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Cockpittechnologien WS 16/17

Ich habe hier die Möglichkeit, meine Kartei noch detaillierter zu beschreiben... Was für geile Karteikarten.

Ich habe hier die Möglichkeit, meine Kartei noch detaillierter zu beschreiben... Was für geile Karteikarten.

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F. K.
Lernen
F. K.
Diese Karteikarten bieten einen umfassenden Überblick über die Cockpittechnologien und -systeme, die an Universitäten gelehrt werden. Sie decken Themen wie Flugmodi, Systeme, Prinzipien und die Bedeutung verschiedener Komponenten ab, darunter lfz, panel, system, mode, law, prinzip, pf, flight, pilot, crew, bedeutung, pfd, c/l, pnf, radio, control, vor, sensorik und rmp. Diese Karteikarten sind besonders nützlich für angehende Piloten und Flugtechniker, da sie detaillierte Informationen zu den Funktionen und Operationen von Flugzeugsystemen bereitstellen, was für die effektive Nutzung und Wartung dieser Technologien unerlässlich ist.
Karten
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Lernende
10
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
10.02.2017 / 19.02.2023
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Lernkarten

Panel-Anordnung/Erreichbarkeit

  • CAPT- und F/O-Panel gut einsehbar → Installation der wichtigsten Anzeigesysteme
  • Central Panel gut einsehbar → Installation einfach ausgelegter bzw. Back-Up-Systeme
  • Central Pedestal gut erreichbar, jedoch weniger gut einsehbar → Installation von Bedienelementen
  • Overhead Panel gleichermaßen gut/schlecht erreichbar → Installation von Bedienelementen, die im Standardflug weniger relevant   bzw. selten zu bedienen
  • Light-/Glareshield-Panel gut einseh- und bedienbar → Installation von häufig genutzten Bedien- und Anzeigeelementen
  • Engineer's, Navigator's und Radio Panel sind mit Bedienelementen ausgestattet, die von Piloten nicht zwangsläufig benötigt werden

Instrumentenanordnung

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  • Flugüberwachungs- und Navigationsinstrumente sind möglichst nahe im Blickfeld des Piloten in T-Anordnung zu installieren

Familienkonzept

  • industrielle Konsolidierung auf internationaler Basis
    • Weiterentwicklung erfolgreicher Ausgangsmuster an Stelle von Neuentwicklungen

Prinzip des Familienkonzepts

  • Auslegung eines Basismusters
  • Verlängerung/Verkürzung des Rumpfes unter Beibehaltung des Flügels, Fahrwerks, Triebwerks etc.

Resultat Familienkonzept

  • unterschiedliche Reichweiten und Kapazitäten
  • Einsparung hoher Entwicklungs- und Zulassungskosten
  • Einsparung von Ausbildungs- und Traininskosten f. Piloten und des Wartungspersonals unter gleichzeitiger Erhöhung der Einsatzflexibilität

Einteilung der Sensorik-Funktionen

  • Kommunikation
  • Navigation
  • Überwachung

Funktion der Sensorik: Kommunikation

  • VHF
  • HF
  • ELT
  • SATCOM

Funktion der Sensorik: Navigation

  • ADF
  • VOR
  • DME
  • GPS
  • Localizer
  • Glide Slope
  • Marker

Funktion der Sensorik: Überwachung

  • Radar (Wetter) - WXR
  • ATC Mode S - XPDR
  • Radio Altimeter - TAWS
  • TCAS

VHF: Bedeutung und Erklärung

  • Very High Frequency: 30 - 300 MHz
    • Kommunikation LFZ ⇔ Boden und LFZ ⇔ LFZ nahezu störungsfrei, unabhängig von Tages- oder Jahreszeit
    • VHF-Antenne kommen auch bei Navigation mit VOR und ILS zum Einsatz
  • Nachteil: Erdkrümmung beschränkt die Reichweite der UKW

Anlagentechnik VHF

  • Antennenanlage (abgeknickte Stabantenne für kl. LFZ, sonst für höhere Geschwindigkeiten Schertantenne an Ober- oder Unterseite des Rumpfes)
  • Sender/Empfänger
  • Bediengerät → Teil des Radio Management Panel (RMP)

HF: Bedeutung, Anwendung, Nachteile

  • High Frequency: 3 - 30 MHz
  • Anwedung vorrangig im Lang- und Mittelstreckenbetrieb, da Ausbreitungseigenschaften Verständigung über große Entfernungen begünstigen
  • Nachteil: Stärke der empfangenen HF-Wellen ist u.a. von der Frequenz, der Tageszeit und dem Standort abhängig

Anlagentechnik HF

  • Antennenanlage (Stabantenne in Seitenleitwerks- oder Tragflächenspitze)
  • Sender/Empfänger
  • Bediengerät: RMP

Radio Management Panel (Funktion und Betriebsarten)

  • Funktion: Wahl und Kontrolle der HF- und VHF-Kommunikationssysteme
  • Betriebsarten:
    • Normal Mode (Wahl der Kommunikationsfrequenzen)
    • Radio Navigation Back Up Mode (Wahl der Frequenzen der Funknavigationsanlagen (VOR, DME, ILS, ADF) bei Ausfall des Flight Management and Guidance Computers (FMGC))

Notfallsender

  • ELT → Emergency Locator Transmitter als Bestandteil des Kommunikations- und Überwachungssstems
  • Eigenständiger Notfallsender, welcher sich im Falle eines Unfalls automatisch aktiviert
    • internationale Notfallfrequenz 406 und 121,5 MHz
  • Ortung mithilfe eines satellitengestützten Such- und Rettungssystem (COSPAS-SARSAT) oder vorbeifliegenden LFZ (analog)
  • ELT ist gesetzlich vorgeschrieben

Automatische Funkpeilanlage

  • ADF - Automatic Direction Finder, Teil des Navigationssystems
  • ADF-Bordantenne empfängt Lang- und Mittelwellen von ungerichteten Funkfeuern (Non Directional Beacon (NDB))
  • Bestandteil von Funknavigationshilfen, die zur Peilung der Relativrichtung genutzt werden

Bestandteile ADF

  • Antennensystem am LFZ
  • Empfänger
  • Bediengerät (z.B. RMP)
  • Anzeigegerät (z.B. RMI (Radio Mangetic Indicator, ND (Navigation Display))

Ergebnis ADF

  • Winkel zwischen LFZ-Längsachse und Verbindung zwischen LFZ und Bodenstation → Relative Bearing (RB)
  • Zur Standortpeilung 2 unabhängige Bodensender sowie ADF-Anlagen (ADF 1,2) notwendig

VOR: Bedeutung, Prinzip

  • Very High Frequency Omnidirectional Radio Range → UKW Drehfunkfeuer
  • Winkel zwischen LFZ-Standlinie und Norden als Azimuthfunktion 

Bestandteile VOR (bordseitig)

  • Antenne für Frequenzbereich 108 - 117,95 MHz und Strahlungsdiagramm mit Rundum-Charakteristik
  • Empfänger → Überlagerungsempfänger, da: Empfindlichkeit, Bandbreite und Selektivität
  • Bediengerät (z.B. RMP)
  • Anzeigegerät (z.B. HSI (Horizontal Situation Indicator), ND)

DME (Bedeutung, Prinzip)

  • Distance Measuring Equipment → Entferungsmessanlage, Teil des Navigationssystems
  • gibt Schrägentfernung zwischen LFZ und Bodenstation
  • Prinzip:
    • Laufzeitmessung von Impulsen, die von LFZ gesendet, an Bodenstation empfangen zeitversetzt zurückgesendet und von LFZ empfangen werden
    • 960 - 1215 MHz; Bord- und Bodenfrequenz sind paarweise einander zugeordnet und je um 63 MHz versetzt

DME (Bordausrüstung)

  • DME-Bordgerät
  • Antenne im Rumpfboden
  • Bediengerät (z.B. RMP)
  • Anzeigegerät (z.B. HSI, ND)

GPS (Bedeutung, Prinzip)

  • Global Positioning System (Navigation)
  • Prinzip:
    • Laufzeitmessung der Funksignale von mind. 4 Satelliten (3 zur Positionsbestimmung, 1 zur Snychronisation der Satellitenzeitbasis)
    • Trägerfrequenz: 1 - 2 GHz (hochfrequentes L-Band)
  • Navigationsgenauigkeit: 
    • horizontaler Fehler < 10m
    • vertikaler Fehler < 20m

GPS (Bordausrüstung)

  • 2 unabhängige Empfänger → integriert in Multimode Receiver (MMR)
  • Datenübergabe an Air Data Inertial Reference Unit (ADIRU) → dort Berechnung der Position

ILS (Bedeutung und Prinzip)

  • Instrumentenlandesystem
  • Funkhilfe für Präzisionsanflug
  • Prinzip:
    • horizontale und vertikale Führung des LFZ durch Landekurs- (Localizer) und Gleitwegsender (Glide Slope)

Frequenzbereiche ILS

  • Localizer: 108...111,95 MHz
  • Glide Slope: 328,6...335,4 MHz
  • Outer Marker: 400 Hz
  • Middle Marker: 1300 Hz

ILS-Bordanlage (Bestandteile)

  • Localizer-Antenne
  • Glide-Slope-Antenne
  • Marker-Antenne
  • Empfänger
  • Bediengerät (RMP, MCDU (Mulitpurpose Control and Display Unit))
  • Anzeigegerät (z.B. HSI, PFD (Primary Flight Display))

Funkhöhenmesser (Bezeichnung, Prinzip)

  • RA - Radio Altimeter: Abstand zwischen ausgefahrenem Hauptfahrwerk und Erdboden → Navigation
  • Prinzip:
    • Laufzeitmessung v. Funksignalen → Abstrahlung Funkwelle Antenne 1 → Reflexion am Boden → Empfang Antenne 2
    • ⇒ Laufzeit durch Frequenzdifferenz 
      • Lineare Frequenzänderung zw. 4250 und 4350 MHz → Differenz zwischen Sende- und Empfangsfrequenz → Differenz prop. zur Laufzeit → Maß der Höhe über Grund

 

Bordkollisionsschutzsystem (Bezeichnug, Bedeutung)

  • ACAS - Airborne Collision Avoidance System (auch: TCAS - Traffic Collision Avoidance System)
  • Teil des Überwachungssystems 
  • nutzen Transponder d. LFZ
  • Anzeige potentieller und vorhergesagter Kollisionsziele
  • Erteilung vertikaler Anweisungen zur Konfliktvermeidung

ACAS/TCAS (Funktionsprinzip)

  • Erfassen und Verfolgen benachbarter LFZ, die mit Transponder ausgestattet sind → Abfragen - Antwort - Laufzeit ⇒ Schrägentfernung
  • sicherkeitskritische Nähe → Traffic Advisory (TA) über Sprachausgabe
  • Kollisionsgefahr: Resolution Advisory (RA) mit Steig- oder Sinkaufforderung

ACAS/TCAS (Bordseitige Anlagentechnik)

  • CPU → Überwachung der Schutzzone, TA, RA
  • Antenne auf Rumpfober- oder -unterseite
  • Verbindung zu Mode S Transponder, Höhenmesser, Funkhöhenmesser , Lautsprecher, Bildschirm
  • Bediengerät: TCAS Control Panel

Fly-By-Wire-Technologie (FBW)

  • elektrische Signalübertragung der Steuerbefehle → Sicherheitscheck der Stellvorgaben → hydraulische Betätigung der Steuerflächen (Höhen-/Seitenruder haben mechanisches Backup)
  • mehrfach redundantes System

Vorteile FBW

  • Geringes Gewicht und geringer Wartungsaufwand durch Reduktion mechanischer Teile
  • geringerer Platzbedarf
  • genauere Signalübertragung
  • flexible Verlegung der Signalübertragungsleitungen

Flugsteuerung FBW

  • Verzicht auf mechanisches Backup
  • elektrische Übertragung der Steuersignale → hydraulische Betätigung der Steuerflächen

Grundprinzipien FBW

Steuerflächen sind:

  • elektrisch kontrolliert
  • hydraulisch aktiviert
  • mechanisches Backup für Höhenleitwerk (Trimmung) und Seitenruder

FBW - Electrical Flight Control System (A320)

  • ELAC → Elevator Aileron Computer (2 Stk.)
    • Normale Höhenleitwerk und -ruderkontrolle + Querruderkontrolle
  • SEC → Spoiler Elevator Computer (3 Stk.)
    • Spoilerkontroller + Standby Höhenleitwerk und -ruderkontrolle
  • FAC → Flight Augmentation Computer (2 Stk.)
    • Elektrische Seitenruderkontrolle

Wirkungsweise FBW

  • nicht Stellung der Steuerflächen, sondern Flugbahn(änderung) wird diktiert → Nullstellung: Flugbahn ist konstant zu halten
  • Zusammenfassung der Steuerungsberechnungen als "Control Laws"

Hochintegrierte Sensorik moderner Luftfahrzeuge

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Hauptelemente modernes Cockpit

  • Overhead Panel (technische Systeme, z.B. Hydraulik, Elektrik)
  • Glareshield (FCU-Bedienung, Anzeigekonfiguration Main Panel)
  • Main Panel (Displayanordnung)
  • Pedestal (MCDU, Schub, Klappen)
  • weitere Steuerelemente (Sidestick bzw. Steuerhorn, Pedale,...)

Glareshield

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