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Pneumatische Instrumente ? Wer redet denn heute noch von pneumatischen Instrumenten in der Zeit der Hochrüstung mit MickyMausKinos.

Wehe dir : Wenn du die vernachlässigst, diese scheinbar problemlosen, unkomplizierten Instrumente, dann beißen sie dich irgendwann in den A...llerwertesten. Was machst du denn, wenn deine Batterie den Geist aufgibt ? Dann geht es plötzlich und unerwartet mit dem Wurschtkordelantrieb weiter : Zeigerschens gucken.

Und du denkst, pneumatische Instrumente seien einfach und zeigen dir immer an, was du brauchst ? Dann lies mal weiter.

 

Ein Höhenmesser misst den statischen Druck und setzt ihn um in eine Höheninformation, in Meter oder Fuß.

Wenn der Druck, der anliegt, nicht der statische Druck ist, zeigt der Höhenmesser etwas an, was vielleicht entfernte Ähnlichkeit mit der Höhe hat. Er kann sowohl zu viel als auch zu wenig anzeigen. Der statische Druck muss so abgenommen werden, dass er schiebeunempfindlich ist. Die Kanäle müssen frei sein (keine Mückenbrutstätten). Die Schläuche müssen dicht sein (Artikel von Mike Borgelt).

Selbst wenn der richtige Druck anliegt, kann ein Höhenmesser noch falsch anzeigen,

  • weil er in sich undicht ist (dann zeigt er deutlich zuwenig an),
  • weil die Dose verbogen ist,
  • weil die Dosenvorspannung verstellt ist.

Beim Höhenmesser gibt es noch eine weitere Komplexität und die ist in der Regel von Übel. Mit dem Zeiger ist eine innere Skala verbunden, die den Bezugsdruck anzeigt. Bei Standard-Druck-Einstellung sollte da stehen : 1013,25 hPa. Bei QNH-Einstellung sollte da stehen : Das aktuelle QNH. Wenn die Kopplung zwischen Dose und Bezugsdruckskala dejustiert ist und wenn du deine Platzhöhe einstellst, steht dort eben nicht der QNH-Druck, sondern was anderes. Die Anzeige darf 1 - 2 hPa daneben sein, weil du ja sicher nicht dort bist, wo der Wetterdienst das QNH ermittelt. Wenn die Anzeige mehr daneben ist, ist dein Höhenmesser "verbogen" und das ist als kritisch anzusehen. Warum ? Hier ein kleiner Exkurs in die Höhenmesser-QNH-Tücken.

Alle 5 Jahre gehört deshalb auch ein Höhenmesser mal auf die Messbank, um solche Fehler auszuschließen.

HöhenmesserEin Höhenmesser hat den statischen Druck als Eingangsgröße. Um ganz ideal zu messen, darf sich der statische Druck nicht ändern, wenn der Pilot die Geschwindigkeit variiert, und auch dann möglichst nicht, wenn der Rumpf giert oder nickt. Der Fehler, der dadurch in der Höhenanzeige entstehen kann, liegt im Bereich von einigen Metern und ist, wegen der Trägheit und Reibung der Anzeige, nicht auffällig. Nur Klopfen macht ihn sichtbar.

Die Flugzeughersteller versuchen diese Bedingungen zu erfüllen, in dem sie in mühevoller Kleinarbeit am Prototypen eines neuen Flugzeugmusters AUSPROBIEREN, wo seitlich am Rumpf die Punkte sind, an denen statischer Druck herrscht. Meist gelingt das noch nicht einmal mit einem Punkt alleine, sondern der Druck wird an zwei oder vier Öffnungen in der Rumpfoberfläche abgenommen und im Rumpf zusammengeführt, so dass der Summendruck die Bedingungen erfüllt. An modernen Flugzeugen gibt es dazu meist zwei Stellen (denke dir Schnitte im Rumpf), wo die Bedingungen recht gut eingehalten werden können : Das ist einmal am Rumpf vorn, ungefähr einen bis ein einhalb Meter von der Rumpfspitze, und da ist eine Abnahmestelle cirka in der Mitte der Rumpftüte.

Beide Abnahmestellen haben ihre Tücken :

  • Bei der vorderen Abnahmestelle sind die (meist zwei, seltener vier) Öffnungen seitlich am Rumpf oder unter der Rumpfmitte angebracht, weil an der Oberseite die Plexiglashaube kein Loch zuläßt. Das führt dazu, dass die Druckabnahme empfindlich gegen Nickbewegungen ist. Der Vorteil dieser Druckabnahme ist, dass die Schläuche bis zum Instrument sehr kurz sind.
  • Bei der hinteren Abnahmestelle sind in der Regel vier Öffnungen x-förmig um den Rumpf verteilt. Diese Abnahmestelle ist ziemlich, nicht vollkommen, schiebe- und nickunempfindlich, hat aber den Nachteil langer Schläuche und sie kann durch das Ablassen des Ballastwasseres gestört werden.

Für die Anzeigen des Höhenmessers spielen die Fehler im statischen Druck durch Gier- und Nickbewegungen keine große Rolle, aber ein Höhenmesser-Totalausfall wegen Schlauchflutung des statischen Druckes ist vermeidbar. Aus diesen Überlegungen heraus ist es sinnvoll, den Höhenmesser über die Druckabnahmen an der Rumpfspitze zu versorgen.

 

Pneumatische (und auch die elektronischen) Instrumente messen Druckunterschiede. Sie interpretieren jeden Druckunterschied, den man ihnen antut, in dem Sinn, für den sie gebaut sind. Wenn der Schlauch des statischen Druckes von der Druckabnahme zum Höhenmesser nicht dicht ist, misst der Höhenmesser den Kabineninnendruck. Und der kann je nach Stellung der Lüftung, des Fensters, des Fahrwerks, der Bremsklappen, des Schiebens um mehrere hPa schwanken. Merke : 3 hPa sind 25 m. Das ist nur schlimm, wenn die irgendwo fehlen oder fälschlich zuviel angezeigt werden.

 

Der Höhenmesser besteht aus einer Barometerdose in einer Dose. Der äußeren Dose wird der umgebende Druck zugeführt. Die innere Dose ist werksseitig mit einem Standarddruck gefüllt. Sie muss dicht sein. Die innere Dose dehnt sich aus, wenn der Höhenmesser in niedrigere Druckniveaus gehoben wird. Die Ausdehnung treibt den Zeiger. Schön einfach.

Jetzt kommen die Haken. Die Ausdehnung der Dose mit dem sinkenden Druck ist nicht linear. Der Druck sinkt nicht linear mit der Höhe. Bautechnisch hat man das geschickterweise so gelöst, dass die eine Nichtlinearität die andere kompensiert. Das gelingt allerding nicht ganz idealtypisch. Deshalb macht die Anzeige des Höhenmessers in großen Höhen Fehler. Deshalb musste man früher Barografen, heute IGC-Logger eichen lassen, wenn man Höhen dokumentieren wollte. Meist zeigt der Höhenmesser in großer Höhe zuviel an.

Weiß jemand nicht, wie ein Barograf aussieht ? Bitte bei mir melden. So lange ist das noch nicht her, dass unsere Finger schwarz waren von der Tinte oder vom Ruß.

 

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