Atpl - Pilot - Formulas German

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 General Navigation Departure / Abweitung

Orthodrome / Großkreis / Great Circle Loxodrome / Kursgleiche / Rumbline Azimutgleiche / Line of equal bearings

d = ∆λ x cosφ (x 60) [NM] Erdkonvergenz / Meridiankonvergenz / convergency

φ = Latitude [°] φm = Mittelwert Lat. [°] φ0 = Bezugswert Lat. [°] φS = Scheitelpkt. Lat. [°]

c = MK = ∆λ x sinφm [°] Conversion Angle

λ = Longitude [°] ca = 1/2 x c [°] Berechnungen am Großkreis (über Loxodrome) a) Kursänderung (Erdkonvergenz c) ΔTC = Δλ x sin φm

Beispiel: A: φ: 50° N λ: 130° E (S bzw. W neg. VZ!) B: φ: 60° N λ: 150° E ΔTC = (150°-130°) x sin [(50°+60°)/2] = 16°

b) Mittelkurs γ tan γ = Gegen / An Gegen = Δλ x cos φm x 60 An = Δφ x 60 tan γ

=

∆λ * cos ϕm ∆ϕ

c) Anfangskurs α α = γ – ½ ΔTC d) Endkurs β β = α + ΔTC γ = arctan [(20° x cos55°) x 60 / (10° x 60)] = 49° α = 49° - 16°/2 = 41° β = 41° + 16° = 57° D = (10° x 60) / cos 49° = 915 NM

e) Distanz D (Hyp) cos γ = An / Hyp D = An / cos α = Δφ x 60 / cos γ Skizze wg. Winkelkorrektur (Messung gegen TN!!!) Nur für geringe Abweichungen bzw. kurze Strecken! Mercator Projektion (0-23° N/S) Maßstabszahl an Breitengrad φ2 Mstbsz. φ2 = Mstbsz. φ1 x (cosφ2/cosφ1) [metrisch] Sonderform: - Oblicque Mercator zur Darstellung einer Orthodrome längs einer Flugstrecke - Transverse Mercator

Stand: 05.02.2010

winkeltreu, Loxodrome = Gerade, Orthodrome in Richtg Pole gewölbt, Abstand der Breitengrade von 0° aus zunehmend - Distanzmessung über φm am Kartenrand! Maßstab wird mit zunehmender Entfernung von Bezugspkt größer (gültig für alle Karten!) Transverse Mercator-Projektion (90° gedreht):

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Lambert'sche Schnittkegel Projektion (10-70° N/S)

cc = sin 45° = 0,7 mc = 160°-130°x0,7 = 21° = ∆TCKarte c = 30° x sin 53° = 24° = ∆TCFlugstrecke XTD = 56 NM mc < c: Wölbung ‚rechts’ mc > c: W. ‚links’

Constante of Cone ∆TC cc = sin φm = = konst. ∆λ Klaffungswinkel (Länge der Abwicklung: ccx360°) = (1-cc) x 360° Map Convergence (der Meridianwinkel in der Karte) mc = ∆λ x sin φm = ∆λ x cc = ∆TCKarte XTD =

XTD =

ca * departure 230

Bezugsmeridian 30°N + 60°N: φm = 45°N

winkeltreu, ~maßstabstreu (geringe Änderung), φm = mittlere Breite = 1/2 Kegelwinkel φ1, φ2 = Standard Breiten Krümmung+Lage Loxodrome äquatorwärts, Krümmung Orthodrome von φm weg - für Nav. Annahme als Gerade! XTD: Cross Track Distance

[NM]

30 * ∆λ ² * sinϕ m * cosϕ m 230

XTD: zw. Karten- und Erdkonverg.+ Loxo-/ Orthodrome Kursmessung Lambert Mittelmeridian λ0 ermitteln + eintragen, Kurs am Mittelmeridian messen Alternativ: Anfangs- und Endkurs am jew. Meridian messen und Mittelwert bilden

Auf Mittelbreite φ0: Meridiankonvergenz = Map Convergence (MK = mc) Kurs gegen jew. Meridian messen, Vergleich mit ∆λ 08°/10° = 0,8 = cc → mc = ∆TC

Distanzen können direkt entnommen werden (Fehler gering, Erhöhung Genauigkeit durch Abschnittsmessung (max. 300 NM) jeweils am Mittelmeridian; Polarstereographische Karte (60-90° N/S) cc = 1, MK = mc = ∆λ = ∆TC

winkeltreu, bis 60° N/S nahezu längentreu,

Abstand der Breitengrade nimmt mit Polentfernung zu

Lambert + Polarst.:

Kartenradius r0 bei beliebigem Breitengrad φ

TC2 = TC1 +/- ∆TC + ∆TC - eastbound - ∆TC - westbound

r0 = 2 x R x tan

(90 − ϕ) 2

R = Erdradius bzw. maßstäblicher Erdradius

Dist. an Mittelbreite! S: Stereodrome // GC: Great Circle // RL: Rhumbline

Grid Convergence (Polarstereogr.) TT = GT - GC (λ ≡ Grid Convergence bei Bezugsmeridian = 000°) Wenn Bezugsmeridian ≠ 000°: GC = λ - Bezugsmeridian GT = konst. = Gyro-Kurs! GT - GC TT GT - GV MT Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Fehler Kompass (NORDHALBKUGEL): Drehfehler (Querneigungs- + Fliehkraftfehler): - Kurve nach Süd - übersteuern - Kurve nach Nord - untersteuern --> N/S = max. / φ > 60° max

BANANAS Before North After South

Beschleunigungsfehler: Acceleration/Descent = Anzeige dreht nach N Deceleration/Climb = Anzeige dreht nach S --> O/W = max. Fehler Gyro: ERP: Earth Rotation Parameter = Apparent Wander ERP = 15°/h x time x sinφ [°] TW: Transport Wander TW = ∆λ x sinφm

ANDS Accelerate North Decelerate South

Kurs/Peilung

West (-) / East (+) Variation: ∆(geogr. Nord - magn. Nord) Deviation: Einbaufehler Magnetkomp. (Compass shift) WCA: Wind correction angle (C nach H) [Rechts +] DA: Drift Angle (H nach T) Dz: Additional Drift (C nach T) RB: Relative Bearing (z.B. NDB) TB: True Bearing

rwK

-

TC

rwSK

- TH

+WCA - Var. mwSK -

MH

KSK

CH

- Dev. -

Nordhalbkugel: Fehler wirkt nach rechts (Addition) Anzeige wandert nach LINKS! Vergrößerung des Fehlers bei Ost-Kurs (Addition ERP und TW), Reduzierung bei West-Kurs (ERP - TW)!!! West (-) / East (+)

TT = TH + DA TT = TC + Dz WCA = Dz - DA Umkehrkurs: CHback = CH +/- 180° - (2 x WCA) MB = MH + RB (=> QDM) TB = TH + RB

(=>+/- 180° = QTE)

1:60-Regel Dz [°] =

d[NM ] ×60 d[NM ] ×60 + Dist .flown [NM ] Dist .tofly [NM ]

Kursverbesserung: 1) Parallelkurs, Korrektur CH um Dz (re. oder li.) 2) Rückkehr zum Soll-Kurs (Gesamtkorrektur!) bei kleinem Korrekturwinkel Verbesserung um 2 x Dz , t2 = t1 bei großem Korrekturwinkel Verbesserung um Dz + 30°, t2 [sec] = t1 [min] x Dz x 2 3) Direktflug zum Ziel d[NM ] ×60 CHneu [°] = CHalt + Dz [°] + Dist .togo [NM ] Dz = additional Drift [°] d = lateral displacement (Messung in Karte)

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Geschwindigkeiten

Aviat: 1) Schätzung TASest = CAS + (2% / 1000 ft)

IAS + Airspeed Indicator Correction (ASI-Tab.)

2) IOAT --> COAT mit TASest über Tab. Aviat

x Kompr.-faktor (Tab., >200 kt + >FL100)

3) COAT und FL in Airspeed-Fenster einstellen, TAS über CAS (außen) ablesen!

CAS EAS + Dichtekorrektur über Temperatur TAS +

oder: 1) IOAT und FL in Airspeed-Fenster einstellen, TAS über CAS (=EAS) bei 0,x (Dichtekorrektur aus Compr. factor Tabelle innen) ablesen

/- Windeinfluß

GS Dichtekorrektur: TAS = EAS x

ρ 1 σ= ; ρ0 σ

1 = Airspdfctr. σ

Machzahl (M): TAS M= [TAS, a: kt oder m/s] a --> a abh. von Temperatur --> Anzeigeinstrument für M:

a [m/s] = a0 x a [kt] = 39 x

3) COAT und FL in Airspeed-Fenster einstellen, TAS über CAS (=EAS) ablesen! True Altitude (TA) 1) PA = FL +/- (QNH-1013) x 27 ft/hPa 2) TA = PA + 0,4% x ΔISA

p ges − p static

T = 340 m/s x T0

2) TAS --> Temperature Rise für COAT

p static T[K ] 273 K + 15 K

Aviat: 2) PA und COAT (blau!) in Altitude-Fenster einstellen, über QNH-Altitude die TA ablesen Density Altitude (DA) DA = PA + 120 ft/°C x (OAT-TISA) TISA = 15 - 2°C/1000 ft x PA Aviat: COAT und FL in Airspeed-Fenster einstellen --> DA bei Density Altitude abl.

T[K ]

Aviat: COAT in Airspeed-Fenster unter [M▼kt] einstellen, unter TAS Machzahl (Wert/100) ablesen (über [▲10] va)

Pressure Altitude Flugplatz PA = (1013-QNH) x 27 ft/hPa + ELEV = Anzeige Höhenmesser bei 1013,2 hPa

Crossover Altitude: FL, ab dem von konst. IAS- auf konst. Mach-Steigflug gewechselt wird. ROC nimmt ab CA um 30-40% zu! (TAS nimmt ab!) Specific Range: SR = TAS / FuelFlow --> Optimum Altitude Static Air Temperature (SAT) SAT =

TAT 1 + 0,2 * M 2

TAT: Total Air Temperature (Anzeigewert) Windkomponenten LWC = WS x cos (WE)

WS: Windspeed WE: Windeinfallswinkel bez. auf Flugzeuglängsachse

CWC = WS x sin (WE)

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Winddreieck: DA = - WCA (bei TT = TC) TAS GS WS = = sin( 180 ° − WA ) sin( RWA ) sin( WCA )

LWC = WS x cos(RWA) = WS x cos(WA) CWC = WS x sin(RWA) = TAS x sin(WCA) = WS x sin(WA)

LWC: Longitudinal Wind Comp. (HWC // TWC) EWC: Equivalent Wind Component

EWC = TAS - TASeff

WA >90°

TASeff = TAS x cos(WCA) GS = TASeff +/- LWC Faustformeln: CWC = WS x sin(Landebahnricht.-Windricht.) CWC =

WA + 20 x WS 100

WCA =

CWC × 60 TAS

WA GS im Mittelpunkt, WCA in Schnittpunkt ablesen b) TH, TAS, GS, DA gegeben W/V gesucht: TH einstellen, TAS in Mittelpunkt, Drehzeiger auf Schnittpunkt DA/GS --> Windrichtung (red) an Spitze, Windstärke an Schnittpunkt ablesen c) TH, TAS, W/V gegeben DA und GS gesucht: TH einstellen, TAS in Mittelpunkt, Drehzeiger-Spitze auf Windrichtung (red) stellen --> unter Windstärke kann DA und GS abgelesen werden Dead Reckoning: Air Position: errechnete Pos. ohne Wind Dead Reckoning Position: errechnete Pos. mit Wind Fix Position: wahre Position Mitkoppeln: Legweise aktueller Course und Ground Distance verfolgen (mit Wind) Nachkoppeln: Legweise aktuelles Heading und Air Distance verfolgen (Wind wird erst nachträglich berücksichtigt) Genauigkeit Koppelort: Fehlerkreisradius (R): = 5% Dist. + (10%WS x t) t [h] = Flugzeit Stand: 05.02.2010

Aviat Windkomponente (CWC/LWC) Windrichtung eindrehen, Nullinie Koordinatengitter unter Mittelpunkt, Windspeed senkr. nach unten abtragen, RWY eindrehen, senkrecht --> CWC waagerecht --> LWC Aviat Nachkoppeln: TH eindrehen, Nullinie Koordinatengitter unter Mittelpunkt, Entfernung senkr. nach unten abtragen TH eindrehen, Nullinie Koordinatengitter auf 1. Punkt stellen, Entfernung senkr. unter den Punkt .... Wind eindrehen, Windversatz berechnen (Gesamtzeit x WS / 60), unteres Ende Koordinatengitter auf letzten Punkt, Windversatz nach oben abtragen Windversatz senkr. unter Mittelpunkt drehen, TC (unter Index) und Ground-Distance ablesen

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Radio-Navigation Einteilung Frequenzbänder

Umrechnung Wellenlänge/Frequenz

VLF

LF

MF

HF

3 - 30 kHz

- 300 kHz

- 3 MHz

- 30 MHz

VHF

UHF

SHF

EHF

- 300 MHz

- 3 GHz

- 30 GHz

- 300 GHz

Reichweite VHF - EHF (quasioptische Ausbreitung) A lt ( ft ) + 1,23 x ELEV DVDF = 1,23 x [NM] VDF-Peiler (VHF Direction Finder) - VHF

Frequenz

( ft )

118,000-136,000 MHz

m  c  s λ[m] = 1 f  s  VLF Reichweite nur durch Sendeleistung begrenzt LF-MF Fading (max. bei Nacht): Interferenzen zw. Boden- u. Raumwellen HF Nutzung Reflexion Ionosphäre, Raumwellen !Variation des Standorts Peilsender berücksichtigen! QDM / QDR QUJ / QTE

Genauigkeitsklassen: A +/- 2° B +/- 5° C +/- 10°

'QDM größer - größer steuern!' (Abweichung x 2) 'Vom Soll über Ist + 30°' Fremdpeilung

VDU: VDF Display Unit (Kompassrose mit LED's je 5°) NDB (Non Directional Beacon) - LF/MF Empfangsteil ADF (Loop- u. Sense-Antenne) ICAO: BRD:

190 - 1750 kHz 200 - 526,5 kHz

Genauigkeit Reichweite

+/- 5° Locator: En Route:

BFO: Beat Frequency Oscillator !Variation an Flugzeug-Pos. berücksichtigen! Quadrantal Error: Ablenkung Funkwellen durch ACBauform; max. bez. auf AC-Längsachse bei 45/135/225/315° Küsteneffekt:

10 - 25 NM 25 - 50 NM, ~200 W

Verdoppelung Reichweite erfordert Vervierfachung der Sendeleistung! Küsteneffekt: bei RB > 30° und Flughöhen < 6000 ft zu berücksichtigen! Störung durch Gewitter + Bodenhindernisse! Dämmerungseffekt: Raumwellenverz. max. SR/SS NDB großer Reichweite: LFN0N A1A VOR (VHF Omnidirectional Radio Range) - VHF

!Variation an VOR-Pos. berücksichtigen!

ICAO: TVOR:

VOR und DME dürfen bei gemeinsamer Kennung nicht weiter als 600 m voneinander entfernt stehen!

Enroute VOR: Genauigkeit

108,000 - 117,975 MHz 108,000 - 111,975 MHz (25-50 W) 100 kHz-Abstände 112,000 - 117,975 MHz (50-200 W) +/- 2-4°

Messung der Phasendifferenz! VOT: TVOR:

Reichweite (Standard) TVOR 25 - 50 NM VOR 100 - 200 NM

Drehzahl: 1800 RPM

Verdoppelung Reichweite erfordert Vervierfachung der Sendeleistung! Küsteneffekt: bei RB > 30° und Flughöhen < 6000 ft zu berücksichtigen! Störung durch Gewitter + Bodenhindernisse! Stand: 05.02.2010

Test-VOR Terminal-VOR

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 DME (Distance Measuring Equipment) - UHF ICAO: Channel:

960 - 1215 MHz 17 - 59 fVOR = (CHDME + 1063) / 10 70 - 126 fVOR = (CHDME + 1053) / 10

Search: 1s/10NM Tracking: kont. Anzeige Slant Range o. GS Velocity Memory: 10 s Anzeige vorheriger Wert bei fehlendem Signal - Warnleuchte! Sekundärradar

Reichweite: max. 300 NM

Localizer - VHF ICAO: 108,00 - 112,00 MHz ungerade Zehntel + 0 oder + 5 (xxx,10 oder xxx,15) Abdeckung: +/- 35° bis 17 NM Entfernung +/- 10° bis 25 NM Entfernung 90 Hz linke Seite / 150 Hz rechte Seite Anzeige: 2,5° links/rechts Genauigkeit: 3-4° Glidepath - UHF ICAO: 328,6 - 335,4 MHz Abdeckung: +/- 8° bis 10 NM Entfernung (horizontal) 0,45 x φ bis 1,75 x φ (lateral) 90 Hz Oben / 150 Hz Unten Anzeige: 0,7° oben/unten Genauigkeit: 1-2°

Loc: Pos. 300 m hinter der Bahn auf verl. Centerline Amplituden-Differenzmessung Localizer:

Fan-/Z-Marker - VHF Outer Marker (OM) 400 Hz Middle Marker (MM) 1300 Hz Inner Marker (IM) 3000 Hz --> 75 MHz, Modulation A2

25 NM

Genauigkeit: +/- 0,5 NM oder 3% der Distanz (ICAO, höherer Wert!) +/- 0,25 NM + 1,25% der Distanz (vor 1989) ILS (Instrument Landing System)

Abweichung Abfragesignal/Antwortsignal 63 MHz, Laufzeitmessung

17 NM

D = c [NM/s] x (t - 50μs) [s] / 2 t: Gesamtlaufzeit des Impulses 50μs: Signalverzögerung in Bodenstation c: Lichtgeschwindigkeit 300.000 km/s

---. -. -. .......

blau gelb weiß

Primärradar (Impulsreflektion) Pulse Distance PD [μs = 10-6s] Pulse Repetition Frequency n PRF = [pps] sec Pulse Repetition Interval (Time) PRI =

Wetter- & Bodenradar ATC: SHF Reichweite Langstreckenradar: 300 NM

1 PRF

theor. Reichweite

Wetterradar: Pencil Beam 9375 MHz (SHF)

c Rtheo = [km oder m] 2 * PRF tats. Reichweite Ract =

70 * λ D D: Durchmesser Antennenschüssel Strahlbreite b[°] =

(PRI − Tt ) * c [km oder m] 2

Tt = Totzeit

Mapping Mode: Fan-Shaped Beam (50-60 NM) (Kosekans)

Min. Reichweite

PD * c [km oder m] 2 Verdoppelung Reichweite erfordert 16-fache Sendeleistung! Rmin =

Stand: 05.02.2010

Primärradar: Sekundärradar:

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Richtung + Entfernung Identifizierung + Flughöhe

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Secondary Surveillance Radar (SSR) - UHF Interrogator (Bodenstation): 1030 +/-0,2 MHz 1,5 - 2 kW Transponder (AC): Mode C: Mode S:

1090 MHz, 4096 Codes

Höhe +/- 50 ft, Angabe in 100ft-Schritten Höhe +/- 25 ft

Radio Altimeter (RA) - SHF Frequenz

Low Range Radio Altimeter - Anzeige 0 - 2500 ft GND - Höhe Hauptfahrwerk über Boden

4250 - 4350 MHz

Genauigkeit +/- 5% bei 1000 - 2500 ft Höhe +/- 2% bei 500 - 1000 ft Höhe +/- 2 ft bei < 100 ft Höhe

High Altitude Radio Altimeter ~1 GHz

GPS Benutzbarer Code: C/A (Coarse/Aquisition) L1 / L2: UHF 1575 MHz für zivile Nutzung

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Load & Trim Schwerpunktverschiebung durch Umladung M x Δs = Lxd Schwerpunktverschiebung durch Zuladung MNeu x Δs = Lzus. x d(CGneu-Pos. Laderaum)

M: Δs: L: d:

Gesamtmasse Verschiebung des CG umgeladene Last Abstand der Laderäume

Schwerpunktverschiebung durch Ausladung MNeu x Δs = LAus. x d(CGneu-Pos. Laderaum) Indexgleichung DOI =

DOM * (CG neu − Re f .) + K2 K1

INDEX = MOMENT/RED.FAKTOR + KONST. DOI: Dry Operating Index DOM: Dry Operating Mass CGneu: Schwerpunkt neu Ref.: Reference Arm K1 / K2: Konstanten LE: TE:

Leading Edge (MAC) Trailing Edge

Schema:

DOM +TOF OM +PL TOM -TF LAM

Useful Load = TOF + PL Vorderes CG: vS ↑

Wägung Flugzeug:

Standardmassen:

ohne Änderung: alle 4 Jahre Fleet Mass: alle 9 Jahre --> zul.Abweichung Gewicht ± 0,5%, CG ± 0,5%

Bestimmung DOM Cockpit 85 kg / Cabin 75 kg (inkl. Handgepäck) Passagiergewichte [kg] M Charter 83 andere Flüge 88 Kinder

W 69 70 35

/ 84 76

Gepäck Inland 11 kg // Europa 13 kg // Interkont. 15 kg // Sonstige 13 kg

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Aerodynamik / Principles of Flight Auftrieb:

ρ x v² [N // kgm/s²] 2

A = ca x F x Widerstand:

ρ x v² [N] 2 induzierter Widerstand: durch Auftrieb verursacht ↓ mit dem Quadrat der Geschwindigkeit Di ~ 1/v² // cDi ~ 1/(4xv²) ↓ bei zun. Streckung ↑ mit dem Gewicht ↑ mit zun. Anstellwinkel ↑ mit zun. Dichtehöhe

ca: Auftriebsbeiwert F: Flügelfläche [m²] ρ: Luftdichte [kg/m³] v: Geschwindigkeit [m/s] cW: Widerstandsbeiwert Di = induzierter Widerstand [N]

W = cW x F x

schädlicher Widerstand = parasite drag (~ konst.): - Reibungsw. + Formw. = Profilw. - Interferenzw. (ΣEinzelw. ≠ Gesamtw.) ↑ mit der Geschwindigkeit

vminDrag bei WI = WS ==> L/D (bzw. A/W) = max ==> Dges = min.

induzierter Anstellwinkel: Reduzierung des Anstellwinkels durch Strömungsänderung (ind. Drag): αeff = α - αind Bodeneffekt: beendet wenn Flughöhe ≥ Spannweite dyn. Druck (Staudruck) q =

ρ x v² [kg/ms² // N/m²] 2

Ideales Gasgesetz: p ρ= RxT Bernoulli: pStat + q = pges = const. Rate of Climb: ROC [f/min] = GS [kt] x sin γ

{vY}

≈ GS [kt] x GC [%] Gradient of Climb: GC [%] = tan γ x 100

{vX}

∆h = x 100 NAM Gleitwinkel: Sinkflug

tan γ =

cW cA

sin γ =

Widers tan d − Schub a + ;a Masse *g g

// Gleitzahl =

[m / s²]

Steigflug

cA cW

3: bestes Gleiten sin γ =

cW Schub Masse *g c A cW

stat. Horizontalflug S = G x cA Stand: 05.02.2010

max. Gleitzahl: induz. W. = paras. W.

G=A W=S Seite 10 von 40

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Erhöhung Stallspeed: > neg. Pfeilung > Gewicht > Bankangle vorderes CG (zus. Erhöhung d. Steuerkräfte)

Accelerated Stall: n>>1, hohe Geschwindigkeit Deep Stall: vollst. Strömungsabriß auf beiden Tragflächen Shock Stall: Verdichtungsstoß

Erhöhung krit. Anstellwinkel durch den Einsatz von Vorderkanten-Klappen (Krüger-Klappen) --> ↑ cLmax! Landeklappen reduzieren die Stallspeed, erhöhen den Auftrieb und reduzieren den krit. Anstellwinkel --> ↑ cLmax! Stallspeed:

v S,1g =

vS

vS,1g: m: g: ρ: F: c a,max : n: β:

m*g ρ * F * c a,max 2

= vS,1g x

n

n = 1 / cosβ = Auftrieb/Gewicht Manövergeschwindigkeit: vA ≥ vS,1g x

v A,leicht v A,schwer nBö = 1 +

Strömungsabriß vor mech. Überbeanspruchung!

n

=

Stallspeed bei 1 g Gewicht [kg] Erdbeschleunigung 9,81 m/s² Luftdichte [kg/m³] Flügelfläche [m²] max. Auftriebsbeiwert Lastvielfaches / Loadfactor Bankangle

m leicht m schwer

Höhere vS bei schwerem Flugzeug --> höhere vA zulässig!

∆c A cA

Erhöhtes Lastvielfaches bei Böen m ↓ Böenlast ↑ // FL ↓ Böenlast ↑

Kurvenradius: ω: v2 ω2 * r tanβ = = r*g g

r: v:

v=rxω

Drehrate / rate of turn [rad/s] 360° = 2*π --> x[°] = y[rad] x 180°/ π Kurvenradius [m] Fluggeschwindigkeit [m/s]

Rate-1-Turn (bis 250 kt) β=

TAS +7 10

Transsonischer Flug: Machscher Winkel sin μ = 1 / M Pfeilung: M krit ( ϕ) =

M krit ( 0 )

Mkrit: Machzahl, bei der örtl. a erreicht wird

cos ϕ

Positive Speed Stability: Widerstand nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit zu Negative Speed Stability: Widerstand nimmt mit abnehmender Geschwindigkeit zu

Stand: 05.02.2010

Verstärkungsruder gleichsinnig Trimmruder, Hilfsruder + Servotab gegensinnig Äußere Querruder: nur Langsamflug!

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Streckung: λ = b / tm = AR - Aspect Ratio

b: Spannweite [m] tm: mittlere Flügeltiefe [m]

Seitenverhältnis = 1/λ Einstellwinkel ε - zw. Profilsehne und Längsachse Anstellwinkel α - zw. Profilsehne und Anströmungsrtg. je größer α, desto weiter wandert der Druckpunkt nach vorne Druckpunkt: Angriffspunkt d. Luftkräfte, sym. Profile druckpunktfest (Lage bei 25% Profiltiefe) Neutralpunkt = aerodyn. Zentrum: Nickmomentbeiwert für alle Anstellwinkel ist gleich

MAC: Mean Aerodynamic Chord: Bezugsflügeltiefe eines Rechteck-Flügels mit gleichem Nickverhalten und gleicher Flügelfläche

Downwash: nach unten gerichtete Randwirbel, die die Anströmung des Leitwerks beeinflussen können

Wing loading: Flächenbelastung in kg/m² oder N/m² bezogen auf Flügelfläche!

Speeds (CAS): vA: vS1: vS0: vSR:

v3: vZF: vX: vY:

Maneuvering Speed Stall speed clean Stall speed landing Reference Stall speed vSR ≥ vS1g vS = 0,94 x vS1,g (vSR) max Landing gear Extended max Böen [66 ft/s] Max Operating design Cruise [50 ft/s] design Dive [25 ft/s] Min. Control Ground ↑ Min. Control Air (1eng inop, bank 1,1 x vMC(A) // 2-3-Mot Prop, Jet > 1,2 x vS >3-Mot Prop > 1,15 x vS v2 + 10 kt at screen height (all eng op) Zero Flap best angle of climb best gradient of climb

↓ / ↑:

mit steigender Temp. und steigender Elev.

vLE: vB: vMO: vC: vD: vMCG: vMC(A): vMCL: vEF: v1: vR: vMU: vMBE: vLOF: vMaxTire: v2:

Turbine >22170 kg: Normal Erhöhung Anstellwinkel: RPM↑ TAS↓

! RPM↑ Steigung↓ !

Verstellpropeller: - Start/Ldg: geringe Geschw. = kl. Steigung (

• V↓

RPM↑) - Reiseflug: hohe Geschw. = gr. Steigung (

Feather-Stellung: Steigung = 90% Reverse Thrust: Steigung negativ

• V ↑ RPM↓)

Constant Speed: Leistungserhöhung: 1) RPM - Prop 2) MAP - Throttle Leistungsreduzierung: 1) MAP - Throttle 2) RPM - Prop T ODA / TORA

Balanced Field

TOR (Take-Off Run) TORA ≥ 1,15 x TORAllEng & ≥ TOR1EngInop ASDA (Accelerate/Stop Distance Available) ASDA = TORA + Stopway Balanced Field: TODA = ASDA Stopway: voll anrechenbar für ASDA Clearway: Freifläche mit Hindernisfreiheit (min. 500 ft Breite), max. anrechenbare Länge auf TODA mit 0,5 x TORA! Keine Tragfähigkeit erf.! --> TODA ≤ 1,5 x TORA oder bis zum ersten Hindernis

Unbalanced Field

LDR (trockene Bahn) Jet: LDR < 0,6 x LDA Prop: LDR < 0,7 x LDA LDR (contaminated Rwy) LDRcont. = 1,15 x LDRdry ≡ Jet: LDRcont. < 0,52 x LDA ≡ Prop: LDRcont. < 0,61 x LDA Downslope: Reduz. TODR und TORR Climb Limited TOM: abh. von PA & OAT, unabh. WS Performance Limited TOM: abh. von WS Berücksichtigung AntiSkid zul., ohne Reverse Thrust!

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Lärmschutzverfahren: NADP 1/B (in Flughafennähe) 1) T/O Thrust, v2 + 10-20 kt 2) 800 ft - reduce Thrust, v2 + 10-20 kt 3) 3000 ft - retract Flaps/Slats, accel. enroute climb spd

Climb-Segments

NADP 2/A (in größerer Entfernung zum Flughafen) 1) T/O Thrust, v2 + 10-20 kt 2) 800 ft - retract Flaps/Slats, reduce Thrust, Climb + acclerate to vZF + 10-20 kt 3) 3000 ft - transition to enroute climb speed --> Lärmschutzverfahren werden nicht angewendet – Verschmutzter Bahn (Contaminated Runway) – Sicht < 2 km – Seitenwindkomponente > 15 kt – Rückenwindkomponente > 5 kt – Bei Windshear, Gewitter u.ä. Weitere Anforderungen bei der Departure – keine Kurven unter 500 ft – Schräglage in Kurven ≤ 15° – keine Kurven in Komb. mit Leistungsreduzrng.

Climb 'low performace'

Steigflug konst. Mach: Steigwinkel steigt?, cA steigt Sinkflug konst. Mach: Sinkwinkel steigt, cA sinkt (IAS steigt) Steigflug konst. IAS: Steigwinkel + Pitch sinkt Sinkflug konst. IAS: Sinkwinkel sinkt bzw. konst.

Human Performance

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Hypoxie TUC (Time of useful consciousness) PA Cabin 43.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000

O2-Mangelwirkung: Reaktionsschwelle (Treshold for compensatory reactions) : 7.000 ft Störschwelle: 12.000 ft Krit. Schwelle: 22.000 ft Störschwelle - ohne Druckkabine und O2 10-12.000 ft - mit 100% O2 38.000 ft - mit O2-Druckatmung 43.000 ft Cyanose (Blaufärbung Lippen + Fingernägel)

TUC 5 - 15s 15 - 20s 30 - 90s 1 - 2 Min. 3 - 5 Min. ~ 30 Min.

PA 1/p 63.000 1/16 34.000 1/4 27.000 1/3 18.000 1/2 0 1

Ebullismus ab 63.000 ft Gasfreisetzung (N2) im Blut Hyperventilation Reduzierung CO2 - hoher pH-Wert (Alkalose), erhöhte O2-Bindung, Muskelreizung --> 'Pfötchenstellung' Caisson- / Taucherkrankheit - Haut-Kribbeln / Jucken (Paraesthesien) - Gelenkschmerzen (Bends) - Schmerzen Lunge - Engegefühl, stechende Schmerzen hinter Brustbein, trockener Reizhusten (Chokes) - Neurologische Störungen (Doppelbilder, Sehstörungen, Empfindungsst., Muskelschwäche, Ohnmacht

Gy: laterale Beschleunigung - nicht relevant Gx: transversale Beschl. (in Flugrichtung) Gz: radiale Beschl. +3g Greyout + 3,5 g Tunnel Vision +4g Blackout + 4,5 g Ohnmacht

Barotrauma - Barosinusitis (Nasennebenhöhlen) - Aerotitis (Mittelohr) Unterdruck in Paukenhöhle, Eustach'sche Röhre verschlossen--> Vasalvamanöver - Barodontalgie (Zahnschmerz) - Höhenmeteorismus (Magen-Darmtrakt)

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Gasgesetze: Dalton:

Kreislauf-Daten: patm = pN2 + pO2 + ...

[Hypoxie]

Boyle-Mariotte:

V2 p = 1 V1 p 2

[Barotrauma]

Henry:

Q1 p1 = Q2 p2

[Taucherkrankh.]

Blutdruck (arteriell): Herzfrequenz: Herzzeitvolumen: Atemfrequenz: Atemvolumen: O2-Bedarf (Ruhe):

120/80 mmHg 60 - 80 Schläge/min. 5 l/min. 16 Atemzüge/min. 500 ml 250 ml/min.

CO - ~250x stärker Bindung an Hämoglobin wie CO2 Pulmonalarterie: O2↓ CO2 ↑

Lungenvolumina: + Atemzugvolumen (0,5 l) + inspiratorisches Reservevolumen (2,5 l) + exspiratorisches Reservevolumen (2,5 l) + Residualvolumen (Restvolumen) (1,5 l)

Innenohr:

Sehen Myopie Kurzsichtigkeit (Bild vor Netzhaut) Hypermetropie Weitsichtigkeit (Bild 'hinter' Netzhaut) Presbyopie Alterssichtigkeit Hören Presbyakusis

Schwerhörigkeit (altersbedingt)

vestibuläres System: Gleichgewichtswahrnehmung Otolithen = Utriculus und Sacculus lineare Beschleunigung + Schwerkraft Bogengänge Winkelbeschleunigung Kinetose

Bewegungskrankheit, ausgelöst durch widersprüchliche Sinneswahrnehmung

Schnecke (Cochlea): Aufnahme der Geräusche

Wirkzeiten von Beschleunigungen: 1/100 - 1/1000 s Schlagartige Beschleunigung 1s - 1/10s kurze Beschl. 1-5s längere Beschl. 5s lang anhaltende Beschl. BMI [kg/m²] < 19 untergewichtig 19 - 25 normal ≥ 25 übergewichtig Anderson-Modell (Erfahrungserwerb) - kognitive Phase - assoziative Phase - autonome Phase

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Shell Modell: L: Liveware S: Software (Gesetze, Manuals, Verfahren, Software) E: Environment (Umweltfaktoren, Biorhythmus) H: Hardware (Maschine, Instrumente) Entscheidungsverhalten (Modell von Rasmussen): - fähigkeits/fertigkeitsbasiertes Verh. (skill based) - regelbasiertes Verh. (rule based) - wissensbasiertes Verh. (knowledge based) Fehlerklassifizierung - variable Fehler - Zufallsfehler (durch Training reduzierbar) - sporadische Fehler (kaum zu beeinflussen) - systematische Fehler (gut eingrenzbar) Modell von Hollnagel - Wiederholungs- u. Unterlassungsfehler (repetition and omission) - zeitl. u. räuml. Fehleinordnung von Reaktionen (forward and backward leap or overshoot reactions) - gewohnheits. Reaktion in falschem Zusammenhang (habit pattern) - Fehler durch äußere Störfaktoren (intrusion)

Erfassung der Umgebung (Environmental Capture) Kopplung einer Handlungsweise an einen Ort (skillbased) FORDEC - Facts - Options - Risks & Benefits - Decision - Execution - Check DECIDE (Benner) - Detect - Estimate (Bewertung Normabweichun) - Choose (Auswahl Handlungsoption) - Identify (Abschätzung d. Risiken) - Do Loop - Evaluate (Bewertung) Maslow'sche Bedürfnispyramide

Modell von Reason

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Airframe/Systems/Powerplant Konstruktionsprinzipien - Fail Safe: Ausfall tolerierbar - Safe Life: hoher Sicherheitsfaktor bei Auslegung, Ausfall nicht tolerierbar PTL Propeller-Turbinenluftstrahl-TW hoher Schub bei niedrigen Geschw., höhere Wirtschaftlichkeit in diesem Bereich 90% Schub durch Prop, 10% durch Abgasstrahl hoher Massendurchsatz, kleine Geschw. Free Turbine: sep. Turbine für Antrieb Prop Überwachung: N1, Torque, EGT (TIT) + N2 bei ZweiwellenPTL ZTL Zweikreis-Luftstrahl-TW (Fan-TW) Zweiwellen-ZTL: 2. Turbine treibt Fan an Dreiwellen-ZTL: 3. Turbine treibt Fan an Überwachung: N1, EPR, EGT (TIT) Turbojet geringe Luftmasse, hohe Geschw.

Nozzle guide vanes: vor Turbine - Erhöhung Gasgeschw., Reduzierung Druck

Blow-In-Doors: Gehäuseöffnungen im Ansaugbereich, um bei zu geringer Anströmung Luftmenge zu erhöhen Axialverdichter Verdichterverhältnis 1,1:1 bis 1,2:1 Kompressorstufe: Rotor - Stator Turbinenstufe: Stator - Rotor Radialverdichter Verdichterverhältnis max. 4:1 Druckzunahme durch Impeller und Diffusor etwa gleich geringe Luftmasse Cascade vanes am Auslaßkrümmer Ausführung als zweiflutiger Verdichter möglich

Fuel-Control Unit: compressor surge beim Anlaufen vermeiden JET A

-40 °C Gefrierpunkt +38°C Flammpunkt 0,775 - 0,825 kg/dm³

JET A1

-50 °C Gefrierpunkt +38°C Flammpunkt 0,775 - 0,825 kg/dm³

JET B

-60 °C Gefrierpunkt -20°C Flammpunkt 0,750 - 0,800 kg/dm³

Brennkammer: Primärzone ~2.300 °C Kraftstoff/Luft: 1:60 30% der Luft werden mit Treibstoff vermischt Turbineneintritt: ~ 900 °C Stator Turbine (allg): v steigt, p sinkt Gleichdruck/Impuls(Aktions-)turbine: Stator Druckabnahme, Rotor - Druck konstant Reaktionsturbine (Überdruckturbine): Stator - Druck konst., Rotor - Druckabnahme Nachbrenner: 50-70% Schubsteigerung, 3-facher FF

Stand: 05.02.2010

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Aktionsturbine

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Feuerlöscher Brandklassen A: feste organische Stoffe B: Brände flüssiger o. schmelzender Stoffe C: Gas D: Metall Eignung d. Löschmittel Wasser A CO2 B/C Halon /BCF B/C (A) Metallbrandpulver D Sand D Freon B (Gasturbinen) Sauerstoffversorgung Cockpit: Pressure Demand Regulator - Quick Donning Mask 1) Normal: O2/Luft - Anreicherung bis auf 100% O2 in 30.000 ft 2) 100% 3) Emergency: 100% unter Überdruck --> oberhalb FL410: ein Besatzungsmitglied kont. O2 - mit Druckkabine (Anhang zu JAR-OPS 1.770) a) Cockpit: - gesamte Flugzeit > 13.000 ft - gesamte Flugzeit abzgl. 30 Minuten in 10.000 13.000 ft - min. 30 Min. bei Zulassung bis FL250 min. 2 Stunden bei Zulassung > FL250 b) Cabincrew: - gesamte Flugzeit > 13.000 ft - gesamte Flugzeit abzgl. 30 Minuten in 10.000 13.000 ft - min. 30 Min. c) Paxe: - 100 % gesamte Flugzeit > 15.000 ft, min. 10 Min. - 30 % gesamte Flugzeit 14.000 - 15.000 ft - 10 % gesamte Flugzeit abzgl. 30 Min. in 10.000 14.000 ft Elektro AC-Generator (115V, 400Hz) Polpaarzah l * RPM f= 60 Parallelschaltung 3~ AC-Generatoren - Frequenz - Phasendrehung + -spannung - Spannung

Kabine: Continuous Flow System, Mischung O2/Luft (Rauch kann in System eindringen), Auslösung bei 14.000 ft Anzahl Masken Sitzplätze * 1,1 --> Max. von 10 Min. oder kompl. Flugzeit, wrd. der die Kabinendruckhöhe über 15.000 ft ist! - ohne Druckkabine (Anhang zu JAR-OPS 1.775) a) Cockpit: - gesamte Flugzeit > 10.000 ft b) Cabincrew: - gesamte Flugzeit > 13.000 ft - gesamte Flugzeit abzgl. 30 Minuten in 10.000 13.000 ft c) Paxe: - 100 % gesamte Flugzeit > 13.000 ft - 10 % gesamte Flugzeit abzgl. 30 Min. in 10.000 - 13.000 ft Kabinendruckhöhe ca. 8000 ft, Δpmax 9,0 PSI Alle Höhenanganbe (ft) als Kabinendruckhöhe!!! AC-Generator: Erregerwicklung = Rotor DC-Generator: Erregerwicklung = Stator

Generatorunterbrecher (generator breaker) - Generatorstörung - Überspannung Verbindungsunterbrecher (bus tie breaker) - Überlast des Generators - Überspannung - Asynchronität Erregerunterbrecher/Feldrelais (exciter breaker) - Überspannung Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Operational Procedures Wake Turbulence: WT = Weight / (wingspread x TAS) Separation Classes (MTOM) Super A380 Heavy ≥ 136.000 kg Medium ≥ 7.000 - < 136.000 kg Light < 7.000 kg Hydroplanning vHydro = p Tire [PSI ] * 8,73 * f [kts] f = 1 bei Wasser f < 1 Slush

'heavy, clean and slow' Radar Separation Preceding Following Super Heavy Super Medium Light Heavy Heavy Medium Light Medium Medium/Light

NM 4 NM 6 NM 8 NM 10 NM 4 NM 5 NM 6 NM 5 NM

Non-radar Separation Preceding Following Medium Heavy Light Medium Light

time 2 min 3 min 3 min

Flugleistungsklassen Klasse A: Jets > 9 Paxe; Turboprops > 5,7 Tonnen Klasse B: Props < 5,7 Tonnen < 9 Paxe Klasse C: Kolbenmotor > 9 Paxe oder > 5,7 Tonnen Flugzeugkategorien Allwetterflugbetrieb VAT = Speed at treshold (1,3 x VSO) Kat. A B C D E

VAT [kts] < 91 91 - 120 121 - 140 141 - 165 166 - 210

Sicht-Anflüge (Circling Approach)

MDH Met. Sicht

A 400 ft 1500 m

RVR Start

Flugzeugkategorie B C D 500 ft 600 ft 700 ft 1600 m 2400 m 3600 m

MDH für Non-Precision Approaches Bodenanlage ILS (nur LLZ) // VOR/DME SRA (bis 1/2 NM) VOR // NDB // VDF (QDM) SRA (bis 1 NM) SRA (bis 2 NM) Non-Precision Approach MDA/MDH + RVR

Stand: 05.02.2010

MDH

Bodenanlage keine (Tag) Rand- +/- Mittellinienbef. Rand- + Mittellininebef. Rand- + Mittellininebef. + mehrfache RVR --> höherer Wert für Kat. D

RVR/Sicht 500 m 250 / 300 m 200 / 250 m 150 / 200 m

250 ft

MDH bezieht sich auf Schwelle, sobald Schwelle > 7 ft unter Flugplatzhöhe liegt!!!

300 ft

SRA - Surveillance Radar Approach

350 ft JAR145: Instandhaltung u. Prüfung gewerbl. Luftfzg.

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Precision Approach (ICAO, Annex 6) Kat. DH CAT I ≥ 200 ft CAT II 100 - 200 ft CAT IIIA 0 - 2-mot: 120 Min. one-engine inop cruise speed

Prop (mit Dest. Alternate) - Route bis Zielflughafen, dann Route bis zum entferntesten Dest. Alternate (aus OFP) + 45 Min. oder: - Route zu Alternate von predeterm. Point + 45 Min. ≥ Fuel für Dest. Aerodrome + 45 Min. + 15% der Flugzeit in Reiseflughöhe ≥ Fuel für Dest. Aerodrome + 120 Min.

ETOPS (Extended Twin-engine Operation Performance Standards) ohne ETOPS: innerhalb 60 Min. muß bei eng. failure ein geeigneter Flughafen angeflogen werden können mit ETOPS: 75 - 240 Min. (ETOPS en-route Alternate) Destination Alternate muß benannt werden, außer a) die Bedingungen am Zielflughafen sind so gut, daß Approach&Landing VFR möglich (ETA +/- x Min.) oder b) der Zielflughafen ist 'isolated' JAR-OPS 1.295 Take-Off Alternate erf., wenn Wetter am Startflughafen geringer als Operating Minima oder eine Rückkehr zur Landung ist aus anderen Gründen unmöglich max. Entfernung: - 2-mot: 60 Min. single-engine cruise speed oder: gemäß ETOPS max. 120 Min. single-engine cruise speed - > 2-mot: 120 Min. one-engine inop cruise speed Destination Alternate muß benannt werden, außer a) Flugzeit < 6 h, am Dest. 2 getrennte RWYs, Wetter (ETA +/- 60 Min.) Ceiling min. 2000 ft, Sicht >5km b) der Zielflughafen ist 'isolated' MNPS (Minimum Navigation Performance Specific.) OTS (Organized Track System) - Zeit bei x-ing 30°W Day-time OTS 1130 UTC bis 1900 UTC WESTBOUND Night-time OTS 0100 UTC bis 0800 UTC EASTBOUND 2 Long-Range Nav-Systeme (INS / IRS / GPS) MNPS FL285 - FL420 / 27°N - 90°N NAT MNPS mit RVSM (Reduced Vertical Separation Minima) (ICAO Doc 7030) RVSM FL290 - FL410 - zwei unabhängige Höhenmesseranlagen - Höhenwarnanlage (Altitude Horn) - Autopilot - Transponder mit Höhenübertragung --> 1000 ft Vertikalstaffelung 10 Min. Longitudinalstaffelung (Mach No. Tec.) 60 NM Lateralstaffelung

Stand: 05.02.2010

Prop (ohne Dest. Alternate) - bei VFR-Conditions am Dest. Aerodrome: Fuel für Dest. Aerodrome + 45 Min. - bei Isolated Aerodrome: Fuel für Dest. Aerodrome + 45 Min. + 15% der Flugzeit in Reiseflughöhe oder Fuel für Dest. Aerodrome + 120 Min. Cruise Jet (mit Dest. Alternate) - für Approach + Missed Approach + Strecke zu Alternate + 30 Min. Holding in 1500 ft und Appr. + Ldg. + Contingency nach Vorgabe Operator oder: - Route zu Alternate von predeterm. Point + 30 Min. Holding in 1500 ft und Appr. + Ldg. + Contingency nach Vorgabe Operator ≥ Fuel für Dest. Aerodrome + 120 Min. Cruise Jet (ohne Dest. Alternate) - bei VFR-Conditions am Dest. Aerodrome: Fuel für Dest. Aerodrome + 30 Min. Holding in 1500 ft + Contingency nach Vorgabe Operator - bei Isolated Aerodrome: Fuel für Dest. Aerodrome + 120 Min. Cruise Emergency-Procedure MNPS: wenn Freigabe nicht möglich einzuhalten und kein Funkkontakt: - Position und Intentionen auf 121.5 MHz - „Lights on“ und nach Verkehr Ausschau halten - Flugstrecke verlassen durch 90° Kurve - Kurs um 30 NM versetzen - je nach Flughöhe zwischen die „normalen“ Flughöhen fliegen über FL410: 1.000 ft steigen oder sinken bei FL410: 1.000 ft steigen oder 500 ft sinken unter FL410: 500 ft steigen oder sinken Flightplan, Feld 10 RVSM-equipped: W MNPS-equipped: X

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Airlaw Freedoms of the Air Transit Agreement 'technical freedoms' 1st flying across without landing 2nd landing for non-traffic purposes Transport Agreement 'commercial freedoms' 3rd putting down passengers, mail and cargo taken from home country 4th taking on pmc destined for home country 5th taking on pmc destined for other territory and putting down pmc coming from other territory

ATPL(A) ges. 1.500 h Flugerfahrung, max. 100 h Sim - 500 h MPA auf JAR23 o. JAR25 Flugzeugen - 250 h PIC, davon max. 150 h Co - 200 h CC, davon min. 100 h PIC oder Co - 75 h IFR, davon max. 30 h Sim - 100 h Nachtflug als PIC oder Co Befähigungsüberprüfung alle 6 Monate - Rest des Kalendermonats wird gutgeschrieben, kann bis zu 3 Monate vor Ablauf absolviert werden!

'modern freedoms' 6th pmc from a foreign state via home country to another foreign state 7th pmc from a foreign state to another foreign state 8th transport of pmc between 2 airports in a foreign state (Cabotage) 9th Code Sharing Warsaw Convention (1929) + Haager Protocol (1955) Regelung der Rechtsfragen bei der Beförderung von Personen und Gütern im intern. Luftverkehr - Inhalt der Beförderungsdokumente - Haftung des Luftfrachtführers keine Gefährdungshaftung, Haftungsbegrenzung außer bei schwerem Verschulden!

Semi-Circular Rules (ICAO)

Chicago Convention (1944) Gründung ICAO, Festlegung Freedoms of the Air Tokio Convention (1963) Abkommen über strafbare Handlungen an Bord eines Flugzeugs und Befugnisse des Luftfahrzeugkommand. Montreal Convention (1966) Haftung bei Flügen von und nach USA, Erhöhung Haftungssumme/Person auf 75.000,- $ ohne Entlastungsmöglichkeit (Gefährdungshaftung) Zusatzabkommen von Le Haye (1970) Flugzeugentführung Zusatzabkommen von Montreal (1971) Gefährdung der Sicherheit an Bord oder in Flughäfen Montrealer Übereinkommen (1999) Erweiterung und Aktualisierung Warsaw Convention 'unification of certain rules for international carriage by air' Haftung / Schadenersatz / Ersatzpflicht bei Verspätung Haftungsausschluß- bzw. beschränkung erst bei Schäden > 100.000 Sonderziehungsrechte je Person Römer Haftungsabkommen (1952) Regelung von Haftungsansprüchen Dritter, Gefährdungshaftung (nicht von Deutschland ratifiziert)

Stand: 05.02.2010

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IFR Odd Even 000 - 179 180 - 359 010 020 030 040 050 ... 060 ... ... 270 ... 280 290 310 330 350 370 390 410 ... 430 ...

VFR Odd Even 000 - 179 180 - 359 015 025 035 045 055 065 ... 275 ... 285 300 320 340 360 380 400 420 ... 440 ...

RVSM (IFR) Odd Even 000 - 179 180 - 359 050 060 070 ... 080 ... ... 410 ... 400 450 430 490 470 530 510

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Approach-Segments Arrival Route (STAR): to IAF / Holding Initial Approach: IAF --> IF (Intermediate Fix), Einleitung durch Procedure Turn, Base Turn oder Racetrack Pattern, MOC = 984 ft, Sinkrate 4-8% Intermediate Approach: IF(or end of reversal, racetrack or dead reckoning track procedure) --> FAF/FAP, MOC = 492 ft, level flight Final Approach: 4 - 12 NM Geradeausflug mit fester Sinkrate Non-Precision: 5% (4,3% - 6,5%) mit FAF: MOC 246 ft ohne FAF: MOC 295 ft Precision: 5,2%, MOC = 0 (min. gleich Höhe des höchsten Hindernisses im Endanflugbzw. Fehlanflugbereich) Missed Approach: bei Erreichen der DH/DA kein Sichtkontakt - G/A und Route zu Holding Position, Steiggradient 2,5%, 3 Phases: initial, intermediate, final MOCintermediate = 98 ft, MOCfinal = 164 ft Corridor for Arrival Route: +/- 5 NM Turns max. 25° oder 3°/s (niedrigerer Wert gültig) Dead Reckoning Segment from Fix to Localizer: intersection of Loc at 45°, max. 10 NM SID OIS (Obstacle Identification Surface) mit 2,5% ab DER (Departure End of Runway): ab dieser Höhe werden Hindernisse berücksichtigt! PDG (Procedure Design Gradient) 3,3%, abweichender PDG wird veröffentlicht OCH (Obstacle Clearance Height) bei DER = 0, Anstieg mit 0,8% +15% L/R Abflugroute OCH in Kurvenbereich = 295 ft Straight Departure (Turns < 15°) track guidance für 10,8 NM straight flight min. bis 395 ft! Turning Departure track guidance für 5,4 NM (nach Kurve) Radar Speed Control: requested by ATC, max. 20 kts on intermediate and final approach, no speed control allowed 4NM from treshold Clearance to land: latest 2 NM from treshold, if not received request latest 4 NM from treshold! SRA (Surveillance Radar Approach) Stand: 05.02.2010

Precision Approach Lateral and vertical guidance - ILS/MLS/GCA FAP (Final Approach Point) – distance depends on QNH DH / DA (Decision Height/Altitude) - intiate Missed Approach Non-Precision Approach Lateral guidance - VOR/NDB FAF (Final Approach Fix) – fixed by DME-Distance MDA / MDH (Minimum Descent Height/Altitude) - stop descending if no visual reference is obtained, level off until reaching MAP (Missed Approach Point) Straight-In-Approach: bis 30° Differenz zw. Final Approach Track und RWY Centerline! Allwetterflugbetrieb OAS (Obstacle Assessment Surfaces) Gleitweg 3°, Steiggradient Missed Approach 2,5% MSA (Minimum Sector Altitude): MOC min. 984 ft im Umkreis von 25 NM Circling Approach IAS Kat. [kts] A 100 B 135 C 180 D 205 E 240

OCH [ft] ~ 400 ~ 500 ~ 600 ~ 700 ~ 800

Visib. [NM] 1,0 1,5 2,0 2,5 3,5

Aerodrome Reference Code ref. field wing SpurLtr. length* span breite** 1 < 800 m A < 15 m < 4,5 m 2 800 - 1200 m B 15 - 24 4,5 - 6 3 1200 - 1800 m C 24 - 36 6-9 4 > 1800 m D 36 - 52 9 - 14 E 52 - 65 F 65 - 80 14 - 16 *for TO (MTOW, ISA, MSL) ** Radabstand Außenkante Hauptfahrwerk No.

Width of RWY [m] Reference-Code Letter RDNo. A B C D E 1a 18 18 23 2a 23 23 30 3 30 30 30 45 4 45 45 45 Prec. Approach RWY min. 30 m! Width of TWY [m] A B A B

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C D 15A 18B 7,5 10,5 18 23 Radstand (wheel base) < 18 m; Radabstand < 9 m;

F 60

E

F

23

25

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Reversal Procedure

45°/180°

80°/260°

Procedure Turn - 45°/180°, straight leg A/B: 1 min. C/D/E 1:15 min. - 80°/260° (gesamt ~2 Min.) Base Turn - Timing 1, 2 or 3 min. or DME distance

Base Turn

Racetrack Procedure (wie Holding) - Timing 1, 2 or 3 min. or DME distance Holding Pattern Standard: all turns to the right! Shuttle: descent or climb in a Holding

Holding Pattern

Entry (5° flexibility sector): 1) Parallel Entry 2) Teardrop / Offset Entry 3) Direct Entry Holding Speeds (ICAO Doc 8168) Levels (Alt/FL) Normal cond. Turbulence bis 14.000 230 kt / 170 kt* 280 kt / 170 kt* 14.000 - 20.000 240 kt 280 kt / M 0,8** 20.000 - 34.000 265 kt über 34.000 M 0,83 M 0,83 *Holdings nur für Kat.A+B ** nach Freigabe ATC, niedrigerer Wert gültig

Transition Altitude (ICAO 3000 ft) bis 5000 ft - QNH ab 5000 ft - 1013,2 hPA Transition Layer min. 1000 ft - zwischen 5000 ft und Transition Level Transition Level niedrigeste nutzbare IFR-Flugfläche TL => (1013-QNH) * 30 ft/hPa QNH < 1013: min. FL 70 QNH > 1013: max. FL60 Vertical Separation Enroute (Standard) > FL 410: 4.000 ft FL 290 - FL 410: 2.000 ft Lateral Separation Enroute VOR: min. 15° / ein acft min 15 NM von Station entfernt NDB: min. 30° / ein acft min 15 NM von Station entfernt DR: min. 45° / ein acft min 15 NM von track intersection und beide acft outbound intersection RNAV: min. 15° / keine Überlappung der protected airspaces, min. 80 NM Stand: 05.02.2010

1) Parallel

2) Teardrop

3) Direct

Longitudinal Separation Enroute Same track 15 Min. 10 Min. same speed + Nav aids with freq. determination of pos.+speed 5 Min. leading acft + 20 kts 3 Min. leading acft + 40 kts 20 NM use of 'on-track' DME stations 10 NM leading acft + 20 kts and use of 'on track' DME Crossing tracks 15 Min. at intersection point 10 Min. Nav aids with freq. determ. pos.+speed Climb/Descend 15 Min. at intersection point 10 Min. Nav aids with freq. determ. pos.+speed 5 Min. within 10 Min. of last pos. report 2nd acft over rep. point 10 NM use of 'on-track' DME, one acft maintains FL Composite Sep.: reduz. v/h auf halbe Distanz

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Aerodrome Identification beacon Land - grünes Blitzlicht, Wasser - gelbes Blitzlicht TWY Edge Lights: TWY Center Line Lights:

kont. blau kont. grün

RWY TRH Identific. Lights weiße Blitzlichter beiderseits der Schwelle RWY TRH Lights kont. grün RWY Edge Lights var. kont. weiß CAT I Appr. Center CAT I Appr. Crossbar

var. kont. weiß var. kont. weiß

High Intensity Obstacle L. weißes Blitzlicht Low Intensity O. (mobile) rotes o. gelbes Blitzlicht Low Intensity O. (fixed) kont. rot

Flugplan Flugregeln Y: IFR --> VFR Z: VFR --> IFR Geschwindigkeit (TAS), Abweichung >5% bei Route angeben! N0000 [kts] M000 [Mach] K0000 [km/h] Kennung Zielflugplatz unbekannt ZZZZ - DEST/... oder ALTN/.... Gesamtflugdauer IFR: Start bis Ankunft über IAF oder Zielflugplatz VFR: Start bis Ankunft über Zielflugplatz Luftraum Sep A

all

Service

ATCCl. Yes

Speed

ATCS ATCS B all Yes ATCS IFR/IFR ATCS C Yes VFR/VFR ATCS/TAA 250 IFR/IFR ATCS D Yes 250 VFR/VFR TI/TAA ATCS/TI Yes E IFR/IFR 250 TI No ATAS/FIS F IFR/IFR No 250 FIS G nil FIS No 250 D-CTR: IFR/IFR, SVFR/SVFR/IFR ATAS: Air Traffic Advisory Service ATCS: Air Traffic Control Service TI: Traffic Information TAA: Traffic Avoidance Advice (on request)

Stand: 05.02.2010

Aufgabe Flugplan 5 Tage bis 60 Min. vor EOBT bzw. 3 h falls Slotvergabe erforderlich Meldung Verspätung > 30 Min. Neuer Flugplan erf. > 60 Min. (unkontr. Flug) TOF-Slot 15 Min. gültig Code of Signals V require assistance LL all persons found LLL operation completed X need of medical assistance

VFR B C D E F Distance 1,5 1,5 1,5 1,5 coc fr. clouds 300 300 300 300 Flight 8/5 8/5 8/5 8 8/5 visibility D-CTR: Sicht: 5 km, 1500 m SVFR; Ceiling: 1500 ft, 500 ft SVFR clear of clouds

G coc 1,5

CTA (Control Area): Untergrenze min. 200 m AGL TMA (Terminal Control Area): Untergrenze min. 700 ft AGL CTR (Control Zones): min. 5 NM Umkreis um Flughafenbezugspunkt

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 RNP (Radio Navigational Performance) B-RNAV (Basic-RNAV): +/- 5 NM for 95% of flight time B-RNAV 4 +/- 4 NM for 95% of flight time P-RNAV (Precision): +/- 1 NM for 95% of flight time RNP1-Route Z: turns in the RNP-tolerance of a tangential arc between the straight leg segments with a radius of 15 NM on the route between 30° and 90° at and below FL 190 RNP1-Route Y: turns in the RNP-tolerance of a tangential arc between the straight leg segments with a radius of 22,5 NM on the route between 30° and 90° at and above FL 200 AIS (Aeronautical Information Service) AIP (Aeronautical Information Publication) - GEN / ENR /AD, getrennt AIP und AIP VFR - Änderungen (langfristig) werden in SUP veröffentlicht, Änderungen von Karten (auch kurzfristig) + lange Texte, die nicht als NOTAM verbreitet werden können - AIP AMDT: Berichtigungen, alle 4 Wochen NOTAM - informiert über zeitl. befristete Änderungen zur AIP (Gültigkeit < 3 Monate) - ASHTAM - Sonderform Red Alert: Aschewolke über FL250, akt. Ausbruch Orange Alert - Aschewolke unterhalb FL250 Yellow Alert - zeitw. Aktivität des Vulkans, Vorsicht Green Alert - vulk. Aktivität ist beendet PIB (Pre-Flight Information Bulletin) - enthält NOTAM, SNOWTAM und BIRDTAM , NOTAM der letzten 90 Tage und der nächsten 24 h AIRAC - gepl. Änderungen (int. System), Veröffentlichung alle 28 Tage (keine Änderung - in NOTAM: AIRAC NIL), Bekanntmachung gemeinsam mit AIC, führt zu Berichtigung AIP, 'operationaly significant changes' Pistenzustand R00/ABCCDD R: Runway 00: Runway Designator A: Bedeckungsart 0) trocken bzw. frei von Ablagerungen 1) feucht 2) naß oder Wasserpfützen 3) Raureif o. Reif 4) trockener Schnee 5) nasser Schnee

Stand: 05.02.2010

Position Reports Deutschland Compulsory Reporting Point: Call Sign, Time + Level Frequenzwechsel: Call Sign, act. Level + cleared Level (Climb/Descend) mit Data Link: nur auf Anfrage ICAO AirReport, Section I Call Sign / Position / Time / act. Level + cleared Level (Climb/Descend) / next Pos. + ETO / ensuing Pos./ (Speed, if assigned) AirReport, Section II ETA / Endurance AirReport, Section III (Meteorological Inf.) AIC (Aeronautical Information Circular) - Infos, die weder in AIP noch in NOTAM enthalten sind, internationale Verbreitung - AIC IFR / AIC VFR - werden AIP zugeordnet NfL (Nachrichten für Luftfahrer) - Bekanntmachung von Anordnungen und Infos - NfL I: Durchführung des Flugbetriebes - NfL II: Luftfahrtgerät und Luftfahrtpersonal

CC: Höhe der Ablagerung 00) < 1 mm 01) 1 mm ... - 90) 90 mm 92) 10 cm 93) 15 cm ... - 98) 40 cm und mehr 99) Piste nicht benutzbar! DD: Bremswirkung oder Reibungskoeffizient - Bremswirkung 91) POOR 92) MEDIUM/POOR 93) MEDIUM 94) MEDIUM/GOOD 95) GOOD

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 INS (Inertial Navigation System)Fehler Artificial Horizon: Alignment: 20 Min. (mech. Kreisel)

INS-Plattform

IRS (Inertial Reference System) Strapdown Plattform Alignment: 10 Min. (Lasergyro) Genauigkeit Laserkreisel ~ 0,005° Allgemein: Breitengrad kann über Erdrotation ermittelt und mit Eingabe verglichen werden; Längengrad wird nicht überprüft!!! Beschleunigungsmesser liefern Information über Pos. im Raum: 1. Integration = Geschwindigkeit, 2. Integration = Distanz Modi INS/IRS OFF STBY ALIGN Alignment - detection local vertical - search true north - definition latitude (accelerometer) NAV ATT AP:nur Attitude & Heading Modi - SAS Stabilisierung (Böen, Eigenschwing.) - ATT Fluglage (Pitch + Bank) - ALT Flughöhe halten - ALT Preselect gew. Flughöhe mit VS anfliegen - VS Vertical Speed - IAS/MACH Geschw. halten, während Climb über Anstellwinkel, Level Flight + Sinkflug über AutoThrust - IAS Preselect gew. Geschw. erreichen und halten - HDG gew. Kurs einnehmen und halten - Track gew. Flugweg über Grund " - VOR/NAV Anschneiden vorgew. Radiale oder Anfliegen WPTs - Infos aus FMS - ILS o. APR autom. Landeanflug - GA Go Around - max. Schub, bank = 0, autom. Steigflug - Bedienung Fahrwerk und Klappen durch Pilot - FD Flight Director - YD Yaw Damper - BC Back Course (nach GA) - LVL Wings leveled

Stand: 05.02.2010

Farbe Weiss Grün Gelb Rot Magenta Blau

Bedeutung akt. Werte&Daten, Turbulenz, vorgew. Modus Regen, akt. Modus, ausgew. Daten Regen, Warnungen Regen, Warnungen Flug- und Systemgrenzen Regen, Turbulenz, aktive Route, Heading, Kommandoanzeige Himmel

AFCS (Automatic Flight Control System) = Autopilot - Auslösereihenfolge Anzeige als In-/Outputsignal - Bedienteileinstellung Anzeige über Steuerhornpos. CWS-CMD (Control Wheel Steering Command) bei aktiviertem AP Kontrolleingaben durch Piloten möglich, AP hält nach man. Eingriff die vorgegebenen Werte von - Pitch - Bank (- VS) Fehlersicherheit Fail Survival: beide AP im Landeanflug intakt Fail Operational: Ausfall eines AP - Fortsetzung durch 2. AP Fail Passive: Ausfall eines AP - manuelle Ldg. erf. Fail Soft: ein AP für den gesamten Flug aktiv

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 ND (Navigation Display)

PFD (Primary Flight Display)

EHSI (Electronic Horizontal Situation Indicator) Plan Mode - Expanded Mode, Chart North up - Track + Heading Pointer + Selected Heading - keine Radarechos - L/R: Dist. + ETA nxt. WPT Map Mode - Expanded Mode - maßstäbliche Darstellung Pos. Waypoints & FunkNav-Einrichtungen - Route FMS! - Track + sel. Hdg. - W/V - Radarechos - Vertical Deviation - L/R: Dist. + ETA nxt. WPT - Centered Map Mode: 90° Ausschnitt, auch Bereich hinter Flugzeug, kein Radar NAV-Mode - Expanded Mode o. Full Rose - maßstäbliche Darstellung - Next WPT - Track + sel. Hdg. + Hdg. Pointer + Bearing WPT - Anzeige Kursablage - W/V - Radarechos? - Vertical Deviation - L/R: Dist. + ETA nxt. WPT VOR-/ILS-Mode - Expanded Mode o. Full Rose - maßstäbliche Darstellung - Heading, sel. Hdg., Track Line - Anzeige Kursablage + G/S (ILS) - TAS + GS - DME-Dist. - W/V - To/From Anzeige - Nav Source + Frequency - ADF 1+2 - Full Rose, kein Radar

- FMA (Flight Mode Annunciator) - ADI (Attitude Director Indicator) mit FD (Flight Director) - Variometer - TAS - RA / Barometric Altitude

Inertial Navigation v=axt d = 1/2 a x t² a = (vE - vA) / t F=mxa

Cost Index: Betriebskosten/Treibstoffkosten CI = 0 --> min. Fuel

EHSI: Heading Pointer: Bearing: Selected Heading: FMS (Flight Management System) - FMS besteht aus: - CDU (Controll & Display Unit) - Datenbank - Daten aus DME, GPS + IRS zur Positionsbestimmung! - Funkeinstellung, Treibstoffmanagement, laterale + vertikale Flugwegplanung, Durchführung NonPrecision Approaches - Fehler DME max. 0,3NM (95%) EICAS (Engine Indication and Crew Alerting System) FAC (Flight Augmentation Computer) Airbus: Seitenruderkommandos (Yaw Damper), Rudertrimmung u. Begrenzung, Kompensation bei TW-Ausfall + Einhaltung Flight Envelope u. Geschwindigkeitsberechnung FADEC (Full Authority Digital Engine Control) EFIS (Electronic Flight Instrumtent System) - EGPWS ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitor)

Flight Management System 'continuous automatic navigation guidance and performance management' Alerting & Advisory - höchste Priorität Failure Radio Update - Messaging EHSI & MFDU Lichtsignale Start frei Rollen frei Halt RWY freimachen Zurück Stand: 05.02.2010

Landung frei Zurück, Ldg. fortsetzen Platzrunde fortsetzen Flugplatz unbenutzbar Landen und zu Apron Seite 29 von 40

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 FWS (Flight Warning System) Advisory (versch.) Hinweis Caution (amber) Vorwarnung Warning (red) Warnung

Warnung höhere Priorität als Alarm! GPWS / EGPWS

GPWS (Ground Proximity Warning System) EGPWS (Enhanced GPWS) zus. Daten von GPS und EFIS, Datenbank mit Geländedaten (look ahead terrain) Caution Envelope 40 - 60 sec Warning Envelope 20 - 30 sec

TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) mind. Mode S Transponder erforderlich, um Ausweichempfehlungen zu koordinieren, erst mit Mode C vertikale Ausweichempfehlung möglich (Höhenübermittlung), max. 30 Intruder TCAS I - nur Traffic Advisorys (TA) = Verkehrswarnungen TCAS II - TA + Resolution Advisorys (RA) = Ausweichempfehlungen Darstellung akkustische Warnung bei RA VSI - grüner bzw. roter Bereich bei RA

1200 ft 850 ft

EFSI oder ND Symbol + Pfeil (zeigt Steigen o. Sinken) + Zahlenwert (gibt vertikalen Abstand an) -

Non-Threat Traffic, other intruder

-

Proximity Intruder Traffic, proximate intruder

-

Traffic Advisory, 'Traffic', TA intruder

-

Resolution Advisory, 'Climb' oder 'Descend', RA intruder

1200 ft

Ausstattung Intruder: Mode A: 2-D, nur TA Mode C: 3-D, TA + RA Mode S: 3-D, TA + RA (koordiniert)

corrective RA: Handlungsanweisung ('Climb', 'Increase Climb') preventive RA: Flugweg beibehalten ('Monitor VS') Wenn Gefahrenbereich wieder frei 'Clear of Conflict'

Stand: 05.02.2010

850 ft

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Metereologie Allgemein: Windpfeil

50 kt

Idealzyklone nach Bjerknes

10 kt

Antizyklone

= Hoch

Zyklone

= Tief

5 kt

Warmfrontokklusion

Kaltfrontokklusion

Nebel - Sicht < 1000 m - r.F. = 100 % Dunst Sicht 1000 m - 8 km Feuchter Dunst (BR) r.F. > 80% Trockener Dunst (HZ) r.F. < 80%

Nebelarten - Strahlungsnebel: Auflösungszeit = Bildungsdauer - Advektionsnebel: Festland Winter: feuchte subtrop. Luft über gefrorenem Boden, Auflösung dauert bis zu mehreren Tagen (erst wenn Boden erwärmt ist), 700 2000 ft; Bildung über Wasser analog - Verdunstungsnebel = Seerauch, Wasser +10°C wärmer als Luft, Island - Mischungsnebel / Frontalnebel: in der Nähe von Warmfronten - Freezing Fog - Orographischer Nebel: 'Wolke' - adiab. Abkühlung bei Hebung an Hindernissen

Wolkenarten

http://www.wolkenonline.de/wolkenatlas.htm Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

Niederschläge

Temperaturverlauf FZRA

Schauer: Cu / Cb, bis zu 45 Min. 1-20 km Flächenniederschlag: Ns (As, Sc, St) Mischwolken: As / Ns RA / SN / +RA / +SN Cb SHRA / SHSNRA / SHSN Graupel (SHGS): Zusammenfrieren von Schneekristallen mit kleinen Wassertröpfchen durch Aufwind in Cb Hagel (SHGR): wie Graupel, jedoch größere Wassertröpfchen mit Freisetzen von Gefrierwärme, 0,5 - 5 cm Gefrierender Regen (FZRA): Aufgleitvorgang Warmluft an stabiler Warmfront oder Warmfrontokklusion --> As / Ns, im Bereich d. Aufgleitinversion (1000 - 4000 ft) pos. Temperaturen - Niederschlag taut, wird in tiefliegender Kaltluft unterkühlt und gefriert beim Auftreffen auf Oberfläche. Eiskörner (PE): wir FZRA, allerdings gefrieren in der Luft, Vorstufe von FZRA Gefrierender Sprühregen (FZDZ): 0° bis -10°C in StBewölkung Bergeron-Findeisen-Prozeß: Eiskristallbildung durch Verdunstung der Wassertröpfchen Erst oberhalb -10°C Isotherme Niederschlagsbildung!

Barometrische Höhenstufen hPa 1000 500 250 125

Temperaturgradienten

ft / hPa 27 54 108 216

Druckhöhen hPa 850 700 500 400 300 250 200

Stand: 05.02.2010

FL FL 50 FL100 FL180 FL240 FL300 FL340 FL390

ISA-Temp. 5 °C -5 °C -21 °C -33 °C -45 °C -53 °C -56 °C

Trockenadiabater TG: (ungesättigte Luft) Feuchtadiabater TG: (gesättigte Luft)

3 °C/1000 ft 1 °C/100 m ~ 2 °C/1000 ft 0,3 - 0,9 °C/100 m

Stabilität/Labilität TG < 3°/1000 ft TG = 3°/1000 ft TG > 3°/1000 ft

absolut labil indifferent f. trockene Luft bedingt labil

- Schichtungsgradient > Hebungsgradient - labil = überadiabatisch Temperaturgradient > trockenadiab. TG = absolute Stabilität (Bsp. Inversion) - Schichtungsgradient < Hebungsgradient - stabil = unteradiabatisch - bedingt labil: labil für gesättigte Luft / stabil für trockene+ungesättigte Luft

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Geostrophischer Wind (ohne Reibung)

Sattelpunkt

- Isobarenparallel - proportional zum horizontalen Druckgradienten - abh. von geographischer Breite (Einwirkung Corioliskraft)

Druckverhältnisse bei Seitenwind SW von links: Flug von H zu T --> Druck nimmt ab, TA nimmt ab!

Gradientwind (ohne Reibung)

- Einwirkung der Zentrifugalkraft bei Strömung um ein Tief --> Reduz. Windgeschw. bei Strömung um ein Hoch --> Erhöh. Windgeschw. Höhenbegriffe QFE akt. Luftdruck am Flugplatz QNH theor. Luftdruck auf MSL (QFE um ELEV korrig.) QFF wie QNH, jedoch um Temp.-Abweichung zu ISA korrigiert, Eintragung in met. Bodenkarten QFF = QNH - 0,4% * ΔTISA * h[ft] / 27 ft/hPa QNE gleich PA (Höhenwert) Einfluß der Reibung NHK:

Winddrehung Nordhalbkugel: ↑ --> 30° über Land / 10° über Wasser --> bis ~2000 ft --> Windspeed bis 2000 ft 2x // bis 5000 ft 3x Konvergenz in Bodennähe im Tief löst Hebungsprozeß aus --> Wolkenbildung durch Zyklonalität

SHK:

Katabatischer Wind (Bergwind) - nachts durch Abkühlung hangabwärts Anabatischer Wind (Talwind) - tags durch Sonneneinstrahlung hangaufwärts

--> Ablenkung Wind in Richtung Tief!

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Druckverteilung Erde (Boden)

Windsysteme

4

- Chinook: Föhn an den Rocky-Mountains - Scirocco: Südwind über dem Mittelmeer, trockene Saharaluft nimmt Feuchtigkeit auf, führt zu ergiebigen Niederschlägen über Griechenland, Dalmatien und Italien - Passat: Inversion in 3 - 5000 ft, Trennung hochliegende Westströmung von Süd-West bzw. NordOst-Passatströmung, Störung durch Gebirgszüge Südamerika und Südafrika, unterhalb Inversion rel. Luftfeuchtigkeit 80 - 100 %

3 Westwindzone

2

Nord-Ost-Passat

1 Süd-West-Passat

Westwindzone

2 3 4

1) Äquatoriale Tiefdruckrinne (ITC) 2) Subtropische Hockdruckzone (Rossbreiten, Mallungen) 3) Tiefdruckzone d. gemäßigten Breiten 4) Polare Hochdruckgebiete

Orographische Winde - Mistral: Nordströmung im Rhonetal, max. im Rhondelta bei Marseille - Bora: Winter, Strömung aus sibirischem Hoch westwärts über den Balkan, an Dalmatischer Küste Absinken um ca. 1000 m zur Adria (katabatischer Wind), Sturmstärke

Thermalwind (thermische Advektion) Änderung der Windrichtung und -stärke oberhalb der Reibungsschicht (> 5000 ft) - rechtwinklig zum horizontalen Temperaturgradienten (parallel zu Isothermen), Kaltluft liegt links vom Windvektor - Vergleich von W/V verschiedener FL zeigt resultierenden Wind in Richtung Kalt oder Warm - Windgeschwindigkeit abh. von Druckgefälle --> Winddrehung ↑ : Warmluftadvektion, Stabilisierung der Luftmasse (Warmfront) --> Winddrehung ↑ : Kaltluftadvektion, Labilisierung der Luftmasse (Kaltfront) Bodentrog - einheitliche Luftmasse, zyklonale Krümmung, Strömung entgegen Uhrzeigersinn; - Trogachse verläuft längs der stärksten Krümmung, dort liegend die Druckflächen am niedrigsten - in Trogachse (Konvergenzlinie) Hebungsvorgänge durch zusammenfließende Luftmassen - 500 - 1000 km hinter Kaltfront, wenn hochreichende Kaltluft vorhanden - starke konvektive Bewölkung, SHRA / TS, starke horizontale Windscherung Höhentrog - langgestreckte Isohypsenform, im Mittelpunkt niedrigste Druckflächenhöhe, nur in Kaltluft - Darstellung in Höhenwetterkarten, nahe vom Bodentrog, z.T. auch ohne Bodentrog - Cu, Cb, SHRA, TS

Stand: 05.02.2010

Tiefdrucktrog am Boden

Höhentrog

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Konvergenzlinie

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Kaltlufttropfen - Entstehung durch Cut-off-Prozeß (weit nach Süden reichender Höhentrog wird beidseitig von Warmluft abgeschnürt) - nur in Höhenwetterkarten, selten Auswirkungen auf Bodendrucksysteme - langsame Zuggeschwindigkeit - Umströmung von Umgebungsluft - Vorderseite: wolkenarmes Gebiet durch Absinken - Zentrum: hohe Labilität, Cb mit SHRA, TS - Rückseite: Ns mit +RA

Kaltlufttropfen

ITC (Doldrums) - Jahreszeitliche Verschiebung, Juli 5°N - 30°N, Januar 5°N - 20°S - Cb mit Tops Ø FL 550, max. FL 600 - Tropen je nach Breitengrad einfacher oder doppelter Zenitalregen

Lage ITC

Easterly Waves - wellenartige Konvergenzlinien parallel zur ITC - Zugbewegung nach Westen (~15kt), max. 25°N - Winddrehung von E/NE auf N, nach Trogdurchgang SE (hoher Druck, Cu / Cb: SHRA/TS, Squall Lines) - Grundlage für Bildung der meisten trop. Tiefdruckgeb.

Entstehung trop. Depression

Trop. Depression - bodennahe Schicht geschl. Isobare - Wolkenfeld in Form eines Kommas - WS ~33 kt (7 Beaufort) Trop. Sturm - WS 34 - 63 kt (8-11 Beaufort) - um zent. Wolkenfeld Beginn der Ausbildung spiralförmiger Wolkenfelder

Trop. Wirbelsturm

Trop. Wirbelsturm - WS > 64 kt (12 Beaufort) - Entstehung nur über warmen Meeresgebieten (Sommer/Herbst NHKG), - nicht zwischen 6°N/S wegen zu geringer Corioliskraft - Durchmesser ~ 500 km - durch Absinkbewegung im Zentrum fast windstill + geringe Bewölkung, ~ 910 hPa - bei r=50 km max. WS ~ 120 kt - Energiequelle: Wärmeenergie untere Luftschichten + hohe Luftfeuchtigkeit (Freigabe Kondensationswärme) Name Hurrikan Zyklon Taifun Südseeorkan Mauritiusork. Willy-Willies

Region Karibik, Westind. Inseln, Golf von Mexiko Indien Chines. Küste, Japan Südsee (Südpazifik) südl. Indik, Madagaskar Nord-Australien

Stand: 05.02.2010

Zeit Juni-Nov Apr. - Dez Mai - Dez Dez - Apr. Dez - Apr. Nov - Apr.

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Monsun - Windsystem mit halbjährlichem Richtungswechsel ausgelöst durch Verlagerung der ITC - Bereich zw. 30°N/S, süd- u. südostasiatischer Raum + ostafrikanisches Küstengebiet Nordhalbkugel - Sommer: Hitzetief über Zentralasien - Wind vom Meer aus - Südwest-Monsun (starke Niederschläge über Indien) Juni-August - Winter: Kältehoch über Sibirien: Nordost-Monsun November - Februar Südhalbkugel - Süd-Sommer: Indonesien und Nordaustralien W-NW Monsun, November - April starke Niederschläge - Süd-Winter: SO-O Monsun, Mai - Oktober, Trockenheit Windsysteme Afrika - Ghibli (Libyen): südl. Staubsturm, ausgelöst durch Tiefdruckgebiete im Mittelmeerraum, zus. adiabate Erwärmung beim Überqueren der Gebirge - Chamsin (Ägypten): Südsturm, Auslösung s.o., Januar bis Mai: Sandsturm, Winter: Staubsturm - Habub (Sudan): nördl. Staubsturm, ausgelöst durch Tiefdrucktrog (Cb), der über das östliche Mittelmeer zieht, Winter bis Frühjahr (nachmittags), starke Konvektion und Böen --> Sand bis 10.000 ft - Harmattan (südl. Sahara): nordöstl. Staubsturm, ausgelöst durch NE-Passat, Nov. - April, mittlere Höhe 2500 ft Kaltlufteinbrüche - Blizzard: Winter, Nordamerika (Ostküste - Texas) + SHSN, Schneeverwehungen, Turbulenzen - Pampero: antarktische Kaltluft, Argentinien, SüdSüdwest-Wind, Südwinter - Southerly Bursters: SO-Australien, Neuseeland, Kaltlufteinbruch aus Süden im Sommer, Squall-Lines + Tromben SWC

Stand: 05.02.2010

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(Significant Weatherchart)

FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Druckverteilung und Windsysteme im Januar

Druckverteilung und Windsysteme im Juli

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Def. Jetstream Band hoher Windgeschwindigkeit (Kern min. 60 kt) mit einer Länge von mehreren tausend km, Breite von mehreren hundert km und Dicke von einigen km Stärkste Turbulenzen auf zyklonaler (Tiefdruck) Seite

Vertikale Temperaturverteilung Polarfrontjet

Arktikfrontjet (AFJ) - südl. Grenze der arktischen Polarluft (Treibeisgrenze) - FL200 / 70kt / 70°N / nur im Winter Polarfrontjet (PFJ) - Grenze zw. polarer Kaltluft + subtrop. Warmluft - Breite zw. 65 - 70° (Sommer) und 45 - 50° (Winter), Ø 55° - FL300-350 - Ø 100 kt, Max. im Winter (Januar), über Japan bis zu 370 kt möglich - Ausgleich Tiefdruckrinne gem. Breiten durch subtrop. HD-Rinne - Wolkenbildung auf der warmen Seite - bei Kaltfront liegt Jet unmittelbar hinter Wolkenfront - bei Warmfront vor Cirren - unterhalb Tropopause in trop. Warmluft - im Kern max. Neigung der Druckflächen

Subtropenjet (STJ) - Höhenkonvergenz äquatoriale Luft und gem. Luft - FL400 / 80kt / 35°N/S / ganzjährig, Max. Winter - Westwind - unterhalb Tropopause in trop. Warmluft - im Winter ggf. Zusammenlagerung mit PFJ --> hohe Windgeschw. und starke Turbulenzen - Winter 25 - 35°N/S, Sommer 35 - 45°N/S

Lage Polarfrontjet

Subtropenjet

Tropischer Ostjet (TEJ) - starke Erwärmung über indisch/tibetanisch und nordafrikanischem Festland führt zu Temp. + Druckgefälle zum Äquator - FL450-500 / 80kt / 0-15°N Philippinen bis Westafrika / Sommer - Ostwind Polar Night Jetstream (PNJ) - Jetstream in der Stratosphäre - 25 km / 80 kt / 70° N/S / Winter

Stand: 05.02.2010

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Flightplanning Still Air Distance (NAM)

TOF: Take-Off Fuel TCAP: Tank Capacity MALTOW: Max. Allowed Take-Off Weight TF: Tripfuel NAM: Nautical Airmiles LAW: Landing Weight LWC: Longitudinal Windcomponent WS: Windspeed !Holding Fuel = Final Reserve Fuel!

NAM TAS = NM GS

GS

= TAS + LWC

NAM t

= =

TAS x t Dist. / GS

Aviation True Track (Mittelkurs) Mittlere Windkomponente LWC = WS x cos WA (HWC oder TWC siehe Vorzeichen)

Point of Equal Time PET =

Preplanning 1)

ZFW + Est. Altn.-Fuel + Est. Hold.-F. Est. LAWDest.

GS BACK * Dist . [NM] ΣGS

Point of Safe Return (Point of No Return) PSR =

GS BACK * Time [h:mm] ΣGS

2) über Graph Est. Tripfuel ermitteln 3) 5% Est. Tripfuel = Est. Cont. Fuel 4)

Est. LAWDest. + Est. Cont. Fuel Est. LAWDest.Neu

5)

Est. LAWDest.Neu + Est. Tripfuel Est. TOW

6) Est. TOF mit TCAP abgleichen!

Stand: 05.02.2010

Landing Weight at Alternate ZFW + Holding Fuel Est. LAWAltn Final Reserve Fuel - 30 min. Holding 1500 ft + ELEV Contingency Fuel - 5% TF

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Umrechnung Einheiten Längeneinheiten: 1m = 1 NM = 1 NM = 1 LM = 1 inch =

ISA (bezogen auf MSL): Temperatur T0 Θ Dichte ρ0 σ Druck p0 δ Schallgeschwindigkeit a0

3,28 ft 5880 ft 1,852 km 1,609 km 2,54 cm

Massen: 1 lb

=

288 K (15 °C) = T / T0 1,225 kg/m³ = ρ / ρ0 1.013,25 hPa = p / p0 340 m/s

0,454 kg Dichte:

Volumen: 1 gal (US) = 3,785 l 1 gal (UK) = 4,546 l

~ 6 lbs/USgal

Druck: 1 bar

=

14,5 PSI

Konstanten: Lichtgeschwindigkeit Erdbeschleunigung Radius Erde Umfang Erde Gaskonstante Isentropenexponent

c g R U R κ

300.000 km/s 9,81 m/s² 3.440 NM 21.600 NM 287 m²/s²K 1,405

Berechnungen am Großkreis (nicht Prüfungsumfang)

Bogenlänge:

1) Distance A(φA / λA), B (φB / λB)

L = 2π x r x α / 360°

d = arccos (sinφA x sinφB + cosφA x cosφB x cos∆λ) (x 60) [NM] 2) True Course A (α)

 sinϕ B − cosd x sinϕ A α = arccos cos ϕ A x sind  3) Scheitelpunkt

  

Winkelfunktionen: sinα = Gegen/Hyp cosα = An/Hyp tanα = sinα / cosα = Gegen/An Ank² + Gegen² = Hyp² Steigung = Höhe/Strecke (üG) = tanα [%] Radius Erde: 3.440 NM Umfang Erde: 21.600 NM

φS = arccos (sinα x cosφA ) ∆λS = arccos (tanφA / tanφS) λS = ∆λS + λA 4) True Course B (β) β = α + MK 5) True Course Äquator TCE = TCS +/- φS

Stand: 05.02.2010

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(Theta) (Rho) (Sigma) (Delta)