Entscheidungsgeschwindigkeit, Startabbruch

[chris55]

Hallihallo,

 

bin neu hier, und ich hoffe das Ihr mir hoffentlich weiter helfen könnt.

 

Und zwar habe ich einige Fragen, was V1 betrifft:

Die Entscheidungsgeschwindigkeit (engl.: critical engine failure recognition speed)

V1 ist doch laut CS (ehemals JAR) die maßgebliche Entscheidungsgröße für den verantwortlichen Luftfahrzeugführer zur möglichen Einleitung eines Startabbruchs.

 

Ist dies denn für den Pilot Flying wirklich ausreichen? oder wie sieht es in der Praxis aus?

 

Und wäre es denn sinnvoll eine Kenntnis über die relative Position des Luftfahrzeuges auf der Piste bezogen auf den Startpunkt zu haben?

 

Und welche Instrument/Systeme zur hochpräzisen, kontinuierlichen Positionsbestimmung des Luftfahrzeuges gibt es heut-zutage im Cockpit von Verkehrsflugzeugen???

 

Hoffe Ihr könnt mir meine Fragen beantworten...

denn ich weiß mir sonst keinen Rat mehr.

 

DANKE im Voraus,

chris.

[FalconJockey]

Hallo Chris,

 

es ist aufgrund der schnellen Abläufe beim Start auch noch zu beachten wo man genau auf der Bahn ist. Also wird das nichts mit der "Bestimmung der Position auf der Bahn". Da man eh schon unter Stress steht wurde ganz einfach die V1 eingeführt, die sich bisher gut bewährt hat. Da sind schon grosse Margen eingerechnet und da diese für jede Bahn separat berechnet wird, ist sie schon ausreichend für einen sicheren Start oder Startabbruch. Man muss sich als Pilot einfach nur im Klaren darüber sein, dass man bei V1 anfängt zu bremsen und nicht erst bei V1 die Entscheidung fällt! Manche Firmen rechnen die V1 um ein paar Knoten runter (z.B. 5kts), um den Crews die Möglichkeit der Entscheidung bei der ausgerufenen V1 zu geben. Wenn man sich für einen Startabbruch entscheidet (1 Sekunde Toleranz!) fängt man bei V1 mit dem Bremsvorgang an, passt auch.

[Peter Guth]

hallo Chris,

 

interessante Theorien, aber ein ganz wenig zu kompliziert gedacht. Weil, würde man(n) alles restlos "zerlegen", kann käme eine Flightcrew vom Hunderstel ins Millionstel:

 

Der liebe Andreas hat es bereits genial auf den Pubkt gebracht. Man berechnet "vorher" die Entscheidungs-Speeds". Und diese, Gott sei dank, beruhen auf recht umfangreichen Tabellen, welche diverse Fakten in begnadet vereinfachter Form beinhalten: Startgewicht/Performance (Slope, Wind, Temperatur, Kontaminierung), erforderliche Anfangssteigleistung, Pistenlänge ...

 

Und dann ergeben sich daraus wunderbar einfache Werte: V1/Vr/V2..."fertig". Und, in den Tabellen bereits "verfeinert" um die Regeldaten der Companie.

 

Was dann beim Take Off Run abläuft, ist das reguläre Überwachen der Performance-Entwicklung, gleichmäßige Anzeigen aller Systeme und die daraus resultierenden stinknormalen Beschleunigungwerte.

 

Wenn nur ein Parameter nicht "all flags green" zeigt (incl. "unexpected vibrations), dann ruft man "Stop" und.....fertig.

 

Würden sich die Piloten im Zuge der Flugvorbereitung auch noch rein mathematisch -möglicherweise noch mittels Logarithmentafel- mit der gigantischen Therorie beschaftigen müssen, dann könnte man sich statt 90-120min vor Dienstbeginn ggf. 180Min früher auf der Station melden.

 

Was die Lage (Ortsbestimmung) betrifft: GPS ist Trumpf heute, egal wie deren Daten umrechnet und letztendlich angezeigt werden. Und, sie werden mit zunehmneder Präzision mittelfristig auch alle klassischen bodengestützen "Dödel" ersetzen. Die -alten- Backup-Systeme arbeiten tlw. noch zusätzlich diskret im Hintergrund.

 

Daraus resultiert, dass jederzeit eine laterale Lagebestimmung auf mindestens +/- 50m heute Standard sind. Hinzu kommt aber noch folgenes - zumindest in meiner Zeit damals: man hat eine Enroutechart stets zur Hand. Wird ein bekannter Waypoint überflogen, so erfolgt nicht nur ein dazugehörenden Eintrag im Flight-Log (Uhrzeit, Treibstoff.. Es wurde bei uns auch wirklich per Markerstift der Waypoint als überflogen gekennzeichnet. Fällt theoretisch das gesamte Gewusel des Anzeigsystems aus, so weiß man zumindest noch, wo man(n9 vor, sagen wir 5 Minuten war. Was eine Identifizierung der neuen, dann "unbekannten" Lateralen Position dramatisch vereinfacht...

 

Gruß Peter

[chris55]

Hi Andreas und Peter,

 

erst einmal vielen Dank, das Ihr mir geantwortet habt.

 

leider bin ich aber mit den Antworten nicht ganz zufrieden,

aber das liegt daran, das ich schlecht erklären kann um was es für mich geht.

deshalb versuch ich es einfach noch mal aber diesmal anders.

 

also ich muß eine Arbeit über "Alternativen zu „v1“ beim Startvorgang von Verkehrsflugzeugen zur Steigerung der betrieblichen Sicherheit " schreiben.

dabei untersuche ich natürlich V1 unter allen Gesichtspunkten und darf mich dabei nicht auf die Tabellenwerte stützen, sondern muß diese unter anderem auch hinterfragen.

 

aber immer wieder stoße ich auf Probleme, wo ich weder aus Büchern noch mit Recherche im Internet weiter komme.

 

deshalb frag ich euch mal... vielleicht könnt Ihr mir weiter helfen.

 

1.) wann ist die Entscheidungsgeschwindigkeit entstanden?

2.) und Warum???

3.) Ist es denn sinnvoll über eine Geschwindigkeit über Startfortsetzung bzw.

Abbruch bei Engine Failure zu entscheiden???

4.) Wäre nicht eine Anzeige im Cockpit , die evtl. mit D-GPS die aktuelle Position des Flugzeugs bestimmt, und diese anzeigt nicht sinnvoller?

 

was meint Ihr dazu als gestandene Piloten.

ich hab daoch von der Praxis kaum bis gar keine Ahnung...

und in der Theorie sieht es auch nicht besser aus.

 

glg chris.

[fifo]

Hoi Chris

 

Meine Antworten werden Dir wahrscheinlich auch nicht gefallen:

 

Zu deiner ersten und zweiten Frage: Wahrscheinlich haben sich schon die Wright Brüder gefragt, wann höre ich auf Gas zu geben, wenn unser Teil nicht fliegen sollte, so dass ich nicht in den Baum am Horizont reinfahre. Schon die ersten Piloten, welche über die Piste rausgeschossen sind, werden sich beim zweiten Versuch (wenn es denn einen solchen gegeben hat :D ) gefragt haben, wann höre ich auf Gas zu geben.

 

Frage drei hat Peter schon beantwortet: Auch wenn nicht der genauste Zeitpunkt für einen Startabbruch über die Geschwindigkeit definiert wird, dann ist es doch der Messbarste, also durchaus Sinnvoll.

 

Beim Selgelflieger mache ich mir Gedanken, wo (örtlich) ich ca Klinken muss, wenn ich nicht in der Luft bin. Das ist aber reine Gefühlssache und hat gar keinen wissenschaftlichen Hintergrund. Zudem der genaue Ort zu bestimmen ist recht schwierig bei 80km/h. Bei 200km/h und mehr fast unmöglich. Wie bereits erwähnt, um alle Faktoren für einen genauen Startabbruch zu Berechnen, müsste man ein Physikstudium absolviert haben, in der Praxis stimmt es dann doch nicht so genau. Die genaue Position zu bestimmen ist auch nicht möglich, das GPS (oder auch D-GPS) hat einen Fehler, zudem muss man beim D GPS noch die Airborne- und Groundfacilities haben und dies auf jedem Flugplatz. Wie Du siehst muss man auf jeden Fall einen gewissen Sicherheitszuschlag dazuzählen, wir werden also wieder ungenauer. Warum sollte man dann nicht auf vorhandene Grössen zurückgreifen, wie die Geschwindigkeit?

 

Hoffe Doch ein bisschen geholfen zu haben

 

Grüsse Philipp

 

Die Rechtschreibfehler korrigiere ich mal wenn ich Zeit habe

[Peter Guth]

hallo Chris,

 

ich noch mal. Nun, dann werden wir etwas spezieller:

 

die sogenannten Entscheidungsgeschwindigkeiten entstehen - logisch - daraus, das man bis zu irgendeiner Rollspeed am Boden die ganze Sache noch abbrechen kann und damit sicherstellt, dass das Fluggerät (egal welches) auf dem verbleibenden Rest der Pist noch sicher zum Stillstand kommt.

 

Diese Werte ermittelt der Flugzeughersteller (mit ggf. ganz leichten Variationen der Flugzeugbetreiber). Es wird unter unterschiedlichsten Bedingungen der Bremsweg ermittelt, den ein Flugzeug benötigt, um mit Hilfe aller zur Verfügung stehender Bremsmöglichkeiten auf dem verbleibenden Rest der Piste noch angehalten werden kann. Dabei spielen erstaunliche viele Fakten eine Rolle: das aktuelle Gewicht der Maschine, Wetterbedingungen, Pistenneigung, Bremsleistung bis hin zur gewählten Stellung der Auftriebshilfen (Flaps).....

 

All diese Dinge werden im Zuge der Flugerprobung ermittelt, zu denen auch die bekannten Bodenrollprüfungen gehören, aktuell z.B. A380.

 

Die mühsam und umfangreich ermittelten Daten werden in vielen Tabellen dargelegt und daraus dann Vorgaben für den späteren Flugbetrieb festgelegt. Daran hat sich eine Flightcrew zu halten.

 

Gleiches gilt dann auch für die Werte, ab denen die Maschine zwingend rotieren und "abheben" muß, weil -so oder so- die verbleibende Bodenlaufstrecke nicht mehr für ein sicheres anhalten (ohne Grasnarbe) ausreicht.

 

Logisch, dann gehört sofort dazu die Airspeed, mit denen ein Fluggerät sich zwingend durch die Ludft bewegen muß, um steigen zu können (Höhe gewinnen).

 

Nun kann ein Flugzeughersteller nicht alleine "nach Gutdünken" die Vorgaben bestimmen, vielmehr sich die Gesetzgeber in der Lage, bestimmte Limits obendrein vorzugeben. Simples Beispiel: eine ausgewiesene Pistenlänge darf maximal nur mit 60% für mögliche Startstrecke zu Grunde gelgt werden.

 

Dadurch wird verständlich, warum und wieso bestimmte Grenzwerte zu ermitteln und insbesondere auch anzuwenden sind.

 

Getrennt von diesen Basiswerten kann man, bei regulärem und ohne Probleme bzw z.B. über das Minimum gehende Pistenlänge sehrwohl die Startfaktoren als Pilot beeinflußen. Bekanntester Sachverhalt: es wird eine erheblich geringe Triebwerksleistung abverlangt. Dieser materialschonende und übliche Vorgang verlängert die Beschleunigungsstrecke bis zum Erreichen der bekannten Marke V1...

 

Es gibt auch andere (weitere) Möglichkeiten der Balance: wird z.B. V1/Vr "vorsätzlich" höher angesetzt, so hat das Flugzeug beim "abheben" eine bereits erheblich höhere Speed. Eine höhere Speed bedeutet im nächsten Steigsegment dann erheblich höhere Sicherheit/Differenz zu den absolut notwendingen Minimums. So kann jeder Knoten Airspeed im Falle eine Störung eine drastische Sicherheitsmarge darstellen.

 

Anschauliches Beispiel für den FS: setz die Kiste "Cessna 172" auf Meiggs Field und beschleunige. Bei 70 KTS könntest Du rotieren und dich nach oben "quälen". Möglich wäre auch, erst bei 80 KTS zu rotieren (also über der regulären Marke Vr) und du wirst rasch feststellen, wie "dankbar" der Vogel ist über die dann höher resultierende Airspeed. Du wirst rascher Steigen können oder aber im Falle einer Störung entscheidende Sicherheitsmargen haben.

 

Gruß Peter

[chris55]

Nun kann ein Flugzeughersteller nicht alleine "nach Gutdünken" die Vorgaben bestimmen, vielmehr sich die Gesetzgeber in der Lage, bestimmte Limits obendrein vorzugeben. Simples Beispiel: eine ausgewiesene Pistenlänge darf maximal nur mit 60% für mögliche Startstrecke zu Grunde gelgt werden. ....

 

Aus welchem Vorschriften-Werk hast Du diese Angabe mit den 60%???

 

lg chris

[Peter Guth]

Hallo Chris,

 

ich hab es geahnt, das erbarmungslose „Geschäft“ hier entspricht einem fortwährenden Screening. :005: War in der Tat gespannt, wie lange es dauert, bis jemand sich diesbezüglich meldet.

 

Und, ja, erwischt, weil der liebe Peter nämlich keinen Bock hatte, die gesamten Regeln der ASDA, ASD und das Gewusel mühsam und explizit zu tippseln. Und er (ich) hat sich einer unerhörten Vereinfachung bedient. Denn diese Rule gibt es tatsächlich nicht.

 

In der Tat hätte man genauestens die „accelerate stop distance available“ erklären müssen, incl. der Basics (Transition, Braking Distance, Regocnition, Stopway, Clearway, Balanced TO, Wind Componenten, Slope…). Ich schaff das in Kurzform nicht, nicht in einem hier vertretbaren und vorallem verständlichen Umfang. Denn das "in den Raum werfen von prägnaten Formeln" hilft unbedarften Lesern wenig.

 

Und schwupps, da ich war so frei, diese -ähh- "2/3" Regel mal tollkühn und dramatisch vereinfachend zu beschreiben – aber durchweg nicht daneben liegend, bezogen auf übliche Pistenlänge der Stangenwaren Airports, sagen wir bis 2700 - 3000m.

 

Aber mal im Ernst: probier Du es doch mal, das Gewusel hier kernig, kompakt und anwendbar verständlich in Kurzform niederzulegen. Ohne Zeichnung, ohne Einfügemöglichkeit von Skizze oder Formeln. Weil: ich krieg DAS nicht hin….:009: Was dann dabei komischerweise rauskommt, ist eben die "60%" Faustformel.

 

Andererseits: wenn es wirklich -ich meine wirklich- notwendig ist, dann muß ich mich eben hinsetzen und es komplett niederschreiben. Was selbstverständlich auch geht.

 

chears Peter

[Hunter58]

Ein wenig Geschichte als Ergänzung:

 

die Einführung von kritischen Geschwindigkeiten wie V1 kam dach den ersten Startunfällen der deHavilland Comet zustande. Bis dahin wurde lediglich die Lift-off Speed ermittelt und berücksichtigt. Das ursprüngliche Startverfahren für die Comet besagte dass man bei 80 MPH das Bugfahrwerk entlasten soll bis der Flieger dann bei Vlof abhebt. Nun sind Jets halt ein wenig anders als Props und bei einigen heissen Nächten kam es dabei zu Unfällen. Zuerst wurden (natürlich) die Piloten beschuldigt, bis endlich eine Untersuchungskommission die Sache genauer unter die Lupe nahm. (Wer genaueres wissen will - David Beaty - The Naked Pilot).

 

Das Ergebnis der Untersuchung sind die heutigen Procedures (wobei auch da immer wieder kleinen Änderungen am Procedure eingeführt werden).

[Hägar]

Hallo Peter

 

Das Screening geht weiter... (Geht allen so und soll auch nicht anders sein)

 

Ich habe gerade etwas Mühe, deine "2/3" resp. "60%"-Faustformel nachzuvollziehen. Konkret, wenn ich auf einer 3km-Bahn starte, was bedeuten dann die resulterenden ca. 2km für mich?

Abgesehen davon ist ja bei vielen Startberechnungen nicht die Bahnlänge die limitierende Grösse, sondern die Hindernis/Geländesituation hinter der Piste, sprich der anfänglich erreichbare Steigfluggradient.

 

Könnte es vielleicht sein, dass dem Satz

Eine ausgewiesene Pistenlänge darf maximal nur mit 60% für mögliche Startstrecke zu Grunde gelgt werden.

eine kleine Verwechslung zugrunde liegt?

 

Dieser Satz existiert ja tatsächlich und fast wörtlich in Vorschriftsform, bezieht sich aber auf die Landung.

 

Dort gilt ja - kleiner Exkurs - dass nur gelandet werden darf, wenn die Maschine bei maximalem Bremseinsatz innerhalb von 60% der ausgewiesenen Pistenlänge zum Stehen gebracht werden kann.(Gilt nur für trockene Pisten)

 

Zur ursprünglichen Frage, ob der "Entscheidungspunkt" nicht besser via Position auf der Startbahn als durch die Geschwindigkeit definiert sein sollte, hier noch meine 5 Cents resp. Rappen.

 

Die Frage tönt zwar berechtigt, ist aber schlichtweg überflüssig.

Die TakeOff-Speeds, somit auch V1, werden wie mehrfach erwähnt, für jeden einzelnen Start berechnet. Da in diese Rechnung alle relevanten Daten einfliessen, ist das aktuelle Beschleunigungsverhalten der Maschine genau bekannt. Somit enthält der Geschwindigkeitswert V1 eben auch die Information, wo genau sich das Flugzeug beim Erreichen derselben befindet. Zwar nicht in Metern, was mir sowieso nichts bringt, aber ich weiss, dass der Teil der Bahn, der jetzt noch vor mir liegt, mit Sicherheit noch zum Anhalten reicht. Allerdings nur, wenn der Abbruch spätestens bei V1 eingeleitet wird.

 

Tatsächlich könnte man den ganzen Vorgang auch mit Distanzangaben "überwachen", dieses würde aber technische Nachrüstungen bedingen, würde die Abläufe im Cockpit komplizieren und brächte gegenüber dem heute verbreiteten System keine Vorteile.

 

 

Gruss

 

Ruedi

[Peter Guth]

hallo Ruedi,

 

jaja, das ist selbstverständlich alles richtig.

 

Was ich meinte, ohne ins rechnerische Exzees zu kommen, waren typische Werte. Wenn man sich z.B. die Chapter PI Daten für den TO nimmt (ohne Stopway/Clearway Adjustments, ohne V* Adjustments für Wind, Slush, Slope, Standardday Pressure, Brakingaction..ff) dann ergeben sich Werte, die global etwa 2/3 einer üblichen Piste beanspruchen, um erlaubte Weightmaximums zu finden. Das zieht sich prima durch. Guck mal selber in die Grafik, da erkennt man recht gut diesen verblüffenden Zusammenhang gegenüber den "Logarithmentafel-Zahlenkolonnen". Das andere Gewusel ergibt dann feine Margen für Derated oder die Corrections, wenn man darunter liegt (Weight) oder drüber liegt (ASDA).

 

Gruß Peter