Infos zu den Autopiloten in unseren Maschinen

Infos zu den Autopiloten in unseren Flugzeugen

Derzeit (August 2023) besitzen zwei unserer LSV Vereinsflugzeuge einen Autopiloten:

 

  1. die Cessna 172M D-EGBW
  2. die Piper PA28 Archer III D-EWPA

 

Die folgenden Zeilen beschreiben in Kürze den Umgang damit und bieten auch Links zur Einarbeitung und zum Nachlesen im Eigenstudium.

 

Das Studium der jeweiligen Handbücher kann durch die hier beschriebenen Abhandlungen nicht ersetzt werden. Der vorliegende Bericht dient nur zur Ergänzung und leichteren Heranführung an die Benutzung. Es gilt immer das jeweilige Handbuch.

 

 

EGBW crop

Der Autopilot in der D-EGBW

Es handelt sich um ein Gerät des Typs Century 2B. Eine Bedienungsanleitung aus dem Jahr 1981 findet man im internen Bereich der Homepage (Menüpunkt Handbücher und Dokumente) oder als Direktlink hier.

 

Der Autopilot in der BW kann nur eine Achse stabilisieren, nämlich die Längsachse. Er steuert also nur das Querruder (reine laterale Steuerung). Für die Höhensteuerung um die Querachse (vertikale Steuerung) ist der Pilot also nach wie vor selbst verantwortlich.

 

Bedienelemente

Die Haupt Kommandokonsole des Autopiloten der BW  findet man in der Mittelkonsole unten, nah am Fußboden. Sie sieht folgendermaßen aus (Erklärung erfolgt weiter unten):

 

 Autoplilot BW 1

Haupt Kommandokonsole in der Mittelkonsole der Cessna D-EGBW

 

  • Linker Schalter: Autopilot EIN/AUS
  • Mittlerer Drehregler: Querlage – steht im Normalfall in Mittelposition
  • Rechter Schalter: Zuschaltung des Heading-Hold Modus

 

Weiterhin gibt es einen Hauptschalter der im Instrumentenbrett mittig platziert ist und der den Autopiloten ein oder ausschaltet:

 

Autoplilot BW 2
Hauptschalter im Instrumentenbrett mittig

 

Dieser Hautschalter muss auf ON (Schalterstellung oben) stehen, da sonst die Haupt Kommandokonsole wirkungslos ist. Durch Betätigung dieses Schalters auf OFF kann der Autopilot z.B. kurz vor dem Einflug in die Platzrunde schnell deaktiviert werden.

 

Um den Autopiloten dann erneut zu aktivieren muss dieser Schalter zunächst auf ON gestellt werden. Erst dann wird der Autopilot in einem seiner beiden Modi über die Hauptkonsole steuerbar.

 

Die beiden Betriebsarten (Modi) des Autopiloten in der BW

Der Autopilot kann in 2 Modi betrieben werden:

  1. Stabilisierung der Querlage

  2. Heading-Hold Modus

In Modus a wird die Querlage des Flugzeugs vom Autopiloten stabilisiert. Wird also z.B. durch Turbulenzen das Flugzeug in eine Schräglage gebracht so wird über einen Servomotor ein Querrudersignal vom Autopiloten generiert, welches die Maschine gerade richtet. Diese Fluglage mit waagerecht ausgerichteten Tragflächen wird dann beibehalten. Evtl. Abdrift durch Seitenwind wird also nicht ausgeglichen. 

 

In Modus b (Heading-Hold) steuert der Autopilot zunächst ein vorausgewähltes Heading (z.B. 135°) an. Das bedeutet, dass sich die Maschine zunächst kontrolliert in die Kurve neigt und dann kurz vor dem Erreichen des eingestellten Headings die Tragflächen so ausrichtet, dass mit dem gewählten Heading weitergeflogen wird.

 

Die Einstellung des zu fliegenden Headings erfolgt durch Justieren des gelben Heading Bugs im Kurskreisel mit dem HDG Drehregler:

 

Autoplilot BW 3
Kurskreisel mit dem gelben Heading Bug (eingestellt auf 230°)

 

Nutzung des Autopiloten

Modus a

Um den Modus a (Stabilisierung der Querlage) einzuschalten geht man am besten folgendermaßen vor 

 

  1. Steuern der Maschine auf den gewünschten Kurs
  2. Sauberes Austrimmen des Flugzeugs
  3. Einschalten des Hauptschalters im Instrumentenbrett
  4. Einschalten des linken Schalters auf der Haupt Kommandokonsole – Autopilot ist jetzt aktiv in Modus a – Querlagenstabilisierung.

Nun kann man die Querruderfunktion vollständig dem Autopiloten überlassen und muss sich bzgl. der Steuerung nur noch um Höhen- und Seitenruder kümmern.

 

Modus b

Um den Modus b (Heading-Hold) einzuschalten ergänzt man die oben beschriebene Vorgehensweise wie folgt:

  1. Steuern der Maschine auf den gewünschten Kurs
  2. Sauberes Austrimmen des Flugzeugs
    1. Einstellen des gelben Heading Bugs auf das aktuell geflogene Heading (Heading Bug steht oben!)
  3. Einschalten des Hauptschalters im Instrumentenbrett
  4. Einschalten des linken Schalters auf der Haupt Kommandokonsole – Autopilot ist jetzt aktiv in Modus a!
  5. Einschalten des rechten Schalters auf der Haupt Kommandokonsole – Autopilot ist jetzt aktiv in Modus b (Heading-Hold)!

Will man nun die Flugrichtung (z.B. an einem Wegpunkt) ändern kann man die neue Richtung einfach mit dem Heading Bug einstellen. Die Maschine wird, gesteuert vom Autopiloten dann eine Kurve fliegen und das gewünschte Heading realisieren.

 

In der oben beschriebenen Vorgehensweise ist der Punkt 2a wichtig, nämlich dass der Heading Bug vor Aktivierung der Heading-Hold Funktion oben steht. Ist dies nicht der Fall beginnt die Maschine sofort nach Einschalten des rechten Schalters mit einem Kurvenflug, was u.U. überraschend sein kann, wenn man nicht damit rechnet.

 

Ein weiterer Fehler kann sein, dass man beim Kurskreisel versehentlich nicht den rechten HDG Drehregler verstellt, sondern die Nullstellung des Kurskreisels mit dem linken Drehregler verändert. Hier hilft nur das Neu-Einstellen des Kurskreisels basierend auf dem Magnetkompass.

 

Weitere wichtige Punkte und Empfehlungen

  • Der mittlere Drehregler der Haupt Kommandokonsole sollte immer in mittiger Position stehen. Mit ihm kann man im Modus a eine beizubehaltende Schräglage definieren, z.B. für eine Standardkurve.
  • Hat man den Autopiloten durch das Schalten des Hautpschalters im Instrumentenbrett auf OFF gestellt und schaltet ihn auch dort wieder ein, ist der Autopilot nicht sofort wieder aktiv! Vielmehr muss man an der Haupt Kommandokonsole mit dem linken Schalter zunächst wieder den Modus a wählen, damit die Querlagenstabilisierung wieder aktiv wird.
  • Ist man bei der Einstellung einer bestimmten Funktionsweise des Autopiloten unsicher, oder wird z.B. durch Funksprüche abgelenkt, dann empfiehlt sich das Ausschalten des Autopiloten am Hauptschalter in der Mitte des Instrumentenbretts. Damit erlangt man sofort wieder die Kontrolle über die Querrudersteuerung.
  • Bei eingeschaltetem Autopiloten kann man noch mit dem Querruder steuern, muss aber dann leicht gegen die Servomotoren arbeiten, was zu höherem manuellen Kraftaufwand am Knüppel führt.

 


 

 

 


Der Autopilot in der D-EWPA

Es handelt sich um ein Gerät mit der Bezeichnung S-TEC 55X der Fa. S-TEC. Eine Bedienungsanleitung aus dem Jahr 1999 findet man im internen Bereich der Homepage (Menüpunkt Handbücher und Dokumente) oder als Direktlink hier.

 

Der Autopilot in der PA kann sowohl die Rotation um Längsachse stabilisieren (Querruderfunktion – i.f. als lateral bezeichnet) als auch die Querachse (Höhenruderfunktion – im folgenden als vertikal bezeichnet). Diese beiden unterschiedlichen Funktionen können einzeln und auch zusammen verwendet werden. Für jede der Funktionen existieren jeweils noch Unterfunktionen (Modi). Beispielsweise kann bei der vertikalen Stabilisierung sowohl die Höhe gehalten werden (Modus ALT) oder auch die Steig- bzw. Sinkgeschwindigkeit konstant gehalten werden (Modus VS).  

 

Der Autopilot in der D-EWPA ist wesentlich komplexer in den Möglichkeiten und der Bedienung als der Autopilot in der D-EGBW, Deshalb sei an dieser Stelle nochmals das oben bereits erwähnte erinnert, nämlich:

 

Das Studium der jeweiligen Handbücher kann durch die hier beschriebenen Abhandlungen nicht ersetzt werden. Der vorliegende Bericht dient nur zur Ergänzung und leichteren Heranführung an die Benutzung. Es gilt immer das jeweilige Handbuch.

 

Bedienelemente

Die Bedienung des Autopiloten erfolgt über verschiedene, im Cockpit verteilt angeordnete Bedienelemente:

 

  1. Hauptschalter in der Mitte des Instrumentenbretts zum Ein/Ausschalten des Autopiloten
  2. Bedienkonsole mit Zeilen-Display und Auswahltasten für die Moduswahl
  3. Heading Bug Einstellung im Kurskreisel
  4. Schalter zur Inbetriebnahme der elektrischen Trimmung (erforderlich für die Nutzung des Autopiloten)
  5. Elektrische Sicherung des Autopiloten (Überlastschutz)
  6. Tasten zur Inbetriebnahme / Ausschalten auf dem linken Horn des Piloten-Steuerknüppels

 Autopilot PA Panel 1 6

Übersicht über die für die Bedienung des Autopiloten wichtigen Bedienelemente in der D-EWPA

 

Zur Einführung in den Autopiloten soll i.f. nur eine Standard Aufgabe für den Autopiloten beschrieben werden:

 

Standard-Nutzung des Autopiloten: Höhe (Altitude) und Kurs (Heading)  halten

Quelle für die folgenden Abbildungen ist der hervorragende Vortrag aus dem Jahr 2018 über die Avionik der D-EWPA von unserem Vereinsmitglied und Fluglehrer Robert Scudlik, die man entweder im Homepage-Bereich Handbücher und Dokumente findet oder als Direktlink hier.

 

Autopilot PA Scudlik Seite 10

 

Autopilot PA Scudlik Seite 11

 

 Autopilot PA Scudlik Seite 12

 

Autopilot PA Scudlik Seite 13 

 

 

 

Weitere wichtige Punkte und Empfehlungen

a) Ausfall des Autopiloten: Trimmrad blockiert! Wie kann man Abhilfe schaffen? Sicherung PITCH TRIM ziehen!

 

In der Vergangenheit ist es vorgekommen, dass der Autopilot während des Betriebs ausgefallen ist, da die elektrische Trimmung nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert hat. Hier hat sich gezeigt, dass in der Folge der manuelle Trimmvorgang über das Trimmrad zwischen den Vordersitzen nicht mehr funktioniert, da das Trimmrad scheinbar blockiert ist. Hier lässt sich Abhilfe schaffen, indem zusätzlich die Sicherung der elektrischen Trimmung (PITCH TRIM) gezogen wird. Danach lässt sich das manuelle Trimmrad wieder normal bedienen. Der Autopilot wurde daraufhin repariert und die defekten Schaltelemente durch neue ersetzt, das Problem ist seitdem (August 2023) nicht mehr aufgetaucht.

 

Im Zweifelsfall gilt bei Problemen mit dem Autopiloten oder der Trimmung, die trotz des normalen Ausschaltens bestehen bleiben: Beide Sicherungen ziehen: untere Reihe erste und zweite Sicherung von links: PITCH TRIM und AUTOPILOT. Siehe Bild:

 

Sicherungen D EWPA

 

Sicherungen der D-EWPA – Die Sicherung für den Pitch Trim (elektrische Trimmung) Autopilot ist in der unteren Reihe, ganz links.

 

 

b) Vorsicht bei der Nutzung des vertikalen Modus VS (Vertical Speed) – Strömungsabriss / Geschwindigkeitsüberschreitung droht!

 

Der vertikale Modus VS des Autopiloten versucht, die Steig- bzw. Sinkrate konstant zu halten. Diese wird mit dem Drehregler rechts in +/- 100 ft/min Schritten angewählt. Eine Einstellung +6 auf dem Display  bedeutet z.B., dass eine Steigrate von 600 ft/min angestrebt wird. Da der Autopilot aber lediglich das Höhenruder bedienen kann und KEINE Rückmeldung über die Geschwindigkeit bekommt, kann es durch zu starkes „Ziehen“ durch den Autopiloten zu einem Abfall der Geschwindigkeit bis hin zum Strömungsabriss kommen, wenn die Motorleistung für die angewählte Steigrate nicht ausreicht.

 

Gleiches gilt auch für den Sinkflug. Hier besteht die Gefahr der Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit, wenn die gewählte Motorleistung zu stark ist.

 

 

 

Andreas Wüst, August 2023

 

 

 

 

 

 

 

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