flight simulation

Unser Flugzeug ist die der Stearman, mit dem ich Sie auf eine Reise durch die Flugwissenschaft mitnehmen werde und dabei werde ich versuchen ein Maximum an Wissen  zu vermitteln, sodass Sie später selbst das Steuer übernehmen können, jedenfalls virtuell!
 
Lesson 1: Aerodynamik
 
 
 
 
 
Zunächst einmal geht es darum zu verstehen warum überhabt ein Flugzeug fliegt. Ganz einfach ist es nicht dies zu erklären zumal sich die Wissenschaftler in einigen Punkten bis heute noch nicht einig sind. Stellen wir uns es aber mal ganz einfach vor: Gewiss ist, dass der Wind über Berge und Dünen hinwegfegt. Der über die Landschaft wehende Wind passt sich also dem Relief an, oder versucht es zumindest. Das liegt daran, dass die Luftmoleküle haben an Materie und Materialien haften. Nach diesem Gesetz passen sich die über die Flügelfläche strömenden Luftmoleküle ebenfalls der Form der Tragfläche an. Auf der Flügeloberkante haben die Moleküle die Tendenz nach oben zu entfliehen, ihre Flugbahn trifft jedoch wieder auf das Flügelende. So entsteht auf der Flügeloberfläche ein Bogen, in dem Unterdruck herrscht und daraus resultiert sich ein nach oben gerichteter Sog (Aerodynamik). Die Flügelunterfläche macht nur 1/3 des gesamten Auftriebs aus. Wenn die Moleküle unter der Tragfläche entlangströmen, werden sie von dieser in eine nach unten gerichtete Bahn gezwungen. Es entsteht ein nach unten gerichteter Überdruck.
 
Ist der Anstellwinkel des Flügels zu groß und die Geschwindigkeit zu gering, so bricht das Prinzip zusammen, da die Moleküle nicht mehr an der Flügeloberfläche haften.
                                  
Eine Cessna 172  ist mit einer Maximalgeschwindigkeit von 245 km/h schon ein relativ schnelles Kleinflugzeug. Starts und Landungen werden dank der ausfahrbaren Klappen bei Geschwindigkeiten durchgeführt, die wesentlich unter der Maximalgeschwindigkeit liegen- bei etwa 100 Kilometer pro Stunde.
 
Lesson 2: Steuerung
 
Jeder Autofahrer benutzt bekanntlich Zünder, Gaspedal und Bremspedal und natürlich das Lenkrad zur Steuerung. Das Flugzeug muss jedoch etwas anders bedient werden. Das Steuerhorn(1) kann nämlich nicht nur links- und rechtsherum gedreht werden sondern auch nach vorne und hinten geschoben werden. Zieht man das Steuerhorn zu sich heran, so geht man in den Steigflug über, drückt man es nach vorne, so senkt sich die Nase nach unten. Das Steuerhorn darf niemals zur Steuerung auf dem Boden benutzt werden, dort benutzt man die Pedale(2), die je nach Impuls das Bugrad und das Seitenleitwerk nach rechts oder links drehen. Sie dienen also ebenfalls der Richtungsänderung, vor allem jedoch bei Roll-vorgängen auf dem Boden, in der Luft sollte man diese Art zu steuern vermeiden da die Zentrifugalkraft das Flugzeug unangenehm zur Seite rutschen lässt, sodass den Fluggästen bald kotzübel wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Autos besitzt ein Flugzeug zwei Zünder (3). Falls einer ausfällt - was jedoch besonders selten passiert – hat man immer noch einen zweiten. Grundsätzlich soll man immer beide benutzen. Die Leistungsteuerung wird über bis zu drei Hebeln (4) geregelt. Eigentlich ist die Bedienung aber ganz einfach. Der schwarze Hebel ist der Leistungshebel, entspricht also dem, was wir im Auto Gaspedal nennen. Der tote Hebel verändert das Gemisch. So etwas kennen wir von Autos  nicht. In der Fliegerei ist er jedoch wichtig, da sich das Flugzeug durch unterschiedliche Luftschichten bewegt. Je höher man fliegt, desto mehr Luft muss in die Zylinder gepumpt werden um eine gute Verbrennung des Treibstoffs zu garantieren. Beim Start kann der Gemischhebel ganz nach vorne geschoben werden. Nun wird mehr Treibstoff als Luft in die Zylinder gepumpt. Der Motor läuft daraufhin besonders schnell, da jedoch nicht der gesamte Treibstoff verbrannt werden kann wird so der Motor mit der Zeit verschmutzt. Mit dem blauen Hebel kann man den Anstellwinkel des Propellers verändern. Dies hat Einfluss auf seine Leistung.
 
Lesson 3: Bordinstrumente
 
1. Kompass
 
2. Fahrtenmesser
1 Knoten ist 1,8 km/h Er zeigt die Geschwindigkeit gegenüber der Luft in Knoten an, wobei Gegenwind und Rückenwind mit einbezogen werden. Bei einem Gegenwind von 10 Knoten werden 20 Knoten zu viel angezeigt, bei einem Rückenwind  von 20 Knoten also 20 Knoten zu wenig.
 
3. Fluglageanzeiger
Bei gutem Wetter kann durch Orientierung an der Landschaft sehen in welcher Fluglage man sich befindet. Im Nebel schwindet jedoch jegliches Gefühl für oben und unten, daher muss man den Fluglageanzeiger benutzen.
 
4. Höhenmesser
3,3 Fuß sind 1 Meter  Der Höhenmesser zeigt die Höhe über dem Meeresniveau in Fuß an. Die anzeige lässt sich leicht ablesen – der kleine Zeiger x 100, der große x 1000.
 
5. VOR
linkes Bild: VOR-Station (1) gewähltes Radial (2) Warnflagge, die bei schlechtem Empfang erscheint. (3) TO/FROM Anzeige, die angibt, on man sich zur Station hin- oder davon wegbewegt. (4) Die Punkte zeigen die Abweichung vom eingestellten Radial an. (5) Zeiger der sich je nach Kursabeichung bewegt. (6) Knopf zum Auswählen des Radials auf dem man die Station anfliegen möchte.  
Das VOR Gerät dient der Navigation. Überall auf der Welt sind speziell für den Luftverkehr konzipierte Sendestationen aufgebaut worden, die in 360 Einzelstrahlen in alle Richtungen senden. Diese Strahlen kann man sich wie die Speichen eines Rades vorstellen. Man nennt sie Radiale. Radial 0 ist Norden, 90 ist Osten, 180 ist Süden, 270 ist westen und 360 wieder Norden.
 
Auf dem Schema sind drei Flugzeuge zu sehen, die alle auf dem Radial 135 fliegen sollen. Flugzeug B hat den richtigen Kurs, bei Flugzeug C weicht die Nadel nach rechts, das Flugzeug muss also so lange nach rechts fliegen, bis die Nadel in der Mitte steht. Flugzeug A muss nach links fliegen.                   
 
Stellen wir uns vor, wir befinden uns in der Gegend eines Airports  und planen nun die Landung. Von den Bodenkontrolle bekommen wir die Anweisung auf Radial 90 des VOR Bravo 113.75 zu  fliegen und den Landeanflug zu beginnen sobald wir die Station überflogen haben. Wir stellen also in der Funkgruppe den Empfang auf 113.75.
(1) Anzeige der Frequenz die empfangen werden sol. (2) Lautstärkeregler zum Abhören der Frequenz. (3) Einstellknopf der Frequenz.
Nachdem unser Empfang auf 113.75 steht und der Kurs  270 (90 geht auch) eingestellt wurde, beginnt die Nadel nach rechts auszuschlagen. Daraufhin beginnen wir sofort eine Rechtskurve
 
Wir sind nun auf dem Radial 90 angelangt, das sagt uns jeden falls die VOR-Nadel die nun in der Mitte steht. Noch fliegen wir inboud, das bedeutet, dass wir zum VOR hinfliegen, daher kann man ganz undeutlich auch ein TO sehen.
 
Wir haben das VOR bereits überflogen, die Anzeige ist auf FROM umgesprungen und wir bewegen uns nun auf Radial 270. Landeanflug!
 
6. Funkgruppe
Der Begriff „Funkgruppe“ bezeichnet ein Ensemble  welches meist einen Autopiloten, aber auch Einstellungsmöglichkeiten für ADF / VOR und natürlich eine Verbindung zur Luftraumüberwachung und dem Tower bietet.
 
Marker und Audiokontrolle:
 
1 = Marker Leuchten Die Marker Leuchten unterstützen die Positionsinformation während des Landevorgangs. Leuchtet der OM (Outer Marker), so hat das Flugzeug den Gleitpfad erreicht. Der MM (Middle Marker) leuchtet auf, wenn man die Descision Altitude  erreicht hat. Nun muss der Pilot entscheiden, ob er den Landeanflug durchziehen wird oder abbricht. 2 = Akustische Morsesignale ein- / ausschalten
 
Radio 1 und 2:
 
1= Funkverkehr zur Luftüberwachung einstellen. Die jeweiligen Frequenzen können Flugkarten entnommen werden.  Um z.B. Funkkontakt zum Tower von Wangerooge aufzunehmen muss man die Frequenz 122.40 einstellen. 2= Einstellen der Empfangsfrequenz für VOR und ADF– Anzeige. (siehe VOR / ADF)
 
Transponder:
 
Über die Antennen empfängt ein Flugzeug ständig vom Radar ausgesendete Morsesignale, die vom Transponder empfangen und automatisch zurückgesendet werden. In den Rücksendungen sind kodierte Angaben über Höhe, Geschwindigkeit  etc. enthalten.
 
Autopilot:
 
Der Autopilot  kann den Piloten zwar nicht völlig ersetzen, jedoch viele sehr nützliche Aufgaben machen. Natürlich muss man wissen, dass man den Autopiloten über einen Klick auf AP in Betrieb nimmt, und ihm dann verschiedene Befehle wie ALT (Höhe halten), HDG ( eingestelltem Kurs folgen ) geben kann.
 
7. ADF
      
Linkes Bild: NDB- Sendestation. Überall auf der Welt sind Radiostationen eingerichtet worden, damit wir das Radioprogramm hören können. Piloten haben daran zwar wenig Interesse doch noch heute orientieren sich Piloten an diesen Stationen. Die Flugzeugantenne kann die gewünschte Frequenz (z.B. SWR 3 Frequenz 90.00) empfangen. Daraufhin dreht sich die ADF- Nadel in die Richtung dieses Sendeturms. Das Problem an dient Radiotürmen  und den speziell für die Luftfahrt konzipierten NDBs ist nur, dass sie Wellen und keine Strahlen senden. Daher weiß man nicht aus welcher Richtung man sich der Station nähert.
 
Die ADF- Nadel zeigt immer zur eingestellten NDB- Station hin, so als wäre die Pfeilspitze mit einem Faden an der Station befestigt.
 
8. Wendekoordinator
Der Wendekoordinator hilft eine Standartkurve zu fliegen. Eine 360° Kurve dauert dann gen au zwei Minuten. Außerdem ist in dem Gerät eine schwarze Kugel integriert, die anzeigt, ob  das Flugzeug in eine zentrifugischen Kurve liegt. Die Lamelle sollte sich immer in der Mitte befinden. Ansonsten sind Seitenrunderauschläge zur Korrektur nötig.
 
9. Kurskreisel
Der Kurskreisel ist eine Art Kompass und zeigt an welchen Kurs das Flugzeug gerade fliegt.
 
10. Variometer
Anzeige x 100. Das Variometer zeigt die Steig- oder Sinkrate in Fuß pro Minute an. Steht der Zeiger auf 0, so fliegt man waagerecht. an sollte die Maximalsinkrate von 500 feet/min einhalten, da es sonst in der Kabine für die Passagiere unbequem wird.
 
 
11. Drehzahlmesser
Anzeige x 100. Der Drehzahlmesser zeigt die Umdrehungen des Propellers pro Minute an. Man benutzt  Rollen 1000 rpm, im  Steigflug 2500 rpm und zum Sinken 1800 rpm.
 
12. Flaps
Wie schon erwähnt besitzt die Cessna 172 für den Langsamflug so genannte Flaps. Im Steigflug kann man die Flaps zu 1/3 ausfahren, sie dienen dann der Auftriebserhöhung. Im Sinkflug kann man die Flaps Stück für Stück ganz ausfahren; sie dienen nun der Auftriebsverringerung.
 
Lesson 4: Funkkontakte
 
Bevor wir den ersten Flug antreten ist es sehr wichtig über einige Grundkenntnisse  über Funkgespräche zu besitzen. Dazu gehört natürlich auch das Flieger – Alphabet, welches von den Piloten in aller Welt angewandt wird um Missverständnisse zu vermeiden, was bei den lauten Motoren und dem meist nicht astreinen Empfang ansonsten oft passieren würde. Der Airport Luxemburg (LUX) heißt also in der Funkkontakten immer „ Lima – Uniform – X – Ray“ und der John. F. Kennedy Airport in New York (JFK) also „Juliet – Foxtrott – Kilo“
 
 
A
Alpha
N
November
B
Bravo
O
Oscar
C
Charlie
P
Papa
D
Delta
Q
Quebec
E
Echo
R
Romeo
F
Foxtrott
S
Sierra
G
Golf
T
Tango
H
Hotel
U
Uniform
I
India
V
Victor
J
Juliet
W
Whiskey
K
Kilo
X
X-Ray
L
Lima
Y
Yankee
M
Mike
Z
Zulu
 
Außerdem sagt man nicht „ninety“, sondern „ninezero“ usw. Wichtig ist auch sich bei Funkgesprächen besonders kurz zu fassen, die Flugzeugkennung sowie den Flugzeugtypen zu erwähnen, zu fragen mit wem man spricht und zu der Bodenstation mitzuteilen, was man vorhat. Es sind schlussendlich einfache Floskeln, die sich immer wieder  wiederholen.
 
Anflug auf Flughafen Wangerooge:
Pilot: Wangerooge Tower, D-EDFE
Tower: D- EDFE, Wangerooge Tower
Pilot: D-EDFE,  Cessna 172, VFR, Position Harle, Flughöhe 1500 Fuß, zur Landung
Tower: D-FE, fliegen Sie in die Kontrollzone, Wind 6 Knoten, Piste 9
Pilot: D- FE, fliege in die Kontrollzone, Wind 6 Knoten , Piste 9
Tower:  D- FE, Fliegen sie rechts in die Platzrunde ein.
Pilot: D- FE, fliege rechts in die Platzrunde ein.
Pilot: D- FE, mache Landung, erbitte Rollfreigabe.
Tower:  D- FE, rollen Sie zur Wiese und Suchen Sie einen Parkplatz.
 
 
Flight Gear:Fliegen fast wie in der Wirklichkeit
 
 
Manchmal würde man einfach gerne in die Luft gehen. Das Problem ist der Preis. Manch ein Flugbegeisterter blättert da schon mal 300 Euro für einen Besuch im Flugsimulator hin. Inzwischen geht dies aber auch schon zu Hause am eigenen Computer doch auch hier kostet das Programm etwa 40 Euro. Vor 13 Jahren kam es daher zu Diskussionen und FlightGear wurde ins leben gerufen. Die Flugbegeisterten wollten nun einen Flugsimulator für ihre Interessen zusammenschustern. Doch leider mussten sie bald feststellen dass das Programm doch noch nicht viel tauge. Heute lebt FlightGear wieder auf, zum Teil auch durch Spenden und von Firmen, die ihnen Bauteile zur Verfügung stellen. Zwar ist FlightGear in manchen Teilen immer noch etwas auf der Strecke geblieben, aber das Wetter und die Flughäfen sind nicht so altmodisch wie bei den konventionellen Flugsimulatoren. Wir machen nun also mal einen Rundgang durch das Programm. Das Runterladen geschieht auf http://www.flightgear.org/. Dann muss man die Datei nur noch abspeichern und man kann so gut wie sofort einsteigen. Zuerst einmal muss man sich das Flugzeug aussuchen – von der Boeing bis zu den Wrights. Notfalls kann man sogar eine fliegende Untertasse benutzen. Wir aber nehmen uns eine zweimotorige Cessna. Danach sucht man sich einen Fughafen aus und klickt auf Run. Das ausgewählte Flugzeug erscheint. Man kann nun noch zwischen Nacht und Tag sowie schlechtem und gutem Wetter entscheiden. Dann positioniert man das Flugzeug auf dem Boden und schaltet dann die Propeller an, indem man auf / } / oder / { / drückt und dann den Motor mit der Leertaste einschalten. Laufen aber beide Propeller muss man nur noch auf / PageUp / drücken um die Umdrehungen zu erhöhen. Das Flugzeug setzt sich in Bewegung und wir müssen es mit / , / und / . / steuern. Wer das Steuerhorn benutzt um über den Boden zu rollen kommt nicht weit. Wenn wir nun gerade auf der Startbahn stehen, können wir die Umdrehungen stark erhöhen und nach einer Zeit das Steuerhorn ziehen, d.h die Maus nach unten bewegen. Die Überlegung, die Maus nach oben zu bewegen , damit das Flugzeug steigt ist leider falsch. Das Flugzeug hebt sofort die Nase und fliegt in den Himmel. Mit / g / können wir je nach Flugzeugtyp die Räder einfahren. Irgendetwas piept. Darauf sollte man als Einsteiger noch nicht hören, da dies mit der Navigation zusammenhängt. Wir drehen nur eine kleine Runde über dem Flughafen, entfernen uns ein wenig und drehen dann aber wieder um, um das Landen zu üben. Wir fahren die Räder wieder aus, drosseln mit / PageDown / den Motor und bremsen uns nun ab indem wir die Flaps ausfahren und steuern einen imaginären Punkt vor der Landbahn an. Über diesem Punkt angelangt flachen wir unseren Sinkflug ab und gleiten mit langsamen Propellern über die Landebahn. Nun aber der schwierigste Akt: Das Aufsetzen. Wir tun so das wollten wir wieder nach oben Wegsteigen. Da das Flugzeug immer langsamer wird müssen wir das Steuerhorn immer weiter nach unten ziehen um in der Luft zu bleiben. Das Warnpiepen soll uns nicht ausmachen. Nun ziehen wir das Steuerhorn ganz nach hinten und setzen so mit den Hinterrädern zuerst auf. Wer ganz sanft landet hat alles richtig gemacht ansonsten springt man mit dem Flugzeug unkontrolliert über die Piste ins Gras. Nach dem Aufsetzen das Steuerhorn gezogen halten, bis auch das Bugrad den Boden berührt. Dann Die Klappen einfahren und mit / b / bremsen. Um seinen Parkplatz zu finden startet man die Motoren nochmals sanft und parkt anschließend mit / B/. Mit / v / kann man den Ansichtsmodus verstellen, mit / p / eine Pause machen, mit / a / und /A / kann man die Zeit beschleunigen oder verlangsamen.
Tastaturbelegung:
 
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