Dienstag, 14. November 2017

Wägebericht - nerviges Papier oder Planungsgrundlage?




Vorwort: 
Aller hier gezeigten Aufnahmen von Flugzeugen dienen lediglich als Beispiel und haben keinen Bezug zum aktuell geschilderten Fall!


Kürzlich wurden wir von einem Piloten um etwas Schulung auf seinem Gerät gebeten. Er hatte vor über 25 Jahren den UL-Schein auf einer C42 gemacht, danach nur etwas Trike geflogen und wollte jetzt wieder einsteigen. Auf Luftfahrtmessen werden die schnittigen Reisemaschinen perfekt in Szene gesetzt und jedem noch so unerfahrenen Luftsportgeräteführer als mal-eben-einfach-zu-fliegen verkauft.

Unser Pilot hatte gleich mit einem einschneidenden Ereignis seinen Einstand in die wieder neu entdeckte UL-Fliegerei gegeben: Nach einer wohl nicht ganz so positiv verlaufenen Einweisung auf sein neues Gerät, bekam er trotzdem den Übungsflug bestätigt. Trotz des Hinweises seines Lehrers noch etwas Übung zu benötigen, machte er sich auf die Reise gen Heimat - alles 100%ig legal, denn die Verbände setzen ja seit eh und je auf souveränes eigenverantwortliches Handeln und weniger auf Bevormundung. An seiner neuen Homebase machte er einige Anflüge und bekam die Maschine nicht richtig gelandet.... kam viel zu hoch rein, fing in Bodennähe an zu pumpen. Der zufällig am Platz anwesende Fluglehrer sprach ihn dann runter. Leider reichte die Einsicht nur soweit, der Empfehlung zu folgen, sich mal mit uns in Verbindung zu setzen... im Gespräch haben wir viele Defizite feststellen dürfen, die uns die Haare zu Berge stehen liessen: Seitenruder wurde mit Querruder verwechselt, ziehen mit drücken... beim maximalen Startgewicht wurde sich aber informiert und mündliche Aussagen zitiert, dass es kein Thema sei mit 600kg auf die Reise zu gehen. Als wir auf den Schwerpunkt und Wägebericht zu sprechen kamen, ging das Wissen erneut wieder gen Null.  
Das Geschehene war schnell vergessen und unser dringender Rat, sich nochmal in vielen Dingen an die örtliche Flugschule zu wenden, Grundwissen und Grundfertigkeiten aufzubauen, fand kein Gehör.

Nachtrag:
Leider haben die Selbstversuche nicht lange angehalten und ihren Tribut gefordert.
Bei einer misslungenen Landung wurde die Maschine stark beschädigt. 
Der Pilot ist zum Glück ohne Verletzungen davon gekommen.

Was läuft in diesem System schief? Die Kombination ungeübter Pilot nach langer Pause auf schnellem Reise-UL ist eine sehr brisante Mischung... dazu noch mit einer Maschine die ihre Tücken hat, um "Tonnen" zu schwer ist und die nach seinen Angaben schon beim Probeflug in der Platzrunde ein "Motorproblemchen" hatte ... die perfekte Fehlerkette

Nur selten wird beim Kauf auf den eigenen Anspruch eines leicht zu fliegenden Musters für den Einstieg geachtet, als auf andere Komponenten. Für unseren Interessenten waren Kabinenbreite, Frachtraum (?) und Reise über 200km/h ausschlaggebend. Auch die im Vergleich zu anderen Maschinen doch schlechte Verarbeitung rücken bei diesen Aspekten in den Hintergrund.



Der überdimensionierte Gepäckraum lässt den Piloten vermuten, damit auf die große Reise gehen zu können. Die Angaben auf der Webseite des Herstellers versprechen mit 275kg Leergewicht wahre Wunder an Zuladung ... also nichts liegt näher, als sich so eine Maschine zu kaufen.

Mit der stolzen Zuladung von knapp 200kg im Hinterkopf, wird sich der recht großen Frachtraum der Maschine angeschaut. Schnell werden Pläne gesponnen, hier zwei Elektroscooter mit 45kg(!) Gewicht einzuladen, um gemeinsam mit seiner Ehefrau auf Nordsee-Tour zu gehen. 



Wieso sind wir es, die dem Piloten seine Seifenblase platzen lassen und ihn auf den harten Boden der Realität zurückholen müssen? Wieso ist es nicht der Hersteller, Musterbetreuer, Verkäufer oder auch Einweiser die ihm die Fakten auf den Tisch legen? Keiner ist zuvor mal mit ihm das Handbuch, die L-Akte und schon gar nicht den Wägebericht durchgegangen und hat ihn mal dezent auf eine Schwerpunktsberechnung aufmerksam gemacht. Diese Heute für ein High-End-UL notwendigen Basics werden in der Ausbildung zum Luftsportgeräteführer nicht zwingend geschult noch abgeprüft. Noch heute wissen wir, dass selbst so mancher UL-Fluglehrer, Ausbildungsleiter und auch Prüfer Klasse 5 nicht in der Lage ist diese Berechnung sattelfest durchzuführen. 

Welche Folgen dies hat, zeigen wir an diesem Beispiel:
Erstmal zum Handbuch: hier ist die Einschränkung von maximal 20kg Gepäck nur bei vollen Tank zu ersehen. Weiter wird geschrieben, dass bei Einhaltung der Minimal-/Maximalgewichte der Schwerpunkt in Limits bleibt.
So weit so gut und ließt sich auf dem Papier eigentlich super ... 20kg Gepäck, das sollte für 2 Leute reichen ... " … „und wenn es doch mal etwas mehr ist, macht doch sicherlich auch nichts - ist doch so wie bei den 472,5kg", waren seine Worte.
Die Folgen eines hecklastigen Fliegers, waren ihm gänzlich unbekannt, ebenso Begriffe wie Flachtrudeln etc.

Auch das Leergewicht laut Handbuch lässt darauf hoffen den Flieger halbwegs in nutzbaren Gewichtsgrenzen zu bewegen. Allerdings liegt dieses weit über den 275kg, die noch auf der Webseite zu sehen waren.... "sind halt noch mal 20kg weniger... aber Hauptsache die "2" steht vorne beim Leergewicht" ... "bloß nicht die 300kg-Grenze knacken, komme was wolle..."

Die Ausstattung der aktuellen Maschine hat außer einem ELT (2kg) und Transponder (1,5kg) KEINERLEI zusätzliche Extras als die der Classic-Ausstattung, auf die sich das Handbuch bezieht.
Nun aber zur Schwerpunktsberechnung aus dem Handbuch: Dort wird in der Beispielrechnung schon mal mit 311kg gerechnet, also noch mal knapp 20kg über den Angaben ein paar Seiten zuvor. Dafür ist die Berechnung aber "straight-forward" und auch für den Laien einfach zu umreißen. Selbst bei der Bestimmung des Leergewichtsschwerpunkts, wird sich nicht in unübersichtlichen Formeln verloren und auch die Weight&Balance Berechung für den Piloten ist in einer simplen Tabelle gehalten. Erst recht ein Prüfer Klasse 5 sollte aus dieser Skizze die richtigen Hebelarme herauslesen können und eine sattelfeste Berechung durchführen können.
Wer erkennt aber hier bereits den Fehler im Handbuch? 
50,8kg * 1000mm sind??? --> 50.800kg*mm und NICHT 50,800kg*mm!
720,028kg*mm / 311,2kg sind doch 2,313mm???
Mehr dazu später.

Von den Verbänden zur Vermeidung von Fehlern die Hand gereicht:
Um nur mit positiven Werten rechnen zu müssen, wurden die Momente nicht auf den Bezugspunkt (BP) bezogen, sondern auf eine Bezugsebene (BE) 2m vor dem BP. Ist die Distanz BE-Haupträder 2570mm und BE-Bugrad 1000mm, wird wohl Jeder zustimmen können, dass der Abstand Bugrad-Haupträder 1570mm ist. Wenn der Abstand BE-Haupträder 2570mm sind und der Abstand BE-BP 2000mmm, wird man doch zu dem Schluss kommen, dass die Haupträder 570mm hinter dem BP liegen. Gleiche Rechung mit dem Bugrad, das genau 1000mm vor dem BP liegt. Diese Werte sollte sich der Prüfer, wenn überhaupt, aus dem Handbuch holen und nicht aus einem Wägebericht mit anderen Berechnungsgrundlagen aus den Jahren zuvor!
Will er es wirklich richtig machen, sollte er die Hebelarme ausmessen. Wie das geht, sollte er zu seiner Qualifikation als Prüfer gelernt haben.

Der aktuelle Wägeberich macht das wahre Ausmaß erkennbar. Stolze 339kg Leergewicht!!! Wie kann eine Maschine in annähernd Basisausstattung so schwer sein, die zuvor mit 275kg vermarktet wurde und keinerlei Extras ausser einem Transponder und ELT eingebaut hat? 
Das sind 64kg über dem Soll-Wert aus der Reklame! Es bleiben nur noch 133,5kg an Zuladung. 
Das reicht noch nicht mal um alleine mit vollem Tank zu fliegen!
Seitens des Musterbetreuers soll angeblich gesagt worden sein, dass dieser Maschine im Zuge der 600kg-Auflastung selbstredend dieses höhere Abfluggewicht zu Teil wird. 
In unseren Augen wurde hier etwas zu blauäugig gekauft...

Nun kommen wir aber mal zu den Hebelarmen aus vorangegangenem Handbuch-Auszug: Wenn wir in der Berechnung mit einer Bezugsebene von 2000mm vor dem Bezugspunkt arbeiten, dann kann der Hebelarm zu einem Punkt, der hinter dem BP liegt, auf keinen Fall kleiner als dieser Wert sein. Hier wurde mit komplett falschen Werten gerechnet und auch ein genauso falsches Ergebnis geliefert.

Setzt man die gemessenen Auflagergewichte der Räder (diese basieren ja auf einer Messung mittels Waagen und sollten korrekt sein) in die Tabelle des Handbuchs, kommt man zu einem Ergebnis was auch annähernd den Angaben aus dem Handbuch entspricht. Auch die allgemein gebräuchliche Formel zur Wägung: ((HauptfahrwerksGewicht/Gesamtgewicht) x Radstand) - Abstand BugradZuBP) ... ((292kg / 339kg) x 1570mm) - 1000mm) = 352mm ... gleiches Ergebnis

Auf jeden Fall ist das ein signifikanter Unterschied zu dem offiziellen Wägebericht, der 489mm als Leergewichtsschwerpunkt dem Piloten an die Hand gibt - vom negativen Vorzeichen mal ganz abgesehen.
Eigentlich hätte dieser markante Unterschied beim Vergleichen des vorangegangenen Wägeberichts auffallen müssen (489,3mm zu 281,99mm).


Dazu muss man wissen, dass diese Berechnung damals noch eine andere Grundlage hatte und der Schwerpunkt nicht mittels Bezugsebene sondern rein mit den Abstand zwischen den Haupt/Bugfahrwerk und dem Bugrad zum Bezugspunkt (TragflächenVorderkante) berechnet wurde. Das Endergebnis sollte aber das gleiche sein --> die Lage des Schwerpunkts bezogen auf den BP. Aber auch in diesem Wägebericht wurde der Abstand falsch aus dem Handbuch entnommen, oder besser gesagt, falsch ausgemessen. Beträgt der Abstand zwischen den Fahrwerken 1570mm und Bugrad-BP genau 1000mm. Setzt man diese Werte in die Formel: ((293 x 1570) / 339,9) - 1000 = 353,36mm ... dieser differiert doch um einiges zu den ermittelten 281,99mm.
Der Unterschied kommt durch den Abstand Bugrad-Bezugspunkt von 1080mm anstatt 1000mm und dem Abstand Bezugspunkt-Haupträder 500mm anstatt 570mm zustande. Beides liegt weiter vorne und erzeugt damit eie vermeintliche Kopflastigkeit. Wurde hier vielleicht die Geometrie falsch vermessen?

Anscheinend hat hier der Prüfer Klasse 5 nicht das Handbuch zu Rate gezogen um wenigstens mal zu schauen in welcher Größenordnung der Leergewichtsschwerpunkt liegen muss.

Berechnet nun der Pilot mit diesem falschen Leergewichtsschwerpunkt aus dem offiziellen Wägebericht sein Weight&Balance, kommt er zu keinem sonderlich auffälligen oder gar bedenklichen Ergebnis. Trotz vollem Tank und Maximalbeladung im Gepäckraum, bleibt der Schwerpunkt satt in definierten Grenzen.... 406mm zu maximal zulässigen 427mm.

Er wird sich mit diesem fehlerhaften Wägebericht bestätigt fühlen sogar noch mehr Hinten einladen zu können ... um irgend wann mal schmerzlich die Auswirkungen einer Schwerpunktrücklage zu erfahren.

Setzt man aber nun Leergewichtsschwerpunkt aus der korrekten Schwergewichtsbestimmung in seiner Berechnung ein, kommt man zu einem komplett anderen Ergebnis 
--> Der Schwerpunkt liegt bei 2 Personen + vollen Tank + 20kg Gepäck weit aus dem Limit.

Auch ohne Gepäck liegt man mit vollen Tank am hinteren Limit

Einzig durch reduzieren der Tankmenge ist man in der Lage Gepäck mitzunehmen

Fliegt man alleine und denkt mit vollem Tank und Gepäck fliegen zu können, sieht das Ergebnis noch fataler aus.
Einzig mit nur halb-vollem Tank zu fliegen bewegt den Schwerpunkt in zulässige Grenzen. 
Auch ist hier das zulässige Gesamtgewicht nicht überschritten.
Nur wer kauft sich eine Reisemaschine um nur 1,5 - 2 Stunden Reichweite zu haben?
Einzige Lösung alleine mit vollem Tank und Gepäck fliegen zu können, ist dieses auf den rechten Sitz zu laden.

Standard Szenario: Pilot + Ehefrau ohne Gepäck. 
Selbst hier bewegt man sich bei der Maschine leicht über der hinteren Schwerpunktsgrenze.

Differenzen in der Schwerpunktsbestimmung haben nicht selten schon zu fatalen Unfällen geführt. Wen wird es wundern, wenn all das was zugeladen wird Hinten rein kommt ... Sprit, Gepäck und sogar die Rettung. Irgendwann kippt das System.

Nachdem sich der DAeC nun der Sache angenommen hat und durchaus die Widersprüche in der Schwerpunktsberechnung bestätigen konnte, alles mal "aufrollen" möchte, kommen wir zu einer weiteren interessanten Frage: 
Wie kann es sein, dass die Maschine ohne große Extras mit 340kg Leergewicht auf den Waagen eines Herstellers steht? Hersteller, genau, denn das hohe Gewicht kommt nicht in etwa durch private Einbauten zustande. Eigentlich war außer Funk, Transponder und ELT nichts weiter verbaut ... meint man. Wir mussten echt staunen zu sehen, was bei manchen Herstellern als <Zusatzausrüstung> gilt. Dort sind Dinge wie ein Propeller aufgeführt... nicht etwa ein Constant Speed mit Verstellregler. Auch die Rettung wird noch mal mit 5kg verbucht, obwohl für UL vorgeschrieben. Das Funkgerät ist auch ein Zusatz den man sonst nicht braucht? Das Doppelsteuer und Fluglehrerinstrument (was immer das auch ist) treibt das Gewicht in Höhen, bei denen die Maschine die Zulassung als Ausbildungsmaschine verliert. Die Zusatzkraftstoffpumpe, die wenn mal nicht in Betrieb zu den Motoraussetzern im Anflug geführt hatte, nun aber tunlichst im Dauerbetrieb laufen soll - Zusatz? Hier wird sogar der Lack gerechnet... wir reden nicht von einer Sonderlackierung, sondern von stink normalen Lack damit man das nackte Gewebe nicht sieht. Was wohl mit entfernbare Kabinenhaube gemeint ist??? Doch nicht etwa die Türen? Sogar der Stoff auf den Sitzen, damit man nicht auf der Planke sitzt--> Zusatz! Zum Schluss noch die Radverkleidungen... So ist es natürlich einfach, einen Flieger in der Grundausstattung unter 300kg zu vermarkten,... wenn am Ende alles was den Rohbau übersteigt als Zusatz gilt...

Wie man sieht, sollte man Dinge kritisch beleuchten und auf Plausibilität prüfen. Nachfragen beim Verband haben nicht unbedingt Klarheit gebracht. Dass die Leergewichtsschwerpunkte von einer Wägung zur nächsten Welten auseinender liegen scheint aber offensichtlich und wird nachgeprüft.

Durch genau solche Fälle kommt es aber zu einer Verkettung von Umständen ... untrainierter Pilot der sich selbst überschätzt ... auf anspruchsvollem Gerät ... keine vernünftige Einweisung … fraglicher technische Zustand (Motoraussetzer) … Schwerpunkt aus dem Limit ... jetzt muss nur noch etwas seine Aufmerksamkeit stören … oder ein weiteres Glied in der Fehlerkette hinzukommen…

Das Drama nimmt kein Ende:
Heute ist uns von einem baugleichen Muster erneut ein Wägebericht in die Hände gefallen, der um so fragwürdiger als die letzten beiden ist... Auffällig hier ist, dass es sich zwar um das gleiche Muster handelt, aber um einen anderen Flieger, der Ort der Wägung aber der Gleiche ist... vielleicht sogar der gleiche Betrieb oder gar der gleiche "Prüfer" sein Treiben fortgesetzt hat.
Eigentlich sollte selbst ein Schüler, der die 4 Grundrechenarten beherrsch, mit der Berechnung eines Leergewichtsschwerpunkts entsprechend Handbuch klar kommen.

Selbst wenn nicht, sollte jeden Prüfer, Fluglehrer und selbst den Piloten doch das mehr als fragwürdige Ergebnis wachrütteln --> entsprechend Eintrag soll der Leergewichtsschwerpunkt ganze 23 Meter (!) hinter dem Bezugspunkt, also der Flügelvorderkante, liegen. Anscheinend hat der UL-Prüfer nicht verstanden, wozu so ein Wägebericht da ist. Dieser dient dem Piloten dazu, einen Fluggewichtsschwerpunkt für unterschiedliche Beladungszustände zu erstellen - zu bestimmen ob sein Flugzeug mit dieser Beladung im Gleichgewicht ist. 
Mit dem Wert von 2302,81cm kann man rein garnichts anfangen oder gar Berechnungen anstellen - zumal dieser sowieso verkehrt ist. Liest man das Handbuch des Fliegers oder hat sonst irgendwie begriffen worum es bei dem Thema Schwerpunkt geht, sollte man wissen, dass sich der Schwerpunkt bei den meisten ULs um die 30cm hinter dem Bezugspunkt, also wie üblich hinter der Tragflügelnase, befindet (übliche Flächentiefe ist um die 100-120cm, davon 1/3). Nur mit einem Wert in dieser Größenordnung kann ich überhaupt weiterführende Berechnungen anstellen.

Was aber noch mehr verwundert:
All diese Wägeberichte gehen den Verbänden im Rahmen der Jahresnachprüfung zu ... wieso fällt dort niemand der Fehler auf, wenn ein Wert von 2300cm angegeben wird, wo sonst vielleicht 30cm stehen?
1. Fehler!


Nicht Äpfeln mit Birnen vergleichen ... oder zumindest wissen um welche Maßeinheit es sich handelt. Zur Erinnerung: Damit man nur mit positiven Werten rechnen muss, wurde ausschließlich zur Berechnung des Leergewichtsschwerpunkts eine Bezugsebene 2000mm vor den Bezugspunkt gelegt. Anscheinend ist man sich bei den Verbänden der Gehirnakrobatik mancher Leute bewusst und versucht mit dieser Vereinfachung Rechenfehlern Einhalt zu bieten. In diesem Fall leider ohne Erfolg.
Anstatt mm wurde mit cm gerechnet ... was aber grundsätzlich noch nicht zwangsläufig zu einem falschen Ergebnis geführt hat.
Wie zuvor schon erwähnt, wurde selbst im Handbuch des Herstellers mit den Einheiten Schindluder betrieben: 130,8kg * 2570mm = 336.156 kg*mm und NICHT 336,156! In der Endrechnung ergeben dann auch NICHT 720,028kg*mm / 311,2kg = 2313,71mm sondern 2,313mm.
Im Handbuch haben sich zwei "falsche Fehler" gegeneinander aufgerechnet und somit zum richtigen Ergebnis geführt. Leider hat das im realen Leben nicht funktioniert.
2. Fehler



Thema Bezugsebene: wo am Anfang 2000mm zur Vereinfachung draufgezählt wurden, muss man diese natürlich am Ende wieder abziehen - LOGISCH!
Das wurde leider versäumt und stattdessen ein nicht nachvollziehbarer Wert von 11,4 abgezogen.
Stammen die 11,4 vielleicht von den nachträglich eingetragenen Wert von 11,3kg für Ausrüstungsmassen?
Das wäre dann nochmal grund-unverständlich, will man hier einen Hebelarm und kein Gewicht berechnen.

Fast, aber auch nur fast, hätte man trotz der ganzen Fauxpas das richtige Ergebnis gehabt .. wenn man eben die 2000mm (Abstand Bezugsebene-Bezugspunkt) und nicht 11,4 abgezogen hätte.

3. Fehler

Vergleicht man das Handbuch mit dem Wägebericht, ähneln sich die Zahlen doch schon sehr.
Lediglich das Auflagergewicht Rechts ist um 0,4kg (!) (den Dreck in den Rillen des Reifens) höher. Alle anderen Werte sind gleich!
Wurde der Flieger ohne jegliche Toleranzen so gebaut wie er im Handbuch als Beispielrechnung abgebildet wurde? Wie kann das denn sein - Zufall oder geniale Ingenieurskunst?
 ...Oder einfach nur ein Wunschergebnis abgeschrieben?
Zur Fahrwerksgeometrie: Es kommt immer mal vor, dass ein Fahrwerk nicht exakt so auf den mm gefertigt oder montiert wurde. Aus diesem Grunde wird der Flieger zur Wägung in waagerechter Position vermessen. Selbst kleine Toleranzen in den Hebelarmen führen zu einem anderen Ergebnis.
 

Wie gravierend sich eine vielleicht falsch vermessene Geometrie des Fahrwerks auswirken kann, sieht man in dem Beispiel des zuvor behandelten Fliegers: Der Abstand Bugrad zu Bezugspunkt sollen laut Handbuch genau 1000mm betragen - hier sind es 1080mm. Das führt dazu, dass das Bugrad (rechnerisch) 8cm weiter vorne angesiedelt ist und das Auflagergewicht den berechneten Schwerpunkt um ein beträchtliches Maß nach vorne verschiebt. Gleiches Verfahren beim Hauptfahrwerk, was eigentlich 570mm hinter dem Bezugspunkt liegen soll, aber in der Rechnung nur mit einen Abstand von 500mm berücksichtigt wird.
Der Radstand entspricht zwar mit 1580mm annähernd dem Wert von 1570mm aus dem Handbuch, ABER das Ganze ist um 7-8cm weiter nach vorne verschoben. Ursache hierfür könnte sein, dass der Flieger zur Wägung nicht genau in die Waagerechte gebracht wurde.
Damit bei der Vermessung keine Fehler passieren, hat der Hersteller einen Punkt am Rumpf definiert,  an dem der Flieger genau ausgelevelt werden muss.
Manchmal wäre man echt besser beraten die Werte aus dem Handbuch zu übernehmen anstatt mit wohl falschen Hebelarmen eine ebenso falsche Berechnung mit nachhaltigen Folgen anzustellen.
282mm aktuell stehen 314mm aus dem Handbuch gegenüber. Legt man jetzt die Handbuch-Geometrie mit den aktuellen Gewichten zugrunde, ergibt sich sogar noch eine größere Differenz: 352mm stehen 282mm gegenüber. Das sind ganze 7cm Unterschied oder eine Abweichung von fast 20-25%!
Bei einem zulässigen Schwerpunktsbereich der nur 8,7cm (340-427mm) oder eben auch diese 20-25% beträgt, ein gewaltiger Faktor.
Die Abstände der Auflagerpunkte so genau als möglich zu ermitteln, ist mindestens genauso wichtig, wie die Auflagergewichte mittels geeichter Waagen zu bestimmen.
Wie so oft wird beim UL aufgrund der alt bekannten Gewichtsproblematik (für 600kg gebaut - aber nur für 472,5kg zugelassen) nicht so genau aufs Gewicht geschaut. Wo man beim Gewicht vielleicht Luft hat, kann man sich beim Schwerpunkt keine Fehler leisten.

Insbesondere bei großen und weit nach Hinten ausladenenden Gepäckräumen ist eine Berechnung des Schwerpunkts von essentieller Bedeutung und kann bei Nichtbeachtung nachhaltige Folgen haben.

Ist der Druckpunkt weit vom Schwerpunkt entfernt, wirds gefährlich.
Aus diesem Grunde gibt es bei jedem Flieger ein vorderes und hinteres Limit für diesen.
Der Pilot sollte in der Lage sein, den Schwerpunkt zu berechnen. Nur anhand eines korrekten Wägeberichts ist eine Bestimmung möglich.
 Damit sowas nicht passiert


Zur Beruhigung:
Viele Prüfer und auch die Leute in den Verbänden liefern einen guten Job ab, erstellen nachvollziehbare und für den Piloten anwendbare Wägeberichte

Beispiel 1:
Beispiel 2:
Es liegt an uns, den Piloten und Haltern, sich mit diesem Thema auseinanderzusetzen um Mängel zu erkennen und anzumahnen.
Am Ende sind wir es die in der Maschine sitzen und mit den Fehlern anderer zurrechtkommen müssen.

In diesem Sinne: Fly safe!

Mittwoch, 10. Mai 2017

Use-Of-Automation - AUTOPILOT





 


In unserem heutigen Blog möchten wir uns einem Dogma in der UL-Fliegerei widmen:  

"Ein Autopilot entspricht nicht dem Sinn und Zweck eines Luftsportgeräts"

Im Editorial der letzten DULV-Ausgabe 02/2017 hat sich Jo Konrad, der Vorsitzende des DULV, dem Thema „Selbststeuerungsanlagen“ angenommen, im fliegerischen Sprachgebrauch als „Autopilot (AP), bekannt. Noch immer ist die Verwendung und auch der Einbau von Autopiloten in UL-Flugzeuge - wohlgemerkt nur in Deutschland - strikt verboten. Die beiden deutschenVerbände, DULV und DAeC, haben bislang die Meinung vertreten, dass ein Autopilot nicht dem Sinn und Zweck eines Luftsportgerätes entspricht.
Die Verbände, sind das nicht diejenigen, die die Interessen der zahlenden Mitglieder vertreten sollen? Sind es dann auch nicht die Mitglieder, die den Sinn und Zweck eines Luftsportgerätes bestimmen und dafür ihr Geld ausgeben?




Nun haben eine Hand voll UL-Hersteller, Musterbetreuer und Vertreiber von Avionik einen Antrag beim BMVI, dem verantwortlichen Ministerium, eingereicht. Diese Behörde wiederum hat die Verbände angehalten das Begehren zu prüfen, ob Autopiloten in ULs zulassungsfähig wären.
Bei den Initiatoren dieses Vorstoßes haben die kritischen Ausführungen des DULV-Vorsitzenden einen bleibenden Eindruck hinterlassen und eine Welle der Empörung hervorgerufen.
Wir sehen das nicht ganz so dramatisch, ganz im Gegenteil können wir in weiten Teilen seiner konstruktiven Kritik zustimmen.

Das sich dem Thema nicht verschlossen wird und hier eher der Weg für den Einbau und die Verwendung eines Autopiloten geebnet werden soll, ist schon in der Überschrift mit den Worten „Auf bestem Weg zum autonomen Fliegen“ zu erkennen,
Allerdings wird auch angemerkt, dass so ein Fortschritt bitteschön nicht mit einem (Zitat) „Wildwuchs“ angegangen werden sollte, sprich jeder das macht was er persönlich glaubt richtig zu sein, ohne mal nach Links und Rechts zu schauen.
Dieser Meinung sind wir auch!

Vorab noch ein paar generelle Wort zu diesem Thema und auch im Allgemeinen:

Fliegerische Freiheit oder Bevormundung?
In unserem Land scheint es Mode zu sein, den anderen bevormunden zu müssen. Sei es Verkehrserziehung im Straßenverkehr, Flugverbote am Wochenende, restriktivestes Waffengesetz in der gesamten EU ...  oder eben auch bei der Ausübung seines Hobbys, hier die UL-Fliegerei.
Wer legt fest, was dem Sinn eines Luftsportgerätes entspricht?
Wer legt überhaupt fest, was Luftsport ist?
Wer Legt fest, woran ein Pilot Spaß haben darf und woran nicht?
Verfolgt man die Diskussionen bezüglich AP in einschlägigen Internetforen, reichen die Kritikpunkte von „ich will fliegen um zu fliegen“ bis hin zu „lustige Spielerei“. 
Grade die, die die fliegerische Freiheit am meisten leben, versuchen andere Piloten in ihrem Handeln einzuschränken und vorzuschreiben was sie zu tun und zu lassen haben – das ist auch bei dem brand aktuellen Thema um die 600kg deutlich zu spüren.

Natürlich sollte die freie fliegerische Entfaltung im UL-Bereich auch seine Grenzen haben, die bei Kunstflug und Instrumentenflug deutlich erreicht sind. Nicht nur der Pilot muss entsprechend trainiert sein, sondern auch die Maschine muss in Dingen Ausstattung, Belastungsgrenzen und Prüfung den Anforderungen genügen.
Werden hier genau Grenzen definiert, hat das weder etwas mit Bevormundung zu tun, sondern mit Regeln, um den Piloten selbst und andere Menschen am Boden und in der Luft zu schützen.

Geht es um Zusatzavionik und Auflastung, sollten die Verbände aber doch eher dem folgen was sich der Großteil der Piloten wünscht und nicht auf die Leute hören, die sorgenvoll am lautesten brüllen, im Versuch die geliebte (Stein-)Zeit der fliegenden Gartenstühle mit aller Gewalt zu erhalten. 




Was die große Masse wünscht, ist  jedes Jahr sehr eindrucksvoll auf der Luftfahrtmesser AERO zu sehen, wo die Hersteller den Kundenwünschen nachkommen. Wären High-End-ULs, AP und EFIS nicht von der großen Masse gewünscht, würde diese doch recht kostspielige Option auch nicht bei fast jedem Hersteller mit auf der Liste stehen.


In der UL-Szene können wir uns glücklich schätzen ein großes Spektrum an Fliegerei abzudecken. Es gibt Geräte von schnell bis langsam, mit Glascockpit oder fast gar keinen Instrumenten. Drehflügler und Drachen – für jeden sollte etwas dabei sein um seine fliegerische Freiheit zu finden.
Nun gibt es eben auch Technik affine Fliegerfreunde, die Spaß im Umgang mit ausgefeilter Technik und eben auch am automatischen Fliegen haben, Spaß daran den Flieger mittels komplexer Avionik zu steuern. Das hat rein gar nichts damit zu tun, sich von einem Automaten fliegen zu lassen und im Fluggeschehen außen vor zu sein, ganz im Gegenteil: Einen komplexen Autopiloten richtig zu bedienen, um den Flieger das machen zu lassen was der Pilot auch wünscht, ist eine Kunst und zeugt eher vom Verständnis seiner Maschine als vom Gegenteil.


Ganz andere nutzen ihre Flieger als schnelles Verkehrsmittel, möchten sich im Reiseflug entlasten, die Hände frei haben um ihre Aufgaben best möglich zu erfüllen.
Die Linienfliegerei ist ohne AP kaum mehr denkbar. Anflüge bei schlechter Sicht erfordern einen hohen Grad an „Automation“ – der Mensch hat die Aufgabe das System richtig abzusetzen und zu überwachen. Hier hat der Pilot keine Wahl außer den AP zu verwenden. Speziell aber im Reisflug trägt die automatische Steuerung maßgeblich zur Entlastung der Piloten bei – längere Flüge wären kaum ohne den „Knecht“ denkbar. Nicht anders geht des dem UL-Piloten, der längere Strecken zurücklegen will. Monotones Kurs und Höhe zu halten zehrt an der Konzentration des Freizeitfliegers gleichermaßen wie auch bei dem Linienpiloten - wir sind alle nur Menschen.
Das Gesicht der Passagiere würden wir gerne sehen, wenn die Piloten auf dem Weg auf die Kanaren einfach mal in Lisabon runtergehen um eine Erholungspause einzulegen -  so aber der Tenor des Editorials  „…Zwischenlandungen und Ruhepausen wären auch denkbar“.
Kurzum: wenn ein UL-Pilot gerne eine Strecke von fünf Stunden am Stück fliegt, wieso soll er das nicht tun und dann einen AP verwenden dürfen? Zeugt die Verwendung des Autopiloten auf Strecke vom Unvermögen seine Maschine nicht mehr manuell fliegen zu können? Wir denken nicht!
Denn wenn es „spannend“ wird, beim Einflug in die Platzrunde oder Feinnavigation in den Bergen, wird die Programmierung eines AP zu kompliziert.
Es gibt hier kein Schwarz oder Weiß, AP-Flieger oder nicht, denn der Pilot legt fest, wann er ihn verwendet - hat diese zusätzliche Option. Bei Flügen durch die Alpentäler ist präzise Handarbeit gefragt - in der Platzrunde, bei Anflug und Landung sowieso.
In der E-Fliegerei sind AP schon seit Jahrzehnten im Einsatz. Für die Verwendung sind keine Einweisungen oder Schulungen vorgeschrieben – aber wie alles dort, muss der Einbau natürlich durch einen LTB erfolgen und ist Bestandteil einer Nachprüfung.



EFIS
In seinen Ausführungen weist Jo Konrad auf den Umstand hin, einen AP zur Kompensation einer liederlichen Ruderabstimmung herzunehmen. Kurzum, damit „die Kiste“ geradeaus fliegt. Hier liegt aber doch nicht das Problem an der Selbststeuerungsanlage, sondern daran, dass eine Maschine ungenügend geprüft und eingeflogen an den Kunden übergeben wurde.
Auch ist im Rahmen der Jahrsnachprüfung ein Flugprotokoll zu erstellen, worin Differenzen in der Ruderabstimmung auffallen müssten. Anscheinend wird hier geschlampt und Dinge akzeptiert die so nicht sein sollten. Hier sollte man in diesem Falle mal ansetzen, aber nicht dem AP die Schuld geben.
Ebenso beim Einbau eines Glascockpit (EFIS): Es ist jedem Halter heutzutage möglich sich sein Instrumentenbrett so „aufzupimpen“ wie er es gerne möchte, das auch im Selbsteinbau ohne Abnahme oder Prüfung. Einfach mal die „Brocken“ bestellt und so wie bei „Jugend forscht“ in den Flieger gezimmert – das ist möglich und wird auch oft so gemacht.
Bei den Herstellern wird ein High-End UL kaum mehr ohne EFIS bestellt. Ob das Teil dann auch richtig funktioniert und anzeigt, wird in unseren Augen häufig nur rudimentär geprüft.
Dabei sind es genau diese sensiblen Werte die das EFIS liefert, an denen sich der AP orietiert.





Ein falsch verbautes Fluglagemodul (ADHRS) führt zu dem „Shit-In-Shit-Out“-Phänomen.
Wir konnten schon verbaute EFIS bestaunen, bei denen war das Heading 30° aus der Richtungoder das Fluglagemodul unzureichend befestigt, hat bei G-Belastung nachgegeben - die tatsächlichen Bewegungen der Maschine wurde unzureichend dargestellt – und das bei einem Werkseinbau durch den Flugzeughersteller!


Kurzum: Ein EFIS muss richtig eingebaut und von einem der sich auskennt geprüft sein.
Ist das EFIS richtig eingebaut, dann ist der Grundstein für den Einbau eines AP gelegt.


AP-Servos
Zur Nutzung eines AP müssen Servos installiert werden.
Bei vielen modernen ULs sind die Aufnahmen bereits in die Kohlefaserstruktur beim Bau einlaminiert worden. Ein AP-Servo ist fest mit dem Rudergestänge verbaut und damit Bestandteil einer Steuerungsanlage.

Würde sich so ein Servo aufgrund fehlerhafter (Selbst)Installation lösen und sich im schlimmsten Fall verklemmen, sind die Folgen nicht absehbar. Auch die elektrische Absicherung sollte von jemand sachkundigen durchgeführt werden, sind es die Servos die recht viel Stromaufnahme haben.

Für all das soll es bis jetzt noch keine Lufttüchtigkeitsanforderungen und Regeln für den Einbau geben und die Verbände müssten dafür erst umfangreiche Probeeinbauten und Tests machen, um die Installation unter Beweis zu stellen - so die Kritik des Verbandschefs?
All das ist aber doch schon längst geschehen. Einer der renommiertesten Hersteller für EFIS mit AP im Leichtflugzeugsegment ist Dynon-Avionics. Hauptabnehmer waren bisher die Selbstbauer mit ihren Experimentals.
Aber auch in LSAs wird bereits diese Avionik erfolgreich verbaut und eingesetzt, wie hier der PS28 Sport-Cruiser.
Abgesehen davon, bauen die meisten UL-Hersteller nicht nur für den restriktiven deutschen Markt, sondern verkaufen ihre Maschinen ins Ausland; der Großteil der ULs wird sowieso im Ausland gefertigt.
Hier wird die Option „AP“ selbstverständlich für weniger restriktive Länder angeboten und verbaut.
Das Rad muss nicht neu erfunden werden, denn die Infrastruktur ist schon längst vorhanden.
Es liegt jetzt an den Verbänden gewisse Dinge von anderen Ländern und auch der zertifizierten Fliegerei zu adaptieren. Aus nichts anderem ist die 3-Achs-UL-Fliegerei entstanden, indem sich an dem was die großen Brüder machen, orientiert wurde.
Fakt ist aber, dass die Einbauten auch entsprechend überprüft werden müssen. Bei den Flugzeug-Herstellern sollten die Verbände ansetzen, diese prüfen und sich von der Qualität ihrer Installation überzeugen, am Boden aber auch in der Luft.
Sicher werden auch die unterschiedlichsten Hersteller von Avionik versuchen auf den „AP-Hype“ aufzuspringen und Systeme entwickeln, die sich in der Praxis noch nicht unter Beweis stellen konnten. Die Ideenkiste ist prall gefüllt und geht von EFIS auf Basis eines IPads, über mittels Kabelbinder befestigten Fluglagemodule die rein über eine WiFi Verbindung ihre Signale übertragen. Hier blauäugig die Feldtests am Kunden durchzuführen, wäre fatal, insbesondere dann, wenn ein AP-Servo aufgeschaltet ist.
Den Verbänden wird eine große Aufgabe zu Teil, die Spreu vom Weizen zu trennen.
Steht das System einmal und ist fest eingebaut, ist das Ganze eigentlich ein Selbstläufer, der wie alle sensiblen Teile des Fliegers im Rahmen der Jahresnachprüfung kontrolliert werden kann.
Ob dazu speziell geschultes Personal oder gar ein LTB erforderlich ist, ist die Frage.

Ausbildungsrichtlinien
Mit diesem Thema werden bei uns offene Türen eingerannt.
Neue Dinge muss jeder Mensch erlernen, beigebracht bekommen, das war schon immer so.
Davon auszugehen, dass ein Pilot oder einweisender Fluglehrer/Musterbetreuer schon wissen wird was er lernen oder vermitteln muss, ist in unseren Augen etwas zu kurz gegriffen.
Das fängt schon bei der Umschulung auf ein High-End Gerät an – die Bandbreite dessen was einer beherrscht oder auch nicht, ist im UL-Bereich deutlich zu spüren.
Noch Heute ist für den Umstieg von z.B. einer C42 auf eine CTSW kein Einweisung zwingend vorgeschrieben. Wie kurzsichtig muss man sein, hier nicht den Handlungsbedarf zu erkennen?
Wir hatten hierzu schon einen Artikel verfasst:

Bei dem Thema Autopilot sind die Verbände auf einmal wachgerüttelt und sehen sich gezwungen neue Ausbildungsrichtlinien zu erstellen. Wo ein AP jederzeit durch ein „Disconnect-Button“ ausgeschaltet werden kann, kann der Pilot im Selbstversuch in seinem High-End Flitzer nicht mal eben Rechts ran fahren. In unseren Augen sollte der Pilot erstmal verpflichtet werden den vernünftigen Umgang mit seinem Flieger zu erlernen, bevor sich Flugschulen und Verbände vor Anfragen nach einer Autopiloten-Schulung nicht mehr retten können.
Banal gesagt: nicht das Pferd von hinten aufzäumen.

Jetzt stellt sich natürlich die Frage nach der erforderlichen Ausbildung.
Wie weit will man die bestehende Ausbildung „aufblasen“, um am Ende sicher zu sein, dass der frisch gebackene Lizenzinhaber auch das theoretische Rüstzeug für ein High-End UL oder EFIS oder AP hat? Wir sind der Meinung, die UL-Fliegerei soll trotz des technischen Fortschritts noch immer so einfach gehalten werden, dass auch weniger ambitionierte Piloten hier ihren Spaß finden.

Ganz abgesehen davon sagte Jo Konrad „zusätzliche Bürokratie und Regularien scheuen die ULer wie der Teufel das Weihwasser“. Er mag damit Recht haben. Aber eigentlich sind es doch genau diejenigen, die keinen Vorteil durch eine Neuerung erlangen oder die, die sich sehr wohl in dieser Grauzone fühlen und ihren Flug unter dem Radar gestört sehen.
Jemand aber, der durch eine Zusatzschulung die Möglichkeit einer Auflastung oder die Verwendung eines AP bekommt, wird sich dem nicht verschließen und keine Kosten und Mühen scheuen.

Das Schlagwort um das es sich handelt ist „Einweisung“.
Eine Frage die zu klären wäre, ob diese Einweisung zwingend im Umfeld von Flugschulen aufzugehen hat. Nicht immer ist jede Flugschule der richtige Ansprechpartner, wenn es um Dinge wie schnelle Reise-ULs oder eben auch fortschrittliche Avionik geht. Das Hauptaugenmerk, und da sind wir uns einig, liegt bei einer Flugschule in der Grundausbildung - Platzrunden & Co stehen hier im Vordergrund.
Sich eingehend mit der Umfangreichen Technik eines EFIS auseinanderzusetzen, das Handbuch eines EFIS oder AP bis ins letzte Detail zu studieren und sich auch selbst mit dieser Technik zu üben, am besten auf Strecke im Reiseflug, dafür bleibt im täglichen Geschäft nur wenig Platz.
Sehr oft sind Flugschulen zu beobachten, die ihren Flugzeugpark rein mit C42ern bestückt haben, damit weder auf EFIS noch komplexe UL ausbilden können. Die hektisch angeschaffte Super-Orchidee wird aus dem C42-Fluglehrer nicht über Nacht einen qualifizierten Einweiser im High-End Bereich machen.
Die richtige Einweisung wird ein EFIS-Aspirant wohl eher bei jemanden erlangen, der den Umfang der Technik auch selbst nutzt und häufig bei seinen Flügen einsetzt hat.


Sinn und Zweck eines Autopiloten
Wir hatten es schon am Anfang erwähnt. Fliegen soll Spaß machen. Was Spaß macht, das definiert wohl jeder Pilot selbst. Der eine wird es mögen, mit seinem im Freien sitzenden rudimentären Fluggerät im Platzbereich auf Sicherheitsmindesthöhe aufzuhalten, der andere will mit seiner Reisemaschine effektiv und schnell ans Ziel kommen.
Bei einem sind wir uns sicher: ein AP entlastet bei Flugphasen, die sich rein auf das Halten von Höhe und Kurs konzentrieren. Wie oft müssen wir bei unseren Streckenflugeinweisungen beobachten, dass beides ins Hintertreffen gerät, wenn der Pilot durch andere Aufgaben abgelenkt ist.

In E-Maschinen sind noch Heute recht einfache AP zu finden, die nur zwei banale Aufgaben erfüllen konnten – 1. Höhe halten und/oder 2. Flächen grade (Wing Levler). Erst mit zunehmenden Fortschritt wurde den beiden AP-Servos mehr Aufgaben zu Teil, wie z.B. den Kurs eines Navis abzufliegen.
Später kam es dann aber auch zu komplexen EFIS à la Garmin & Co .. für die nun eine Unterschiedsschulung vorgeschrieben wird – der Betrieb des AP ist hier natürlich inklusive.
Fazit: Für einen einfachen AP ohne EFIS braucht der E-Flieger keine Ausbildung oder Einweisung. Komplexere AP-Systeme hängen unweigerlich an einem EFIS, für das eine Schulung zwingend erforderlich ist. In unseren Augen der richtige Ansatz.

Im UL/Experimental-Bereich hatten schon die alten EFIS die Möglichkeit den Flieger mittels AP auf einen Kurs, einen Track oder das GPS(NAV) aufzuschalten, selbstverständlich auch die Höhe zu halten. Diese Aufgaben waren recht überschaubar und einfach, nur durften diese in Deutschland in ULs weder eingebaut oder genutzt werden.

Die Verwendung der heutigen AP im UL-Bereich geht aber noch um einige Schritte weiter und steht denen eines Garmin G1000 oder gar Linienmaschinen in nichts mehr nach.

Einer der Basis-Modis beim Einschalten könnte dieser mit der Bezeichnung „Level“ sein und hält grundsätzlich die Tragflächen grade und die Höhe bei.
Diesen Modus erreicht der Pilot durch Drücken des großes gleichnamigen Buttons und Hilft z.B. bei unbeabsichtigten Einflug in Wolken. Das führt zumindest erstmal nicht zum Kontrollverlust.

 
Ein weiterer „Emergency-Button“ ist der mit der Bezeichnung 180°, um die Maschine auf Gegenkurs raus aus den Wolken zu steuern.
Auch für weniger ambitionierte Piloten und EFIS-Querulanten eine hilfreiche Alternative die lebensrettend sein kann.


Die Möglichkeiten der modernen EFIS und AP sind kaum mehr so einfach zu erfassen.



Wie hier bekommt der Pilot mittels zweier Panel eine Vielzahl mehr an Möglichkeiten geboten seinen AP zu programmieren. Er kann z.B. mit einem Steuerkurs (HDG) einen vorgewählten Kurs anschneiden (Intercept) oder auch mit einer vorgegebenen Steigrate (VS) oder Fluggeschwindigkeit (IAS) auf eine gewählte Höhe (ALT) zu steigen. Auch die Wahl der richtigen NAV-Quelle (Source – SRC) ist entscheidend.










Als Resultat wird sich die Maschine am Ende im Reiseflugmodus befinden, fliegt einen stabilen lateralen Kurs (GPS, HDG oder TRK) nach unter Beibehaltung der Flughöhe (ALT).


Bei jeder Eingabe muss der Pilot im „Flight Mode Annunciator“, also dem Statusfenster, prüfen, ob das was er gewählt hat auch angezeigt wird. Insbesondere ist es wichtig den Status des AP zu sehen, ob dieser auch aufgeschaltet ist (hier durch zwei grüne Pfeile für den lateralen wie auch vertikalen Modus).
Bei einem komplexen AP-System gibt es eine Vielzahl von Modis auf die der Pilot zugreifen kann. 



Analog zum Klavierspielen muss er die richtigen Tasten treffen um zum besten Resultat zu kommen.

Reversion Modes
Ist ein Höhenwechsel angedacht, gilt es zu erst die Höhe einzudrehen auf die der Flieger sinken will. Anschließend wird die Sinkrate (Vertical Speed - VS) selektiert, mit der gesunken werden soll. Natürlich muss der Pilot wissen, welche Sinkrate für dieses Manöver adäquat ist. Sind es 200ft/min oder 500, 1000 oder 1500? Der AP wird genau den Wert versuchen zu fliegen, den der Pilot vorgibt.
Steig-/Sinkrate und Fluggeschwindigkeit hängen unmittelbar voneinander ab.
Bislang hat die automatische Flugsteuerung noch keinen Zugriff auf den Gashebel, wird also im Sinkflug nicht die Power zurücknehmen und auch nicht nachschieben, wenn die Maschine steigt.
Es liegt an dem Piloten diesen Vorgang aktiv anzustoßen und zu beaufsichtigen!
Sicherlich gibt es auch bei Systemen den „Basis-Mode“ der beim Verstellen der Höhe automatisch eine vordefinierte Rate einnimmt .. dennoch sollte der Pilot wissen was der Flieger macht.

   
Irgendwo hat jedes System auch seine Grenzen. Diese Grenzen sollte der Pilot verinnerlicht haben und wissen zu was seine Maschine in der Lage ist.
Wird all das vernachlässigt, kommt es darauf an, wie gut das System bei der Installation abgesetzt wurde und auch, wie gut ein Pilot seinen AP kennt.

Was macht dieser, wenn eine zu hohe Steigrate (VS) vorgewählt wird und die IAS immer weiter in den Keller fällt?
Ein gleich ausschauendes EFIS in der selben Maschine sind noch längst keine Garantie für ein gleiches Systemverhalten.
Wie im Beispiel oben wird eine zu hohe Steigrate von 1400ft/min vorgewählt. Die Geschwindigkeit droht unter die Stall-Speed zu sinken – der Strömungsabriss droht!
Wurde in dem System eine Minimalgeschwindigkeit hinterlegt, wird sich das System nach Erreichen dieser IAS bemerkbar machen und bei Erreichen der Mindestfahrt abschalten um die Kontrolle dem Piloten zurückzugeben. Ist diese Programmierung aber bei der Installation vergessen worden, wird der AP die Steigrate beibehalten bis die Maschine abkippt, denn woher soll er wissen wie langsam diese fliegen darf.
Hat das EFIS allerdings einen Anstellwinkelmess-Sensor verbaut (AngleOfAttack –AoA), richtet sich dieser s.g. „Reversion-Mode“ nach diesem Sensor. Der AoA gibt unabhängig von Gewicht, Klappenstellung und Schräglage immer eine zuverlässige Anzeige der Strömungsverhältnisse.
In dem Beispiel oben hält der AP die Maschine exakt an der Grenze zum Strömungsabriss, reduziert automatisch die Sinkrate um die Fahrt bzw. den Anstellwinkel im grünen Bereich zu halten. Ebenso wird er sich nicht abschalten sondern behält in diesem Grenzflugzustand die Kontrolle – das sollte der Pilot wissen!
Anders geschehen bei diesem Unfall:
Der Flug bei schlechtem Wetter endete für die beiden Piloten eines VirusSW an dem Fallschirm der Rettung. 

Was war geschehen: Anhand der Aufzeichnungen des EFIS konnte der Fall insoweit rekonstruiert werden, dass der Pilot im Geradeausflug nicht in der Lage war die Höhe konstant zu halten. Nach ca. 20 Minuten Flugzeit wurde aber ein nahezu konstanter Steigflug mit 700ft/min eingeleitet, offensichtlich unter Nutzung des AP. Auch wurde hier in Wolken und eben solchen IMC eingeflogen. In 10.000ft Höhe ist das Unerwartete eingetreten: Die Fahrt ging in Folge der zu hoch gewählten Steigrate in den Keller. Der AP quittierte mit Aufleuchten der „Airspeed Low“-Warnung seinen Dienst und übergab die Kontrolle zurück an den Piloten. Dieser war nicht in der Lage die Maschine zu „recovern“, sprich aus dem Grenzflugzustand heraus zu manövrieren. In Folge dessen kippte der 2-Sitzer in einen Spiralsturz ab, der Pilot wusste nicht mehr wo oben und unten ist, sah nur den rapiden Abwärtstrend des Höhenmessers und zog am Steuer. Bei ca 10g brachen die Tragflächen. In letzter Sekunde konnte das Rettungssystem aktiviert werden und beide Piloten landeten unbeschadet am Fuß der Karawanken. Beide Piloten hatten weder eine Einweisung auf den Flieger noch auf das EFIS!

Vorfälle wie dieser sind eher eine Seltenheit, dennoch zeichnet sich der Trend in abgeschwächter Form ab. Aussagen, „Was macht er denn jetzt schon wieder“, sind von ungeschulten Piloten häufig bei der Verwendung eines AP zu hören.

Wie der AoA-Anzeige funktioniert, wird eindrucksvoll in diesem Video demonstriert.



Dynon Avionics bietet Piloten Onlineschulungen in Form von Trainingsvideos an, um das System besser zu verstehen.

Nur eine richtige Einweisung, Lesen des Handbuchs und Umgang mit der Technik geben dem Piloten auch die Sicherheit die er im Flug benötigt. Mal „eben so“ einzusteigen und nach dem Prinzip „Trail & Error“ loszulegen, sollte in allen Bereichen der Fliegerei tabu sein.
Beim Fliegen ist wenig Raum für Fehler!

AP als Ersatz für ein nicht vorhandenes IFR-Rating?
Jo Konrad gab kritisch zu bedenken, dass der AP von Piloten als Ersatz für ein IFR-Rating verwendet wird und Piloten damit den Flug in IMC ebnet. Diese Bedenken sind durchaus ernst zu nehmen, nur sind diese bereits bei Verwendung von EFIS, GPS & Co gegeben.
Der grundsätzliche Nutzen eines EFIS mit seinem künstlichen Horizont (Primary Flight Display – PFD) ist das Fliegen nach Instrumenten in IMC. Früher stand dem Pilot nur ein Uhrenladen mit einem einfachen Horizont zur Verfügung – danach zu Fliegen war ein Handwerk, was der Pilot in mehreren Stunden Ausbildung erlernen musste, das leuchtete jedem Aviator sofort ein.
Heute haben selbst einfache EFIS oder auch Navigationsprogramme auf IPads die Möglichkeit sich auf einem großen 10-Zoll Bildschirm ein komplettes synthetisches Abbild der Außenwelt darzustellen.


Der leichtfertige Pilot mag verleitet sein, bereits hiermit den Flug in Wolken zu probieren, getreu nach dem Motto: „ohne Netz und doppeltem Boden“.
Sollte bereits bei einem EFIS der Ansatz verfolgt werden, den Piloten zu bervormunden und auch die Verwendung solcher Tools zu verbieten? Oder sollte der Ansatz besser der sein, dass die Piloten in Dingen Ausbildung besser sensibilisiert werden und lernen wie sie solche Avionik richtig einsetzen?
Wir denken eher letztere Option, durch Ausbildung und Aufklärung Verständnis zu fördern, um so mündige Piloten zu trainieren - und auch genau das ist aus den Zeilen des Verbands-Vorsitzenden zu entnehmen.
Seit geraumer Zeit bieten wir bereits EFIS-Schulungen im UL-Bereich an:

Auch haben wir dazu schon sehr informative Artikel geschrieben:
http://www.advanced-ul.de/download/aerokurierfebruar2014.pdf

Ausbildung oder Einweisung?
Wie sollte nun das Thema Ausbildung am besten angepackt werden?
Sollen es genau diejenigen Flugschulbetreiber sein, die schon in der Vergangenheit nicht unbedingt dadurch hervorstechen konnten, Piloten erfolgreich den Umstieg auf HighEnd ULs zu vermitteln?
Sollen es alt gediente Fluglehrer sein, die sich seit ihrer Zeit auf einem Trike nie wieder richtig in ein Thema reingearbeitet haben? Sollten es die Flugschulen sein, die Ihren Flugbetrieb rein auf C42&Co aufbauen um den Piloten fliegerisch anspruchslos zu halten?
Wir denken nicht!
Der Verband müsste einen Anforderungskatalog erstellen, diesen mit qualifizierten Leuten auch außerhalb der UL-Szene abgleichen. Flugschulen und Fluglehrer kommen nicht umhin hier auch mal wieder selbst die Schulbank zu drücken, Flugstunden auf EFIS-Fliegern zu nehmen, bevor sie dieses Wissen anderen Piloten vermitteln können. Durch einfaches Handauflegen wird auch einem noch so vertrauenswürdig erscheinenden Ausbildungsleiter/Flugschul-Chef nicht das neue Handwerkszeug zu teil – so gerne eine Flugschule auch ihr Portfolio um den Punkt „Autopilot“ ergänzen würde.

Oder sollte lieber der Ansatz verfolgt werden, wie in der zertifizierten Fliegerei das Thema Autopilot und EFIS über eine Einweisung erfolgen zu lassen? Vielleicht ist es auch sinnvoll diese nicht zwingend an eine Flugschule zu koppeln? Das ganze durch Leute, die sich das nötige Know-How entweder in anderen Bereichen der Fliegerei schon angeeignet haben, oder dadurch hervorstechen sich mit der Technik ausgiebig beschäftigt zu haben?


Fliegen lassen oder Fliegen programmieren?
Bei einem sind wir uns einig: Fliegen mit einem Autopiloten ist nicht gleichzusetzen, sich von diesem auch fliegen zu lassen. Autonomes Fliegen erleben wir beispielsweise bei Drohnen, die mit einem Knopfdruck automatisch ein Ziel anfliegen oder wieder zum Ausgangspunkt zurückkehren. Das Fliegen mit einem AP ist aber grundsätzlich etwas anderes. Der Pilot programmiert jeden einzelnen Schritt den der Flieger tun soll und lenkt diesen mittels Knöpfe und Drehreglern in die gewünschte Richtung.

In der UL-Fliegerei wird sich die Nutzung des AP auf das Steigen/Sinken und Einhalten einer Flughöhe oder das Halten eines Kurses, Tracks oder Route des Navis beschränken.
In professionellen Bereichen der Fliegerei werden AP auch auf Anflüge aufgeschaltet.
Dazu sind auch die AP für die UL-Fliegerei und Experimentals in der Lage – die Programmierung gestaltet sich hier allerdings etwas komplexer.
In allen Fällen ist essentiell wichtig die Stausanzeige des AP zu beachten, um zu sehen was programmiert ist und was genau die Automatik beabsichtigt zu tun.
Sehr schön ist der Umfang der Statusanzeige an dem Beispiel eines ILS-Anfluges zu sehen:
Im HDG-Mode um auf den Landekurs(LOC) eines ILS zu gehen. Die Höhe von 2500ft wird gehalten. Das Aufschalten auf Gleitpfad (GS) wurde vom Piloten noch nicht aktiviert.
Der LOC wird „gecaptured“, der AP folgt nun lateral den Signalen des Landekurssenders.
Jetzt wurde der „Intercept“ des Gleitpfads (GS) aktiviert.
LOC und GS „captured“, es wird automatisch auf dem Leitstrahl des ILS gefolgt.
Schaltet der Pilot den AP nicht ab, würde die Maschine an der Schwelle „einschlagen“.

Minimum Nutzungshöhen – den AP richtig einsetzen
Wie zuvor erwähnt, haben Linienmaschinen die Möglichkeit automatisch zu landen. Hierfür ist noch mal ein ganz andere Avionik wie u.a. Radarhöhenmesser notwendig, von der Zusatzausrüstung des Flugplatzes ganz zu schweigen. Sind die Möglichkeiten Flugzeugseitig wie Flugplatzseitig nicht gegeben, kommt eine Minimum Nutzungshöhe zu tragen, auch „Minimum Use Height“ genannt.
Für jeden AP, ob in einer großen Maschine oder auch einem UL, sollte eine Höhe definiert werden ab, bzw. bis zu der er benutzt werden soll.

Ein ILS Anflug und auch automatische Landungen sprengen eindeutig das Einsatzspektrum eines ULs. Dies sind Instrumentenanflüge für schlechte Sicht. Zu gerne sind im Internet Videos zu sehen, wo Piloten ihr UL mittels Autopilot landen lassen und das dann stolz als „Autoland“ bezeichnen. Tatsächlich ist so etwas nur leichtfertige Spielerei. Hier ist eindeutig die Schmerzgrenze des Nutzens überschritten, und die Minimum Use Height unterschritten und reiht sich ähnlich wie der Einflug in IMC in die „NoGos“ im Umgang mit einem AP ein.

Eine weitere Lehrmeinung die uns nur zum Schmunzeln gebracht hatte, war der Ansatz den AP bei einem Motorausfall im Reiseflug zu nutzen. Fällt der Motor aus, hat der Pilot sicherlich 1.000 andere Dinge zu tun, als den AP auf die neuen Gegebenheiten zu programmieren. Sprich auf HDG zu drücken um den NAV-Mode zu verlassen, den Steuerkurs Richtung Landefeld anzupassen, die Höhe runterdrehen und die richtige Sinkrate vorzuwählen um die beste Gleitgeschwindigkeit einzunehmen. Wertvolle Sekunden verschwendet am Panel, die vielleicht verloren gehen Draußen nach dem Rechten oder Drinnen nach der Ursache des Motorausfalls zu suchen.
Hier ist eindeutig feinmotorischer Handbetrieb angesagt und den gelernten Drill abzurufen!
Dennoch handelt es sich hierbei wohl eher um Einzelfälle als die Regel.

An diesen Beispielen ist das andere Extrem zu erkennen, den AP aufgrund zuviel Systemvertrauen falsch einzusetzen. Die gesunde Mischung führt hier zum Erfolg.
Es ist die Aufgabe der Verbände das Schulungspersonal richtig zu instruieren und den Rahmen der Nutzung festzulegen.

Auch in Maschinen von Cessna, Piper & Co werden Autopiloten regelmäßig genutzt. Schulmaschinen haben seltenst einen AP verbaut, soll der Pilot sowieso erstmal selbst das manuelle steuern der Maschine erlernen.
Hat er die Ausbildung abgeschlossen, benötigt er zum Betrieb eines AP keinerlei zusätzliche Qualifikation.

Wieso wird einem E-Piloten dieses nötige Maß an Verantwortungsbewusstsein zugetraut, aber dem gemeinen ULer aberkannt? Auch ein E-Pilot könnte den AP als Ersatz für eine nicht vorhandene IFR-Ausbildung hernehmen.
Und genau in dieser überregulierten Sparte der Fliegerei findet etwas nicht statt was den ULer aufgebürdet werden soll.
Vielleicht sollte ganz woanders angesetzt werden und bereits bei komplexen Geräten mit Einziehfahrwerk, Verstellprop und EFIS die Schulung ansetzen.

Fazit
Der Trend in der UL-Fliegerei geht eindeutig zum modernen Fliegen und lässt sich kaum mehr aufhalten – wozu auch.
Nicht ohne Grund konnte im UL-Segment ein großes Wachstum verzeichnet werden, von dem nicht nur Flugzeughersteller profitieren, sondern wir alle... und auch die Gartenstuhl-Flieger.
Verschließen sich die Verbände allerdings diesem Fortschritt, tritt genau dieser gefürchtete Wildwuchs ein und jeder kocht sein eigenes Süppchen mit unabsehbaren Folgen.

Die Verbände sind auf dem richtigen Weg, das beweisen die Initiativen zur Auflastung auf 600kg und auch der Zustimmung dem Autopiloten den Weg zu ebnen.

Wir alle sollten diese in ihrem Handeln unterstützen!



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