Ohhhh man :D Bilderbuchlandung

[DocGerd]

[edit]
Auf Wunsch des Autors gelöscht.

[thesilent]

hauptsache unten oder? sfg

[commander]

Müsste mal jemand schreiben, der auf dem Dingen rated ist. Es klingt aber so, als ist da was dran. Hab jetzt auch keine Lust mich da reinzulesen, aber interessant wäre es allemal. Die haben eben eine ganz ander Philosophie als Boeing.
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So long Commander

[Bonänsa]

Für die Interessierten zum Thema A320 Autoland/Low Visibility:


Zuallerst sollten vielleicht ein paar Fakten vorangestellt werden:

(1) Ein Low Visibility Anflug hat nicht zwangsläufig einen Autoland zur Folge.

(2) Nur ein CAT III Approach muss einen Autoland zur Folge haben.

(3) Der A/P (Autopilot) und er A/THR (Autothrust) sind zwei vollkommen unabhängige und verschiedene Systeme.

(4) Ein Autoland ist auch mit einem Autopiloten möglich und von der Approach Capability und der Flughafenausrüstung limitiert.

(5) Ein Airbus hat eine sogenannte APPROACH CAPABILITY, die rein vom flugzeugspezifischen Status abhängt.



Zu Punkt (1):
ILS-Anflüge sind in drei Hauptkategorien unterteilt: CAT I, CAT II und CAT III, wobei die CAT II und CAT III Kategorien einen sogenannten "Low Visibility Approach" klassifizieren. Die Kategorisierung wird einzig und alleine durch die Bodensicht bestimmt; die Wolkenuntergrenze spielt bei einer ILS-Klassifizierung keine Rolle.
Die Kategorie CAT III ist jeweils noch in CATIIIa und CATIIIb aufgesplittet.
Die einzelnen Kategorien stellen auch gesteigerte Anforderungen an Maschine und Flughafenausrüstung (Stichwort: Fail Safe / Fail Operational) - mehr Informationen zum Thema Low Vis kann man hier im Forum finden.

Zu Punkt (2):
Systemseitig ist der "Autopilot für den Flug" auf 80ft RA (=Radio Altitude) Minimumhöhe limitiert. Darunter werden diverse interne Modusänderungen durchgeführt, die das automatische Landen vorbereiten.
Ein CAT IIIa Approach hat als niedrigstes Minimum 50ft, also eine "Entscheidungshöhe", die pauschal unter der Minimumhöhe des "Autopiloten Flug" liegt. Die Modusänderungen können sich schon soweit ausgewirkt haben, dass eine sichere, manuelle Übernahme zu diesem Zeitpunkt fragwürdig ist.
Ein CAT II Approach hingegen darf von Hand zuende geführt werden, solange der Autopilot vor 80ft RA (wir erinnern uns an die Limitierung) abgeschaltet wird.
Das ist möglich, da ein Minimum für einen CAT II Anflug bei 100ft Wolkenuntergrenze liegt - ergibt sich bei 100ft kein Bodenkontakt, so muss ohnehin ein Fehlanflug durchgeführt werden.
Wird bei 100ft die Bahn gesehen, kann der Anflug von Sicht beendet werden!

Zu Punkt (3):
Mathematisch gesprochen richtet der A/P die Richtung des Bewegunsvektors im Raum aus, während der Autothrust die Länge des selbigen moduliert.
Etwas exakter: Physikalisch gesehen verwaltet der A/P Energie, der A/THR reguliert sie.
Und einfach für die Doofen (also Piloten ): mit A/THR sorgt man für Geschwindigkeit, mit dem A/P stellt man dann ein, wozu die Geschwindigkeit verwendet werden soll (steigen, beschleunigen, sinken, verlangsamen oder physikalisch mögliche Kombinationen).
Natürlich ist das Autoflight System des Airbus so aufgebaut, dass man es als Nutzer recht einfach bedienen kann, ohne sich - platt gesagt - jedesmal über die Newtonschen Axiome Gedanken machen muss.
Die Unterscheidung der Systeme ist wichtig, da hier verschiedene Forderungen des Gesetzgebers mit dem Systemdesign mancher Flugzeuge kollidieren. Ein CRJ beispielsweise hat kein A/THR-System, aber zwei gute A/P. Vom Gesetzgeber her darf er trotzallem deswegen nicht bei CAT III Wetter landen, da dazu ein Flugzeug mit A/THR-System gefordert ist (am Ende darf er es doch, weil der CPT ein Head-Up-Display hat, aber das ist eine andere Geschichte).
Pauschal darf auch ein Airbus ohne funktionstüchtiges A/THR keine CAT III Operation durchführen, ohne funktionstüchtiges A/P nicht mal CAT II. Trotzallem lässt sich auch ein Airbus noch legal ohne Autoflightsysteme bei Wetter fliegen, wo die Möwen schon zu Fuß gehen... (gerade noch CAT I-Wetter)

Zu Punkt (4):
Die Autoland-Funktion kann auch dann noch benutzt werden, wenn nur ein Autopilot zur Verfügung steht. Das ist möglich, weil ein A/P-Ausfall in dieser "Konfiguration" unter 1000ft sofort zum (zugegeben manuellen) Durchstarten führen würde; nichts desto trotz gilt der Flugweg der Maschine auch nach A/P-Ausfall und ohne Eingriff für einige Zeit noch als stabil (Schlagwort: Fail-Safe).
Ein limitierender Faktor für die Autolandfunktion kann außerdem auch immer der Flughafen selbst sein, der ebenfalls für CAT III Operation ausgerüstet sein muss. Hier ist besonders die Präzision des ILS selbst gefragt.

Beim A320 wäre ein nicht zu löschender Treibwerksbrand in schlechtem Wetter übrigens ein Paradebeispiel für ein Single A/P Autoland.

Speziell für die Techniker hier die Begründung für Single A/P bei Triebwerksausfall (A320):
Im Normalfall versorgen die Triebwerke unabhängig voneinander ihre Verteilerschienen mit Strom - das linke Triebwerk versorgt die linke Seite, das rechte versorgt die rechte Seite. Eine Verbindung der beiden Seiten besteht in diesem Zustand nicht, da dafür die Generatoren an den Triebwerken synchronisiert werden müssten (d.h. der produzierte Wechselstrom beider Generatoren müsste in Phase gebracht werden).
Beide Autopiloten beziehen ihre Energie daher aus zwei von einander unabhängigen Systemen, der Forderung nach Redundanz ist also Genüge getan.
Fällt jedoch ein Triebwerk aus oder wird abgestellt, versagt auch der dazugehörige Generator, die Stromverteilerschienen der entsprechenden Seite sind nicht mehr versorgt.
Hier schließt nun ein "Normally Open" Relais, das die unversorgte Verteilerschiene mit der versorgten der anderen Seite verbindet - beide Autopiloten würden nun also ihre Energie aus der selben Quelle beziehen und damit auch bei Versagen dieser Quelle gleichzeitig ausfallen.
Zwar ließe sich durch Verwendung der APU (Auxilury Power Unit) wieder eine zweite Stromquelle auftun, die die Seiten wieder unabhängig von einander versorgt, aus Gründen die ich jedoch nicht kenne, wird diese Art der "Redundanten Versorgung" als unzuverlässig eingestuft.

Zu Punkt (5):
Die APPROACH CAPABILITY ist eine Einschätzung der technischen Fähigkeit, die das Flugzeug über sich selbst trifft. Diese Einschätzung ist im FMA (Flight Mode Annunciator) auf dem PFD (Primary Flight Display) abzulesen.
Auf deutsch: der Monitor mit dem Künstlichen Horizont, Geschwindigkeit, Höhe und Kurs zeigt auch wesentliche Autopilotmodi an. Dabei handelt es sich um die fünf Kästen, die über den oberen Teil des Bildschirms verteilt sind.
Im 4. oder vorletzten Kästchen von links erscheint die Information, welchen Anflug man nach Meinung des FWCs (Flight Warning Computers) bestenfalls noch fliegen kann.
Das System unterscheidet bei einem ILS-Approach zwischen CAT I, CAT II, CAT III SINGLE und CAT III DUAL.
Der Zusatz SINGLE / DUAL bezieht sich hierbei auf die aktivierten Autopiloten (einer oder beide Autopiloten aktiv?).

Beispiel der Funktionsweise:
Ein vollkommen funktionsfähiges Flugzeug beginnt seinen Endanflug auf eine Landebahn mit ILS.
Bisher ist nur ein Autopilot eingeschaltet, das FMA zeigt "CAT III SINGLE". Es teilt dem Piloten dadurch mit, dass es sich in der Lage sieht maximal einen CAT IIIa Anflug mit Autoland durchführen zu können.
Verfahrensgemäß wird nun mit Einfangen des ILS auch der zweite Autopiloten aktiviert.
Im FMA erscheint der Eintrag "CAT III DUAL". Das Flugzeug ist überzeugt davon, dass es einen CAT IIIb Anflug NO DH (keine Entscheidungshöhe) mit Autoland durchführen kann.
Im weiteren Sinkflug auf dem ILS fällt aus unbekannten Gründen beispielsweise das A/THR-System aus. Der FWC durchläuft daraufhin seine Routinen, generiert eine entsprechende Fehlermeldung und erkennt dabei, dass der A/P nicht in der Lage sein wird, für eine Landung die Leistung zu reduzieren.
Nicht nur weil ein CAT III nach Vorschrift einen funktionierenden A/THR verlangt, sondern auch, weil der Pilot in spätestens 80ft selbst eingreifen können muss (ein CAT III-Anflug wäre bis weit darunter zulässig, also nicht mehr ordentlich von Hand zu landen), schließt der FWC eine CAT III Befähigung des Flugzeuges aus und ändert die APPROACH CAPABILITY in "CAT II" - was er im FMA auch entsprechend anzeigt.
Gleichzeitig produziert er einen sogenannten "Triple Click", der den Piloten auch hörbar vor einem Capability Downgrade warnt.
Das Flugzeug sinkt auf dem Gleitpfad weiter, bei 150ft RA ist dann auch schließlich die Landebahn in Sicht. Gemäß Verfahren wird aufgrund des Fehlers A/P und A/THR deaktiviert und die Landung per Hand durchgeführt. Wieder wird ein Signal an den FWC weitergegeben, der feststellt, dass keiner der beiden A/Ps und das A/THR-System arbeitet. Eine Programmroutine erkennt, dass ohne Autoflightsystem nunmehr lediglich CAT I geflogen werden darf: Der FWC ändert erneut die APPROACH CAPABILITY, das FMA zeigt "CAT I" und der "Triple Click" erklingt.


Hoffe es war verständlich und dass ich soweit etwas Klarheit in die komplizierte "Autolandthematik" bringen konnte,


Grüße,


Bonni

[damarges]

Wow! Sehr vielen Dank für diese detailreiche Erklärung!!


http://www.airliners.net/open.file/1222312/L/ <- ich frage mich, wo die beiden Piloten hin sind. Gibt es da nicht auch irgendwo eine Vorschrift, dass mind. immer einer angeschnallt sein muss bzw. eingriffbereit im Cockpitstuhl sitzen muss?

[Pascal]

Sitze vielleicht einfach ganz nach hinten gefahren? Rechts sieht man sogar jemanden meine ich.

[commander]

Sehr schön...danke.
Die Punkte 1 - 3 sind mir bekannt.
Punkt vier ist der interessante Punkt. Bei der 737 ist Autoland/Auto-Goaround immer an den 2. AP plus AT gekoppelt (Auto-Goaround auch ohne AT). Lediglich bei Cat II und besser dürfte man ohne AT anfliegen.
5. ist dann wieder Eierbus spezifisch
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So long Commander

[LH-Pilotenanwärter]

[thesilent]

[excite]

hi!

mal eine kleine, vermutlich dumme Frage:

Greift der Pilot bei einem Autoland überhaupt nicht mehr in die Steuerung ein?

[DocGerd]

[edit]
Auf Wunsch des Autors gelöscht.

[thesilent]

wieso wird dann nicht immer automatisch mit CATIII gelandet? waere doch das sicherste ueberhaupt oder?