Monatliche Archive: Februar 2017

Zwei Geschwindigkeiten sind für den Flugzeugführer von Wichtigkeit: die Horizontalgeschwindigkeit gegenüber dem Erdboden (Grundgeschwindigkeit) und die Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft (Relativgeschwindigkeit). Zur Überwachung des Flugzustandes ist die Kenntnis der Relativgeschwindigkeit notwendig, während die Messung der Grundgeschwindigkeit rein navigatorischen Zwecken dient, und ziemlich umfangreiche und schwere Geräte erfordert (Abtrifft- und Grundgeschwindigkeitsmesser).

Misst man den Staudruck an einer Stelle des Flugzeuges, an der Fahrtwind ungestört wirkt (Tragfläche außerhalb des Luftschraubenkreises), so ergibt die Größe des Staudruckes ein Maß für die Relativgeschwindigkeit.

Der Fahrtmesser selbst ist ein Membrandosendruckmesser, der als Differenzdruckmesser arbeitet. Während der Gesamtdruck per Schlauchleitung in das Innere der Membrandose geführt wird, wirk der statische Druck im abgedichteten Instrumentengehäuse von außen auf die Membrandose.

Die Staudruck-Messanlage besteht aus einem im Fahrtwind angeordneten Staurohr (Pitot-Rohr) und einem als Differenzdruckmesser ausgebildeten Anzeigegerät (Fahrtmesser). Gemessen wird der Staudruck (q) als Differenz zwischen Gesamtdruck (p=q+h) einerseits und dem statischen Druck (h) andererseits. Ist die Luftgeschwindigkeit Null, so herrscht im Staurohr nur der statische Druck (Luftdruck). Wird das Staurohr aber angeblasen, so addiert sich an seiner Stirnfläche zum statischen Druck (h) der Staudruck (q). Im Anzeigegerät wirkt als Gegendruck der statische Druck (h), so dass der angezeigte Druckunterschied (q+h) – h =q beträgt. Diesen Druckunterschied kann man am, in km/h geeichten, Ziffernblatt ablesen.

Das Staurohr besteht aus einem einseitig offenen, zylindrischen Hohlkörper. Der an der Vorderöffnung herrschende Gesamtdruck wird durch das Rohrinnere über eine Leitung (Schlauch) zur Messdose des Fahrtmessers geführt. Der statische Druck wird durch seitliche Öffnungen am Staurohr abgenommen und in eine ringförmige Kammer geleitet. Diese Kammer ist per Leitung (Schlauch) mit dem Messgerät (Fahrtmesser) verbunden.

Die Druckunterschiede sind bei den Staurohren allgemein sehr klein. Um bei langsam fliegenden Flugzeugen (bis max.350 km/h) keine zu empfindlichen Anzeigegeräte verwenden zu müssen, werden in solchen Fällen Unterdruckfahrtmesser eingebaut, die bei gleicher Geschwindigkeit eine, je nach Düsenverhältnis bis 3,5 mal so große Druckdifferenz ergeben als die Staurohre. Der zur Messung erforderliche Unterdruck wird in einer Düse, der sog. Venturidüse, erzeugt. Der Fahrtmesser selbst ist ein Membrandosendruckmesser, der als Differenzdruckmesser arbeitet.

Die Wirkungsweise eines Venturirohres ist folgende:

Durch die düsenförmige Verengung des Rohres wird die Geschwindigkeit der durchströmenden Luft erhöht und dadurch Unterdruck erzeugt. An der engsten Stelle wird der Unterdruck entnommen. Zur Entnahme des statischen Druckes haben die Messdüsen eine ringförmige Kammer. Messunterdruck und statischer Druckwerden über Rohrleitungen (Schläuche) zum Membrandosendruckmesser (Fahrtmesser) geführt. Der Messunterdruck in das Innere der Dose und der statische Druck auf deren Außenseite. Die Hubrichtung der Membrandose ist umgekehrt wie beim Staudruckfahrtmesser, d.h. der erzeugte Unterdruck bewirkt ein Zusammenziehen der Dose.

Auf der Deviationstabelle, oder auch „Ablenkungstabelle“ genannt, ist die Ablenkung des Magnetkompasses am Einbauort eingetragen.

Die Tabelle wird erstellt, indem das Flugzeug an einer Stelle mit einer bekannten Peilung (z.B. Kompensierscheibe) in Schritten von 30 Grad um 360 Grad gedreht wird und die Abweichung des Kompasses, die Deviation, bei jeder dieser Positionen vermerkt wird. Dabei muss die Missweisung, d.h. die Abweichung des (zeitlich veränderlichen) magnetischen Nordpols um geographischen Nordpol herausgerechnet werden. Die so entstehende Deviationstabelle wird genutzt, um aus einem vom Kompass abgelesenen Kurs den missweisenden Kurs zu berechnen. Dieser wird danach um die Missweisung berichtigt, wodurch man den rechtweisenden Kurs erhält. Die Summe aus Ablenkung und Missweisung wird Magnetkompassfehlweisung genannt. Die Deviationstabelle zeigt also ausschließlich die Abweichung des Kompasses, die durch flugzeugspezifische Beeinflussung entstehen. Die metallene Rumpfkonstruktion und elektromagnetische Felder sind dabei die häufigsten Ursachen für die Abweichungen. Allerdings können auch schlechte Kompasse schon erhebliche Abweichungen verursachen. Flugzeugkompasse können mittels kleiner, im oder am Gehäuse angebrachter Stabmagnete kompensiert werden.