IPN ATPL German-Formulas

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FORMELSAMMLUNG ATPL 2010 Stand: 05.02.2010 Seite 1 von 39 General Navigation Departure / Abweitung d = x cos (x 60) [NM] Erdkonvergenz / Meridiankonvergenz / convergency c = MK = x sin m [°] Conversion Angle ca = 1/2 x c [°] Orthodrome / Großkreis / Great Circle Loxodrome / Kursgleiche / Rumbline Azimutgleiche / Line of equal bearings = Latitude [°] m = Mittelwert Lat. [°] 0 = Bezugswert Lat. [°] S = Scheitelpkt. Lat. [°] = Longitude [°] Berechnungen am Großkreis (über Loxodrome) a) Kursänderung (Erdkonvergenz c) TC = x sin m b) Mittelkurs tan = Gegen / An Gegen = x cos m x 60 An = x 60 tan = m cos * c) Anfangskurs = – ½ TC d) Endkurs = + TC e) Distanz D (Hyp) cos = An / Hyp D = An / cos = x 60 / cos Skizze wg. Winkelkorrektur (Messung gegen TN!!!) Nur für geringe Abweichungen bzw. kurze Strecken! Beispiel: A: : 50° N : 130° E (S bzw. W neg. VZ!) B: : 60° N : 150° E TC = (150°-130°) x sin [(50°+60°)/2] = 16° = arctan [(20° x cos55°) x 60 / (10° x 60)] = 49° = 49° - 16°/2 = 41° = 41° + 16° = 57° D = (10° x 60) / cos 49° = 915 NM Mercator Projektion (0-23° N/S) Maßstabszahl an Breitengrad 2 Mstbsz. 2 = Mstbsz. 1 x (cos 2 /cos 1 ) [metrisch] Sonderform: - Oblicque Mercator zur Darstellung einer Orthodrome längs einer Flugstrecke - Transverse Mercator winkeltreu, Loxodrome = Gerade, Orthodrome in Richtg Pole gewölbt, Abstand der Breitengrade von 0° aus zunehmend - Distanzmessung über m 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

    Stand: 05.02.2010 Seite 1 von 39

    General Navigation Departure / Abweitung d = x cos (x 60) [NM] Erdkonvergenz / Meridiankonvergenz / convergency c = MK = x sinm [] Conversion Angle ca = 1/2 x c []

    Orthodrome / Grokreis / Great Circle Loxodrome / Kursgleiche / Rumbline Azimutgleiche / Line of equal bearings = Latitude [] m = Mittelwert Lat. [] 0 = Bezugswert Lat. [] S = Scheitelpkt. Lat. [] = Longitude []

    Berechnungen am Grokreis (ber Loxodrome) a) Kursnderung (Erdkonvergenz c) TC = x sin m b) Mittelkurs tan = Gegen / An Gegen = x cos m x 60 An = x 60

    tan = mcos*

    c) Anfangskurs = TC d) Endkurs = + TC e) Distanz D (Hyp) cos = An / Hyp D = An / cos = x 60 / cos Skizze wg. Winkelkorrektur (Messung gegen TN!!!) Nur fr geringe Abweichungen bzw. kurze Strecken!

    Beispiel: A: : 50 N : 130 E (S bzw. W neg. VZ!) B: : 60 N : 150 E TC = (150-130) x sin [(50+60)/2] = 16 = arctan [(20 x cos55) x 60 / (10 x 60)] = 49 = 49 - 16/2 = 41 = 41 + 16 = 57 D = (10 x 60) / cos 49 = 915 NM

    Mercator Projektion (0-23 N/S) Mastabszahl an Breitengrad 2 Mstbsz. 2 = Mstbsz. 1 x (cos2/cos1) [metrisch] Sonderform: - Oblicque Mercator zur Darstellung einer Orthodrome lngs einer Flugstrecke - Transverse Mercator

    winkeltreu, Loxodrome = Gerade, Orthodrome in Richtg Pole gewlbt, Abstand der Breitengrade von 0 aus zunehmend - Distanzmessung ber m am Kartenrand! Mastab wird mit zunehmender Entfernung von Bezugspkt grer (gltig fr alle Karten!)

    Transverse Mercator-Projektion (90 gedreht):

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 2 von 39

    Lambert'sche Schnittkegel Projektion (10-70 N/S) Constante of Cone

    cc = sin m = TC

    = konst.

    Klaffungswinkel (Lnge der Abwicklung: ccx360) = (1-cc) x 360 Map Convergence (der Meridianwinkel in der Karte) mc = x sin m = x cc = TCKarte

    XTD = 230departure*ca

    [NM]

    XTD = 230cos*sin**30 mm

    XTD: zw. Karten- und Erdkonverg.+ Loxo-/ Orthodrome

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

    Bezugsmeridian 30N + 60N: m = 45N winkeltreu, ~mastabstreu (geringe nderung), m = mittlere Breite = 1/2 Kegelwinkel 1, 2 = Standard Breiten Krmmung+Lage Loxodrome quatorwrts, Krmmung Orthodrome von m weg - fr Nav. Annahme als Gerade! XTD: Cross Track Distance

    Kursmessung Lambert Mittelmeridian 0 ermitteln + eintragen, Kurs am Mittelmeridian messen Alternativ: Anfangs- und Endkurs am jew. Meridian messen und Mittelwert bilden Distanzen knnen direkt entnommen werden (Fehler gering, Erhhung Genauigkeit durch Abschnitts-messung (max. 300 NM) jeweils am Mittelmeridian;

    Auf Mittelbreite 0: Meridiankonvergenz = Map Convergence (MK = mc)

    Kurs gegen jew. Meridian messen, Vergleich mit 08/10 = 0,8 = cc mc = TC

    Polarstereographische Karte (60-90 N/S) cc = 1, MK = mc = = TC Abstand der Breitengrade nimmt mit Polentfernung zu Kartenradius r0 bei beliebigem Breitengrad

    r0 = 2 x R x tan 2)(90

    R = Erdradius bzw. mastblicher Erdradius

    winkeltreu, bis 60 N/S nahezu lngentreu, Lambert + Polarst.: TC2 = TC1 +/- TC + TC - eastbound - TC - westbound Dist. an Mittelbreite!

    S: Stereodrome // GC: Great Circle // RL: Rhumbline

    Grid Convergence (Polarstereogr.) TT = GT - GC ( Grid Convergence bei Bezugsmeridian = 000) Wenn Bezugsmeridian 000: GC = - Bezugsmeridian GT = konst. = Gyro-Kurs! GT - GC TT GT - GV MT

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 3 von 39

    Fehler Kompass (NORDHALBKUGEL): Drehfehler (Querneigungs- + Fliehkraftfehler): - Kurve nach Sd - bersteuern - Kurve nach Nord - untersteuern --> N/S = max. / > 60 max Beschleunigungsfehler: Acceleration/Descent = Anzeige dreht nach N Deceleration/Climb = Anzeige dreht nach S --> O/W = max.

    BANANAS Before North After South ANDS Accelerate North Decelerate South

    Fehler Gyro: ERP: Earth Rotation Parameter = Apparent Wander ERP = 15/h x time x sin [] TW: Transport Wander TW = x sinm

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

    Kurs/Peilung rwK - TC +WCA rwSK - TH - Var. mwSK - MH - Dev. KSK - CH 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)

    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

    1:60-Regel

    Dz [] = ]NM[tofly.Dist60]NM[d

    ]NM[flown.Dist60]NM[d

    Kursverbesserung: 1) Parallelkurs, Korrektur CH um Dz (re. oder li.) 2) Rckkehr zum Soll-Kurs (Gesamtkorrektur!) bei kleinem Korrekturwinkel Verbesserung um 2 x Dz , t2 = t1 bei groem Korrekturwinkel Verbesserung um Dz + 30, t2 [sec] = t1 [min] x Dz x 2 3) Direktflug zum Ziel

    CHneu [] = CHalt + Dz [] + ]NM[togo.Dist60]NM[d

    Dz = additional Drift [] d = lateral displacement (Messung in Karte)

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 4 von 39

    Geschwindigkeiten IAS + Airspeed Indicator Correction (ASI-Tab.) CAS x Kompr.-faktor (Tab., >200 kt + >FL100) EAS + Dichtekorrektur ber Temperatur TAS +/- Windeinflu GS Dichtekorrektur:

    TAS = EAS x 1

    = 0

    ; 1

    = Airspdfctr.

    Machzahl (M):

    M = aTAS

    [TAS, a: kt oder m/s]

    --> a abh. von Temperatur

    Aviat: 1) Schtzung TASest = CAS + (2% / 1000 ft) 2) IOAT --> COAT mit TASest ber Tab. Aviat 3) COAT und FL in Airspeed-Fenster einstellen, TAS ber CAS (auen) ablesen! oder: 1) IOAT und FL in Airspeed-Fenster einstellen, TAS ber CAS (=EAS) bei 0,x (Dichtekorrek- tur aus Compr. factor Tabelle innen) ablesen 2) TAS --> Temperature Rise fr COAT 3) COAT und FL in Airspeed-Fenster einstellen, TAS ber CAS (=EAS) ablesen! True Altitude (TA) 1) PA = FL +/- (QNH-1013) x 27 ft/hPa 2) TA = PA + 0,4% x ISA

    --> Anzeigeinstrument fr M: static

    staticges

    ppp

    a [m/s] = a0 x 0T

    T= 340 m/s x K15K273

    ]K[T

    a [kt] = 39 x ]K[T Aviat: COAT in Airspeed-Fenster unter [Mkt] ein- stellen, unter TAS Machzahl (Wert/100) ab- lesen (ber [10] va)

    Aviat: 2) PA und COAT (blau!) in Altitude-Fenster einstellen, ber QNH-Altitude die TA ablesen Density Altitude (DA) DA = PA + 120 ft/C x (OAT-TISA) TISA = 15 - 2C/1000 ft x PA Aviat: COAT und FL in Airspeed-Fenster ein- stellen --> DA bei Density Altitude abl. Pressure Altitude Flugplatz PA = (1013-QNH) x 27 ft/hPa + ELEV = Anzeige Hhenmesser 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 = 2M*2,01TAT

    TAT: Total Air Temperature (Anzeigewert)

    Windkomponenten LWC = WS x cos (WE) CWC = WS x sin (WE)

    WS: Windspeed WE: Windeinfallswinkel bez. auf Flugzeuglngsachse

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 5 von 39

    Winddreieck: DA = - WCA (bei TT = TC)

    )WCAsin(WS

    )RWAsin(GS

    )WA180sin(TAS

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

    CWC = 10020WA

    x WS

    WCA = TAS60CWC

    Aviat: a) TC, TAS, W/V gegeben WCA und GS gesucht: TC einstellen, Windrichtung (black) einstellen, Schnittpunkt TAS/Wind einstellen --> 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, Windstrke 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 Windstrke kann DA und GS abgelesen werden

    LWC: Longitudinal Wind Comp. (HWC // TWC) EWC: Equivalent Wind Component WA >90 WA CWC waagerecht --> LWC

    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 nachtrglich bercksichtigt) Genauigkeit Koppelort: Fehlerkreisradius (R): = 5% Dist. + (10%WS x t) t [h] = Flugzeit

    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

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 6 von 39

    Radio-Navigation Einteilung Frequenzbnder

    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)

    DVDF = 1,23 x )ft(Alt + 1,23 x )ft(ELEV [NM]

    Umrechnung Wellenlnge/Frequenz

    [m] =

    s1f

    smc

    VLF Reichweite nur durch Sendeleistung begrenzt LF-MF Fading (max. bei Nacht): Interferenzen zw. Boden- u. Raumwellen HF Nutzung Reflexion Ionosphre, Raumwellen

    VDF-Peiler (VHF Direction Finder) - VHF Frequenz 118,000-136,000 MHz Genauigkeitsklassen: A +/- 2 B +/- 5 C +/- 10 VDU: VDF Display Unit (Kompassrose mit LED's je 5)

    !Variation des Standorts Peilsender bercksichtigen! QDM / QDR QUJ / QTE 'QDM grer - grer steuern!' (Abweichung x 2) 'Vom Soll ber Ist + 30' Fremdpeilung BFO: Beat Frequency Oscillator

    NDB (Non Directional Beacon) - LF/MF Empfangsteil ADF (Loop- u. Sense-Antenne) ICAO: 190 - 1750 kHz BRD: 200 - 526,5 kHz Genauigkeit +/- 5 Reichweite Locator: 10 - 25 NM En Route: 25 - 50 NM, ~200 W Verdoppelung Reichweite erfordert Vervierfachung der Sendeleistung! Ksteneffekt: bei RB > 30 und Flughhen < 6000 ft zu bercksichtigen! Strung durch Gewitter + Bodenhindernisse! Dmmerungseffekt: Raumwellenverz. max. SR/SS NDB groer Reichweite: LFN0N A1A

    !Variation an Flugzeug-Pos. bercksichtigen! Quadrantal Error: Ablenkung Funkwellen durch AC-Bauform; max. bez. auf AC-Lngsachse bei 45/135/225/315 Ksteneffekt:

    VOR (VHF Omnidirectional Radio Range) - VHF ICAO: 108,000 - 117,975 MHz TVOR: 108,000 - 111,975 MHz (25-50 W) 100 kHz-Abstnde Enroute VOR: 112,000 - 117,975 MHz (50-200 W) Genauigkeit +/- 2-4 Reichweite (Standard) TVOR 25 - 50 NM VOR 100 - 200 NM Verdoppelung Reichweite erfordert Vervierfachung der Sendeleistung! Ksteneffekt: bei RB > 30 und Flughhen < 6000 ft zu bercksichtigen! Strung durch Gewitter + Bodenhindernisse!

    !Variation an VOR-Pos. bercksichtigen! VOR und DME drfen bei gemeinsamer Kennung nicht weiter als 600 m voneinander entfernt stehen! Messung der Phasendifferenz! VOT: Test-VOR TVOR: Terminal-VOR Drehzahl: 1800 RPM

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 7 von 39

    DME (Distance Measuring Equipment) - UHF ICAO: 960 - 1215 MHz Channel: 17 - 59 fVOR = (CHDME + 1063) / 10 70 - 126 fVOR = (CHDME + 1053) / 10 Reichweite: max. 300 NM D = c [NM/s] x (t - 50s) [s] / 2 t: Gesamtlaufzeit des Impulses 50s: Signalverzgerung in Bodenstation c: Lichtgeschwindigkeit 300.000 km/s Genauigkeit: +/- 0,5 NM oder 3% der Distanz (ICAO, hherer Wert!) +/- 0,25 NM + 1,25% der Distanz (vor 1989)

    Search: 1s/10NM Tracking: kont. Anzeige Slant Range o. GS Velocity Memory: 10 s Anzeige vorheriger Wert bei fehlendem Signal - Warnleuchte! Sekundrradar Abweichung Abfragesignal/Antwortsignal 63 MHz, Laufzeitmessung

    ILS (Instrument Landing System) 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 bis 1,75 x (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 - - - blau Middle Marker (MM) 1300 Hz -. -. -. gelb Inner Marker (IM) 3000 Hz ....... wei --> 75 MHz, Modulation A2

    Primrradar (Impulsreflektion) Pulse Distance PD [s = 10-6s] Pulse Repetition Frequency

    PRF = secn

    [pps]

    Pulse Repetition Interval (Time)

    PRI = PRF1

    theor. Reichweite

    Rtheo = PRF*2c

    [km oder m]

    tats. Reichweite

    Ract = 2c*)TPRI( t

    [km oder m]

    Tt = Totzeit Min. Reichweite

    Rmin = 2c*PD

    [km oder m] Verdoppelung Reichweite erfordert 16-fache Sende-leistung!

    Wetter- & Bodenradar ATC: SHF Reichweite Langstreckenradar: 300 NM Wetterradar: Pencil Beam 9375 MHz (SHF)

    Strahlbreite b[] = D*70

    D: Durchmesser Antennenschssel Mapping Mode: Fan-Shaped Beam (50-60 NM) (Kosekans) Primrradar: Richtung + Entfernung Sekundrradar: Identifizierung + Flughhe

    17 NM

    25 NM

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 8 von 39

    Secondary Surveillance Radar (SSR) - UHF Interrogator (Bodenstation): 1030 +/-0,2 MHz 1,5 - 2 kW Transponder (AC): 1090 MHz, 4096 Codes Mode C: Hhe +/- 50 ft, Angabe in 100ft-Schritten Mode S: Hhe +/- 25 ft

    Radio Altimeter (RA) - SHF Frequenz 4250 - 4350 MHz Genauigkeit +/- 5% bei 1000 - 2500 ft Hhe +/- 2% bei 500 - 1000 ft Hhe +/- 2 ft bei < 100 ft Hhe

    Low Range Radio Altimeter - Anzeige 0 - 2500 ft GND - Hhe Hauptfahrwerk ber Boden High Altitude Radio Altimeter ~1 GHz

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

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 9 von 39

    Load & Trim Schwerpunktverschiebung durch Umladung M x s = L x d Schwerpunktverschiebung durch Zuladung MNeu x s = Lzus. x d(CGneu-Pos. Laderaum) Schwerpunktverschiebung durch Ausladung MNeu x s = LAus. x d(CGneu-Pos. Laderaum) Indexgleichung

    DOI = 2K1K.)fReCG(*DOM neu

    Useful Load = TOF + PL

    M: Gesamtmasse s: Verschiebung des CG L: umgeladene Last d: Abstand der Laderume INDEX = MOMENT/RED.FAKTOR + KONST. DOI: Dry Operating Index DOM: Dry Operating Mass CGneu: Schwerpunkt neu Ref.: Reference Arm K1 / K2: Konstanten LE: Leading Edge (MAC) TE: Trailing Edge Schema: DOM +TOF OM +PL TOM -TF LAM

    Vorderes CG: vS Standardmassen: Bestimmung DOM Cockpit 85 kg / Cabin 75 kg (inkl. Handgepck) Passagiergewichte [kg]

    M W / Charter 83 69 84 andere Flge 88 70 76 Kinder 35

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

    Wgung Flugzeug: ohne nderung: alle 4 Jahre Fleet Mass: alle 9 Jahre --> zul.Abweichung Gewicht 0,5%, CG 0,5%

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 10 von 39

    Aerodynamik / Principles of Flight Auftrieb:

    A = ca x F x 2

    x v [N // kgm/s] Widerstand:

    W = cW x F x 2

    x v [N] induzierter Widerstand: durch Auftrieb verursacht mit dem Quadrat der Geschwindigkeit Di ~ 1/v // cDi ~ 1/(4xv) bei zun. Streckung mit dem Gewicht mit zun. Anstellwinkel mit zun. Dichtehhe schdlicher Widerstand = parasite drag (~ konst.): - Reibungsw. + Formw. = Profilw. - Interferenzw. (Einzelw. Gesamtw.) mit der Geschwindigkeit induzierter Anstellwinkel: Reduzierung des Anstellwinkels durch Strmungsnderung (ind. Drag): eff = - ind Bodeneffekt: beendet wenn Flughhe Spannweite

    dyn. Druck (Staudruck) q = 2

    x v [kg/ms // N/m] Ideales Gasgesetz:

    = RxTp

    Bernoulli: pStat + q = pges = const.

    ca: Auftriebsbeiwert F: Flgelflche [m] : Luftdichte [kg/m] v: Geschwindigkeit [m/s] cW: Widerstandsbeiwert Di = induzierter Widerstand [N] vminDrag bei WI = WS ==> L/D (bzw. A/W) = max ==> Dges = min.

    Rate of Climb: ROC [f/min] = GS [kt] x sin {vY} GS [kt] x GC [%] Gradient of Climb: GC [%] = tan x 100 {vX}

    = NAMh

    x 100 Gleitwinkel:

    Sinkflug tan = A

    W

    cc

    // Gleitzahl =W

    A

    cc

    sin = ga

    g*MasseSchubdtanWiders

    ; a ]s/m[

    Steigflug sin = g*MasseSchub

    -A

    W

    cc

    stat. Horizontalflug S = G x A

    W

    cc

    G=A W=S

    3: bestes Gleiten max. Gleitzahl: induz. W. = paras. W.

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 11 von 39

    Erhhung Stallspeed: > neg. Pfeilung > Gewicht > Bankangle vorderes CG (zus. Erhhung d. Steuerkrfte) Erhhung krit. Anstellwinkel durch den Einsatz von Vorderkanten-Klappen (Krger-Klappen) --> cLmax! Landeklappen reduzieren die Stallspeed, erhhen den Auftrieb und reduzieren den krit. Anstellwinkel --> cLmax!

    Accelerated Stall: n>>1, hohe Geschwindigkeit Deep Stall: vollst. Strmungsabri auf beiden Tragflchen Shock Stall: Verdichtungssto

    Stallspeed:

    max,a

    g1,Sc*F*

    2

    g*mv

    vS = vS,1g x n n = 1 / cos = Auftrieb/Gewicht

    vS,1g: Stallspeed bei 1 g m: Gewicht [kg] g: Erdbeschleunigung 9,81 m/s : Luftdichte [kg/m] F: Flgelflche [m]

    max,ac : max. Auftriebsbeiwert n: Lastvielfaches / Loadfactor : Bankangle

    Manvergeschwindigkeit: vA vS,1g x n

    schwer

    leicht

    schwer,A

    leicht,A

    mm

    vv

    nB = A

    A

    cc

    1

    Strmungsabri vor mech. berbeanspruchung! Hhere vS bei schwerem Flugzeug --> hhere vA zulssig! Erhhtes Lastvielfaches bei Ben m Benlast // FL Benlast

    Kurvenradius:

    tan = g*rv 2

    = gr*2

    v = r x

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

    Rate-1-Turn (bis 250 kt)

    = 710TAS

    Transsonischer Flug: Machscher Winkel sin = 1 / M

    Pfeilung:

    cos

    MM )0(krit)(krit

    Mkrit: Machzahl, bei der rtl. a erreicht wird

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

    Verstrkungsruder gleichsinnig Trimmruder, Hilfsruder + Servotab gegensinnig uere Querruder: nur Langsamflug!

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 12 von 39

    Streckung: = b / tm = AR - Aspect Ratio Seitenverhltnis = 1/ Einstellwinkel - zw. Profilsehne und Lngsachse Anstellwinkel - zw. Profilsehne und Anstrmungsrtg. je grer , desto weiter wandert der Druckpunkt nach vorne Druckpunkt: Angriffspunkt d. Luftkrfte, sym. Profile druckpunktfest (Lage bei 25% Profiltiefe) Neutralpunkt = aerodyn. Zentrum: Nickmomentbeiwert fr alle Anstellwinkel ist gleich Downwash: nach unten gerichtete Randwirbel, die die Anstrmung des Leitwerks beeinflussen knnen

    b: Spannweite [m] tm: mittlere Flgeltiefe [m] MAC: Mean Aerodynamic Chord: Bezugsflgeltiefe eines Rechteck-Flgels mit gleichem Nickverhalten und gleicher Flgelflche Wing loading: Flchenbelastung in kg/m oder N/m bezogen auf Flgelflche!

    Speeds (CAS): vA: Maneuvering Speed vS1: Stall speed clean vS0: Stall speed landing vSR: Reference Stall speed vSR vS1g vS = 0,94 x vS1,g (vSR) vLE: max Landing gear Extended vB: max Ben [66 ft/s] vMO: Max Operating vC: design Cruise [50 ft/s] vD: design Dive [25 ft/s] vMCG: Min. Control Ground vMC(A): 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 v3: v2 + 10 kt at screen height (all eng op) vZF: Zero Flap vX: best angle of climb vY: best gradient of climb / : mit steigender Temp. und steigender Elev. Turbine >22170 kg: n +2,5 / -1,0 (nFE +2,0) Normal

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 13 von 39

    Propeller: Anstellwinkel: zw. Profilsehne und eff. Anstrmgeschw. Einstellwinkel: zw. Profilsehne und Drehebene Geom. Schrnkung: Verringerung Einstellwinkel nach Auen Aerodyn. Schrnkung: Reduzierung Wlbung nach Auen Steigung = Einstellwinkel: theor. 'Vorwrtsbewegung' bei einer Umdrehung (geom. S. / aerodyn. S.) Fester Propeller: - Start/Ldg: geringe Geschw. = groer Anstellwinkel - Reiseflug: hohe Geschw. = kleiner Anstellwinkel --> Erhhung Anstellwinkel: RPM TAS Verstellpropeller:

    - Start/Ldg: geringe Geschw. = kl. Steigung (V RPM)

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

    Constant Speed: Leistungserhhung: 1) RPM - Prop 2) MAP - Throttle Leistungsreduzierung: 1) MAP - Throttle 2) RPM - Prop

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

    TODA / TORA 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 fr ASDA Clearway: Freiflche mit Hindernisfreiheit (min. 500 ft Breite), max. anrechenbare Lnge auf TODA mit 0,5 x TORA! Keine Tragfhigkeit erf.! --> TODA 1,5 x TORA oder bis zum ersten Hindernis 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 Bercksichtigung AntiSkid zul., ohne Reverse Thrust!

    Balanced Field Unbalanced Field

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 14 von 39

    Lrmschutzverfahren: NADP 1/B (in Flughafennhe) 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 NADP 2/A (in grerer 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 --> Lrmschutzverfahren werden nicht angewendet

    Verschmutzter Bahn (Contaminated Runway) Sicht < 2 km Seitenwindkomponente > 15 kt Rckenwindkomponente > 5 kt Bei Windshear, Gewitter u..

    Weitere Anforderungen bei der Departure keine Kurven unter 500 ft Schrglage in Kurven 15 keine Kurven in Komb. mit Leistungsreduzrng.

    Climb-Segments

    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.

    Climb 'low performace'

    Human Performance Hypoxie TUC (Time of useful consciousness) O2-Mangelwirkung: Reaktionsschwelle (Treshold for compensatory reactions) : 7.000 ft Strschwelle: 12.000 ft Krit. Schwelle: 22.000 ft Strschwelle - ohne Druckkabine und O2 10-12.000 ft - mit 100% O2 38.000 ft - mit O2-Druckatmung 43.000 ft Cyanose (Blaufrbung Lippen + Fingerngel) Ebullismus ab 63.000 ft Gasfreisetzung (N2) im Blut Hyperventilation Reduzierung CO2 - hoher pH-Wert (Alkalose), erhhte O2-Bindung, Muskelreizung --> 'Pftchenstellung'

    PA Cabin TUC 43.000 5 - 15s 40.000 15 - 20s 35.000 30 - 90s 30.000 1 - 2 Min. 25.000 3 - 5 Min. 20.000 ~ 30 Min.

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

    0 1

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 15 von 39

    Caisson- / Taucherkrankheit - Haut-Kribbeln / Jucken (Paraesthesien) - Gelenkschmerzen (Bends) - Schmerzen Lunge - Engegefhl, stechende Schmerzen hinter Brustbein, trockener Reizhusten (Chokes) - Neurologische Strungen (Doppelbilder, Sehstrungen, Empfindungsst., Muskelschwche, Ohnmacht Barotrauma - Barosinusitis (Nasennebenhhlen) - Aerotitis (Mittelohr) Unterdruck in Paukenhhle, Eustach'sche Rhre verschlossen--> Vasalvamanver - Barodontalgie (Zahnschmerz) - Hhenmeteorismus (Magen-Darmtrakt)

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

    Gasgesetze: Dalton: patm = pN2 + pO2 + ... [Hypoxie]

    Boyle-Mariotte: 2

    1

    1

    2

    pp

    VV

    [Barotrauma]

    Henry: 2

    1

    2

    1

    pp

    QQ

    [Taucherkrankh.]

    CO - ~250x strker Bindung an Hmoglobin wie CO2 Lungenvolumina: + Atemzugvolumen (0,5 l) + inspiratorisches Reservevolumen (2,5 l) + exspiratorisches Reservevolumen (2,5 l) + Residualvolumen (Restvolumen) (1,5 l) Sehen Myopie Kurzsichtigkeit (Bild vor Netzhaut) Hypermetropie Weitsichtigkeit (Bild 'hinter' Netzhaut) Presbyopie Alterssichtigkeit Hren Presbyakusis Schwerhrigkeit (altersbedingt) vestibulres System: Gleichgewichtswahrnehmung Otolithen = Utriculus und Sacculus lineare Beschleunigung + Schwerkraft Bogengnge Winkelbeschleunigung Kinetose Bewegungskrankheit, ausgelst durch widersprchliche Sinneswahrnehmung Wirkzeiten von Beschleunigungen: 1/100 - 1/1000 s Schlagartige Beschleunigung 1s - 1/10s kurze Beschl. 1 - 5 s lngere Beschl. 5 s lang anhaltende Beschl.

    Kreislauf-Daten: Blutdruck (arteriell): 120/80 mmHg Herzfrequenz: 60 - 80 Schlge/min. Herzzeitvolumen: 5 l/min. Atemfrequenz: 16 Atemzge/min. Atemvolumen: 500 ml O2-Bedarf (Ruhe): 250 ml/min. Pulmonalarterie: O2 CO2 Innenohr: Schnecke (Cochlea): Aufnahme der Gerusche

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 16 von 39

    BMI [kg/m] < 19 untergewichtig 19 - 25 normal 25 bergewichtig Anderson-Modell (Erfahrungserwerb) - kognitive Phase - assoziative Phase - autonome Phase

    Shell Modell: L: Liveware S: Software (Gesetze, Manuals, Verfahren, Software) E: Environment (Umweltfaktoren, Biorhythmus) H: Hardware (Maschine, Instrumente) Entscheidungsverhalten (Modell von Rasmussen): - fhigkeits/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. ruml. Fehleinordnung von Reaktionen (forward and backward leap or overshoot reactions) - gewohnheits. Reaktion in falschem Zusammenhang (habit pattern) - Fehler durch uere Strfaktoren (intrusion) Modell von Reason

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

    Loop

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 17 von 39

    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., hhere Wirtschaftlichkeit in diesem Bereich 90% Schub durch Prop, 10% durch Abgasstrahl hoher Massendurchsatz, kleine Geschw. Free Turbine: sep. Turbine fr Antrieb Prop berwachung: 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 berwachung: N1, EPR, EGT (TIT) Turbojet geringe Luftmasse, hohe Geschw. Blow-In-Doors: Gehuseffnungen im Ansaugbereich, um bei zu geringer Anstrmung Luftmenge zu erhhen

    Nozzle guide vanes: vor Turbine - Erhhung Gasgeschw., Reduzierung Druck Fuel-Control Unit: compressor surge beim Anlaufen vermeiden

    Axialverdichter Verdichterverhltnis 1,1:1 bis 1,2:1 Kompressorstufe: Rotor - Stator Turbinenstufe: Stator - Rotor Radialverdichter Verdichterverhltnis max. 4:1 Druckzunahme durch Impeller und Diffusor etwa gleich geringe Luftmasse Cascade vanes am Auslakrmmer Ausfhrung als zweiflutiger Verdichter mglich Brennkammer: Primrzone ~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 (berdruckturbine): Stator - Druck konst., Rotor - Druckabnahme Nachbrenner: 50-70% Schubsteigerung, 3-facher FF

    JET A -40 C Gefrierpunkt +38C Flammpunkt 0,775 - 0,825 kg/dm JET A1 -50 C Gefrierpunkt +38C Flammpunkt 0,775 - 0,825 kg/dm JET B -60 C Gefrierpunkt -20C Flammpunkt 0,750 - 0,800 kg/dm Aktionsturbine

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 18 von 39

    Feuerlscher Brandklassen A: feste organische Stoffe B: Brnde flssiger o. schmelzender Stoffe C: Gas D: Metall Eignung d. Lschmittel 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 berdruck --> oberhalb FL410: ein Besatzungsmitglied kont. O2

    Kabine: Continuous Flow System, Mischung O2/Luft (Rauch kann in System eindringen), Auslsung bei 14.000 ft Anzahl Masken Sitzpltze * 1,1 --> Max. von 10 Min. oder kompl. Flugzeit, wrd. der die Kabinendruckhhe ber 15.000 ft ist!

    - 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

    - 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 Kabinendruckhhe ca. 8000 ft, pmax 9,0 PSI Alle Hhenanganbe (ft) als Kabinendruckhhe!!!

    Elektro AC-Generator (115V, 400Hz)

    f = 60RPM*lPolpaarzah

    Parallelschaltung 3~ AC-Generatoren - Frequenz - Phasendrehung + -spannung - Spannung Generatorunterbrecher (generator breaker) - Generatorstrung - berspannung Verbindungsunterbrecher (bus tie breaker) - berlast des Generators - berspannung - Asynchronitt Erregerunterbrecher/Feldrelais (exciter breaker) - berspannung

    AC-Generator: Erregerwicklung = Rotor DC-Generator: Erregerwicklung = Stator

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 19 von 39

    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 = f*73,8*]PSI[pTire [kts] f = 1 bei Wasser f < 1 Slush

    'heavy, clean and slow' Radar Separation

    Preceding Following NM Super 4 NM Heavy 6 NM

    Medium 8 NM Super

    Light 10 NM Heavy 4 NM

    Medium 5 NM Heavy Light 6 NM

    Medium Medium/Light 5 NM Non-radar Separation

    Preceding Following time Medium 2 min Heavy Light 3 min

    Medium Light 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

    Kat. VAT [kts] A < 91 B 91 - 120 C 121 - 140 D 141 - 165 E 166 - 210

    VAT = Speed at treshold (1,3 x VSO)

    Sicht-Anflge (Circling Approach)

    Flugzeugkategorie A B C D MDH 400 ft 500 ft 600 ft 700 ft

    Met. Sicht 1500 m 1600 m 2400 m 3600 m

    MDH fr Non-Precision Approaches

    Bodenanlage MDH ILS (nur LLZ) // VOR/DME

    SRA (bis 1/2 NM) 250 ft

    VOR // NDB // VDF (QDM) SRA (bis 1 NM) 300 ft

    SRA (bis 2 NM) 350 ft

    RVR Start

    Bodenanlage RVR/Sicht keine (Tag) 500 m Rand- +/- Mittellinienbef. 250 / 300 m Rand- + Mittellininebef. 200 / 250 m Rand- + Mittellininebef. + mehrfache RVR

    150 / 200 m

    --> hherer Wert fr Kat. D MDH bezieht sich auf Schwelle, sobald Schwelle > 7 ft unter Flugplatzhhe liegt!!! SRA - Surveillance Radar Approach

    Non-Precision Approach MDA/MDH + RVR

    JAR145: Instandhaltung u. Prfung gewerbl. Luftfzg.

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 20 von 39

    Precision Approach (ICAO, Annex 6)

    Kat. DH Vis. RVR CAT I 200 ft 800 m 550 m CAT II 100 - 200 ft 350 (300) - 550

    CAT IIIA 0 -

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 21 von 39

    ICAO, Annex 6 Take-Off Alternate erf., wenn Wetter am Startflughafen geringer als Operating Minima oder eine Rckkehr zur Landung ist aus anderen Grnden unmglich max. Entfernung: - 2-mot: 60 Min. single-engine cruise speed - > 2-mot: 120 Min. one-engine inop cruise speed ETOPS (Extended Twin-engine Operation Performance Standards) ohne ETOPS: innerhalb 60 Min. mu bei eng. failure ein geeigneter Flughafen angeflogen werden knnen mit ETOPS: 75 - 240 Min. (ETOPS en-route Alternate) Destination Alternate mu benannt werden, auer a) die Bedingungen am Zielflughafen sind so gut, da Approach&Landing VFR mglich (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 Rckkehr zur Landung ist aus anderen Grnden unmglich max. Entfernung: - 2-mot: 60 Min. single-engine cruise speed oder: gem ETOPS max. 120 Min. single-engine cruise speed - > 2-mot: 120 Min. one-engine inop cruise speed Destination Alternate mu benannt werden, auer a) Flugzeit < 6 h, am Dest. 2 getrennte RWYs, Wetter (ETA +/- 60 Min.) Ceiling min. 2000 ft, Sicht >5km b) der Zielflughafen ist 'isolated'

    ICAO, Annex 6 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 fr Dest. Aerodrome + 45 Min. + 15% der

    Flugzeit in Reiseflughhe Fuel fr Dest. Aerodrome + 120 Min. Prop (ohne Dest. Alternate) - bei VFR-Conditions am Dest. Aerodrome: Fuel fr Dest. Aerodrome + 45 Min. - bei Isolated Aerodrome: Fuel fr Dest. Aerodrome + 45 Min. + 15% der

    Flugzeit in Reiseflughhe oder Fuel fr Dest. Aerodrome + 120 Min. Cruise Jet (mit Dest. Alternate) - fr 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 fr Dest. Aerodrome + 120 Min. Cruise Jet (ohne Dest. Alternate) - bei VFR-Conditions am Dest. Aerodrome: Fuel fr Dest. Aerodrome + 30 Min. Holding in 1500 ft + Contingency nach Vorgabe Operator - bei Isolated Aerodrome: Fuel fr Dest. Aerodrome + 120 Min. Cruise

    MNPS (Minimum Navigation Performance Specific.) OTS (Organized Track System) - Zeit bei x-ing 30W 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 / 27N - 90N NAT MNPS mit RVSM (Reduced Vertical Separation Minima) (ICAO Doc 7030) RVSM FL290 - FL410 - zwei unabhngige Hhenmesseranlagen - Hhenwarnanlage (Altitude Horn) - Autopilot - Transponder mit Hhenbertragung --> 1000 ft Vertikalstaffelung 10 Min. Longitudinalstaffelung (Mach No. Tec.) 60 NM Lateralstaffelung

    Emergency-Procedure MNPS: wenn Freigabe nicht mglich 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 Flughhe zwischen die normalen Flughhen

    fliegen ber 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

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 22 von 39

    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 '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

    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 Befhigungsberprfung alle 6 Monate - Rest des Kalendermonats wird gutgeschrieben, kann bis zu 3 Monate vor Ablauf absolviert werden!

    Warsaw Convention (1929) + Haager Protocol (1955) Regelung der Rechtsfragen bei der Befrderung von Personen und Gtern im intern. Luftverkehr - Inhalt der Befrderungsdokumente - Haftung des Luftfrachtfhrers keine Gefhrdungshaftung, Haftungsbegrenzung - auer bei schwerem Verschulden! Chicago Convention (1944) Grndung ICAO, Festlegung Freedoms of the Air Tokio Convention (1963) Abkommen ber strafbare Handlungen an Bord eines Flugzeugs und Befugnisse des Luftfahrzeugkommand. Montreal Convention (1966) Haftung bei Flgen von und nach USA, Erhhung Haftungssumme/Person auf 75.000,- $ ohne Entlastungsmglichkeit (Gefhrdungshaftung) Zusatzabkommen von Le Haye (1970) Flugzeugentfhrung Zusatzabkommen von Montreal (1971) Gefhrdung der Sicherheit an Bord oder in Flughfen Montrealer bereinkommen (1999) Erweiterung und Aktualisierung Warsaw Convention 'unification of certain rules for international carriage by air' Haftung / Schadenersatz / Ersatzpflicht bei Versptung Haftungsausschlu- bzw. beschrnkung erst bei Schden > 100.000 Sonderziehungsrechte je Person Rmer Haftungsabkommen (1952) Regelung von Haftungsansprchen Dritter, Gefhrdungshaftung (nicht von Deutschland ratifiziert)

    Semi-Circular Rules (ICAO)

    IFR VFR Odd

    000 - 179 Even

    180 - 359 Odd

    000 - 179 Even

    180 - 359 010 020 015 025 030 040 035 045

    050 ... 060 ... 055 065 ... 270 ... 280 ... 275 ... 285 290 310 300 320 330 350 340 360 370 390 380 400

    410 ... 430 ... 420 ... 440 ...

    RVSM (IFR) Odd

    000 - 179 Even

    180 - 359 050 060

    070 ... 080 ... ... 410 ... 400 450 430 490 470 530 510

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 23 von 39

    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 Hhe des hchsten Hindernisses im Endanflug- bzw. 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 gltig) Dead Reckoning Segment from Fix to Localizer: intersection of Loc at 45, max. 10 NM

    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

    Kat. IAS [kts] OCH [ft]

    Visib. [NM]

    A 100 ~ 400 1,0 B 135 ~ 500 1,5 C 180 ~ 600 2,0 D 205 ~ 700 2,5 E 240 ~ 800 3,5

    SID OIS (Obstacle Identification Surface) mit 2,5% ab DER (Departure End of Runway): ab dieser Hhe werden Hindernisse bercksichtigt! PDG (Procedure Design Gradient) 3,3%, abweichender PDG wird verffentlicht 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 fr 10,8 NM straight flight min. bis 395 ft! Turning Departure track guidance fr 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)

    Aerodrome Reference Code

    No. ref. field length* Ltr. wing span

    Spur-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 - - E 52 - 65 9 - 14

    - - F 65 - 80 14 - 16 *for TO (MTOW, ISA, MSL) ** Radabstand Auenkante Hauptfahrwerk Width of RWY [m]

    Reference-Code Letter RD-No. A B C D E F 1a 18 18 23 - - - 2a 23 23 30 - - - 3 30 30 30 45 - - 4 - - 45 45 45 60

    Prec. Approach RWY min. 30 m! Width of TWY [m]

    A B C D E F

    7,5 10,5 15A

    18 18B 23 23 25

    A Radstand (wheel base) < 18 m; B Radabstand < 9 m;

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 24 von 39

    Reversal Procedure 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 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 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 20.000 - 34.000 265 kt 280 kt / M 0,8**

    ber 34.000 M 0,83 M 0,83 *Holdings nur fr Kat.A+B ** nach Freigabe ATC, niedrigerer Wert gltig

    45/180 80/260 Base Turn Holding Pattern 1) Parallel 2) Teardrop 3) Direct

    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-Flugflche 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 berlappung der protected airspaces, min. 80 NM

    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

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 25 von 39

    Aerodrome Identification beacon Land - grnes Blitzlicht, Wasser - gelbes Blitzlicht TWY Edge Lights: kont. blau TWY Center Line Lights: kont. grn RWY TRH Identific. Lights weie Blitzlichter beiderseits der Schwelle RWY TRH Lights kont. grn RWY Edge Lights var. kont. wei CAT I Appr. Center var. kont. wei CAT I Appr. Crossbar var. kont. wei High Intensity Obstacle L. weies 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 ber IAF oder Zielflugplatz VFR: Start bis Ankunft ber Zielflugplatz

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

    Luftraum

    Sep Service ATC-Cl. Speed

    A all ATCS Yes -

    B all ATCS ATCS Yes -

    C IFR/IFR VFR/VFR ATCS

    ATCS/TAA Yes -

    250

    D IFR/IFR VFR/VFR ATCS TI/TAA Yes 250

    E IFR/IFR ATCS/TI TI Yes No 250

    F IFR/IFR ATAS/FIS FIS No 250

    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)

    VFR B C D E F G

    Distance fr. clouds coc

    1,5 300

    1,5 300

    1,5 300

    1,5 300 coc

    Flight visibility 8/5 8/5 8/5 8 8/5 1,5

    D-CTR: Sicht: 5 km, 1500 m SVFR; Ceiling: 1500 ft, 500 ft SVFR clear of clouds 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

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 26 von 39

    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

    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 ICAOAirReport, 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.)

    AIS (Aeronautical Information Service) AIP (Aeronautical Information Publication) - GEN / ENR /AD, getrennt AIP und AIP VFR - nderungen (langfristig) werden in SUP verffentlicht, nderungen von Karten (auch kurzfristig) + lange Texte, die nicht als NOTAM verbreitet werden knnen - AIP AMDT: Berichtigungen, alle 4 Wochen NOTAM- informiert ber zeitl. befristete nderungen zur AIP (Gltigkeit < 3 Monate) - ASHTAM - Sonderform Red Alert: Aschewolke ber FL250, akt. Ausbruch Orange Alert - Aschewolke unterhalb FL250 Yellow Alert - zeitw. Aktivitt des Vulkans, Vorsicht Green Alert - vulk. Aktivitt ist beendet PIB (Pre-Flight Information Bulletin) - enthlt NOTAM, SNOWTAM und BIRDTAM , NOTAM der letzten 90 Tage und der nchsten 24 h AIRAC- gepl. nderungen (int. System), Verffentlichung alle 28 Tage (keine nderung - in NOTAM: AIRAC NIL), Bekanntmachung gemeinsam mit AIC, fhrt zu Be- richtigung AIP, 'operationaly significant changes'

    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 fr Luftfahrer) - Bekanntmachung von Anordnungen und Infos - NfL I: Durchfhrung des Flugbetriebes - NfL II: Luftfahrtgert und Luftfahrtpersonal

    Pistenzustand

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 27 von 39

    Instruments/Electrics Gyros Kurskreisel / Directional Gyro 2 Freiheitsgrade (=Kardanrahmen), horziontale Achse Fehler: 15/h * sin (Norden: nach rechts) Knstlicher Horizont 2 Freiheitsgrade, vertikale Achse (Scheinlot), Sttzung durch Gewicht Wendezeiger 1 Freiheitsgrad, horizontale Achse, Sttzung durch 2 Rckholfedern

    Fehler Artificial Horizon:

    INS (Inertial Navigation System) Alignment: 20 Min. (mech. Kreisel) IRS (Inertial Reference System) Strapdown Plattform Alignment: 10 Min. (Lasergyro) Genauigkeit Laserkreisel ~ 0,005 Allgemein: Breitengrad kann ber Erdrotation ermittelt und mit Eingabe verglichen werden; Lngengrad wird nicht berprft!!! Beschleunigungsmesser liefern Information ber 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 nur Attitude & Heading

    INS-Plattform

    Farbe Bedeutung

    Weiss akt. Werte&Daten, Turbulenz, vorgew. Modus Grn Regen, akt. Modus, ausgew. Daten Gelb Regen, Warnungen

    Rot Regen, Warnungen Flug- und System-grenzen

    Magenta Regen, Turbulenz, aktive Route, Heading, Kommandoanzeige Blau Himmel

    Modi AP: - SAS Stabilisierung (Ben, Eigenschwing.) - ATT Fluglage (Pitch + Bank) - ALT Flughhe halten - ALT Preselect gew. Flughhe mit VS anfliegen - VS Vertical Speed - IAS/MACH Geschw. halten, whrend Climb ber Anstellwinkel, Level Flight + Sinkflug ber AutoThrust - IAS Preselect gew. Geschw. erreichen und halten - HDG gew. Kurs einnehmen und halten - Track gew. Flugweg ber 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 Fahr- werk und Klappen durch Pilot - FD Flight Director - YD Yaw Damper - BC Back Course (nach GA) - LVL Wings leveled

    AFCS (Automatic Flight Control System) = Autopilot - Auslsereihenfolge Anzeige als In-/Outputsignal - Bedienteileinstellung Anzeige ber Steuerhornpos. CWS-CMD (Control Wheel Steering Command) bei aktiviertem AP Kontrolleingaben durch Piloten mglich, AP hlt 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 fr den gesamten Flug aktiv

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 28 von 39

    ND (Navigation 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 - mastbliche Darstellung Pos. Waypoints & Funk- Nav-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 - mastbliche 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 - mastbliche 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

    PFD (Primary Flight Display) - FMA (Flight Mode Annunciator) - ADI (Attitude Director Indicator) mit FD (Flight Director) - Variometer - TAS - RA / Barometric Altitude EHSI: Heading Pointer: Bearing: Selected Heading: FMS (Flight Management System) - FMS besteht aus: - CDU (Controll & Display Unit) - Datenbank - Daten aus DME, GPS + IRS zur Positionsbe- stimmung! - Funkeinstellung, Treibstoffmanagement, laterale + vertikale Flugwegplanung, Durchfhrung Non- Precision Approaches - Fehler DME max. 0,3NM (95%) EICAS (Engine Indication and Crew Alerting System) FAC (Flight Augmentation Computer) Airbus: Seitenruderkommandos (Yaw Damper), Ruder-trimmung u. Begrenzung, Kompensation bei TW-Ausfall + Einhaltung Flight Envelope u. Geschwindig-keitsberechnung FADEC (Full Authority Digital Engine Control) EFIS (Electronic Flight Instrumtent System) - EGPWS ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitor)

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

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

    Flight Management System 'continuous automatic navigation guidance and performance management' Alerting & Advisory - hchste Prioritt Failure Radio Update - Messaging EHSI & MFDU

    Lichtsignale Start frei Landung frei Rollen frei Zurck, Ldg. fortsetzen Halt Platzrunde fortsetzen RWY freimachen Flugplatz unbenutzbar Zurck Landen und zu Apron

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 29 von 39

    FWS (Flight Warning System) Advisory (versch.) Hinweis Caution (amber) Vorwarnung Warning (red) Warnung GPWS (Ground Proximity Warning System) EGPWS (Enhanced GPWS) zus. Daten von GPS und EFIS, Datenbank mit Gelndedaten (look ahead terrain) Caution Envelope 40 - 60 sec Warning Envelope 20 - 30 sec

    Warnung hhere Prioritt als Alarm! GPWS / EGPWS

    TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) mind. Mode S Transponder erforderlich, um Ausweichempfehlungen zu koordinieren, erst mit Mode C vertikale Ausweichempfehlung mglich (Hhenber-mittlung), max. 30 Intruder TCAS I - nur Traffic Advisorys (TA) = Verkehrswarnungen TCAS II - TA + Resolution Advisorys (RA) = Ausweich- empfehlungen Darstellung akkustische Warnung bei RA VSI - grner bzw. roter Bereich bei RA 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 corrective RA: Handlungsanweisung ('Climb', 'Increase Climb') preventive RA: Flugweg beibehalten ('Monitor VS') Wenn Gefahrenbereich wieder frei 'Clear of Conflict'

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

    850 ft 850 ft

    1200 ft 1200 ft

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 30 von 39

    Metereologie Allgemein: Windpfeil 50 kt 10 kt 5 kt

    Antizyklone = Hoch Zyklone = Tief

    Idealzyklone nach Bjerknes 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: Auflsungszeit = Bildungsdauer - Advektionsnebel: Festland Winter: feuchte subtrop. Luft ber gefrorenem Boden, Auflsung dauert bis zu mehreren Tagen (erst wenn Boden erwrmt ist), 700 - 2000 ft; Bildung ber Wasser analog - Verdunstungsnebel = Seerauch, Wasser +10C wrmer als Luft, Island - Mischungsnebel / Frontalnebel: in der Nhe von Warmfronten - Freezing Fog - Orographischer Nebel: 'Wolke' - adiab. Abkhlung bei Hebung an Hindernissen

    Wolkenarten

    http://www.wolken-online.de/wolkenatlas.htm

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 31 von 39

    Niederschlge Schauer: Cu / Cb, bis zu 45 Min. 1-20 km Flchenniederschlag: Ns (As, Sc, St) Mischwolken: As / Ns RA / SN / +RA / +SN Cb SHRA / SHSNRA / SHSN Graupel (SHGS): Zusammenfrieren von Schneekristallen mit kleinen Wassertrpfchen durch Aufwind in Cb Hagel (SHGR): wie Graupel, jedoch grere Wassertrpfchen mit Freisetzen von Gefrierwrme, 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 unterkhlt und gefriert beim Auftreffen auf Oberflche. Eiskrner (PE): wir FZRA, allerdings gefrieren in der Luft, Vorstufe von FZRA Gefrierender Sprhregen (FZDZ): 0 bis -10C in St-Bewlkung Bergeron-Findeisen-Proze: Eiskristallbildung durch Verdunstung der Wassertrpfchen Erst oberhalb -10C Isotherme Niederschlagsbildung!

    Temperaturverlauf FZRA

    Barometrische Hhenstufen

    hPa ft / hPa 1000 27 500 54 250 108 125 216

    Druckhhen

    hPa FL ISA-Temp. 850 FL 50 5 C 700 FL100 -5 C 500 FL180 -21 C 400 FL240 -33 C 300 FL300 -45 C 250 FL340 -53 C 200 FL390 -56 C

    Temperaturgradienten Trockenadiabater TG: 3 C/1000 ft (ungesttigte Luft) 1 C/100 m Feuchtadiabater TG: ~ 2 C/1000 ft (gesttigte Luft) 0,3 - 0,9 C/100 m Stabilitt/Labilitt TG < 3/1000 ft absolut labil TG = 3/1000 ft indifferent f. trockene Luft TG > 3/1000 ft bedingt labil - Schichtungsgradient > Hebungsgradient - labil = beradiabatisch Temperaturgradient > trockenadiab. TG = absolute Stabilitt (Bsp. Inversion) - Schichtungsgradient < Hebungsgradient - stabil = unteradiabatisch - bedingt labil: labil fr gesttigte Luft / stabil fr trockene+ungesttigte Luft

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 32 von 39

    Geostrophischer Wind (ohne Reibung) - Isobarenparallel - proportional zum horizontalen Druckgradienten - abh. von geographischer Breite (Einwirkung Corioliskraft) Gradientwind (ohne Reibung) - Einwirkung der Zentrifugalkraft bei Strmung um ein Tief --> Reduz. Windgeschw. bei Strmung um ein Hoch --> Erhh. Windgeschw.

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

    Hhenbegriffe 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% * TISA * h[ft] / 27 ft/hPa QNE gleich PA (Hhenwert)

    Einflu der Reibung NHK: SHK: --> Ablenkung Wind in Richtung Tief!

    Winddrehung Nordhalbkugel: --> 30 ber Land / 10 ber Wasser --> bis ~2000 ft --> Windspeed bis 2000 ft 2x // bis 5000 ft 3x Konvergenz in Bodennhe im Tief lst Hebungsproze aus --> Wolkenbildung durch Zyklonalitt Katabatischer Wind (Bergwind) - nachts durch Abkhlung hangabwrts Anabatischer Wind (Talwind) - tags durch Sonneneinstrahlung hangaufwrts

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 33 von 39

    Druckverteilung Erde (Boden) 4 3 2 1 2 3 4 1) quatoriale Tiefdruckrinne (ITC) 2) Subtropische Hockdruckzone (Rossbreiten, Mallungen) 3) Tiefdruckzone d. gemigten Breiten 4) Polare Hochdruckgebiete

    Windsysteme - Chinook: Fhn an den Rocky-Mountains - Scirocco: Sdwind ber dem Mittelmeer, trockene Saharaluft nimmt Feuchtigkeit auf, fhrt zu ergiebigen Niederschlgen ber Griechenland, Dalmatien und Italien - Passat: Inversion in 3 - 5000 ft, Trennung hoch- liegende Weststrmung von Sd-West bzw. Nord- Ost-Passatstrmung, Strung durch Gebirgszge Sdamerika und Sdafrika, unterhalb Inversion rel. Luftfeuchtigkeit 80 - 100 % Orographische Winde - Mistral: Nordstrmung im Rhonetal, max. im Rhondelta bei Marseille - Bora: Winter, Strmung aus sibirischem Hoch westwrts ber den Balkan, an Dalmatischer Kste Absinken um ca. 1000 m zur Adria (katabatischer Wind), Sturmstrke

    Thermalwind (thermische Advektion) nderung der Windrichtung und -strke 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 Druckgeflle --> Winddrehung : Warmluftadvektion, Stabilisierung der Luftmasse (Warmfront) --> Winddrehung : Kaltluftadvektion, Labilisierung der Luftmasse (Kaltfront)

    Bodentrog - einheitliche Luftmasse, zyklonale Krmmung, Strmung entgegen Uhrzeigersinn; - Trogachse verluft lngs der strksten Krmmung, dort liegend die Druckflchen am niedrigsten - in Trogachse (Konvergenzlinie) Hebungsvorgnge durch zusammenflieende Luftmassen - 500 - 1000 km hinter Kaltfront, wenn hochreichende Kaltluft vorhanden - starke konvektive Bewlkung, SHRA / TS, starke horizontale Windscherung Hhentrog - langgestreckte Isohypsenform, im Mittelpunkt niedrigste Druckflchenhhe, nur in Kaltluft - Darstellung in Hhenwetterkarten, nahe vom Bodentrog, z.T. auch ohne Bodentrog - Cu, Cb, SHRA, TS

    Tiefdrucktrog am Boden Konvergenzlinie Hhentrog

    Sd-West-Passat

    Nord-Ost-Passat

    Westwindzone

    Westwindzone

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 34 von 39

    Kaltlufttropfen - Entstehung durch Cut-off-Proze (weit nach Sden reichender Hhentrog wird beidseitig von Warmluft abgeschnrt) - nur in Hhenwetterkarten, selten Auswirkungen auf Bodendrucksysteme - langsame Zuggeschwindigkeit - Umstrmung von Umgebungsluft - Vorderseite: wolkenarmes Gebiet durch Absinken - Zentrum: hohe Labilitt, Cb mit SHRA, TS - Rckseite: Ns mit +RA

    Kaltlufttropfen

    ITC (Doldrums) - Jahreszeitliche Verschiebung, Juli 5N - 30N, Januar 5N - 20S - Cb mit Tops FL 550, max. FL 600 - Tropen je nach Breitengrad einfacher oder doppelter Zenitalregen Easterly Waves - wellenartige Konvergenzlinien parallel zur ITC - Zugbewegung nach Westen (~15kt), max. 25N - Winddrehung von E/NE auf N, nach Trogdurchgang SE (hoher Druck, Cu / Cb: SHRA/TS, Squall Lines) - Grundlage fr Bildung der meisten trop. Tiefdruckgeb. 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 spiralfrmiger Wolkenfelder Trop. Wirbelsturm - WS > 64 kt (12 Beaufort) - Entstehung nur ber warmen Meeresgebieten (Sommer/Herbst NHKG), - nicht zwischen 6N/S wegen zu geringer Corioliskraft - Durchmesser ~ 500 km - durch Absinkbewegung im Zentrum fast windstill + geringe Bewlkung, ~ 910 hPa - bei r=50 km max. WS ~ 120 kt - Energiequelle: Wrmeenergie untere Luftschichten + hohe Luftfeuchtigkeit (Freigabe Kondensations- wrme)

    Name Region Zeit

    Hurrikan Karibik, Westind. Inseln, Golf von Mexiko Juni-Nov

    Zyklon Indien Apr. - Dez Taifun Chines. Kste, Japan Mai - Dez

    Sdseeorkan Sdsee (Sdpazifik) Dez - Apr. Mauritiusork. sdl. Indik, Madagaskar Dez - Apr. Willy-Willies Nord-Australien Nov - Apr.

    Lage ITC Entstehung trop. Depression Trop. Wirbelsturm

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 35 von 39

    Monsun - Windsystem mit halbjhrlichem Richtungswechsel ausgelst durch Verlagerung der ITC - Bereich zw. 30N/S, sd- u. sdostasiatischer Raum + ostafrikanisches Kstengebiet Nordhalbkugel - Sommer: Hitzetief ber Zentralasien - Wind vom Meer aus - Sdwest-Monsun (starke Niederschlge ber Indien) Juni-August - Winter: Kltehoch ber Sibirien: Nordost-Monsun November - Februar Sdhalbkugel - Sd-Sommer: Indonesien und Nordaustralien W-NW Monsun, November - April starke Niederschlge - Sd-Winter: SO-O Monsun, Mai - Oktober, Trockenheit Windsysteme Afrika - Ghibli (Libyen): sdl. Staubsturm, ausgelst durch Tiefdruckgebiete im Mittelmeerraum, zus. adiabate Erwrmung beim berqueren der Gebirge - Chamsin (gypten): Sdsturm, Auslsung s.o., Januar bis Mai: Sandsturm, Winter: Staubsturm - Habub (Sudan): nrdl. Staubsturm, ausgelst durch Tiefdrucktrog (Cb), der ber das stliche Mittelmeer zieht, Winter bis Frhjahr (nachmittags), starke Konvektion und Ben --> Sand bis 10.000 ft - Harmattan (sdl. Sahara): nordstl. Staubsturm, ausgelst durch NE-Passat, Nov. - April, mittlere Hhe 2500 ft Kaltlufteinbrche - Blizzard: Winter, Nordamerika (Ostkste - Texas) + SHSN, Schneeverwehungen, Turbulenzen - Pampero: antarktische Kaltluft, Argentinien, Sd- Sdwest-Wind, Sdwinter - Southerly Bursters: SO-Australien, Neuseeland, Kaltlufteinbruch aus Sden im Sommer, Squall-Lines + Tromben

    SWC (Significant Weatherchart)

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 36 von 39

    Druckverteilung und Windsysteme im Januar

    Druckverteilung und Windsysteme im Juli

  • FORMELSAMMLUNG ATPL 2010

    Stand: 05.02.2010 Seite 37 von 39

    Def. Jetstream Band hoher Windgeschwindigkeit (Kern min. 60 kt) mit einer Lnge von mehreren tausend km, Breite von mehreren hundert km und Dicke von einigen km Strkste Turbulenzen auf zyklonaler (Tiefdruck) Seite Arktikfrontjet (AFJ) - sdl. Grenze der arktischen Polarluft (Treibeisgrenze) - FL200 / 70kt / 70N / nur im Winter Polarfrontjet (PFJ) - Grenze zw. polarer Kaltluft + subtrop. Warmluft - Breite zw. 65 - 70 (Sommer) und 45 - 50 (Winter), 55 - FL300-350 - 100 kt, Max. im Winter (Januar), ber Japan bis zu 370 kt mglich - 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 Druckflchen

    Vertikale Temperaturverteilung Polarfrontjet Lage Polarfrontjet

    Subtropenjet (STJ) - Hhenkonvergenz quatoriale Luft und gem. Luft - FL400 / 80kt / 35N/S / ganzjhrig, Max. Winter - Westwind - unterhalb Tropopause in trop. Warmluft - im Winter ggf. Zusammenlagerung mit PFJ --> hohe Windgeschw. und starke Turbulenzen - Winter 25 - 35N/S, Sommer 35 - 45N/S Tropischer Ostjet (TEJ) - starke Erwrmung ber indisch/tibetanisch und nordafrikanischem Festland fhrt zu Temp. + Druck- geflle zum quator - FL450-500 / 80kt / 0-15N Philippinen bis Westafrika / Sommer - Ostwind Polar Night Jetstream (PNJ) - Jetstream in der Stratosphre - 25 km / 80 kt / 70 N/S / Winter

    Subtropenjet

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    Stand: 05.02.2010 Seite 38 von 39

    Flightplanning Still Air Distance (NAM)

    GSTAS

    NMNAM

    GS = TAS + LWC NAM = TAS x t t = Dist. / GS Aviation True Track (Mittelkurs) Mittlere Windkomponente LWC = WS x cos WA (HWC oder TWC siehe Vorzeichen) Preplanning 1) ZFW + Est. Altn.-Fuel + Est. Hold.-F. Est. LAWDest. 2) ber 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!

    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! Point of Equal Time

    PET = .Dist*GSGSBACK [NM]

    Point of Safe Return (Point of No Return)

    PSR = Time*GSGSBACK [h:mm]

    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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    Umrechnung Einheiten Lngeneinheiten: 1 m = 3,28 ft 1 NM = 5880 ft 1 NM = 1,852 km 1 LM = 1,609 km 1 inch = 2,54 cm Massen: 1 lb = 0,454 kg Volumen: 1 gal (US) = 3,785 l 1 gal (UK) = 4,546 l Druck: 1 bar = 14,5 PSI Konstanten: Lichtgeschwindigkeit c 300.000 km/s Erdbeschleunigung g 9,81 m/s Radius Erde R 3.440 NM Umfang Erde U 21.600 NM Gaskonstante R 287 m/sK Isentropenexponent 1,405

    ISA (bezogen auf MSL): Temperatur T0 288 K (15 C) = T / T0 (Theta) Dichte 0 1,225 kg/m (Rho) = / 0 (Sigma) Druck p0 1.013,25 hPa = p / p0 (Delta) Schallgeschwindigkeit a0 340 m/s Dichte: ~ 6 lbs/USgal

    Berechnungen am Grokreis (nicht Prfungsumfang) 1) Distance A(A / A), B (B / B) d = arccos (sinA x sinB + cosA x cosB x cos) (x 60) [NM] 2) True Course A ()

    sind x cossin x cosdsin

    arccos A

    AB

    Bogenlnge: L = 2 x r x / 360 Winkelfunktionen: sin = Gegen/Hyp cos = An/Hyp tan = sin / cos = Gegen/An Ank + Gegen = Hyp Steigung = Hhe/Strecke (G) = tan [%]

    3) Scheitelpunkt S = arccos (sin x cosA ) S = arccos (tanA / tanS) S = S + A 4) True Course B () = + MK

    Radius Erde: 3.440 NM Umfang Erde: 21.600 NM

    5) True Course quator TCE = TCS +/- S