RÉSUMÉ EN ALLEMAND
NAVIGATIONSINSTRUMENTE
EINFÜHRUNG
Es gibt eine Vielzahl von Techniken und Instrumenten, die dem Piloten helfen, das Flugzeug zu steuern. Die Art der Instrumente, die in einem bestimmten Flugzeug zu finden sind, hängt von dessen Komplexität ab: Ein leichtes VFR (auf Englisch)-Flugzeug ist mit einfachen Instrumenten ausgestattet, während ein Verkehrsflugzeug wesentlich komplexere Instrumente benötigt.
Der magnetische Kompass
Da der Magnetkompass nach dem Prinzip des Magnetismus funktioniert, ist es gut, wenn der Pilot zumindest über Grundkenntnisse des Magnetismus verfügt. Ein einfacher Stabmagnet hat zwei magnetische Zentren, den Nordpol N und den Südpol S . Die magnetischen Kraftlinien verlaufen vom Nordpol in alle Richtungen und kehren schließlich zum Südpol zurück. Die Fläche, die von diesen Kraftlinien durchquert wird, nennt man das Magnetfeld.
Diagramm eines Magnetkompasses
Gyromagnetischer Kompass
Der gyromagnetische Kompass ist ein Kompass, dessen Richtungsanzeige durch einen Induktionssensor auf eine bestimmte Referenz eingestellt wird.
Sein Zweck ist :
- um dem Piloten eine genaue Anzeige des Kurses zu liefern
- dem Autopiloten einen zu haltenden Steuerkurs zu liefern
Es besteht aus :
- einen Magnetfelddetektor (Strömungsventil)
- ein Azimut-Servo
- einen Verstärker
- Direktionales Gyroskop (DG)
Kann arbeiten:
- als gyromagnetischer Kompass (normale Verwendung)
- als konventioneller Richtungskreisel (Notbetrieb)
Nachstehend eine schematische Darstellung eines gyromagnetischen Kompasses
Magnetfelddetektor - Fluxfahnen
Diese Baugruppe hat äußerlich die Form eines halbkugelförmigen, schalenförmigen Gehäuses. Im Inneren dieses Gehäuses befindet sich ein Durchflussventil, das über ein Skalenrad in einem Pendel aufgehängt ist. Dieses Ventil kann in der Roll- und Nickachse innerhalb von plus/minus 25° frei schwingen, ist aber in Azimutrichtung fest mit dem Flugzeug verbunden. Die Schale ist teilweise mit Flüssigkeit gefüllt, um die Schwingungen des Stromventils zu dämpfen. Die Baugruppe wird an einem abgelegenen Ort frei von störenden Einflüssen installiert, in der Regel an der Flügelspitze oder in der Seitenflosse.
Querschnitt eines Stromventils
Trägheitsnavigationssystem
Ein Trägheitsnavigationssystem (INS) ist ein Instrument, das in der Navigation eingesetzt wird und in der Lage ist, die Bewegungen eines sich bewegenden Objekts (Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit) zu integrieren, um dessen Orientierung (Roll-, Nick- und Kurswinkel), lineare Geschwindigkeit und Position zu schätzen. Die Positionsschätzung erfolgt relativ zum Startpunkt oder zum letzten Rekalibrierungspunkt. Die Trägheitseinheit ist ein autonomes Navigationsmittel, das keine Informationen aus externen Quellen verwendet.
Die Plattform wird unabhängig von der Bewegung des Flugzeugs in Bezug auf terrestrische Orientierungspunkte horizontal gehalten. Dies wird durch kardanische Aufhängungen erreicht, die es der Plattform ermöglichen, sich in allen drei Achsen (Nicken, Rollen und Gieren) frei zu bewegen.
Laser-Ring-Gyroskop
Der Laserkreisel ist in der kommerziellen Luftfahrt weit verbreitet. Es handelt sich um einen Drehratensensor (Gyroskop), der einen Laserstrahl verwendet. Seine Funktionsweise beruht auf der Tatsache, dass Licht Zeit braucht, um sich auf einer stationären, nicht rotierenden Kreisbahn zu bewegen. Das Funktionsprinzip eines Gyrolasers besteht darin, dass zwei Laserstrahlen, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen, unterschiedliche Frequenzen haben, wobei die Differenz von der Drehgeschwindigkeit abhängt. Die Messung dieser Differenz ergibt den Drehwinkel oder die Drehgeschwindigkeit um die empfindliche Achse des Gyrolasers.
