Pilotentraining Teil 10

[Peter Guth]

Hallo, Piloten,

beiliegend noch einige ergänzende Notfallproceduren als Teil 10 des Pilotentrainings für den Flightsimulator.

Ich werden am Wochenende alle Teile von 1 bis 10 als eine Datei ("Infobuch") zusammenstellen, einschl. aller genannten Checklisten und einiger zusätzlicher Erläuterungen.

Auf Wunsch übersende ich diese Datei (Office 97, Word Doc/Excel), damit man alles zusammen vorliegen hat. Leider gibt ist nämlich hier im Forum keine Möglichkeit gegeben, die orig. Texte so darzustellen, wie ich sie verfasst habe (Fett, Rahmen, markierte Überschriften, Absätze und Tabellenform)

Gruss Peter Guth


PILOTENTRAINING TEIL 10 Notfallproceduren

Ausfall der Hydraulik und Generatorenanlagen

Beim Ausfall dieser wichtigen Anlagen zur Beschaffung des benötigten Hydraulikdrucks (zwecks Steuerung der Ruder, Flaps und Fahrwerk) und zur Stromversorgung gibt es nur wenige Hilfsmittel und Tricks, die ggf. bei einigen Simulatorprogrammen nachvollzogen werden können:

Grundsätzlich muss man wissen, dass bereits leichte Luftströmungen und Wind auch bei nicht laufenden Triebwerken (z.B. am Boden) die große "Hauptturbinenschaufel" (FAN) in Drehung versetzt.

Bei einer Airspeed von mehr (!) als 160 kts ist die Luftströmung so stark ist, dass die Turbine dadurch eine hohe Drehzahl erreicht. Diesen Vorgang nennen wir "windmilling"

Diese ist dann ausreichend, um die Hydraulikpumpen und den jeweiligen Generator anzutreiben, sodass ein ausreichender Öldruck (minimum oilpressure) und eine Mindestmenge an elektrischer Energie (min. generator power) erzeugt werden, die einen "Notbetrieb" ermöglichen.

Generatorausfall

Fallen aber die Generatoren komplett aus, z.B. auch dadurch, dass die Triebwerke (in sehr großen Flughöhen z.B. durch Vulkan Asche) regelrecht "festgefressen" sind und sich nicht mehr drehen, dann sieht es traurig aus. Man kann dann nur noch etwa für 30 Minuten vom Batteriestrom der Maschine einige der Navigationsgeräte und die Funkanlage betreiben. Alle unnötigen Verbraucher sind sofort abzuschalten.

Dazu wird folgende Procedure vorgenommen:


1. Batteriemasterswitch on

2. DC Bus auf AC Bus aufschalten

3. Stromversorgung nur noch für das Captainspanel aufschalten

4. Bei abnehmender Bordbatteriespannung werden Geräte in folgender Reihenfolge abgeschaltet


alle absolut nicht notwendigen Verbraucher : Licht, Galley, Aircondition...
(die Ventile zur Steuerung des Cabinendrucks (air release valves) werden zuvor geschlossen, um Druckabfall nach abschalten der Anlage zu verhindern, wenn noch in Höhen oberhalb 12000" operiert wird),

danach dann die Navigationsgeräte (Flug mit mech. Kompass), dann die Com Anlage (zuletzt der Transponder),

Bis zuletzt wird versucht, wenigsten die Funkanlage, (Primär den Transponder)
-zumindest aber die Bordsprechanlage und Lautsprecher- eingeschaltet zu lassen.


Hydraulikpumpenausfall

Hier gilt sinngemäß im Flightsimulator das gleiche wie oben. Durch Windmilling besteht ein gewisser Hydrauliköldruck, der durch das Hinzuschalten der elektrischen Reservepumpen (soweit im FS vorhanden) erhöht werden kann.

In den Hydrauliksystemen besteht ein restlicher Hydraulikdruck, der im FS ausreichen müsste, um später bei der Notlandung wenigstens das Fahrwerk zu betätigen und einfache Rudermanöver auszuführen. Ansonsten wird es für den PC Piloten höchst unangenehm.....

Treibstoffmangel / Short of Fuel

Wenn sich der Tankinhalt fast auf null bewegt, beginnen die Kerosinpumpen, Luft zu ziehen. Hierdurch sinkt der Benzinpumpendruck, was sofort im Cockpit einen "Mastercaution" Alarm auslöst, eine einen Warnhinweis, jedoch noch keine Masterwarning.

Jetzt müssen die Treibstoffmengen und die einzelnen Tankinhalte geprüft werden, was auch im FS System (je nach Software) möglich ist.

1. Check Fuel totalizer (Treibstoffmengenanzeiger)

2. Check Crossfeed (Benzinpumpen und Versorgungart/Tankentnahme prüfen/umschalten


Im realen Flug würde ich jetzt noch die prozessor channels 1 + 2 prüfen (Sicherungen off/on/off/on) und die Heizanlage der Kerosinzufuhrleitungen (front and rearpipes) prüfen. Denn auch Kerosin kann bei Temperaturen unter minus 55° kristallisieren und den Treibstoffdurchfluss verringern. Deshalb werden real in Teilbereichen die Kerosinleitungen automatisch beheizt.

Manche FS Programme zeigen die Kerosintemperatur sogar an. Fällt der Wert auf minus 48°, so sollte man eine möglichst niedrigere Flughöhe wählen, wo i.d.R. geringere Minustemperaturen herrschen! Denn das "anwärmen" der Rohrsysteme geht hier nicht.


Wenn das keinen Erfolg brachte, sondern der Treibstoff wirklich "zur Neige" geht, so muss sofort ein IMMEDIATLY FUEL SAVING /eine dramatische Treibstoffeinsparung vorgenommen werden. Denn es ist ansonsten mit einem sofortigen Triebwerkstopp zu rechnen.

Dazu wird im Simulator ein Triebwerk kpl. abgeschaltet, mit folgender Procedure:

1. Aux. Hydr. Oilpump on (soweit vorhanden)

2. Transferpumps on (soweit vorhanden)

3. Rechtes Triebwerk kpl. abschalten

4. Treibstoffpumpen/Treibstoffventile rechts schliessen (soweit vorhanden)

5. Stromverbindung zwischen rechtem Triebwerk und Bordnetz trennen (soweit vorhanden)

6. Triebwerksleistung linkes Triebwerk anpassen (ggf. höchste Dauerleistung, max 88%N1), wobei die Airspeed und die Flughöhe zu reduzieren sind, gemäß AOM

7. TRC Computer entsprechend umschalten (soweit vorhanden)

8. Maschine sorgfältig auf neue Fluglage trimmen

9. Anflug und Landung zum nächstgelegenem Airport einleiten


Hinweis zur Treibstoffplanung und Flugübungen.

Sofern der PC Pilot vor Flugbeginn eine adäquate Treibstoffberechnung nach hier bereits genannten Basisregeln vorgenommen hat, einschl. der notwendigen Reserve, darf im Simulatorflug eigentlich keine SHORT OF FUEL vorkommen. Trotzdem sollte man auch zur Übung und Erlernen der Proceduren (insbesondere Trimmung und Landung mit nur einem Triebwerk!!) häufiger Übungsflüge vornehmen, bei denen auch mit vollen Tank ein Triebwerk abgeschaltet wird.

Engine Failure/Triebwerksausfall direkt bei Start

Auch im Simulator ist es möglich, dass beim Start (nach V1) ein Triebwerk ausfällt. Es gibt bekannte Software, die das nach dem Zufallsprinzip darstellt. Grundsätzlich hat sich der Pilot auf diese Notfallsituation ständig vorzubereiten.

Wenn während des Startlaufs, bei dem ja beide Triebwerke mit hoher Startleistung arbeiten, plötzlich eine Engine ausfällt, dann entsteht in Sekundenbruchteile ein sehr heftiges Drehmoment der Maschine in Richtung des ausgefallenen Antriebs. Dieses bewirkt eine sofortige Richtungsänderung des ganzen Flugzeuges.

Der Pilot muss SOFORT mit Hilfe des Seitenruders gegen die Drehrichtung steuern (gegenlenken), insbesondere unmittelbar bei einem Antriebsausfall nach der Entscheidungsmarke V1, wenn die Maschine noch am Boden beschleunigt.

Dabei ist aber zu beachten, das man zwar unmittelbar mit den Seitenruder-Pedalen die erste Drehrichtung eliminiert, aber - ähnlich wie beim schleudernden Auto - das Flugzeug nach der Korrektur in die Gegenrichtung ausbrechen will. Also muss mehrfach (!) in verschiedene Richtungen angemessen gegengesteuert werden.

Nach V1 MUSS der Startlauf weitergehen und das Flugzeug rotieren und abheben. Das verbleibende Triebwerk ist auch im FS stark genug, den Takeoff normal fortzusetzen. Allerdings ist die Engine Leistung sofort zu erhöhen, hier sinnvoller Weise den Throttle bis zum Anschlag nach vorne schieben.

Das Seitenruder wird währenddessen ständig zum Gegensteuern verwendet, um einen brauchbaren "Geradeausflug" zu erreichen. Gleichzeitig ist der Steigwinkel (Pitch) zu halbieren!!!

Hat man den Steigflug stabilisiert, so muß das Flugzeug auf eine "saubere" Geradeausfluglage getrimmt werden, was ja im FS sehr wohl möglich ist, insbesondere ganz komfortabel beim FS 2000

Während man normalerweise nach dem rotieren bis 1500" über Grund die Nase stur auf 20° Pitch hochhält und danach auf 10° zurückgeht, wird bei dem Ausfall EINES Triebwerkes nur mit 10° Pitch im Simulator der Steigflug fortgesetzt. Und zwar nur auf die, in den Flugkarten ausgewiesenen Go Around Prozedurehöhen. Da diese in der Regel bei 3000 bis 4000ft Höhe liegen, klettert die Maschine zwar etwas langsamer, aber trotzdem stetig "nach oben" auf diese komfortable Höhe

Da ein weiterer Flug nicht mehr erlaubt ist, muß also die bekannte GA Procedure geflogen werden, um anschließend wieder zu landen.

Je nach Take Off Weight, also dem simulierten Abfluggewicht, kann man mit vollen Tanks jedoch nicht wieder sofort landen. Viele Simulatorprogramme quittieren solche Versuche automatisch mit einer Bruchlandung. Dementsprechend ist Kerosin abzulassen.

Real geschieht das dadurch, dass in Höhen über 3500ft die Ablaßventile der (Flügel-)Tanks geöffnet werden, dabei etwa 2,5 to pro Minuten an Treibstoff herausströmen kann. In diesen Flughöhen bildet der ausströmende Treibstoff übrigens sofort ein "aerosol", d.h. er verdampft restlos und gelangt nicht zu Boden. Vorzugsweise werden natürlich unbewohnte Gebiete oder Luftraumbereiche über dem Meer dafür vorgesehen.

Wenn also das betreffende Flugzeug bei einer Landung 100 Tonnen leichter sein muss, als mit MTOW (max. take off weight), so dauert alleine das ablassen des Kerosins immerhin 40 Minuten. Zzgl. einer fiktiven Flugstrecke von, na sagen wir mal Düsseldorf zur Nordsee...

Da heißt, der Pilot hat sich auf einen einstündigen "Rundflug" mit nur einem Triebwerk einzustellen. Deshalb ist es wichtig, dass man solche Flugmanöver auch im Simulator übt, um das Flugverhalten und die Trimmeigenschaften "seiner" Maschine kennen zu lernen.

Hinzu kommt dann der Gaudi mit der Landung bei nur einem laufenden Triebwerk. Was aber bei vorheriger korrekter Trimmung keine überhöhte Schwierigkeit mit sich bringt.

Peter Guth

[Diese Nachricht wurde von Peter Guth am 10-03-2000 editiert.]

[Juergen Falkenhain]

Hallo Peter,
danke für diese super Erläuerung zur Notfallprocedure. Ales soweit roger.
Eine Frage hätte ich noch:
was bedeutet DC Bus auf AC Bus aufschalten ?
DC heißt doch normal Direct Current und AC Alternate Current. Hm, warum Gleichstrom auf Wechselstrom Bus aufschalten ?? Ist mehr aus technischem Interesse, da ja im FS98 diesbezüglich null Einstellungsmöglichkeit gibt.
Jau, ansonsten verschlinge ich Deine absolut genialen Erklärungen / Pilotentraining immer ganz gierig. Hab eine Menge dabei gelernt.
Herzlich Dank dafür !!!!!! Mach weiter so und lass Dich nicht unterkriegen ! Ich weiss wie das ist, denn als Cargodispatcher einer VA kann ich da ein Lied von singen.....
Danke nochmals
Gruss und always happy landings
Jürgen

[MarkusV]

Hallo Jürgen,

> was bedeutet DC Bus auf AC Bus aufschalten ? DC heißt doch normal Direct Current und AC
> Alternate Current. Hm, warum Gleichstrom auf Wechselstrom Bus aufschalten ??

ich kann mal nur wieder für die Boeing 747-400 sprechen. Allerdings sieht dort das ganze elektrische System etwas anders aus, da man ja vier Triebwerke und somit AC-Generatoren zur Verfügung hat. Die Wahrscheinlichkeit eines Totalausfalls ist somit ungleich kleiner (aber nicht null). So kann z.B. auf der 747-400 die APU (und damit deren Generator) im Flug *nicht* gestartet werden - dagegen auf der zweistrahligen 767 meines Wissen nach schon.

Anyhow...DC-Bus auf AC-Bus aufschalten...
Nachdem ja die meisten Geräte des Fliegers an AC-Bussen (also mit Wechselstrom betriebenen Verteilern) hängen, muß sichergestellt sein, daß auch bei einem völligen Ausfall der AC-Versorgung noch AC-Strom da ist. In der 747-400 hängen die lebenswichtigen Instrumente an einem sog. 'Standby Bus'. In der Regel wird dieser vom AC-Bus 3 versorgt, bei dessen Ausfall aber vom DC-Bus 3. Fällt dieser wiederum aus, kommt der Strom aus der 'Main Battery' (wieder DC). Damit nun aber das AC-System tatsächlich mit Wechselspannung versorgt wird, hängt zwischen AC- und DC-System noch ein sog. 'Standby Inverter'. Frag mich bitte nicht nach technischen Details, aber aus den Diagrammen ist klar, daß hier Gleich- in Wechselspannung umgewandelt wird.

Nun kenne ich die Eletrik-System von Peter's Flieger nicht, aber ich würde wetten, daß es auch dort so etwas wie einen 'Standby Inverter' gibt.

OK, so weit so gut - ich hoffe, ich habe mit den Details nicht zuviel Verwirrung geschaffen.

Schöne Grüße,

Markus

[Leo]

Hi!

Im Prinzip sind fast alle Flieger gleich und
brauchen 115VAC bei 400Hz.
Die genaueren Details können dann sehr verschieden sein. Nicht nur wegen der Anzahl der Engines, die ja nur in ein oder 2 Netze speisen.
Die APU wie richtig erwähnt, hilft auch Strom zu erzeugen und wird verwendet um, den Flieger mit Strom zu versorgen wenn:
1. Am Boden keine External Power vorhanden ist.
2. Bei Triebwerks ausfall in der Luft um den übrig gebliebenen Gen zu unterstützen bzw.
3. Bei Double Engine Failure der letzte AC gen zu sein oder
4. Natürlich um am Boden Bleed Pressure für den Engine start und Aircondition zu liefern.

Das ist aber nicht auf jeden Flieger so!

Falls jetzt kein AC mehr zu verfügung steht wird auf Battery Power only geflogen.
Dh.: Mit Hilfe von bereits erwähnten Invertern wird AC Power generiert, da viele Systeme und Instrumente AC und andere DC Power brauchen.
Auch im Normalbetrieb ist DC Power von Nöten.
Diese wird bei uns mit Hilfe von TRUs Transformer Rectifier Units erstellt.

Welcher Bus welches System versorgt ist sehr verschieden und auch irgendwann mal nicht mehr durchschaubar.

Grüße

[Hans Tobolla]

Hallo Peter,

Du schreibst, daß im FS bei Treibstoffmangel ein Triebwerk komplett abzuschalten ist. Macht man das real auch so? Wenn ja, könnte ich mir das nur so erklären, daß ein mit höherer Leistung arbeitendes Triebwerk einen besseren Wirkungsgrad hat als zwei mit geringerer Leistung arbeitende, und man deshalb mit weniger Kraftstoff pro Meile weiterkommt?

Hallo Juergen,

DC-Bus auf den AC-Bus aufschalten - das klingt wirklich etwas unverständlich für einen Techniker. Aber, viele Geräte im Flugzeug benötigen Wechelstrom, einige sogar 3-Phasen-Wechselstrom. Normalerweise liefern den die Generatoren, wenn die jedoch ausgefallen sind, hat man keine andere Wahl als über einen sogenannten Wechselrichter (man kann mit Transistorschaltungen wechselrichten oder auch mit einem kleinen Motor-Generator). Energie von DC-Bus auf den AC-Bus rüberzubringen. Das geht aber nur für die allerwichtigsten Elektronik-Geräte, sonst ist der Akku ruck-zuck leer.

Die Piloten müssen die gesamte Backup- und Sicherheitsphilosphie eines Flugzeugsmusters im Schlaf beherrschen. Es dauert eine Weile bis man das alles kann, und deshalb ist auch nicht gut, dauernd das Flugzeugmuster zu wechseln. Bei einem Wechsel muß der Pilot die Backup- und Sicherheitsphilosophie des alten Musters im Gehirn komplett "löschen", sonst ist die Gefahr zu groß, das er unter Streß mal was verwechselt.

Ich als Passagier wünsche mir, daß man die Piloten im Simulator mit diesen Dingen "zwiebelt bis zur Vergasung", egal wie sehr es ihnen stinkt. Alles andere ist nicht sicher.


Gruß

Hans

[Hans Tobolla]

Na, das ist ja lustig, der Leo und ich, beide um 11.29 zum gleichen Thema!

[Juergen Falkenhain]

Aaaaaah, da geht mir ein Licht auf !
Hallo Markus, Leo und Hans,
danke für Euere ausführliche Erklärung. Doch, hab ich alles verstanden. Da ich außer Fliegen noch Amateurfunk betreibe, interessiert mich die elektrische Seite och auch etwas. Ich bin nur erstaunt: 155 V bei 400 hz ??? Junge, Junge, sauberer AC, könnte man ja fast als geglätteter DC bezeichnen ;-)
Was mich nur wundert, warum gerade 115 V ? Kommt das noch aus dem Militarybereich ? Egal. Bin aber echt erstaunt, daß man von DC auf AC transformiert. Hier muss doch dann für die ganze Avionik die Spannung sehr sauber konstant gehalten werden, was ja eigentlich im DC -Bereich leichter fällt. Hmm, nun gut.
Jedenfalls Danke für die ausführlichen Erklärungen.
Gruss und 73 de Jürgen
oder funktechnisch:
--... ...-- -.. . -.. .-.. -.... . -..

sorry, ich morse halt gerne - auch funktechnisch gesehen.

[Hans Tobolla]

Hi Juergen,

115V, 400Hz wieso diese "komischen Werte". Die meisten Flugzeuge sind nach dem Krieg aus den USA zu uns gekommen. Das war schon immer so mit 115V, 400 Hz. 115V ist dort die Netzspannung, wenn ich mich richtig erinnere, da hat man sich wohl angepaßt. Aber warum dann nicht auch 60 Hz? Ist 'ne gute Frage! Da kann ich nur mal raten: Im Flugzeug sind die Leitungen vergleichsweise kurz, da hat man mit dem Skineffekt bei der höheren Frequenz nicht viel Ärger. Aber - bei den höheren Frequenzen werden die Trafos viel kleiner und leichter, weil man nicht mehr so viel Eisen braucht und Kupfer auch nicht. Bleibt noch die offene Frage, warum überhaupt so eine hohe Spannung, Transistoren kommen doch mit ein paar Volt DC aus. Die Elektronik von Flugzeugen ist meistens überhaupt nicht auf dem neuesten Stand. Das liegt daran, das von der Konstruktionsidee bis zum tatsächlichen Einsatz oft 10 Jahre vergehen, und dann fliegt das Gerät noch 30 Jahre. Es kann durchaus sein, daß der Peter noch mit einigen röhrenbestückten Geräten fliegt und das nur nicht weiß. Und da gibt es noch eine andere Kleinigkeit. Es sind ja nicht alle Geräte direkt hinterm Instrumentenbrett eingebaut. Meisten stecken sie irgendwo in einem Elektronik-Compartement. Von dort müssen auch Winkel zur Anzeige ins Cockpit übertragen werden.
Das kann man gut mit Drehfeld-Systemen machen, und die lieben nun mal 115V, 400 Hz, 3-phasig, heiß und innig!

Beste Grüße!

-.. .--- ....- .-. .---

[Leo]

Hi Leute!

Ja super. Der Hans kennt sich richtig gut aus. (besser als ich)
Gezwiebelt werden wir im Simulator mit allem möglichen. Die Elektrik eines Flugzeugs ist zwar sehr komplex aber nicht das einzige.
Es gibt so viele Systeme auf einem Flugzeug, welche fast alle Bereiche der Physik abdecken. Man geht auch her und vereinfacht die Materie um nicht allzu zu verwirren.
Meiner Meinung nach ist es nicht ein Muß zu wissen warum und wieso 115V und 400Hz. Wichtig für einen Piloten ist zu wissen was er damit machen kann u8nd was er tun muss wenn er es nicht mehr hat. Hierzu gibt es Checklisten. Diese zu befolgen ist Pflicht und Abweichungen sind nicht vorgesehen, ausser ein Ausnahmefall trifft zu der nicht zu erwarten war. Hier wird nicht herumgetüftelt. Hier wird befolgt, was andere Leute sagen und aus. Abweichungen könnten schwerwiegende Folgen haben.
Natürlich weiß man hie und da mehr über das Flugzeug als man wissen müsste aber das ist um seinen eigenen Wissensdurst zu stillen,sicher nicht um in einer Notsituation ein Physikexperiment durchzuführen. Die Checklisten sind so geschrieben, daß sie mit dem was man beim Typerating gelernt hat, abhandeln kann.
Man muss also nicht Dipl. Ing. sein aber toll wenn man dieses Background Wissen hat und sich seine Gedanken darüber machen kann.

Grüße

[Hans Tobolla]

Hi Leo,

bei mir ist es schon lange her, da ich in der Flugzeugelektronik tätig war, vieles habe ich vergessen und manches hat sich geändert.
Natürlich ist es für einen Piloten nicht erforderlich, Ing. zu sein, aber, egal ob Maschinenbau oder Elektrotechnik, es erleichtert doch erheblich das Lernen auf dem Gebiet der Fliegerei. Wenn man sich z.B. mehrere Semester mit der Thermodynamik herumschlagen mußte, kann man die Vorgänge in der Athmosphäre, am Tragflügel und auch im Triebwerk viel besser verstehen.

Ich habe mich früher oft sehr intensiv mit der Frage beschäftigt, wie man auch als Privatpilot sicher fliegen kann (das ist nämlich gar nicht so einfach). Da ist das Thema Checklisten. Als Anfänger immer mit der Checkliste, später dann nicht mehr so, denn man ist ja "erfahren", und wieder etwas später fällt einem plötzlich auf, daß man hier und da einfach wichtige Dinge vergißt oder verschlampt. Gefährlich! Also, wieder her mit den Checklisten.

In den Checklisten und auch anderen Verfahren,die der Sicherheit dienen, steckt auch ein reicher Erfahrungsschatz, denn so manches ist erst aufgrund übler Flugunfälle dort hineingekommen. Es wäre als verantwortungsbewußter Pilot schon ziemlich töricht, sich nicht auf diese Erfahrungen abzustützen.
Natürlich wird jeder Berufspilot die Checklisten abarbeiten, weil es vorgeschrieben ist und auch kontrolliert wird (das ist die schwache Begründung), oder er macht es, weil er die Zusammehänge Punkt für Punkt durchschaut und deshalb voll dahinter steht (das wäre dann die starke Begründung es zu tun).

OK, genug für heute mit dem Fabulieren!

Hans