Basic Flight Instruments: Der Fluggeschwindigkeitsanzeiger

Die Geschwindigkeit eines Flugzeugs wird in Knoten oder Meilen pro Stunde auf einem Fahrtmesser im Cockpit des Flugzeugs gemessen. Der Fluggeschwindigkeitsanzeiger ist eines der grundlegenden Flugzeuginstrumente und ist für Piloten von Bedeutung, da die Einhaltung von sicheren Betriebsgeschwindigkeiten zwingend erforderlich ist.

Jedes Flugzeug hat seine eigenen spezifizierten Fluggeschwindigkeiten, von denen der Pilot Kenntnis haben muss. Piloten müssen die Geschwindigkeit kennen, mit der ein Flugzeug während verschiedener Flugphasen starten, landen, stehenbleiben und anderweitig sicher fliegen kann.

Die Geschwindigkeitsanzeige arbeitet durch den Vergleich von Staudruck (Staudruck) und statischem Druck. Dieser Artikel bezieht sich auf herkömmliche Fluggeschwindigkeitsinstrumente im Gegensatz zu neueren Computersystemen, die in technologisch fortschrittlichen Flugzeugen zu finden sind. Die Geschwindigkeitsanzeigen auf modernen, computergesteuerten primären Fluganzeigen zeigen die Fluggeschwindigkeit anders als in diesem Artikel beschrieben und werden mit moderner Sensorik berechnet. Fluggeschwindigkeit kann auch von einem GPS-Gerät in einem ausgerüsteten Flugzeug erhalten werden.

Funktionsweise

Der Fahrtmesser 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 befindet sich eine dichte Membran, die sowohl statischen als auch dynamischen Druck vom Staurohr erhält. Statischer Druck wird auch von innerhalb des Gehäuses, aber außerhalb der Membran gemessen.

Die statischen Drücke innerhalb und außerhalb der Membran heben sich gegenseitig auf und lassen einen Gesamtdynamikdruck oder Staudruck zu.

Während das Flugzeug beschleunigt, erhöht sich der dynamische Druck von dem Pitot-Rohr, wodurch sich das Diaphragma ausdehnt. Durch mechanische Verbindung wird diese Messung der erhöhten Fluggeschwindigkeit in der Geschwindigkeitsanzeigernadel angezeigt.

Arten von Fluggeschwindigkeiten

• Angezeigte Fluggeschwindigkeit : IAS ist die Fluggeschwindigkeit, die direkt vom Geschwindigkeitsmesser abgelesen wird.

• Kalibrierte Fluggeschwindigkeit : CAS ist die tatsächliche Geschwindigkeit des Flugzeugs durch die Luft, nachdem es auf Positions- und Gerätefehler eingestellt wurde. Die kalibrierte Fluggeschwindigkeit (im Vergleich zur angezeigten Fluggeschwindigkeit) ist im Betriebshandbuch des Flugzeugs zu finden.

• Echte Fluggeschwindigkeit : TAS ist kalibriert (oder gleichwertig). Die Fluggeschwindigkeit wurde für Nichtstandarddruck und -temperatur angepasst.

• Äquivalente Fluggeschwindigkeit : EAS ist kalibrierte Fluggeschwindigkeit, angepasst für Kompressibilitätsfehler.

• Groundspeed : Die tatsächliche Geschwindigkeit des Flugzeugs über dem Boden, gemessen in Knoten oder Meilen pro Stunde. Groundspeed ist die wahre Fluggeschwindigkeit, die für die Auswirkungen des Windes korrigiert wird und ist nützlich bei der Flugplanung.

• Machzahl : Die Machzahl ist die wahre Fluggeschwindigkeit eines Flugzeugs im Vergleich zur Schallgeschwindigkeit.Die Schallgeschwindigkeit ist als Mach 1 bekannt. Hochgeschwindigkeitsflugzeuge haben anstelle von Geschwindigkeitsmessern Mach-Meter.

Markierungen und Einschränkungen

Kleine einmotorige Flugzeuge verwenden farbkodierte Fluggeschwindigkeitsmarkierungen, um dem Piloten zu helfen, sicher und effizient zu arbeiten. Diese Markierungen sind hilfreich, da sie wichtige Flugzeuggeschwindigkeiten, sogenannte V-Geschwindigkeiten, darstellen.

• Weißlichtbogen : Der weiße Lichtbogen auf den Fahrtmessern zeigt den normalen Klappenbetriebsbereich an. Innerhalb des weißen Bogens können volle Klappen verwendet werden. Die Spitze des weißen Lichtbogens zeigt die höchste Geschwindigkeit an, mit der die Klappen während des Fluges ausgefahren werden können, und das Arbeiten bei Geschwindigkeiten außerhalb des weißen Lichtbogens mit heruntergeklappten Klappen kann unsicher sein.

• Grüner Lichtbogen : Der grüne Lichtbogen auf einem Fahrtmesser zeigt den normalen Betriebsbereich des Flugzeugs an.

• Gelber Bogen : Der gelbe Bogen ist ein warnender Bereich von Fluggeschwindigkeiten. Es wird empfohlen, dass Piloten nur in ruhiger Luft im gelben Bogen arbeiten. Fliegen bei Geschwindigkeiten im Warnbereich bei Turbulenzen kann unsicher sein.

• Rote Linie : Oben auf dem gelben Bogen befindet sich eine rote Linie, die die maximal zulässige Geschwindigkeit für das Flugzeug angibt.

Fluggeschwindigkeitsanzeigefehler

Eine Fluggeschwindigkeitsanzeige ist unwirksam, wenn das Staurohr oder der statische Anschluss verstopft ist oder beides. Eine Verstopfung ist meist das Ergebnis von Insekten, Wasser oder Vereisung.

Wenn das Pitot-Rohr und sein Abflussloch verstopft sind, verhält sich der Fahrtmesser wie ein Höhenmesser und zeigt eine Zunahme der Fluggeschwindigkeit, wenn das Flugzeug während des Abstiegs auf eine höhere Höhe steigt und die Fluggeschwindigkeit abnimmt.

Wenn das Staurohr verstopft und die Ablassöffnung offen bleibt, wird der Stauluftdruck durch die Ablassöffnung abgelassen, sodass nur statischer Druck im Pitotrohr verbleibt. Der neue statische Druck im Staurohr würde dem statischen Druck vom statischen Anschluss entsprechen und der Fluggeschwindigkeitsmesser würde "0" anzeigen.

Wenn der statische Anschluss verstopft ist (aber nicht das Pitot-Rohr), funktioniert die Geschwindigkeitsanzeige, ist jedoch ungenau. Da die statische Luft innerhalb des Gehäuses in der Höhe eingefangen wird, in der das Instrument nicht mehr arbeitet, verursacht ein Aufstieg eine niedrigere Luftgeschwindigkeit als normal. Wenn Sie unterhalb der Höhe fliegen, an der die Blockierung aufgetreten ist, wird die Geschwindigkeitsanzeige höher als normal angezeigt.

Notbetrieb

Einige Flugzeuge sind mit Pitotrohr-Heizelementen ausgestattet. Pitotwärme wird als vorbeugende Maßnahme verwendet, um Eisbildung über dem Pitotrohr zu verhindern, und wird aktiviert, wenn bei kaltem Wetter geflogen wird.

Viele kleine Flugzeuge sind mit einer alternativen statischen Quelle ausgestattet, die durch Ziehen eines Hebels im Cockpit aktiviert werden kann, falls ein statischer Anschluss blockiert wird. Der neue alternative statische Druck ist ein niedrigerer Druck als der äußere Umgebungsdruck während des Fluges, was zu leicht ungenauen Instrumentenanzeigen führt, aber es liefert eine hinreichend gute Anzeige, um eine positive Flugzeugsteuerung beizubehalten.