Das Pitot-Statik-System (engl. pitot-static-system) versorgt die barometrischen Fluginstrumente im Cockpit von Fluggeräten mit Druckinformationen über den statischen Druck und den Staudruck. So können Fluggeschwindigkeit, Flughöhe und Steigen oder Sinken auf den entsprechenden Instrumenten angezeigt werden. Dabei muß auch ein Außentemperaturfühler installiert sein.
Meßprinzip
Wenn Flugzeuge steigen, sinken, beschleunigen oder die Geschwindigkeit verlangsamen, verändert sich ständig der Luftdruck. Dieser Luftdruck in der Umgebung eines Flugzeuges setzt sich zusammen aus dem statischen Druck (Luftdruck der ruhenden Umgebungsluft, bezogen auf die Temperatur und die vorhandene Flughöhe des Flugzeugs) und dem Staudruck, der bei Bewegung als Widerstand zu spüren ist.
Der statische Luftdruck und der Staudruck werden in den barometrischen Flugüberwachungsinstrumenten zur Bestimmung der Flughöhe, der Horizontalgeschwindigkeit sowie der Vertikalgeschwindigkeit verwendet.
Aufbau
Das Pitot-Statik-System setzt sich aus folgenden Teilen zusammen:
- Pitotrohr (engl. pitot tube)
- Statik-Ports (engl. static-ports)
- Leitung für den statischen Druck (engl. static line)
- Staudruckleitung (engl. pitot line)
- barometrische Anzeigeinstrumente im Cockpit (Höhenmesser, Fahrtmesser und Variometer)
Das Pitotrohr ragt in den unbeeinflußten Luftstrom und ist gewöhnlich unterhalb einer Fläche mit der Öffnung außerhalb der Flächenluftstömung oder bei Jets an der Nasenspitze angebracht. Statik-Ports können je nach Flugzeugtyp an verschiedenen Stellen lokalisiert sein. Es können auch mehrere Ports vorhanden sein, die alle nicht direkt vom Luftstrom angeblasen werden.
Alle drei barometrischen Flugüberwachungsinstrumenten sind über die Leitung für den statischen Druck (engl. static line) mit den Statik-Ports verbunden. Der Fahrtmesser ist zusätzlich noch über die Staudruckleitung (engl. pitot line) mit dem Pitotrohr verbunden.
Funktionsweise
Das Pitot-Statik-System in einem Flugzeug ist als eine zusammenhängende Einheit zu verstehen. Der Luftdruck in Form von statischem Druck und Staudruck ist das zu messende Medium. Dieser wird gemessen und auf den drei barometrischen Instrumenten Höhenmesser, Fahrtmesser und Variometer in verschiedenen Einheiten (feet, kts, MpH, m/s) angezeigt. Bei Ausfall des Pitot-Statik-Systems ist unter IFR-Bedingungen ein kontrollierter Flug kaum möglich, weshalb die Geräte in Flugzeugen, die unter diesen Bedingungen fliegen, mehrfach vorhanden sind.
Fehlermöglichkeiten
In Flugzeugen ohne Druckkabine befindet sich ein weiterer alternativer Statik-Port in der Kabine. Unter Umständen verursacht dieser Port eine fehlerhafte Instrumentenanzeige, da der Kabinendruck wegen der Luftströmung über der Kabine niedriger ist als der Außendruck. Geschwindigkeit und Höhe erscheinen dann höher als real. Das Vario (Kurzform von Variometer) zeigt ein vorübergehendes Steigen, wenn der Alternate-Statik-Port geöffnet wird, gefolgt von einer Stabilisationsphase sowie anschließender Normalanzeige.
Ein Verschluß im Statik-Port-System (Vereisung, Insekten, verschmutztes Spritzwasser) führt je nach Ort zu einer unterschiedlichen Fehlanzeige bei Höhenmesser, Variometer und Fahrtmesser. Dieses kann dann bei Falschinterpretation sogar zu einem Absturz führen, wie der Birgen-Air-Unfall in der Karibik vor einigen Jahren drastisch gezeigt hat.
Im Folgenden ist eine Tabelle von möglichen Fehlern des Pitot-Statik-Systems und deren Auswirkung dargestellt, die jeder IFR-Pilot kennen muß.
| Instrument | Statik Blokage | Pitot Blokage |
|---|---|---|
| Variometer | fixiert bei 0 | normale Anzeige |
| Höhenmesser | fixiert bei beliebigem Wert | normale Anzeige |
| Fahrtmesser | zeigt im Steigflug zu wenig Höhe
zeigt im Sinkflug zu viel Höhe |
zeigt im Steigflug zu viel Höhe
zeigt im Sinkflug zu wenig Höhe |
Literatur
- Instrument Flying Handbook, AC61-27C. US Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 1980
- Rod Machados´s Instrument Pilot´s Survival Manual, 1998
- Airman´s Information Manual, Basic Flight Information and ATC Procedures. U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 1999
- Jeppesen Sanderson, Privat Pilot FAA Practical Test, Study Guide, 2000
- Jeppesen Sanderson - Privat Pilot Manual, 2001
- Wolfgang Kühr - Der Privatflugzeugführer, Technik II, Band 3, 1981
- Peter Dogan - Instrument Flight Study Guide, 2000
- CVFR Lehrbuch, Walter-Air, 1994