Avionische instrumente

Arten von Avionik-Instrumenten

Avionik-Instrumente werden in zwei Haupttypen kategorisiert – Fluginstrumente und Kommunikationsinstrumente. Beide Kategorien sind entscheidend für die Sicherheit und Effizienz des Luftverkehrs.

Fluginstrumente werden weiter in mehrere Unterkategorien unterteilt, von denen jede eine spezifische Funktion erfüllt:

• Navigationsinstrumente

  Diese Instrumente sind entscheidend für die Bestimmung der Position eines Flugzeugs und die Führung zu seinem Ziel. Dazu gehören GPS-Systeme, die Echtzeit-Standortdaten und Routenplanung bereitstellen, sowie VOR-Empfänger, die bodengestützte Leuchtfeuer für die Navigation nutzen. Ebenfalls enthalten sind RMI (Radio Magnetic Indicators), die magnetische und Radiodaten kombinieren, und INS (Inertiale Navigationssysteme), die interne Sensoren zur Erfassung der Bewegung verwenden.

• Luftdateninstrumente

  Diese Instrumente messen die Geschwindigkeit und Höhe des Flugzeugs. Beispiele sind Geschwindigkeitsanzeigen, die anzeigen, wie schnell das Flugzeug fliegt, Höhenmesser, die die Höhe über dem Meeresspiegel anzeigen, und vertikale Geschwindigkeitsmesser, die messen, wie schnell das Flugzeug steigt oder fällt.

• Haltungskontrollinstrumente

  Diese Instrumente helfen den Piloten, die beabsichtigte Ausrichtung des Flugzeugs im Verhältnis zur Erdoberfläche aufrechtzuerhalten. Der Lageindikator zeigt die Nick- und Rollbewegung des Flugzeugs im Verhältnis zum Horizont. Der Wendekoordinator zeigt die Wendegeschwindigkeit und koordiniert Kurven. Der Kurszeiger spiegelt die Kursrichtung des Flugzeugs wider und navigiert die gewünschte Route.

• Flugsteuerungsinstrumente

  Diese Instrumente liefern Informationen zu den Kontrollsystemen und der Leistung des Flugzeugs. Dazu gehören das Flugflächensteuerungssystem, das den Auftrieb und den Widerstand des Flugzeugs verwaltet, sowie das Flugmanagementsystem, das Flugrouten optimiert und Aufgaben automatisiert.

• Warn- und Alarminstrumente

  Diese werden eingesetzt, um die Piloten auf potenzielle Gefahren und Systemausfälle aufmerksam zu machen. Dazu gehören Warnlichter, die kritische Probleme anzeigen, akustische Alarme, die auf dringende Probleme hinweisen, und Anzeigemeldungen, die Informationen über spezifische Warnungen oder Alarme bereitstellen.

Kommunikationsinstrumente werden ebenfalls in zwei Unterkategorien unterteilt:

• Radio-Kommunikationsinstrumente

  Diese Instrumente ermöglichen die Sprachkommunikation zwischen Piloten und der Flugsicherung. Dazu gehören VHF-Funkgeräte, die auf sehr hohen Frequenzen arbeiten und der Standard für die Luftfahrtkommunikation sind. Es gibt auch HF-Funkgeräte, die auf hohen Frequenzen arbeiten und die Kommunikation über lange Distanz ermöglichen. Ebenfalls enthalten sind Satellitenkommunikationssysteme, die zuverlässige Kommunikation weltweit bereitstellen.

• Datenkommunikationsinstrumente

  Diese Instrumente erleichtern den Austausch von Informationen zwischen dem Flugzeug und externen Stellen. Beispiele sind ACARS (Airborne Communications Addressing and Reporting System), das Nachrichten und Berichte über VHF oder SATCOM überträgt. Es gibt auch Datalink-Systeme, die Echtzeitdaten wie Wetterinformationen und Flugaktualisierungen bereitstellen, sowie bodengestützte Systeme, die während des Fluges mit Flugzeugen kommunizieren.

Spezifikation & Wartung von Avionik-Instrumenten

Avionik-Instrumente können eine Vielzahl von Spezifikationen anzeigen. Hier sind einige, um ein Verständnis dafür zu bekommen, was zu erwarten ist.

• Stromversorgung: Die meisten elektronischen Avionik-Instrumente verwenden eine 28-Volt Gleichstromversorgung. Diese wird durch zwei 14-Volt-Batterien bereitgestellt, die parallel geschaltet sind. Die Stromversorgung hat auch Sicherungssysteme für Notfälle. Einige Instrumente verfügen über interne Spannungswandler, um andere Spannungspegel zu nutzen.
• Dateninput: Avionik-Instrumente empfangen Daten von verschiedenen Flugzeugsystemen. Dazu gehören Navigation, Kommunikation, Umweltkontrolle und Flugdaten. Sie können mit unterschiedlichen Protokollen kommunizieren, wie ARINC 429, MIL-STD-1553 und RS-232.
• Display-Technologie: Avionik-Instrumente verwenden verschiedene Display-Technologien. Dazu gehören Flüssigkristallanzeigen (LCD), Leuchtdioden (LED) und elektrolumineszente Paneele. Touchscreen-Funktionen sind ebenfalls in modernen Displays enthalten, um die Interaktion zu verbessern.
• Zertifizierung: Avionik-Instrumente müssen spezifische Standards erfüllen. Dazu gehören Sicherheits-, Zuverlässigkeits- und Leistungsanforderungen. Regierungsbehörden wie die Federal Aviation Administration (FAA) und die European Union Aviation Safety Agency (EASA) legen diese Standards fest.
• Umweltbedingungen: Avionik-Instrumente müssen extremen Bedingungen standhalten. Dazu gehören Temperaturbereiche von -55°C bis 70°C (-67°F bis 158°F). Sie müssen auch vibrations-, schock- und elektromagnetische Störungen resistent sein.
• Software: Moderne Avionik-Instrumente enthalten Software für verschiedene Funktionen. Dazu gehören Datenverarbeitung, Steueralgorithmen und Benutzeroberflächen. Die Software muss upgradefähig sein, um die Leistung zu verbessern und neue Funktionen einzuführen.

So wird die Wartung von Avionik-Instrumenten durchgeführt:

• Regelmäßige Inspektionen der Avionik-Instrumente sollten durchgeführt werden, um Anzeichen von Abnutzung und Beschädigung zu erkennen. Dies sollte auch Kabelbäume und Stecker umfassen.
• Halten Sie Avionik-Instrumente und ihre Umgebung sauber. Verwenden Sie ein weiches, fusselfreies Tuch und milde Reinigungsmittel. Vermeiden Sie aggressive Chemikalien, die die Displays oder Gehäuse beschädigen können.
• Befolgen Sie die Richtlinien des Herstellers für Wartungspläne und -verfahren. Dies sollte die regelmäßige Kalibrierung, Software-Updates und den Austausch von Komponenten umfassen.
• Bei Problemen konsultieren Sie die Fehlersuche-Leitfäden des Herstellers. Verwenden Sie spezielle Werkzeuge und Reparaturtechniken, um diese zu beheben.
• Halten Sie alle Avionik-Instrumente auf dem neuesten Stand. Verwenden Sie Software-Updates und fügen Sie neue Funktionen hinzu. Dies sollte die Leistung verbessern und die Kompatibilität mit anderen Systemen gewährleisten.
• Bei größeren Reparaturen oder Modifikationen verwenden Sie zertifizierte Werkstätten. Dies sollte die Einhaltung von Sicherheits- und Vorschriftenstandards gewährleisten.

Wie man Avionik-Instrumente auswählt

Die Auswahl der richtigen Avionik-Instrumente ist entscheidend, um Sicherheit, Effizienz und Leistung im Betrieb von Flugzeugen zu gewährleisten. Hier sind einige Faktoren, die bei der Auswahl von Avionik-Instrumenten berücksichtigt werden sollten:

• Berücksichtigen Sie den Flugzeugtyp: Verschiedene Flugzeugtypen haben unterschiedliche Avionik-Anforderungen. Beispielsweise benötigen Verkehrsflugzeuge fortschrittliche Avionik für die Langstreckennavigation und Kommunikation, während Flugzeuge der allgemeinen Luftfahrt möglicherweise grundlegende Instrumente benötigen. Das Verständnis des Flugzeugtyps und seiner Betriebsbedürfnisse ist entscheidend.
• Bewerten Sie das Missionsprofil: Das Missionsprofil umfasst die beabsichtigte Nutzung des Flugzeugs, wie Frachttransport, Passagiertransport oder medizinische Evakuierung. Flugzeuge, die für Langstreckenflüge verwendet werden, benötigen beispielsweise fortschrittliche Navigations- und Kommunikationssysteme zur Überwachung von Zwischenstopps und Alternativflughäfen. Im Gegensatz dazu können Kurzstrecken- oder Regionalflugzeuge sich mit grundlegenden Avionik zufrieden geben.
• Sicherheit und Redundanz: Sicherheit hat in der Luftfahrt oberste Priorität. Redundanz in den Avionik-Instrumenten stellt sicher, dass, wenn ein System ausfällt, ein anderes übernehmen kann. Wichtige Aspekte, die berücksichtigt werden sollten, sind die Sicherungssysteme und deren Zuverlässigkeit.
• Budget: Avionik-Instrumente variieren in den Kosten basierend auf ihrer Komplexität und Funktionalität. Es ist wichtig, das Budget mit den Betriebsbedürfnissen und Sicherheitsanforderungen in Einklang zu bringen.
• Zukünftige Upgrades: Die Technologie in der Avionik entwickelt sich rasant weiter. Es ist klug, das Potenzial für zukünftige Upgrades oder die Kompatibilität mit neuen Technologien zu berücksichtigen.

Wie man Avionik-Instrumente selbst austauscht

Viele Fluginstrumente im Cockpit sind elektrisch. Das ist eine Erleichterung, denn es bedeutet, dass man sich keine Sorgen über Vakuumleitungen oder Quecksilberrohre machen muss. Es erleichtert zwar die Wartung der Instrumentierung, erfordert aber dennoch Sorgfalt, Wissen und einige spezielle Werkzeuge.

In den meisten Fällen tritt ein Instrumentenausfall aufgrund eines Problems mit einem der drei auf: Strom, Masse oder Daten (im Falle von Kommunikationsinstrumenten). Das Gute ist, dass man mit ein wenig Wissen das Problem diagnostizieren und identifizieren kann. Ein Multimeter kann verwendet werden, um auf Strom und Masse zu überprüfen. Wenn das Instrument Strom und Masse erhält, liegt das Problem wahrscheinlich im internen Schaltkreis des Geräts, was über DIY hinausgeht.

Bevor man jedoch ein Instrument austauscht, sollte man prüfen, ob es mit dem bestehenden System kompatibel ist. Avionik-Instrumente haben unterschiedliche Spannungsanforderungen (24V oder 28V) und Datenprotokolle (RS422, ARINC429 usw.). Stellen Sie sicher, dass das neue Instrument mit den Strom- und Datenanforderungen übereinstimmt.

Den Austausch eines Avionik-Instrumentenpanels sollte man nicht selbst durchführen. Dies erfordert das Auseinandernehmen des Panels, was die strukturelle Integrität des Flugzeugs beeinträchtigen kann. Es ist auch mit komplexen elektrischen Systemen verbunden. Es ist ratsam, einen lizenzierten A&P-Mechaniker mit Avionik-Expertise zu beauftragen.

Einige Avionik-Systeme, wie ein GPS-Flugweg, sind benutzerprogrammierbar. Das Handbuch sollte konsultiert werden, um die Schritte zum Programmieren/Austauschen von Teilen des Systems zu ermitteln. Hersteller bieten oft Unterstützung für die Konfiguration und Installation. Kontaktieren Sie den Lieferanten, um Unterstützung bei der Suche nach dem richtigen Instrument für das Flugzeug und zur Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Installation zu erhalten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die DIY-Wartung von Avionik-Instrumenten auf kleinere Fehlersuche und erste Prüfungen beschränkt ist. Für alles Weitere ist professionelle Hilfe notwendig.

Fragen & Antworten

Q1: Welche verschiedenen Arten von Avionik-Instrumenten gibt es?

A1: Es gibt mehrere Arten von Avionik-Instrumenten, darunter Navigationsinstrumente, Kommunikationsinstrumente, Überwachungsinstrumente, Flugmanagementsysteme und Wetterinstrumente. Jedes dieser Instrumente erfüllt einen einzigartigen Zweck, um sichere und effektive Flüge zu gewährleisten.

Q2: Was ist das wichtigste Avionik-Instrument?

A2: Während alle Avionik-Instrumente für verschiedene Aspekte des Flugs wichtig sind, sind die Navigationsinstrumente entscheidend. Sie helfen den Piloten, die Position ihres Flugzeugs zu bestimmen, Routen zu planen und sicher zu ihren Zielen zu navigieren.

Q3: Was ist die Zukunft der Avionik-Instrumente?

A3: Die Zukunft der Avionik-Instrumente strebt nach fortschrittlicherer Technologie, wie künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen. Es wird auch eine Zunahme der Automatisierung, verbesserter Benutzeroberflächen und verbesserter Konnektivität geben, was das Fliegen sicherer und effizienter macht.

Q4: Wie oft sollten Avionik-Instrumente überprüft werden?

A4: Regelmäßige Überprüfungen und Wartungen sind erforderlich, um sicherzustellen, dass die Avionik-Instrumente in gutem Zustand sind. Die Häufigkeit dieser Überprüfungen kann von verschiedenen Faktoren abhängen, einschließlich der Art des Instruments, seiner Nutzung und der gesetzlichen Anforderungen.