Frage zum analogen Airspeed indicator

[tamiko]

Hi

 

 

Habe gerade wiedermal ein paar Bilder auf airliners.net studiert, und da ist mir wiedereinmal aufgefallen, dass bei der 737 Classic der Airspeed Indicator "enger" wird, je höher die Speed:

 

 

http://www.airliners.net/open.file/262582/L/

 

Also von 60 bis 100 Knoten sind die Abstände gleich gross... Zwischen 100 und 160 Knoten ist die Skala auch gleich, aber etwas enger als davor... Von 160 bis 250 nochmal eine Spur kleiner und dann bis ans Ende ist die Skala wieder enger...

 

Klingt zwar etwas plemplem, aber ich hoffe, ihr habt verstanden, auf was ich hinaus will :D

 

Nun meine Fragen:

 

Warum ist das so? Vielleicht, damit man vielleicht am Anfang die Geschwindigkeit genauer ablesen kann?

 

Mir ist ausserdem auch noch aufgefallen dass auch bei anderen Flugzeugen genau ist und selbst in GA-Aircrafts die Skala gegen Ende hin kleiner wird...

 

Wie ist das mechanisch gelöst, bzw ergibt sich das automatisch?

 

Warum wird die Skala nicht kontinuierlich kleiner, sondern immer "in Blöcken"? Ergibt das nicht irgendwie eine kleine Ungenauigkeit?

 

mfg

 

 

Joseph

[Valkyrier]

Hallo zusammen!

 

Nun, ich bin alles andere als vom Fach, aber ich habe mal so eine Vermutung:

 

Die Skala wird darum enger, weil es in den unteren Geschwindigkeitsregionen kritischer ist, wenn man mit der falschen Geschwindigkeit unterwegs ist. Somit muss ich untenraus genauer fliegen (an der PPL-Prüfung auf den Knopf genau :D , wird wohl beim doch etwas grösseren B737 eine etwas grössere Toleranz geben...)

 

Wie das gelöst wird?

Nun, ich stelle mir hinter dem Skalenblatt und dem Zeiger ein Zahnrad vor, welches durch eine Zahnstange angetrieben wird. An der Achse des Zahnrads ist dann auch der Zeiger montiert. Nun sind die Zähne auf dem Zahnrad nicht symetrisch angeordet, sondern haben unterschiedliche Abstände zueinander:

Sind die Zähne weiter auseinander, ergibt sich ein grösserer Weg des Zeigers "pro Rad" -> Grössere visuelle Genauigkeit

(und natürlich umgekehrt bei näher aneinander gerückten Zähnen)

 

Ich hoffe, ich hab meine Vermutung halbwegs verständlich rüber gebracht, bin aber auch gespannt, was die Herren Mechaniker zu berichten wissen :)

 

Gruss Chregu

[Mike Strasser]

Hallo zusammen

 

Ich bin zwar kein Flugzeugmechaniker, aber ich probiere mal meine "Version" loszuwerden:

Der speed wird ja mittels Staudruckrohr (Pitotrohr) gemessen und so auf das Anzeigeinstrument umgesetzt. Mit zunehmender Geschwindigkeit und Höhe nimmt aber der Stau-Druck im Pitotrohr nicht mehr so stark zu wie die Geschwindigkeit. Das dürfte erklären, warum die Scala enger wird, um dieses Manco auszugleichen....!?

Ich bin gespannt, auf eine fachliche Erklärung.

[DNovet]

Mooor-Gäääähn!

 

Eine gute Frage, und so spezifisch wurde das in meiner Ausbildung auch nicht abgehandelt. Allerdings zur Überlegung:

Der Altitude-Indicator ist eine Luftdruckanzeige. Der Luftdruck nimmt jedoch nicht-linear gegen oben hin ab. Trotzdem ist nach zehn Nadel-Umdrehungen eine Umdrehung immer noch ein tausender. Da (bei rein mechanischen indicators) wird dieses Proplem effektiv mit nicht-linearer Mechanik gelöst, also einer Zahnstange, bei der nicht jeder Zahn genau gleich gross ist, sondern der Abstand zu, resp abnimmt.

 

Beim airspeed-indicator geht meine Erklärung in die Richtung von Mike. Denn ein airspeed-indicator ist nix weiteres, als eine Differenzdruckanzeige. Und zwar hats auch da ein kleines, abgeschlossenes Käpselchen drin, in der Mitte des Käpselchen eine Membrane. Eine Seite der Membrane wird mit Statischem-Luftdruck (static) verbunden, die andere mit Totaldruck (pitot). Schön und gut. Nur lässt sich nun das Käpselchen nicht genau linear zusammendrücken, also wenn wir die Membrane von 0-50kt zB 2mm verschieben können, so wird es von 300-350kt nur mehr 0,5mm sein.

 

Dass man nun dies nicht auch über ein Getriebe in Richtung linear gelöst hat, weiss ich nicht, kann mir jedoch gut vorstellen, dass die weiter oben erwähnte Überlegung dazu beigetragen hat. Denn wenn man eine nützliche Auflösung im tieferen Bereich möchte, so hats zuwenig Platz aufm Zifferblatt, dass man diese Auflösung bis auf 350kt durchziehen könnte. Macht man jedoch linear das ganze Zifferblatt bis zu 350kt gleich klein voll, so ists selbst mit Lupe relativ schwierig, den Unterschied zwischen 120 und 130kts zu erkennen, was vielleicht mal eine lebenswichtige Erkenntnis sein könnte. Auch ist dies ja der Bereich, in dem das Ding zum Einsatz kommen soll, wer solche Probleme hat, dass er auf dieses Instrument zugreifen muss, den wird ja die Möglichkeit des overspeed eher weniger interessieren... Und wenn dann die Anzeige schön gross ist, ists auch gut, denn meistens dann, wenn es gebraucht wird, ists ja nicht gerade wunderbar ruhige Luft mit bestem VFR-Wetter, dass man von hier aus schon das Mittelmeer sieht... ;)

 

Und wenns jetzt eine Grossaufnahme des Instruments gäbe, so könnten wir sehen, dass es nicht mehrere Bereiche in Sachen Auflösung hat, sondern die Auflösung fast linear kleiner wird. Der Grund, warum man meint, dass es abgestuft wäre, liegt in der Markierung.

 

Von der Höhe kanns leider keinen Zusammenhang haben, Mike, da man ja dafür eben genau vom Total- den Statikdruck abzieht... :( :002: ;)

 

Allerdings, und das muss auch gesagt werden, gibts mittlerweile elektronische Varianten, die den Luftdruck elektronisch messen und dann die Nadel elektronisch stellen. Da wird wahrscheinlich wohl der Aufbau des analogen Instruments genau übernommen, um gewisse Leute nicht zu überfordern (ja, ich könnte euch gleich ein paar Namen unserer Flösserschaft nennen, denen ich so ein complaint zutrauen würde... ;) ).

 

Ob diese elektronischen Versionen als Stby-Instrumente Einsatz finden, weiss ich jedoch nicht... Denkbar ists jedoch, wenn man das ISIS betrachtet, welches in unseren Embraer145's Einsatz findet und eigentlich ein super PFD für ein Damenvelo (=C152) abgeben würde...

 

Gruss von Dani, der sich ehrlich drüber freut, dass in letzter Zeit technisch wirklich sehr interessante Fragen angesprochen werden!

[Valkyrier]

Guete Morge allersits...

 

Ich muss sagen, dass, was Dani erklärt hat, tönt doch ganz logisch! Da sieht man, dass ein Student doch etwas weniger von Mechanik versteht als ein echter Mechaniker :D

Vorallem dein Hinweis, dass die Anzeige linear enger abgestuft wird, würde diese Aussage bestätigen und auch Mike recht geben.

 

So, ich werd mich dann wieder der Vorlesung widmen, damit îch vielleicht doch noch etwas mehr Ahnung von Technik erhalte :D

 

Gruss Chregu

[Quax37]

Hallo,

 

der „analoge“ ASI der 737-classic ist nicht wirklich analog, sondern wird elektronisch über den ADC angesteuert. Wie DNovet richtig erkannt hat, wurde das „übliche“ Design einfach übernommen, um keine unnötigen Umgewöhnungsprobleme aufkommen zu lassen.

 

Die SBY Intrumente sind die einzig wirklich analogen auf der Classic.

 

 

______

Quax37

[Volume]

Der analoge Airspeed-Indicator ist genaugenommen ein Staudruck-Indicator, sprich er zeigt einen mit der Geschwindigkeit quadratisch anwachsenden Druck an.

Würde man einfach den Druck 1:1 zur Anzeige bringen, wäre der Abstand bei den hohen Geschwindigkeiten extrem groß, bei den geringen aber sehr klein. Der Abstand zwischen 70 und 80 kt wäre dann z.B. genauso groß, wie der zwischen 350 und 352 kt.

Daher muß zwangsweise über eine nichtlineare Feder oder eine nichtlineare Übersetzung (dünner Draht auf Kurvenscheibe) die Anzeige umgewandelt werden, und dann kann man auch gleich den Bereich vergrößert darstellen, in dem die Geschwindigkeit am kritischsten ist, nämlich in der Nähe der Stall- und Anfluggeschwindigkeiten.

 

Gruß

 

Ralf

[golden Cherry]

Hey Dani- könntest Du nicht einfach in einer Znüni-Pause soe einen Geschwindigkeitsmesser kurz zerlegen?? Dann wissen wir bestimmt wie das ganze mechanische Ding funktioniert.-:D

 

Gruss Marc

[DNovet]

Au ja, gute Idee Marc...!

 

*gleichAxtschulternundzuFlugzeugrausrenn* :D ;)