Im Cockpit
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Geheimnisse der Pilotenkanzel 4.6 Über Treibstoffverbrauch und Schwerpunkt
Im vorherigen Abschnitt wurde erläutert, dass sich das Flugzeug im Autopilot-Modus automatisch entlang einer vorab festgelegten Route bewegt. Dennoch können die Piloten nicht untätig bleiben; sie müssen die Fluginstrumente ständig überwachen und nach jedem Überfliegen eines Wegpunktes die Überflugzeit sowie die verbleibende Kraftstoffmenge notieren.
Oben sehen Sie ein Beispiel für ein Fluglogbuch. Man erkennt, dass der Pilot für jeden Wegpunkt die Uhrzeit, die Flughöhe, den verbleibenden Kraftstoff, die Außentemperatur sowie Windrichtung und -geschwindigkeit protokolliert hat. In der fünften Zeile ist zudem vermerkt, dass es während der Strecke für 10 Minuten zu leichten Turbulenzen kam.
In dieser Serie wurde im Teil 1.3 Flugvorbereitungsbesprechung bereits der detaillierte Flugplan vorgestellt. Dieser Plan basiert auf der Berechnung folgender Daten: Flugzeuggewicht (berechnet aus der Anzahl der gebuchten Passagiere) Flugstrecke Fluggeschwindigkeit Vorhersage von Windrichtung und -geschwindigkeit in großen Höhen Temperatur in großen Höhen
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Geheimnisse der Cockpit-Pilotage 4.5 Über die Reisegeschwindigkeit
Genau wie bei der Reiseflughöhe muss auch bei der Reisefluggeschwindigkeit die Kraftstoffwirtschaftlichkeit berücksichtigt werden. Ähnlich wie bei Autos, wo die Leistung anhand der Kilometer pro Liter Benzin bewertet wird, kann man bei Flugzeugen die Leistung anhand der Flugstrecke pro Mengeneinheit Kraftstoff ausdrücken. Das ist die Specific Range (Reichweitenkennziffer). Die Specific Range bezieht sich auf die Flugstrecke pro Mengeneinheit Kraftstoff unter windstillen Bedingungen, beispielsweise bei 10000 Pfund (ca. 4,5 Tonnen). Ihr Wert wird berechnet, indem die TAS (True Airspeed / Wahre Fluggeschwindigkeit) durch den Kraftstofffluss geteilt wird.
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Geheimnisse des Cockpits 4.4 Über die Reiseflughöhe
Step-Up-Cruise: Die Höhenstufung im Langstreckenflug
Im Allgemeinen bleibt die Reiseflughöhe auf kurzen Inlandsstrecken konstant. Wie in den vorherigen Abschnitten beschrieben, hält das Flugzeug diese Höhe nach Beginn des Reiseflugs bis zum Einleiten des Sinkflugs und der Landung bei, es sei denn, es gibt schlechtes Wetter oder einen Notfall. Bei langen Überwasserstrecken wird jedoch oft die Step Up Cruise (Höhenstufung) angewendet, bei der die Reiseflughöhe schrittweise erhöht wird. Lassen Sie uns dies anhand eines Beispiels eines Boeing 777-300ER von Tokio nach New York veranschaulichen.
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Geheimnisse des Verkehrsflugzeug-Cockpits 4.3: Flughöhe, Luftdruck und maximale Flughöhe
Druckhöhe und barometrische Höhenmesser
Im vorherigen Abschnitt haben wir die Geschwindigkeitsindikatoren betrachtet, und in diesem Abschnitt werden wir die Daten zur Höhe erläutern.
An Bord eines Flugzeugs gibt es zwei Arten von Höhenmessern: den barometrischen Höhenmesser (barometric altimeter) und den Funkhöhenmesser (radio altimeter). Lassen Sie uns zunächst den barometrischen Höhenmesser betrachten.
Wir wissen alle, dass mit zunehmender Höhe die Luftdichte abnimmt und der Luftdruck sinkt. Durch Messung des atmosphärischen Drucks und Vergleich mit einem Standardwert kann daher der absolute Höhenwert (Seehöhe) des Messorts ermittelt werden. Dies ist das grundlegende Arbeitsprinzip eines barometrischen Höhenmessers (Altimeter). Der Vorteil der Verwendung von Luftdruck zur Messung ist, dass das Gerät klein und einfach aufgebaut ist, aber es gibt auch Nachteile: Neben der Höhe beeinflussen auch Temperaturänderungen und Änderungen der Wasserdampfdichte den Luftdruck. Daher müssen Piloten den Höhenmesser an die örtlichen atmosphärischen Bedingungen anpassen (korrigieren), was sowohl vor dem Start als auch vor der Landung unverzichtbar ist. Die Gefahren einer unsachgemäßen Höhenbestimmung für die Landung liegen auf der Hand.
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Geheimnisse des Cockpits von Verkehrsflugzeugen 4.2: Die Kenngrößen der Fluggeschwindigkeit und was ist die Höchstgeschwindigkeit eines Flugzeugs?
Während der Reiseflughase, auch wenn die Autopiloten und Instrumente an Bord sehr fortschrittlich sind und die Piloten nicht direkt steuern müssen, bedeutet das nicht, dass die Piloten untätig sind. Sie müssen ständig verschiedene Instrumente scannen, verschiedene Flugdaten überprüfen und diese von Zeit zu Zeit notieren, was sie sehr beschäftigt hält.
Im Folgenden werde ich die Informationen zu Flugdaten in mehreren Abschnitten zusammenfassend darstellen. Schauen wir uns zunächst den Geschwindigkeitsbereich an.
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Geheimnisse des Cockpits von Verkehrsflugzeugen 4.1 Grundlagen der Navigation
Sobald die Reiseflughöhe erreicht ist, können die Piloten kurz durchatmen und die Anspannung seit dem Start etwas loslassen. Die Kabinenbesatzung bringt dem Cockpit auch Kaffee und andere Getränke, schließlich ist die Luft im Flugzeug trocken und die Piloten müssen regelmäßig Flüssigkeit zu sich nehmen.
Während sie sich ausruhen, wollen auch wir kurz innehalten und uns den Flugweg seit dem Start ansehen.
Am Beispiel des Fluges JAS115 werfen wir zuerst einen Blick auf die Flugstreckenkarte und das NAVIGATION LOG.
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Geheimnisse des Cockpits 3.8 Einsetzen des Reiseflugs
此时飞机离开了东京北关东区域管制中心，开始进入东北区域。以波音777-200的Air System 115航班为例：
在Start离地后经过16分钟，飞机此时到达了栃木県的那须地区，经过NZE VOR导航台。
高度达到了39000英尺。
从上图可以看到，飞机从守谷SNE导航台处开始进入到R-NAV（区域导航）的Y11航路，并将沿该航路一路向北，一直延续到北海道的千岁导航台。
ATC 移交
这时ATC又从空管接到新的联系，开始进行区域间移交。
“Air System 115, Contact Tokyo 118.9”
意思是：
“Air System 115航班，请联系东京东北区域，频率为118.9”
飞行员复诵道：
“Tokyo Control 118.9, Air System 115”
意思是：
“收到，联系东京区域118.9，Air System 115航班”
然后飞行员把电台通信频率调至东北区调的118.900MHz，并联系道：
“Tokyo Control, Air System 115, Leaving 396 Climb 410”
意思是：
“东京区域，这里是Air System 115，正在通过39600英尺，上升到41000英尺”
东北区调的空管员确认收到航班的信号，并回答：
“Air System 115, Tokyo Control, Roger”
意思是：
“Air System 115，这里是东京区域，收到”
高度警告系统
飞机高度逐渐接近Reiseflug高度。当达到距离预定高度还有900英尺时（以波音737为例），驾驶舱内的高度警告信息系统会发出“咚”的提醒音，并且琥珀色的高度警告Altitude Alert信号灯亮起，提醒飞行员飞机已经接近Reiseflug高度了。
当高度达到距离预定高度还有300英尺时（以波音737为例），警告灯又会自动关灭。
与此类似的高度警告还会在平飞阶段飞机高度离开了预订高度300英尺时发出警告。
进入平飞
飞机接近Reiseflug高度后，驾驶管理系统开始自动向下调整俯仰角。位于油门附近的水平尾翼配平(STAB TRIM)控制盘再次自动向前方转动，飞机逐渐进入平飞姿态。
从PFD上可以看到右侧垂直速度条上渐渐接近到中央的0点，而左侧的速度条中的速度值越来越大。
当飞机高度达到距离预订高度还有100英尺时（以波音737为例），PFD上的左上方FMA飞行模式栏里的俯仰姿态设定由VNAV SPD会变为绿色的高度获得ALT ACQ模式，如下图中的16阶段所示。
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Geheimnisse des Cockpits eines Verkehrsflugzeugs 3.7 ATC-Übergabe an die Flugsicherung, weiterer Steigflug
Wir verwenden erneut den Flug AirSystem 115 vom Flughafen Tokio-Haneda zum Flughafen Neu-Chitose in Hokkaido als Beispiel und betrachten den für diesen Flug vom Start bis zur Landung erforderlichen Flugverkehrskontrollprozess:
1 Flughafen Haneda: Rollkontrolle (Delivery) – Bodenkontrolle (Ground) – Kontrollturm (Tower) – Abflugkontrolle (Departure) 2 Flugverkehrskontrollzone: Tokioer Kontrollzone (Tokyo Control) – Sapporoer Kontrollzone (Sapporo Control) 3 Flughafen Neu-Chitose: Anflugkontrolle (Approach) – Kontrollturm (Tower) – Bodenkontrolle (Ground)
Das Flugzeug wird zwischen der Flughafenkontrolle und der Bereichskontrolle stetig an verschiedene Einheiten übergeben – wie bei einem Staffellauf –, um die Flugsicherheit in jedem Abschnitt zu gewährleisten, wie die beiden folgenden Abbildungen zeigen.
Links: die Freigabe-, Boden-, Turm- und Abflugkontrolle am Startflughafen
Rechts: die Anflug-, Turm- und Bodenkontrolle am Zielflughafen -
Geheimnisse der Cockpit-Steuerung 3.6 ATC-Übergabe an die Abflugkontrolle, Wechsel in den VNAV-Modus
Die Aufgabe besteht darin, den bereitgestellten Text über Flugverfahren in die deutsche Sprache (Deutsch) zu übersetzen und dabei die spezifischen Terminologien und Formatierungen strikt einzuhalten.
Besondere Hinweise zur Übersetzung:
- Fachbegriffe: Ich verwende die im Deutschen üblichen Fachbegriffe der Luftfahrt.
- Format: Alle Bilder und Links bleiben unverändert.
- Konkrete Werte: Höhenangaben, Frequenzen und Kursangaben werden originalgetreu übernommen (z.B. 21000 Fuß, 120.800 MHz, Heading 020).
- Abkürzungen: Begriffe wie MCP, PFD, VNAV, IAS, FMC, V2+15, RTO, UP, OFF, ON werden beibehalten.
Hier ist die Übersetzung:
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Geheimnisse des Cockpits 3.5: Autopilot aktivieren
Das Flugzeug steigt ununterbrochen weiter, die数字 am Funkhöhenmesser übersteigen 400 Fuß (am Beispiel des 737-500 aus dem Flughandbuch), nun kann der horizontale Navigationsmodus LNAV aktiviert werden. Der Kapitän weist den Ersten Offizier an, die LNAV-Taste am MCP zu drücken.
Daraufhin ändert sich in der Modusanzeige oben links auf dem PFD die Cursoreinstellung von HDG SEL auf LNAV, und der Flugmodus tritt in die im Bild unten gezeigte Phase 5 ein.
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Geheimnisse des Cockpits von Verkehrsflugzeugen 3.4 Fahrwerk einfahren GEAR UP
Im Folgenden wird auf der Grundlage des Betriebshandbuchs für die Boeing 737-500 aus dem „Flugzeug-Cockpit-Handbuch“ das Vorgehen nach dem Abheben des Flugzeugs erläutert.
Im vorherigen Abschnitt wurde erwähnt, dass der Kapitän beide Füße von den Pedalen nimmt und nur den Steuerknüppel oder das Steuerhorn verwendet, um die Nick- und Rolllage des Flugzeugs zu steuern. Vielleicht fragen Sie sich: Müssen die Gegenverdrillung (adverse yaw), die beim Rollen auftritt, und das Zentrieren der Kugel im Turn Coordinator („call the ball“) nicht mit dem Seitenruder gesteuert werden?
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Geheimnisse des Cockpits: Verkehrsflugzeuge 3.3 Start und Abheben
Wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs ständig zunimmt, erscheint ein grüner Pfeil, der sogenannte Speed Trend Vector, im linken Geschwindigkeitsband des PFD.
Er stellt die aktuelle Beschleunigung des Flugzeugs dar; zeigt der Pfeil nach oben, befindet sich das Flugzeug im Beschleunigungszustand, zeigt er nach unten, befindet es sich im Verzögerungszustand.
Die Geschwindigkeit, auf die der Pfeil zeigt, ist der Vorhersagewert für die Flugzeuggeschwindigkeit in 10 Sekunden.
Durch die Beobachtung des Speed Trend Vector kann der Pilot das zukünftige Geschwindigkeitstrend erkennen, was besonders während der Start- und Landephase sehr hilfreich für die Steuerung ist. -
Geheimnisse des Cockpits 3.2 Startroll
Nach der Entscheidung für das Startverfahren je nach Wetter- und Verkehrslage beginnt nun endlich der eigentliche Startlauf.
Der Kapitän führt die linke Hand vom Steuerhorn auf das Steuerrad, die rechte Hand bleibt wie gehabt am Schubhebel. (Boeing-Flugzeuge nutzen ein Steuerrad, während Airbus ein Sidestick verwendet, der sich außerhalb der Piloten befindet, siehe Bild unten
)Zu diesem Zeitpunkt, wenn Seitenwind vorliegt, wird das Steuerrad leicht in den Wind geneigt. Da der Flugzeug durch den Wind während des Starts die Tendenz hat, in den windabgewandten Bereich zu driften, muss der Pilot vorsorglich die Querruder in die entgegengesetzte Richtung einstellen. Achten Sie darauf, dass die Bedienung des Steuerrads sanft erfolgt; es ähnelt dem leichten Lenkausgleich bei der Geradeausfahrt auf einer Autobahn.
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Geheimnisse des Verkehrsflugzeug-Cockpits 3.1: Drei Startarten
Deutsch Translation
Im Allgemeinen gibt es drei Startmethoden für Flugzeuge, die hier kurz vorgestellt werden.
Normal Takeoff Method – Die normale Startmethode
Das Flugzeug steht auf der Runway, die Flugzeugnase ist genau auf die Mittellinie ausgerichtet. Während die Brakes gesetzt sind, wird der Schubhebel auf N1 40 % vorne geschoben. Nach der Bestätigung eines stabilen Motorlaufs werden die Bremsen gelöst und das Flugzeug beginnt zu rollen. Wenn eine Geschwindigkeit von 60 Knoten erreicht ist, wird der Schub auf Startschub (Takeoff Thrust) eingestellt.
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Geheimnisse des Cockpits 2.7 Startfreigabe
Während des Rollens stellt der Kopilot die Funkfrequenz auf den Tower und kontaktet den Fluglotsen: “Tokyo Tower, Air System 115, with you” Das bedeutet: “Tokyo Haneda Tower, hier Air System 115”, Der Fluglotse antwortet: “Air System 115, Tokyo Tower, Number 2” Das heißt “Air System 115, Tokyo Haneda Tower, Sie sind Nummer 2 beim Start” Daraufhin wiederholt der Kopilot “Number 2”.
In der Kabine bestätigen die Flugbegleiter, dass alle Passagiere für den Start bereit sind, und informieren die Piloten über das Bordinterfon. Im Cockpit ist ein “Ping”-Hinweisgericht zu hören, und die CALL-Leuchte über dem Instrumentenpanel der Piloten leuchtet auf.
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Einblicke in das Cockpit von Verkehrsflugzeugen 2.6 Über die Auftriebsklappen (Flaps)
Im vorherigen Abschnitt wurde erläutert, dass die Auftriebshilfen (Landeklappen) vor dem Rollen auf die Startposition eingestellt werden müssen. Warum ist das so?
Grundsätzlich sind Auftriebshilfen Vorrichtungen an der Hinterkante oder Vorderkante der Tragfläche, die nach unten abgewinkelt oder (und) nach hinten (vorn) verschoben werden können, um den Auftrieb zu erhöhen. Je nach Einbauort und spezifischer Funktion werden sie in Hinterkantenklappen und Vorderkantenklappen unterteilt.
Im Allgemeinen haben Hinterkantenklappen einen Nachteil: Wenn sie nach unten abgewinkelt werden, erhöhen sie zwar die Strömungsgeschwindigkeit auf der Oberseite der Tragfläche und damit den Auftriebsbeiwert, erhöhen aber gleichzeitig den lokalen Anstellwinkel der Strömung an der Vorderkante. Wenn das Flugzeug mit einem hohen Anstellwinkel fliegt, führt dies leicht zu einer lokalen Strömungsablösung am oberen Teil der Vorderkante, was die Flugleistung verschlechtert. Werden in diesem Fall Vorderkantenklappen verwendet, wird die lokale Strömungsablösung an der Vorderkante nicht nur beseitigt und die Wirksamkeit der Hinterkantenklappen verbessert, sondern sie haben auch selbst einen auftriebserhöhenden Effekt.
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Geheimnisse des Cockpits von Verkehrsflugzeugen 2.5 Operationen beim Rollen am Boden Taxi
Hier finden Sie eine Erklärung der Betriebshandgründe beim Rollen am Boden, einschließlich der Kurvenfahrt des Flugzeugs und der Überprüfung der Steuerflächen.
Um am Boden zu kurven, werden gleichzeitig das Seitenruderpedal und das Lenkrad verwendet. Die Steuereinheit steigt über ein Hydrauliksystem die Vorderradlenkung. Einige große Flugzeuge wie die Boeing 747/777 und der Airbus 380 verfügen auch über eine Lenkung für die Hinterräder.
Im Abschnitt Vor dem Flug wurde bereits erwähnt, dass das Seitenruderpedal dazu dient, das Seitenruder am Hecksteuerleitwerk zu betätigen, um das Flugzeug in der Luft zu kurven. Tatsächlich kann es auch das Vorderrad drehen, sodass das Drücken des Pedals am Boden das Flugzeug ebenfalls kurven lässt. Das Seitenruderpedal ermöglicht jedoch nur langsame Kurven mit sehr kleinem Winkel, also nur sehr weite Bögen. In der Praxis sind am Flughafen häufig 90-Grad-Kurven erforderlich, hier reicht das Pedal allein bei weitem nicht aus, es muss das Lenkrad verwendet werden.
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Geheimnisse des Cockpits 2.4 Bodenrollkurs Taxi
Das Flugzeug wird von einem Pushback-Truck an das Ende des Vorfelds (Apron) geschoben. Der Bodenpersonal 再次与驾驶舱通话：
地面: “Kabine, please set the parking brake.” Kapitän: “Bremsen gesetzt.”
Daraufhin entfernt das Bodenpersonal die Stange des Pushback-Trucks vom Bugfahrwerk, bringt wieder Rollenblock (Chocks) an,
und der Truck verlässt das Flugzeug.
*(Das obige Foto wurde am Flughafen Nagoya-Chūbu aufgenommen)*
Der Erste Offizier überwacht das EICAS, bestätigt, dass der linke und rechte Triebwerk stabil laufen, meldet dies dem Kapitän und führt (am Beispiel einer Boeing 737-500) die “After Start Checklist” durch,
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Geheimnisse des Cockpits 2.3 Pushback vom Gate und Triebwerksstart
Sobald der Pilot die Startfreigabe erhalten und die Vorbereitungen 5 Minuten vor dem Abflug abgeschlossen hat (Verfahren vor dem Starten der Triebwerke), kann er bei der Bodenkontrolle das Ausrollen aus dem Gate (Pushback) anfordern, zum Beispiel:
Pilot: “Tokyo Ground, Air System 115, request push back, spot 2, information F”
Das bedeutet: “Bodenkontrolle des Flughafens Tokyo, hier Air System 115, bitte um Pushback, Position 2 am Gate, wir haben die Information F (Foxtrot).”
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Geheimnisse des Cockpits von Verkehrsflugzeugen 2.2 Standard-Abflugverfahren SID
Im vorherigen Abschnitt 5 Minuten vor dem Abflug wurde erwähnt, dass der Fluglotse den Piloten anwies, das Abflugverfahren Moriya 7 zu benutzen. Aber was ist ein Abflugverfahren?
Flugzeuge sind im Flug nicht ohne Verkehrsregeln, da es viele Fluggesellschaften gibt, besonders an großen Flughäfen startet oder landet alle paar Minuten ein Flugzeug. Ähnlich wie im Straßenverkehr wäre der Flugbetrieb ohne ein Regelwerk extrem gefährlich. Daher wurden viele Strecken festgelegt. Auch wenn wir diese Straßen nicht wie auf der Erde mit bloßem Auge sehen können, müssen Piloten ihre Aufgaben strikt nach Vorschrift ausführen. Die für abfliegende Flugzeuge eingerichteten Routen und Verfahren heißen Standard Instrument Departure, kurz SID.