Grundlegende Fluginstrumente
Die Geschwindigkeit eines Flugzeugs wird in Knoten oder Meilen pro Stunde auf einem Fluggeschwindigkeitsanzeiger innerhalb des Cockpits des Flugzeugs gemessen. Der Fluggeschwindigkeitsanzeiger ist eines der grundlegenden Flugzeuginstrumente und ist für Piloten wichtig, weil die Einhaltung sicherer Betriebsgeschwindigkeiten unerlässlich ist. Jedes Flugzeug hat seine eigenen spezifizierten Fluggeschwindigkeiten, die der Pilot beachten muss. Piloten müssen die Geschwindigkeiten kennen, mit denen ein Flugzeug in verschiedenen Flugphasen starten, landen, anhalten und anderweitig sicher arbeiten kann.
Der Fahrtmesser arbeitet mit dem Vergleich von Staudruck (Staudruck) und statischem Druck. Dieser Artikel bezieht sich auf konventionelle Fluggeschwindigkeitsinstrumente im Gegensatz zu neueren computerisierten Systemen, die in technologisch fortgeschrittenen Flugzeugen zu finden sind . Fluggeschwindigkeitsanzeigen auf modernen, computergestützten primären Fluganzeigen zeigen die Fluggeschwindigkeit anders als in diesem Artikel beschrieben und werden unter Verwendung moderner Sensortechnologie berechnet. Fluggeschwindigkeit kann auch von einer GPS- Einheit in ausgerüsteten Flugzeugen erhalten werden.
Wie es funktioniert
Der Fluggeschwindigkeitsanzeiger ist Teil des Pitot-Statik-Systems, eines Differenzdrucksystems, das sowohl den dynamischen Luftdruck vom Pitotrohr als auch den statischen Druck von einem statischen Anschluss misst. Im Inneren des Gehäuses des Instruments befindet sich eine abgedichtete Membran, die sowohl statischen als auch dynamischen Druck von dem Pitotrohr aufnimmt.
Der statische Druck wird ebenfalls von innerhalb des Gehäuses, aber außerhalb des Diaphragmas gemessen. Die statischen Drücke von der Innen- und Außenseite der Membran heben sich gegenseitig auf, so dass der Gesamtdynamikdruck oder der Staudruck gemessen wird.
Wenn das Flugzeug beschleunigt, erhöht sich der dynamische Druck von dem Pitotrohr, wodurch sich das Diaphragma ausdehnt. Durch die mechanische Verbindung wird diese Messung der erhöhten Fluggeschwindigkeit in der Fluggeschwindigkeitsanzeigernadel angezeigt.
Arten von Fluggeschwindigkeiten
- Angezeigte Fluggeschwindigkeit : IAS ist die Fluggeschwindigkeit, die direkt vom Fluggeschwindigkeitsindikator abgelesen wird.
- Kalibrierte Fluggeschwindigkeit : CAS ist die tatsächliche Geschwindigkeit des Flugzeugs durch die Luft, nachdem es auf Positions- und Instrumentenfehler eingestellt wurde. Die kalibrierte Fluggeschwindigkeit (im Vergleich zur angezeigten Fluggeschwindigkeit) kann im Betriebshandbuch des Flugzeugs gefunden werden.
- True Airspeed : TAS ist kalibriert (oder gleichwertige) Fluggeschwindigkeit für nicht standardmäßigen Druck und Temperatur angepasst.
- Äquivalente Luftgeschwindigkeit: EAS ist kalibrierte Fluggeschwindigkeit, die auf Kompressibilitätsfehler eingestellt ist.
- Groundspeed : Die tatsächliche Geschwindigkeit des Flugzeugs über dem Boden, gemessen in Knoten oder Meilen pro Stunde. Groundspeed ist wahre Fluggeschwindigkeit korrigiert für die Auswirkungen von Wind und ist nützlich bei der Flugplanung .
- Machzahl : Die Machzahl ist die wahre Fluggeschwindigkeit eines Flugzeugs, die mit der Schallgeschwindigkeit verglichen wird. Die Schallgeschwindigkeit ist als Mach 1.0 bekannt. Hochgeschwindigkeitsflugzeuge haben Mach-Meter anstelle von Fluggeschwindigkeitsanzeigern.
Markierungen und Einschränkungen
Kleine einmotorige Flugzeuge verwenden farbcodierte Fluggeschwindigkeitsmarkierungen, um dem Piloten einen sicheren und effizienten Betrieb zu ermöglichen. Diese Markierungen sind hilfreich, weil sie entscheidende Fluggeschwindigkeiten des Flugzeugs darstellen, die als V-Geschwindigkeiten bekannt sind.
- Weißer Bogen : Der weiße Bogen auf Fluggeschwindigkeitsindikatoren zeigt den normalen Klappenbetriebsbereich an. Innerhalb des weißen Bogens können volle Klappen verwendet werden. Die Spitze des weißen Bogens zeigt die höchste Geschwindigkeit an, mit der Klappen während des Fluges ausgefahren werden können, und der Betrieb bei Geschwindigkeiten außerhalb des weißen Bogens mit Klappen kann unsicher sein.
- Grüner Lichtbogen : Der grüne Lichtbogen auf einem Fahrtmesser zeigt den normalen Betriebsbereich des Flugzeugs an.
- Gelber Lichtbogen : Der gelbe Lichtbogen ist ein warnender Bereich von Fluggeschwindigkeiten. Es wird empfohlen, dass Piloten nur in der gelben Luft in ruhiger Luft arbeiten. Bei Turbulenzen mit Geschwindigkeiten im Sicherheitsbereich zu fliegen, kann unsicher sein.
- Rote Linie : An der Spitze des gelben Bogens befindet sich eine rote Linie, die die maximal zulässige Fluggeschwindigkeit für das Flugzeug darstellt.
Fluggeschwindigkeitsanzeigefehler
Ein Fluggeschwindigkeitsanzeiger ist unwirksam, wenn das Pitotrohr oder der statische Port oder beide blockiert sind. Eine Verstopfung ist meistens die Folge von Insekten, Wasser oder Vereisung.
Wenn das Pitotrohr und sein Abflussloch verstopft sind, wirkt der Fluggeschwindigkeitsindikator wie ein Höhenmesser, der eine Zunahme der Fluggeschwindigkeit zeigt, wenn das Flugzeug in eine höhere Höhe klettert, und eine Verringerung der Fluggeschwindigkeit während eines Abstiegs.
Wenn das Pitotrohr blockiert wird und das Abflussloch offen bleibt, wird der Stauluftdruck durch das Abflussloch austreten, so dass nur statischer Druck im Staurohr verbleibt. Der neue statische Druck in der Pitot-Röhre würde dem statischen Druck von dem statischen Port entsprechen und der Fluggeschwindigkeitsanzeiger würde "0" anzeigen.
Wenn der statische Port blockiert wird (aber nicht das Pitot-Rohr), funktioniert die Fahrtmesseranzeige, aber sie ist ungenau. Da die statische Luft in dem Gehäuse in der Höhe eingeschlossen wird, in der das Instrument nicht mehr arbeitet, verursacht ein Steigflug eine niedrigere als die normale Fluggeschwindigkeit. Wenn der Fluggeschwindigkeitsindikator unterhalb der Höhe fliegt, in der die Blockade aufgetreten ist, wird er höher als normal abgelesen.
Notoperation
Einige Flugzeuge sind mit Pitotrohr-Heizelementen ausgestattet. Pitot-Wärme wird als vorbeugende Maßnahme verwendet, um zu verhindern, dass sich Eis über dem Staurohr bildet, und wird aktiviert, wenn es bei kaltem Wetter fliegt.
Viele kleine Flugzeuge sind mit einer alternativen statischen Quelle ausgestattet, die durch Ziehen eines Hebels im Cockpit aktiviert werden kann, falls ein statischer Port blockiert wird. Der neue statische Wechseldruck ist während des Fluges ein niedrigerer Druck als außerhalb des Umgebungsdrucks, was zu geringfügig ungenauen Instrumentenanzeigen führt, aber er liefert eine ausreichend gute Anzeige, um eine positive Flugzeugsteuerung beizubehalten.