WendeanzeigerBearbeiten
Der Wendeanzeiger ist ein gyroskopisches Instrument, das nach dem Prinzip der Präzession arbeitet. Der Kreisel ist kardanisch gelagert. Die Rotationsachse des Kreisels liegt in einer Linie mit der Querachse (Pitch) des Flugzeugs, während der Kardan eine begrenzte Freiheit um die Längsachse (Roll) des Flugzeugs hat.
Wenn das Flugzeug giert, wird aufgrund des Gierens des Flugzeugs eine Drehmomentkraft auf den Kreisel um die vertikale Achse ausgeübt, die eine Präzession des Kreisels um die Rollachse bewirkt. Der Kreisel dreht sich um eine Achse, die um 90 Grad zur Richtung des aufgebrachten Giermoments versetzt ist. Der Kreisel und der Gimbal drehen sich (um die Rollachse) mit begrenzter Freiheit gegen eine kalibrierte Feder.
Die Drehmomentkraft gegen die Feder erreicht ein Gleichgewicht, und der Winkel, in dem sich der Gimbal und der Kreisel positionieren, ist direkt mit der Anzeigenadel verbunden und zeigt so die Drehgeschwindigkeit an. Im Kurvenkoordinator ist der Kreisel um 30 Grad aus der Horizontalen gekippt, so dass er sowohl auf Rollen als auch auf Gieren reagiert.
Das Display enthält Rautenmarkierungen, an denen sich der Pilot während einer Kurve orientieren kann. Wenn die Nadel mit einer Rautenmarkierung übereinstimmt, führt das Flugzeug eine „Standardkurve“ durch, die mit drei Grad pro Sekunde definiert ist und in einigen Ländern als „Rate One“ bekannt ist. Dies entspricht zwei Minuten pro 360 Grad Drehung (ein vollständiger Kreis). Die Anzeiger sind nach ihrer Empfindlichkeit gekennzeichnet: „2 min turn“ für die Anzeiger, deren Rautenmarkierungen einer Standardrate oder einer zweiminütigen Wende entsprechen, und „4 min turn“ für die Anzeiger, die in schnelleren Flugzeugen verwendet werden und eine halbe Standardrate oder eine vierminütige Wende anzeigen. Das Überschallflugzeug Concorde und viele Militärjets sind Beispiele für Flugzeuge, die 4-Minuten-Wendeanzeiger verwenden. Die Rautenmarkierungen werden manchmal auch als „Hundehütten“ bezeichnet, da sie bei verschiedenen Marken von Wendeanzeigern eine besondere Form aufweisen. Im Rahmen der Instrumentenflugregeln ermöglicht die Verwendung dieser Zahlen dem Piloten, zeitlich begrenzte Wendemanöver durchzuführen, um den vorgeschriebenen Flugverkehrsmustern zu entsprechen. Für eine Kursänderung von 90 Grad wäre eine Wende von 30 Sekunden Dauer erforderlich, um eine Wende mit Standardrate oder „Rate One“ durchzuführen.
NeigungsmesserBearbeiten
Die koordinierte Fluganzeige wird mit einem Neigungsmesser erzielt, der als „Kugel in einem Rohr“ bekannt ist. Ein Neigungsmesser enthält eine Kugel, die in einer gebogenen Glasröhre eingeschlossen ist, die auch eine Flüssigkeit enthält, die als Dämpfungsmedium dient. Die ursprüngliche Form des Indikators ist im Grunde eine Wasserwaage mit einem in die entgegengesetzte Richtung gebogenen Rohr und einer Blase anstelle der Kugel. In einigen frühen Flugzeugen war die Anzeige lediglich ein Pendel mit einem Dämpfungselement, das anzeigt, ob das Flugzeug gleitet, schleudert oder sich im koordinierten Flug befindet. Die Bewegung der Kugel wird durch die Schwerkraft und die Zentripetalbeschleunigung des Flugzeugs verursacht. Befindet sich die Kugel in der Mitte des Rohrs, befindet sich das Flugzeug im koordinierten Flug. Befindet sich die Kugel auf der Innenseite (mit dem Flügel nach unten) einer Kurve, rutscht das Flugzeug ab. Und wenn sich die Kugel auf der Außenseite (Flügel oben) der Kurve befindet, gerät das Flugzeug ins Schleudern.
Eine einfache Alternative zum Gleichgewichtsindikator, der bei Segelflugzeugen verwendet wird, ist eine Gierschnur, die es dem Piloten ermöglicht, die Bewegungen der Schnur einfach als rudimentäre Anzeige des Flugzeuggleichgewichts zu betrachten.
WendekoordinatorBearbeiten
Der Wendekoordinator (TC) ist eine Weiterentwicklung des Wende- und Schlupfanzeigers (T/S), wobei der Hauptunterschied in der Anzeige und der Achse besteht, auf der der Kardan angebracht ist. Die Anzeige ist die eines Miniaturflugzeugs, das von hinten gesehen wird. Sie sieht ähnlich aus wie die eines Fluglagenanzeigers. Normalerweise steht auf dem Instrument „NO PITCH INFORMATION“, um Verwechslungen mit der Neigung des Flugzeugs zu vermeiden, die über das Instrument des künstlichen Horizonts ermittelt werden kann.
Im Gegensatz zum T/S ist der Kardanring des TC um 30 Grad gegenüber der Querachse geneigt. Dadurch reagiert das Instrument sowohl auf Roll- als auch auf Gierbewegungen. Dadurch kann das Instrument eine Veränderung schneller anzeigen, da es auf die Veränderung des Rollens reagiert, bevor das Flugzeug überhaupt zu gieren begonnen hat. Obwohl dieses Instrument auf Änderungen des Rollens des Flugzeugs reagiert, zeigt es nicht die Rolllage an.
Der Wendekoordinator kann als Leistungsinstrument verwendet werden, wenn der Lageanzeiger ausgefallen ist. Dies wird als „Partial Panel“-Betrieb bezeichnet. Es kann unnötig schwierig oder sogar unmöglich sein, wenn der Pilot nicht versteht, dass das Instrument sowohl die Roll- als auch die Drehraten anzeigt. Die Nützlichkeit wird auch beeinträchtigt, wenn der interne Dashpot verschlissen ist. Im letzteren Fall ist das Instrument unterdämpft und zeigt in Turbulenzen große Ausschläge nach links und rechts an, die in Wirklichkeit Rollratenreaktionen sind.