Faustformeln und flugtechnische Tabellen / Vereinfachtes Flugsimulator-Verfahren
Im täglichen Umgang mit dem Flightsimulator gilt es einige Dinge zu Wissen, die sehr hilfreich bei der Bewältigung des Fluges sein können. Es handelt sich um Faustformeln, aber auch um tatsächliche Proceduren, die sich auch beim PC Flug anwenden lassen oder sogar zwingend eingehalten werden müssten. Ich habe einmal einige der wichtigsten Dinge aufgelistet und erläutert:
Wie lange dauert ein Kurvenflug
Fast alle PC Piloten bevorzugen Jets für den Simulatorflug, alle Flugzeuge, die generell "schnell" fliegen. Wenn man nun eine Richtungsänderungen im Streckenflug oder beim Einkurven auf ein ILS durchführen muss, ist die Frage zu beantworten: wie lange wird der Kurvenflug dauern.
Und zwar mit einer Schräglage (Bankangle) von 25°, dem Maximalwert beim Passagierflug:
Hierzu ist folgende Faustformel gültig: TAS (true air speed) mal 1/3
Daraus ergeben sich folgende Basisdaten:
TAS/Sekunden für 1°/ für 90° / für 180° / für 360°
250 kts = 0,23 Sek., 21 Sek., 42 Sek., 83 Sek.
220 kts = 0,20 Sek., 19 Sek., 38 Sek., 73 Sek.
210 kts = 0,19 Sek., 18 Sek., 35 Sek., 70 Sek.
200 kts = 0,18 Sek., 17 Sek., 34 Sek., 67 Sek.
190 kts = 0,17 Sek., 16 Sek., 32 Sek., 63 Sek.
180 kts = 0,17 Sek., 15 Sek., 30 Sek., 60 Sek.
170 kts = 0,16 Sek., 14 Sek., 29 Sek., 57 Sek.
160 kts = 0,15 Sek., 13 Sek., 27 Sek., 53 Sek.
Bei 250 kts dauert also eine volle Kurve (360°) 83 sec., ein 180° Turn 42 sec, bei 160 kts dauert also eine volle Kurve (360°) 53 sec., der 180° Turn dann 27 sec. Man kann sich somit die Flugzeit für jede beliebige Kurve selber errechnen. Also benötigt man für z.B. eine von 112° Richtungsänderung bei 250 kts Speed etwa = 112 x 0,23 = etwa 26 Sekunden.Jetzt erkennen wir auch die Bedeutung der Bordstoppuhren/Timer, vor allem beim Anflug auf den Airport, wo Standard Kurven zu fliegen sind, um das ILS anzuschneiden.
Wann muss ich zum Richtungswechsel einkurven?
Wenn man im Streckenflug ein VOR oder Intersection erreicht, bei dem sich die Flugroute in der Richtung ändert, muss man in Abhängigkeit von dem Brechungswinkel (AOL/angle of lead) der Route rechtzeitig vor dem Streckenpunkt beginnen, eine Kurve in die neue Flugrichtung einzuleiten. Dazu ist auch noch die Airspeed zu berücksichtigen. Für die korrekte Berechnung des Kurvenanfangs gelten ziemlich komplizierte Formeln, die auch noch erfassen, dass bei Distanzanzeigen zum VOR immer die direkte (schräge) Entfernung zwischen Flugzeug und der Bodenfunkstelle angezeigt wird.
Radius = Airspeed geteilt durch 60, minus 2
Also bei 250kts ergäbe sich: 250 : 60 = 4,16 - 2 = 2,16 NM. Da diese Entfernung sich auf die Boden-Horizontale bezieht, in Abhängigkeit der Flughöhe aber dann auch noch die schräge Entfernung zur Station hinzukommt, wird es etwas komplizierter:
Denn bei FL 10.000 fliegen wir in 3,3 Km Höhe (oder knapp 2NM), sodass diese Distanz noch hinzu gerechnet werden müßte. Im Beispiel hätte der Pilot bei 2,16 + 2, also bei ca 4 NM vor dem Punkt den Kurvenflug zu beginnen. Oder bei FL 33.000 (10 Km Höhe/5,5NM) wären es 2,16 + 5,5 = 7,7 NM.
Und nun käme auch noch der Korrekturfaktor für die Größe der Richtungänderung hinzu. Es ist klar, dass bei einem geringen Brechungswinkel später eingekurvt werden kann, als bei einem 150° Turn...
Somit wäre der Pilot unnötig lange mit Berechnungen beschäftigt, auch wenn es nur Faustformeln sind. Deshalb hier ganz simple Werte für das Einkurven in die neue Richtung:
AOL ca. 30° = 2 NM
AOL ca. 60° = 3 - 4 NM
AOL ca. 90° = 5 - 6 NM
AOL ca. 120° = 7 - 8 NM
Welche Regel Steigrate halte ich beim Steigflug (ROC)
Man merke sich folgende Basisdaten für Twinjets (a`la B737,757,767,Airbus3x0, MD 8x...). Unmittelbar nach dem Rotieren Steigwinkel (Pitch) von 20° stur halten. Ab 1.500 ft über Grund den Steigwinkel auf 10° reduzieren und stur halten.
Danach, wenn der Autopilot aktiviert wird, stellt man bis FL100 2200ft/min als Steigrate ein,
zwischen FL 100 und FL 200 als Steigrate 1800 ft/min
zwischen FL 200 und FL 250 als Steigrate 1500ft/min
zwischen FL 250 und FL 300 als Steigrate 1000ft/min
und darüber etwa 500 ft/min,
Grundsätzlich soll dabei beachtet werden, dass den Triebwerken möglichst nicht mehr als 88°N1 Dauerleistung abverlangt werden, bei Flughöhen über FL 300 dann 90-93% N1.
Und man beachte stets die daraus resultierende IAS (angezeigte Airspeed): sie darf i.d.R. unterhalb von 10.000ft den wert von 250kts nicht überschreiten (weltweites Speedlimit), darüber hinaus wäre eine Airspeed von 270 bis 280 kts ideal. Fliegt man also eine leichte oder sehr leistungsfähige Maschine, so kann man die Regelsteigraten ruhig erhöhen, oder, im Gegenzug, muß man sie anteilig reduzieren. Nämlich dann, wenn bei Triebwerks-Dauersteigleistung die Airspeed nicht gehalten werden. Besonders im oberen Luftraum und Höhen über FL330 kann es erforderlich sein, die Steigrate sogar bis auf 250ft/min zurückzunehmen, weil Flugzeuggewicht und Wetter/Luftdruck keine höheren Steigraten erlauben.
Merke: generell darf bei Steigflug (ab 1.500 ft Höhe) ein Anstellwinkel von 10° nicht überschritten werden, sonst ist die Steigrate zu hoch (im Verhältnis zur Triebwerksleistung)
Welche Flughöhen benutzt man
Es gibt für Jets einen ganz einfachen Grundsatz: möglichst schnell nach oben und möglichst lange "oben" bleiben. Denn nur in großen Höhen entwickeln die Turbinen hohe Leistung bei relativ sehr niedrigem Verbrauch. Wer z.B. 500 NM auf niedriger Höhe fliegt, der verbraucht etwa 30% mehr Kerosin, als Steigflug und Reiseflug auf sehr großer Höhenlage. Es lohnt sich sogar bei kurzen Flugstrecken "nur" 10 Minuten ganz oben zu fliegen, weil es schlichtweg am wirtschaftlichsten ist. Aber man darf bei "vollbeladener" Maschine (im FS also volle Tanks) nicht versuchen, sofort nach dem Start möglichst rasch ganz nach oben zu kommen, also die Höchstreiseflughöhe zu erreichen!
Hier ist es geboten, in Abschnitten zu steigen, anfangs nur 2/3 der Endhöhe, dann ¾, und erst, wenn bereits 30% des Gewichtes reduziert ist (im FS als "an Sprit verbraucht wurde), weiter nach oben zu steigen.
Fliegt man auf der z.Zt. richtigen Flughöhe, dann sollte das Flugzeug einen Anstellwinkel von 5° halten können und die Triebwerke auf Reiseflugleistung von ca. 76 - 78% N1 laufen. Bei Höhen über FL350 dürfen es (wegen der dünnen Luft) auch über 80% sein.
Wann muss ein Sinkflug beginnen?
Wer sich auf 30.000ft Flughöhe befindet und einen Airport anfliegt, der auf einem Niveau von 100 ft Höhe befindet und dessen ILS Anflughöhe auf 3.000 ft Höhe liegt, der möchte wissen, wann den der nötige Sinkflug beginnen soll. Und zwar, wie viele NM vor dem Ziel in den Descent übergegangen wird. Diesen Streckenpunkt nennt man übrigens TOP OF DESCENT (TOD):
Hierzu gilt folgende Faustformel: Höhenunterschied geteilt durch 300 = NM
Es gilt der Höhenunterschied zwischen der jetzigen Flughöhe und der neuen Flughöhe. Beim Anflug auf einen Airport, bzw. der Anflughöhe für ein ILS sollte man der errechnete Entfernung generell 10 NM hinzu rechnen, um gemütlich und rechtzeitig das neue Flightlevel zu erreichen und die Maschine sauber zu stabilisieren.
Also rechnen wir unser Beispiel:
Höhendifferenz zur neuen Anflughöhe 27.000ft : 300 = 90 NM, zzgl. 10 NM "Reserve" = 100 NM. Wir beginnen also den Sinkflug (TOD) etwa 100NM vor dem Ziel, meistens bezogen auf das Airport VOR. Somit haben wir auch Streckenreserve für den ILS Gleitpfad, der ja meistens 10 NM vor dem Airport beginnt.
Aber Achtung: man sollte die Airport Anflugkarten genauer anschauen. Denn Vielfach wird vom Piloten verlangt, dass er bereits ein ganzes Stück vor dem Flughafen die niedrige Flughafen Anflughöhe erreicht und einhält. Also muss der Pilot auch diese Entfernung vor dem Airport berücksichtigen und dementsprechend noch früher mit dem Sinkflug beginnen!
Wie groß soll die Regel-Sinkrate sein (ROD/Rate of Descent)?
Nehmen wir an, man hat nicht zum vorgenannten Punkt TOD den Sinkflug begonnen, sondern früher oder später. Wie groß muss dann die Sinkrate sein, um trotzdem rechtzeitig noch auf die Sollhöhe zu kommen?
Standard Sinkrate für FS Systeme 2500ft/min
Zunächst gilt für Verkehrsflugzeuge eine Sinkrate von etwa 2500ft aus großen Flughöhen, wobei manchmal sogar 3000ft gesunken wird (z.B. um "engere" Talkessel zu erreichen). Später, in niedrigen Flughöhen, beschränkt man sich auf 1800ft/min. Es gibt selbstverständlich detaillierte Berechnungsformeln, deren Anwendung im FS System aber i.d.R. vernachlässigt werden kann. Und noch eines: Der Anstellwinkel bei Maschine (AOA/angle of attac) sollte beim Sinkflug idealer Weise 2,5° betragen.
Wann beendet man den Steigflug oder Sinkflug
Allgemein bewährt sich die folgende Faustformel, wenn man wissen möchte, ab wann Sink- oder Steigflüge ganz sanft beendet werden sollten, um gemütlich die neue Flughöhe zu erreichen:
Höhe zum Ausleiten = Vertical Speed mal 0,2
Wer also mit 2000ft/min steigt, der sollte also 2000 x 0,2, also etwa 400ft vor der neuen Höhenlage den Steigflug ausleiten.
Welche Airspeed halte ich beim Sinkflug?
Beim Sinkflug wird solange wie möglich eine hohe Airspeed gehalten. Jedoch muss man aufpassen, das einmal die zulässige Höchstgeschwindigkeit nicht überschritten wird und man rechtzeitig die Fahrt verzögert, um beim Übergang zum Flightlevel 10000" die dort i.d.R. gültige Airspeed von weltweit 250 kts nicht zu überschreiten. Nur in Ausnahmefällen werden die Speedbrakes beim schnellen Sinkflug betätigt. Und auch nur dann, wenn zuvor die Schubhebel auf Leerlauf gesetzt sind!
Daraus ergeben sich folgende Standardwerte:
Airspeed beim Sinkflug bis herunter auf FL 200 ca. 300 kts
Airspeed beim Sinkflug zwischen FL 200 und FL 120 ca. 270 kts
Airspeed zwischen FL 120 bis FL 110 ca. 260kts
Unterhalb 10.000 ft max. 250 kts
Welche Airspeed halte ich beim Anflug zum Airport?
Fast alle PC Piloten machen den gleichen Fehler: sie fliegen während des Anfluges zum Airport einfach zu schnell!.
Wenn man in den Bereich kommt, wo "die Kurverei" auf ein ILS erforderlich wird oder zuvor schon erhebliche Richtungsänderungen notwendig werden, ist es grundsätzlich IMMER viel günstiger, NICHT die, in den Anflugkarten vorgegebenen räumlichen Speedlimits zu fliegen, sondern eine ganze Ecke langsamer. Hier erlaubt die Airspeed 180 kts statt erlaubter 210 kts dem PC Piloten erheblich mehr Freiraum, Zeit und Gelassenheit beim Fliegen der Procedure Turns.
Wer z.B. einen 180° Bogen aus dem Gegenanflug auf einen ILS Gleitpfad machen muss, der hat auch für die Schräglage beim Kurven erheblich mehr Reserven, um lieber anfangs mit 25° (Besser 22°) Bankangle zu fliegen und ggf. beim Auskurven oder anschneiden des ILS diesen Wert zu reduzieren, als umgekehrt den letzten Rest der Kurve voller Hektik und Panik (und eigentlich zu hoher Airspeed) mit unmäßig großen Schräglagen noch hinzupfriemeln...
Hierzu noch ein wichtiger Tip: man fährt bei einer Airspeed von 210 - 200 kts die Flaps der Twinjets im FS System auf 5° aus. Hierdurch erhöht sich die Flugsicherheit erheblich. Außerdem reduziert man automatisch die Airspeed auf etwa 180kts, ohne am Schubhebel unnötiger herumzuhampeln.
