IPACS

Funktionen der komplexen Autopiloten

Aerofly FS simuliert die Autopiloten in allen Flugzeugen realistisch und mit einem hohen Detailgrad. Jede Taste und jeder Knopf am Autopiloten tut so ziemlich genau dasselbe wie in der realen Welt und die meisten Online-Anleitungen und Video-Tutorials können direkt auf unsere detaillierte Autopilot-Simulation angewendet werden.

Dieses Tutorial richtet sich an Anfänger und fortgeschrittene Flugsimulator-Fans und wir werden die Komplexität langsam steigern, um einige der fortgeschrittenen Funktionen der Autopiloten in unseren Airlinern und anderen komplexen Flugzeugen vorzustellen.

Welche Autopilot-Typen gibt es?

Wir können die Autopiloten im Aerofly FS in vier Kategorien einteilen:

  • Der Basis-Autopilot mit manueller Gassteuerung wie in der Cessna 172 und Baron 58
  • Der Autopilot mit manueller Auswahl der Navigationsquelle und manueller Schubregelung, wie er in unseren CRJ-900, Dash8-Q400, Learjet 45 und King Air C90GTx zu finden ist
  • Der komplexe Autopilot mit automatischer Schubhebelregelung und LNAV/VNAV wie in der Boeing 737, 747, 777 und 787
  • Der komplexe Autopilot mit automatischer Schubregelung, managed und selected Modes, wie er im Airbus A320 und A380 zu finden ist

In diesem Tutorial konzentrieren wir uns auf die komplexeren Autopiloten, die in unseren A320-, A380-, B737-, B747-, B777-, B787-, CRJ900- und Q400-Airlinern sowie in den Geschäftsflugzeugen LJ45 und C90GTx zu finden sind.

Was ist ein Autopilot, was ist ein Flight-Director?

Der Autopilot ist in der Lage, die Flugsteuerung zu regeln, um das Flugzeug für Dich zu lenken. Er ermöglicht es den Piloten, die Hände von der Steuerung zu nehmen und sich auf andere Aufgaben zu konzentrieren, wie z.B. die Navigation zum Zielort, Konversation mit der Flugsicherung, die Verwaltung der Flugzeugsysteme usw.

Ein Flight-Director ist Teil des gesamten Autopilotsystems, das den Piloten beim manuellen Flug unterstützt, wenn der Autopilot nicht eingeschaltet ist. Der Flight-Director (F/D) besteht in der Regel entweder aus einem grünen oder magentafarbenen vertikalen Balken und einem horizontalen Balken, die sich auf der primären Fluganzeige (PFD) nach oben und unten, links oder rechts bewegen, oder aus einem magentafarbenen oder gelben Dreieck, das sich nach links und rechts neigt und nach oben und unten bewegt, um den Piloten Flugbewegungen vorzuschlagen.

Kurz gesagt: Der Autopilot steuert das Flugzeug, der Flight-Director sagt dem Piloten, was er tun soll, wenn er manuell fliegen möchte.

Verschiedene Autopiloten-Panels

Komponenten des Flight-Guidance-Systems

Autopilotenpanel

Das Autopilot-Bedienfeld hat in verschiedenen Flugzeugen unterschiedliche Namen, was verwirrend sein kann. Einige Hersteller bezeichnen es als Autopilot-Mode-Control-Panel (MCP), andere als Flight-Guidance-System Control-Panel (FGCP) oder Flight-Guidance-Control-Unit (FCU).

Sie alle beschreiben ein Gerät im Cockpit, das aus Tasten und Knöpfen besteht, mit denen der Pilot dem Autopiloten sagt, was er tun soll. Dieses Panel befindet sich in der Mitte des Glareshields und ist für beide Piloten leicht zugänglich.

Wir empfehlen, sich die verschiedenen Autopilot-Bedienfelder genauer anzusehen und die Beschriftungen zu lesen, um herauszufinden, was die einzelnen Tasten und Knöpfe bewirken.

Flight-Director

Der Fluglageanzeige des primären Flugdisplays (PFD) überlagert sehen wir den Flight-Director (F/D). Der Fligh-Director kann für beide Seiten ein- und ausgeschaltet werden, indem entweder die F/D-Taste gedrückt oder der F/D-Schalter auf dem Autopilot-Bedienfeld bewegt wird.

Wenn beide Flight-Directors ausgeschaltet sind und der Autopilot ebenfalls ausgeschaltet ist, wird das gesamte System ausgeschaltet und zurückgesetzt.

Wenn Du einen der Flight-Director im Flug einschaltest oder den Autopiloten aktivierst, werden die Flight-Directors sichtbar und ein lateraler und vertikaler Basismodus wird für Dich ausgewählt. Bei den meisten Flugzeugen ist dies eine Heading-Hold-Funktion (HDG HOLD) und der vertikale Geschwindigkeitsmodus (V/S).

  • Klicke auf die F/D-Schalter oder -Tasten auf dem Autopilot-Bedienfeld, um die Flight-Directors ein- oder auszuschalten

Flugmodeanzeige

Auf den primären Fluganzeigen (PFD) finden wir im oberen Teil des Bildschirms die so genannte Flugmodusanzeige (Flight-Mode-Annunciator, FMA).

Dies ist bei weitem das wichtigste Instrument beim Fliegen mit dem Autopiloten. Es zeigt Dir an, was der Autopilot gerade tut, und jede Aktion, die Du im Autopilot-Panel durchführst, muss in der Flugmodus-Anzeige bestätigt werden.

Der Flight-Mode-Annunciator (FMA) hat üblicherweise mehrere Spalten, eine für die lateralen Steuermodi, eine für die vertikalen Steuermodi und wenn das Flugzeug über automatische Schubregelung verfügt, gibt es auch eine Spalte für den Modus des Auto-Throttles bzw. Auto-Thrusts.

  • Drücke nach dem Einschalten des Flight-Directors einige Knöpfe auf dem Autopilot-Bedienfeld, um zu sehen, wie die Flugmodus-Anzeige (FMA) durch Deine Aktionen beeinflusst wird
  • Drücke die entsprechende Taste oder drücke/ziehe die Knöpfe, um die Modi auszuwählen, die Du verwenden möchtest, und bestätigen die Auswahl mit Blick auf den Flight-Mode-Annunciator (FMA)

Autopiloten Einschaltvoraussetzungen

Um einen Autopiloten erfolgreich zu aktivieren, müssen zunächst einige Bedingungen erfüllt sein:

  1. Fluggeschwindigkeit oberhalb der Überziehgeschwindigkeit und unterhalb der Höchstgeschwindigkeit, prüfe, ob Du nicht zu schnell für die eingestellte Klappenstellung fliegst
  2. Nickwinkel zwischen etwa 25° und -15° und Querneigung weniger als 45°
  3. Flugsteuereingänge neutral und das Flugzeug ist ausgetrimmt
  4. Flugzeug in der Luft mindestens 100 Fuß über dem Boden nach dem Start oder über 400 Fuß vor der Landung
  5. Der Autopilot muss bestromt sein, die Sensordaten müssen verfügbar sein und die Flugsteuerung muss funktionieren.

Nachdem Du diese Bedingungen überprüft hast, schalte den Autopiloten ein

  • Drücke die Taste AP1 oder CMD L auf dem Autopilot-Bedienfeld
  • Lasse Deine Steuereingaben innerhalb einer Sekunde los, um zu vermeiden, dass der Autopilot sofort abgeschaltet wird

Manuelles Abschalten des Autopiloten

Die korrekte Methode zum Ausschalten des Autopiloten ist das Drücken der entsprechenden Ausschalttasten oder das Betätigen des Autopilot-Disconnect-Balkens. Du findest eine instinktive Abschalttaste, oft in roter Farbe, auf dem Steuerhorn oder auf dem Sidestick. Wenn Du diese Taste drückst, wird der Autopilot sanft abgeschaltet und die Warnungen zum Abschalten des Autopiloten sind kurz. Bei Boeing-Flugzeugen und der King Air gibt es auch eine weiße Autopilot-Disconnect-Bar auf dem Autopilot-Bedienfeld, die eine ähnliche Funktion hat.

  • Klicke auf die Autopilot-Deaktivierungstaste am Sidestick oder Steuerhorn, um den Autopiloten auszuschalten.
  • Oder verwenden Sie die Autopilot-Deaktivierungsleiste auf dem Autopilot-Bedienfeld

Auf Desktop-Geräten kannst Du deine Steuereingaben auslenken, um den Autopiloten jederzeit zu deaktivieren. Du kannst auch die Autopilot-Taste auf dem Autopilot-Bedienfeld drücken, um den Autopiloten auszuschalten. In den meisten Flugzeugen wird dadurch jedoch eine ständige Warnung zur Deaktivierung des Autopiloten ausgegeben, und die Deaktivierung kann für die Passagiere unangenehm sein.

Automatisches Abschalten des Autopiloten

Der Autopilot schaltet sich automatisch ab, wenn die Einschaltbedingungen nicht mehr erfüllt sind.

  1. Du bist zu schnell oder zu langsam, überprüfe die Fluggeschwindigkeit und setze die Klappen richtig
  2. Der Pitch-Winkel ist zu hoch oder zu weit negativ
  3. Der Querneigungswinkel hat die zulässige Grenze überschritten
  4. Das Flugzeug befindet sich in einem Modus, der eine automatische Landung nicht zulässt, zu nahe am Boden
  5. Nach einer automatischen Landung auf der Landebahn schaltet sich der Autopilot etwa 30 Sekunden nach dem Aufsetzen von selbst aus
  6. Wenn die notwendigen Sensorwerte oder die Stromversorgung verloren gehen, kann der Autopilot nicht mehr arbeiten

Wenn sich der Autopilot automatisch abschaltet, ist eine kontinuierliche Autopilot-Abschaltungswarnung zu hören und zu sehen.

  • Drücke die Autopilot-Abschalttaste auf dem Steuerhorn oder Sidestick oder die Abschaltleiste auf dem Autopilot-Panel, um die Abschaltung zu bestätigen, den Alarm zum Schweigen zu bringen und die manuelle Steuerung zu übernehmen.

Auto-Thrust System

Automatische Schubregelung einschalten

Moderne, komplexere Verkehrsflugzeuge verfügen über ein Auto-Throttle (A/T) oder Auto-Thrust (A/THR) System. Ein Auto-Throttle betätigen die Schubhebel im Cockpit und stellt auf diese Weise den Triebwerksschub ein. Auto-Thrust in Airbus-Flugzeugen bewegt die Hebel nicht direkt, sondern ersetzt die Hebeleingaben durch digitale Computerausgaben. Um den Auto-Thrust zu nutzen, müssen sie erst ge-armed und dann aktiviert werden.

Bei Boeing-Flugzeugen:

  • Setze die A/T-Schalter in die ARM-Position
  • Drücke die SPD-, FLCH- oder VNAV-Tasten, um die automatische Schubregelung zu aktivieren.

Bei Airbus-Flugzeugen:

  • Drücke den A/THR-Knopf, der dann grün leuchtet
  • Ziehe den Regler für die Geschwindigkeit, für die vertikale Geschwindigkeit oder für die Flughöhe
  • Bewegen die Schubhebel in die CLB-Rastung, wodurch das Auto-Thrust-System aktiviert wird

Automatische Schubregelung abschalten

Seitlich an den Schubhebeln befinden sich Drucktasten, mit denen das Auto-Throttle- oder Auto-Thrust-System deaktiviert werden kann.

  • Drücke die instinktiven Drucktasten am Schubhebel
  • Oder ziehe die Schubhebel schnell in den Leerlauf

Um das System bei Boeing-Flugzeugen zu deaktivieren:

  • Schalte die A/T-Schalter auf die Position OFF

Bei Airbus-Flugzeugen kannst Du die Schubautomatik vollständig abschalten, indem Sie die Schubhebel auf Leerlauf stellen. Dies wird während des Landeanflugs verwendet, und das Flugzeug erinnert Dich sogar mit einem “RETARD, RETARD”-Aufruf daran und fordert Dich auf, die Schubhebel in den Leerlauf zurückzunehmen.

Wenn Du bei Airbus-Flugzeugen die Schubhebel über die CLB-Rastung hinaus bewegst, wird sofort manueller Schub hinzugefügt und die Triebwerke drehen hoch. Als Sicherheitsmerkmal kann das Flugzeug auch automatisch maximalen Schub aktivieren, wenn die Fluggeschwindigkeit gefährlich niedrig wird, die so genannte Alpha Floor Protection. Der A.FLOOR-Modus kann nach Beendigung des Strömungsabrisses durch Bewegen der Schubhebel oder mit den Druckknöpfen an den Schubhebeln deaktiviert werden.

Die weit verbreitetsten Modi

Kurshalte-Modus

Direkt nach dem ersten Einschalten des Autopiloten oder des Flight-Directors wählen die meisten Autopiloten einen Wing-Level-Modus, wenn der Querneigungswinkel klein war, oder einen Querneigungshalte-Modus, wenn der Querneigungswinkel groß war. Im LVL-Modus reduziert der Autopilot den Querneigungswinkel auf Null und schaltet dann in den HDG-HOLD-Modus um und behält den Steuerkurs zum Zeitpunkt des Wechsels bei.

Du kannst den Autopiloten auch manuell anweisen, Deinen aktuellen Kurs in Boeing-Flugzeugen beizubehalten:

  • Drücke den HDG-Knopf unter dem Heading-Regler, um in den Horizontalflug zurückzukehren und den aktuellen Steuerkurs beizubehalten.

Bei Airbus-Flugzeugen musst Du den Heading-Select-Modus aktivieren, indem Du den Heading-Regler ziehst, der den aktuellen Steuerkurs übernimmt, wenn er zum ersten Mal aktiviert wird. Danach kannst Du den ausgewählten Kurs mit dem Regler drehen, um den Zielwert einzustellen.

In anderen Flugzeugen kannst Du normalerweise den aktiven lateralen Modus abwählen, um zum Bank-Hold- oder Heading-Hold-Modus zurückzukehren.

Kursvorwahl-Modus

Um in eine bestimmte Kursichtung zu fliegen, können wir den Kurswahlmodus des Autopiloten verwenden. Dieser Modus richtet die Nase des Flugzeugs nur auf einen Kompasskurs aus und passt die Windrichtung und den Kurs über Grund nicht an, aber er ist sehr einfach zu bedienen.

  • Drehe den Steuerkurswahlkregler, bis der gewählte Steuerkurswert auf dem Display darüber Deinen gewünschten Zielkurs anzeigt.
  • Drücke den Steuerkurswahlknopf (HDG SEL)

Bei Boeing-Flugzeugen befindet sich der Heading Select-Knopf an der Spitze des Heading-Reglers. Bei Airbus-Flugzeugen musst Du den Heading-Regler zu Dir heranziehen. In den anderen Flugzeugen findest Du oft einen speziellen HDG-Knopf, mit dem der HDG- bwz. HDG SEL-Modus aktiviert wird.

  • Durch Drehen des Heading-Reglers wird das Flugzeug sofort in Richtung des neuen Ziels drehen.

Flughöhe halten

Der Autopilot kann die aktuelle Höhe für Dich halten. Wenn Du zur vorgewählten Flughöhe steigst oder sinkst, wird die Höhe eingefangen und der Autopilot hält die gewählte Höhe. Du kannst aber auch jederzeit manuell ein Level-Off befehlen:

  • Drücke die ALT-Taste in der Nähe des Reglers für die Flughöhe, um die Höhe zum Zeitpunkt der Betätigung der Taste beizubehalten

Der A320 hat keinen ALT-Knopf, stattdessen kannst Du den Knopf für die Vertikalgeschwindigkeit nach vorne drücken, um ein Level-Off zu befehlen. Dadurch wird eine vertikale Geschwindigkeit von 0 ft/min gewählt und die Höhe nicht exakt gehalten, aber nahezu.

Vertikalgeschwindigkeitsmodus

Wir können den Autopiloten anweisen, eine ausgewählte vertikale Geschwindigkeit für uns beizubehalten. Dadurch haben wir direkte Kontrolle über die vertikale Flugbahn.

  • Drehe zunächst den Regler für die Flughöhe, um eine Höhe einzustellen, auf die Du steigen oder sinken möchtest
  • Drücke den Knopf für die Vertikalgeschwindigkeit (V/S)

Bei Airbus-Flugzeugen musst Du am Knopf für die Vertikalgeschwindigkeit ziehen.

  • Drehe den Regler für die Vertikalgeschwindigkeit oder das vertikale Rad, um die gewünschte Vertikalgeschwindigkeit einzustellen. Der Autopilot neigt die Nase sofort nach oben oder unten, um die vertikale Zielgeschwindigkeit zu erreichen.

Wenn das Flugzeug auf Deine Zielhöhe gestiegen oder gesunken ist, wird der VS-Modus beendet und durch einen Höhenhalte-Modus (ALT, ALTS oder ALT SEL) ersetzt.

Flight Level Change

Um auf eine bestimmte Höhe zu steigen oder sinken und diese dann beizubehalten, ist der Flight-Level-Change-Modus normalerweise der schnellste und sicherste Modus.

  • Drehe den Regler für die Flughöhe, um Deine Zielhöhe auszuwählen
  • Drücke die FLCH-Taste
  • Passe die gewählte Fluggeschwindigkeit an, falls gewünscht.

Bei Airbus-Flugzeugen musst Du den Regler für die Flughöhe ziehen, um die Modi OP CLB oder OP DES zu aktivieren, die wie ein Flight-Level-Change bei anderen Flugzeugen funktionieren.

Das Auto-Thrust-System befiehlt dann vollen Steigschub oder Leerlaufschub und der Autopilot neigt das Flugzeug nach oben oder unten, um während des Steigfluges die Zielfluggeschwindigkeit zu halten.

Hinweis - Beim CRJ900 und LJ45 und anderen Flugzeugen ohne automatische Schubregelung musst Du das Gas jetzt manuell einstellen, um das Flugzeug zum Steigen oder Sinken zu bringen. Der Autopilot hält dann die Zielgeschwindigkeit, aber Du musst die Leistung manuell anpassen!

Geschwindigkeit halten mit Auto-Throttle

Flugzeuge mit einem Auto-Throttle-System haben auch einen eigenen Regler für die Geschwindigkeit auf dem Autopilot-Bedienfeld sowie A/T- oder A/THR-Schalter/Tasten.

Wenn Du Dich nicht im vertikalen Geschwindigkeitsmodus (V/S) oder in einem ALT-Hold-Modus befindest, musst Du zuerst den vertikalen Geschwindigkeits- oder Höhenhalte-Modus aktivieren. Andernfalls steuert der Auto-Throttle nicht die Fluggeschwindigkeit, sondern den Schub und die Pitch-Befehle des Autopiloten steuern stattdessen die Geschwindigkeit.

  • Aktivieren den Auto-Throttle, indem Du die A/T-Schalter in die obere Position bringst oder die A/THR-Taste drückst
  • Drücke den SPD-Knopf, um den Auto-Throttle im SPD- oder SPEED-Modus zu aktivieren

Bei Airbus-Flugzeugen musst Du am Geschwindigkeitsregler ziehen und dann die Schubhebel in die CLB-Rastung bringen.

  • Drehe den Geschwindigkeitsregler, um die ausgewählte Fluggeschwindigkeit einzustellen. Die automatische Schubregelung passt dann den Triebwerksschub an, um je nach Bedarf zu beschleunigen oder zu verlangsamen.

Ein genauerer Blick auf die verschiedenen Autopilot-Typen