Autopilot

Da fliegt doch nur der Autopilot!

Tim Takeoff
17.07.2018
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5 Minuten

An Bord, da fliegt doch sowieso der Autopilot! Die Damen und Herren in der vordersten Sitzreihe, drehen doch nur noch Däumchen. Oder?

Diese allgemeine Behauptung hört man immer wieder. Sicherlich ist es für viele Passagiere auch eine gewisse eigene Beruhigung, sich vorzustellen, dass ein imaginärer Roboter diese viele Tonnen Metall durch die Luft bewegt. Die menschlichen Kollegen sitzen doch sicher bei Kaffee und Keksen vor ihren Monitoren und schauen dem Autopiloten bei der Arbeit zu. Die meisten wissen noch, dass zumindest der Start und die Landung manuell erfolgt. Fahrwerk rein, Autopilot an! Nicht wahr?

Hoch und runter, links und rechts

Um ein bisschen Klarheit in diesen Mythos zu bringen, ist es erwähnenswert, dass heutzutage nicht nur ein oder zwei, sondern insgesamt mehr als vier grundlegende, automatische Flugführungssysteme an Bord vorhanden sind.

Diese Systeme arbeiten voneinander redundant und gleichzeitig. Sie werden dabei von einem weiteren Computer genau überwacht. Sollte eines mal einen schlechten Tag haben und ungewöhnliche Werte liefern, wird es isoliert und deaktiviert. Die verbliebenen Systeme übernehmen den Job. Somit ergibt es am Ende einen Kreislauf, der sich selbst steuert, überwacht, korrigiert und erst nach Hilfe ruft, wenn er nicht mehr weiter weiß.

Input = Output

Damit sind wir schon bei einem wichtigen Punkt angelangt: Wissen. Ein automatisches System, nennen wir es einfach Computer, kann natürlich alle Abläufe nur soweit berechnen und auswerten, wie man ihm Wissen zuführt. Auf unseren netten Autopiloten bezogen bedeutet dies, dass der Pilot vor dem Flug dafür verantwortlich ist, das gesamte System mit ausreichend Informationen zu versorgen. Nicht nur die aktuelle Flugroute, sondern auch Gewichte, Schwerpunkt, Treibstoff, Reserve, Notverfahren bei Triebwerksausfall, Geschwindigkeiten, Wind … Die Liste ist lang.

Je genauer man diese Werte vorgibt, desto genauer kann das komplexe Computersystem den Flug berechnen und ausführen. Besonders wichtig ist dies beispielsweise bei der Wahl der richtigen Flughöhe. In der heutigen Zeit werden die verbliebenen Lufträume und Flugstraßen immer enger gestrickt, weshalb man auf die extrem hohe Genauigkeit der automatischen Flugführung angewiesen ist. Vertikale Abstände von circa 1.000 Fuß, umgerechnet etwa 300 Meter müssen bei Annäherungsgeschwindigkeiten im Überschallbereich im Reiseflug exakt geflogen werden …

Digitaler Unterstützer

Hinzu kommen diverse Beschränkungen durch die Flugsicherung. Diese Werte müssen auch im Flug jederzeit veränderbar sein, um sich an neue Anweisungen und Gegebenheiten anzupassen. Piloten haben dazu in den meisten Flugzeugen einen primären Flugcomputer, in dem Sie alle Parameter programmieren und verändern können. Jede Airline hat daher für ihre Flugrouten bereits viele wichtige Informationen in einer Art Datenbank hinterlegt, auf die der Computer jederzeit Zugriff hat.

In modernen Jets gibt es sogar eine Funktion, mit der sich Daten per Satellit vom Boden an den Flugcomputer senden lassen. Dies kann sinnvoll sein, wenn man in der Luft neue Daten für Wind oder Flugroute benötigt. Per Hand würde dies viel Zeit in Anspruch nehmen. Am Ende bestimmt aber immer noch die Besatzung, welche Daten akzeptiert werden und welche nicht. Im Flug überwacht der Pilot all diese Systeme und ist in Notfällen jederzeit darauf vorbereitet, zu übernehmen. Mehr zur Verantwortung des Piloten kannst du hier nachlesen.

Gut, nun hätten wir das Hoch und Runter, sowie das Links und Rechts geklärt.

Schneller oder langsamer?

Ein viertes System, quasi die rechte Hand der Genossen Autopiloten, betätigt während des Fluges die Schubhebel: Der automatische Schub oder „Autothrottle“ genannt.

Heutzutage wird er sogar bereits beim Start eingesetzt. Die Besatzung berechnet vor dem Take-off mithilfe von modernen Programmen den Startablauf bis in jedes Detail. Die Länge der Bahn, Temperatur, Wind, Luftdruck, Gewicht sowie der Schwerpunkt sind nur einige Punkte davon. Es werden mehrere exakte Geschwindigkeiten berechnet, um den Start eventuell abbrechen oder fortführen zu können. Hierzu benötigt man auch einen optimalen Startschub. Dieser wird bei günstigen Gegebenheiten, wie etwa einer besonders langen Startbahn oder niedrigem Gewicht, reduziert. Man schont hierbei Material und reduziert Emissionen, wie beispielsweise Lärm. Um dies umzusetzen, wird eine absolut exakte Menge an Startschub berechnet. Für maximale Genauigkeit vertraut man bereits beim Start auf das automatische Schubsystem.

In der Luft arbeiten alle Systeme wie ein perfektes Team für- und miteinander. Will man beispielsweise eine gewisse Höhe erreichen, befiehlt der Autopilot dem automatischen Schubsystem ein zu erreichendes Ziel. Dieses wiederum berechnet im Bruchteil einer Sekunde den notwendigen Schub und gibt den Wert an die Triebwerke weiter. Der Komfort kommt hierbei nicht zu kurz, denn es geschieht weder plötzlich noch ruckartig. Technik, die begeistert!

Der „Knopf“

Sollte sich doch einmal eines der Systeme melden, dass es mit der aktuellen Situation nicht zurechtkommt, gibt es für die Besatzung jederzeit die Möglichkeit, die Kontrolle des Flugzeuges zu übernehmen. Sowohl der Autopilot als auch der automatische Schub können getrennt voneinander per Knopfdruck deaktiviert werden. Somit ist eine manuelle Landung des Piloten, mithilfe des automatischen Schubs, jederzeit möglich. Das kann beispielsweise bei stark turbulentem Wetter oder hohen Anforderungen der örtlichen Gegebenheiten notwendig sein.

Fallen die Wetterbedingungen einmal unter die Möglichkeiten des menschlichen Auges, müssen die Computer ebenfalls „herhalten“. In der heutigen Zeit gibt es ein Dutzend Verfahren, um auch bei schlechter Sicht das Flugzeug jederzeit auf den Boden zu geleiten. Die automatischen Systeme können dies dank boden- und satellitengestützter Hilfe bis zu einem gewissen Grad vollkommen eigenständig übernehmen.

Die Aufgabe des Piloten ist es, jederzeit misstrauisch zu sein. Der Autopilot ist nur so gut wie sein Bediener und verlangt höchste Aufmerksamkeit in jeder Phase des Fluges. Abweichungen müssen schnell und konsequent erkannt werden, um den Autopiloten wieder auf den rechten Weg zu bringen. Zur Not auch mit echter „Handarbeit“.

Titelbild Unsplash – imcockpit

von Tim Takeoff

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