1.
AUFGABE DIESES HANDBUCHS
Dieses
Handbuch liefert alle Informationen, die der Eigentümer oder Benützer zum
Verständnis der Funktionen des Gerätes, zu seinem Einbau, falls nötig zu seiner
Programmierung, zu seiner Wartung und seiner Benützung im Flug benötigt.
Es ist nicht
nötig, dieses Handbuch intensiv durchzuarbeiten, um das Gerät benützen zu
können. Es soll dem interessierten Benützer die Möglichkeit geben, sich
ausführlich über das Gerät zu informieren, um den größten Nutzen aus ihm ziehen
zu können. Notfalls soll man auch einmal nachschlagen können, wenn eine Frage
auftaucht.
Weil die
Hersteller, Segelflieger, davon überzeugt sind, dass ein gutes Handbuch
wesentlich zum Nutzen für den Besitzer eines Instruments beiträgt, haben sie
sehr große Mühe und viel von ihrer Erfahrung über Instrumente für die
Segelfliegerei darin investiert.
Der richtige
Platz für das Handbuch ist in der Lebenslaufakte des Flugzeugs, in dem das
Gerät eingebaut ist! Nur so ist es allen Piloten, die das Gerät benützen, zugänglich.
Vor dem
Einbau des Gerätes und vor allem vor jedem elektrischen Anschluss muss das
Kapitel "Einbau" gelesen werden, vor jedem Öffnen das Kapitel
"Einstellung und Programmierung".
Kapitel 7
("Das Variometer SB-8 im Fluge") ist als Anhang gedacht für den
fortgeschritteneren Piloten. Es ist deshalb so ausführlich, weil der darin
behandelte Stoff in der allgemeinen Literatur über den Segelflug nicht
vorkommt.
Das Handbuch
wird laufend überarbeitet und damit dem neuesten Erkenntnisstand ebenso, wie eventuellen
Änderungen des Gerätes angepasst. Es gilt nur ab der unten definierten
Seriennummer, und auf jeden Fall für das Gerät mit dem es geliefert wurde.
Dieses Handbuch gilt für alle Geräte
des Typs SB-8 ab Seriennummer 6 900
Stand des Handbuchs: Januar 1990
INHALTSVERZEICHNIS
2.8.
Anflug- und Streckenrechner ASR
5. EINSTELLUNG UND PROGRAMMIERUNG
5.2.
Nachstellen des elektrischen Nullpunkts der Geber
5.5.
Programmierung der Polaren
7. DAS VARIOMETER SB-8 IM FLUGE
7.1.
Die 1-Sekunden- und die 3-Sekunden-Anzeige
7.3.
Die Mittelwertanzeige (Integrator)
7.5.
Thermiksuche mit dem Sollfahrtgeber
7.6.
Einfluss der Normalbeschleunigung auf die TE-Vario-Anzeige
2.
SYSTEMBESCHREIBUNG
2.1 Messprinzip
Die
Messwertaufnehmer für Vertikal- und Fluggeschwindigkeit sind von ILEC
entwickelte und patentierte thermische Durchflussmesser mit Heißleiterperlen,
die bei konstanter Temperatur arbeiten. Sie zeichnen sich durch große
Stabilität des Nullpunkts, sehr kurze Ansprechzeit und große Unabhängigkeit des
Eichfaktors von der Temperatur aus. Sie sichern u.a. dem Gerät seine hohe
Präzision.
2.2. Variometerfunktion
Das rohe
Variometersignal wird, vom Sensor kommend, parallel und dauernd, dem 1s-, dem
3-s, und dem Mittelwertfilter zugeführt, deshalb gibt es keine Wartezeit bei
der Umschaltung auf eine andere Antwort oder den Integrator, die Signale werden
dauernd gebildet.
Die Anzeige
des Variosignals kann wahlweise auf das 1s-, oder das 3s-Filter umgeschaltet
werden mit Hilfe des Filterwahlschalters auf der Frontplatte vom Piloten,
entsprechend der Antwort, die er persönlich vorzieht.
1s-Filter: Aktives Filter 2. Ordnung mit
schneller, jedoch stark gedämpfter Anzeige.
3s-Filter: Aktives Filter 1. Ordnung mit dem
Anzeigeverhalten des normalen Stauscheibenvarios
Mittelwertfilter: Ähnlich dem 1s-Filter, jedoch mit erheblich
größerer Zeit der Mittelwertbildung
(Für eingehendere Behandlung der Filter
siehe Abschnitt 7)
2.3. Vario-Tongenerator
Der
Aussteuerungsbereich des Tongenerators beträgt +/- 15 m/s, sodass auch Vertikalgeschwindig-keiten
weit außerhalb des visuell angezeigten Bereichs noch erfasst werden.
Die von Ilec
entwickelte Methode der periodischen Änderung der Höhe des Grundtons hat
gegenüber einem nur unterbrochenen Ton den Vorteil, dass man noch nach beliebig
langer Zeit den Absolutwert des Steigens hören kann, ohne die visuelle Anzeige
zu Hilfe zu nehmen. So hört
man nach kurzer Zeit der Gewöhnung, ob man mit 1 m/s, oder 3 m/s steigt.
Bei einem nur unterbrochenen Ton hört man schon nach einigen Sekunden nur noch
die Tendenz des Signals (Zunahme / Abnahme), nicht mehr jedoch seine absolute
Höhe. Um zu wissen ob, und wie stark man steigt, muss man noch nach-schauen.
Verantwortlich dafür ist, dass der Mensch gewöhnlich kein absolutes Gehör hat.
Mancher
Pilot will diese weitergehende Information nicht haben, oder er hat sich ganz
einfach an den bekannten gewöhnt. Für diesen Fall kann die Modulation mit einem
internen Programmierschalter auf den unterbrochenen Ton umgestellt werden
(siehe "5: Einstellung und Programmierung")
Der Grundton
selbst besteht aus einem Dreiklang, der auf die Dauer angenehmer zu hören ist
als der bekannte Einzelton. Wer es auch hier anders möchte, kann
umprogrammieren auf 2 oder einen einzigen Grundton.
Zusätzlich
können sowohl die Frequenz des Grundtons, als auch die Frequenz der Modulation
(der Unterbrechung), dem persönlichen Geschmack entsprechend (intern)
eingestellt werden.
Die
Lautstärke des akustischen Signals wird automatisch der Fluggeschwindigkeit so
nachgeführt, dass der Ton immer gleich laut empfunden wird, ob bei 70 oder 200
km/h, obwohl das Rauschen des Flugzeugs sich sehr stark ändert (Nach oben hin
ist die Lautstärke natürlich begrenzt. Nur bei Öffnen oder Schließen der
Lüftung ist nachzustellen).
2.4. Sollfahrtgeber
Die Polare,
die für die Berechnung der Sollfahrt benützt werden soll, wird auf der
Frontplatte angewählt ( PN =
Normalpolare, PX = Mückenpolare, z.B.). Die Flächenbelastung ( Gesamtes
momentanes Fluggewicht in kg, geteilt durch die Flügelfläche in qm ), und der
McCready-Wert werden an der Frontplatte eingestellt.
Der
Sollfahrtgeber errechnet die optimale Gleitgeschwindigkeit auf der Basis der
eingestellten Werte und der momentanen meteorologischen
Vertikalgeschwindigkeit. Angezeigt wird der Unterschied zwischen der
tatsächlich geflogenen und der momentanen optimalen Geschwindigkeit, der
Sollfahrt.
Die Anzeige
erfolgt direkt in km/h im Bereich +/- 100 km/h. (Dies ist der
"regeltechnisch" ideale Bereich) Mit dieser eindeutigen Information
kann der Pilot die Sollfahrt leicht und schnell einregeln. (Gegensatz: die
üblichen Sollfahrtgeber. Geben in Wirklichkeit ein Soll-Sinken, keine
Soll-Fahrt. Da das Soll-Sinken stark von der Fahrt abhängt, regelt der Pilot
i.A. schlecht)
Die
Signalverarbeitung im SB-8 erfolgt zeitmäßig so, dass der Regelkreis
Pilot-Flugzeug stabil ist ( bei schlechten Systemen kann der Ausschlag des
Sollfahrtgebers sogar zu-, anstatt abnehmen, obwohl richtig korrigiert wird:
Die "richtige Fahrt" wird hier nie erreicht )
2.5. Sollfahrt-Tongenerator
Bei zu
großer Fahrt hört man ungefähr den gleichen Ton wie bei einer Varioanzeige von
+ 5 m/s, bei zu niedriger Fahrt von ungefähr - 5 m/s. Dieses System erlaubt es
durchaus, mit dem Sollfahrtsignal (in der Betriebsart SF) auch zu kurbeln.
Wenn die
geflogene Geschwindigkeit innerhalb eines von 0 bis +/- 30 km/h einstellbaren
Toleranzbandes um die optimale Gleitgeschwindigkeit ( Sollfahrt ) liegt, wird
der Ton ausgeblendet. Bei Annäherung an die Toleranzgrenze erscheint das Signal
graduell, um Überreaktion des Piloten zu vermeiden.
2.6. Betriebsartenumschaltung
In den
meisten Fällen muss man dem Vario sagen, was es anzeigen soll, visuell und
akustisch; Etwa Vario oder Sollfahrt. Dazu ist es nötig die Betriebsart zu
schalten ( was sich dann auf den verschiedenen Zweitanzeigen tatsächlich
verändert, hängt von der Anzeige-Option ab, siehe nächstes Kapitel).
In der
mittleren Stellung des Schalters ( "AUT") wird die Betriebsart
automatisch von der Fern-steuerung bestimmt, die beiden anderen Stellungen (
"Vario" und "Sollfahrt") übersteuern diese Fernsteuerung
jedoch. Man kann so die Betriebsart selbst festlegen, und den Befehl der
Fremd-Steuerung (Wölbklappe) ignorieren, man braucht dazu nur den
Betriebsartenschalter von "AUT" in die entsprechende Stellung zu
bringen.
In der
fliegerischen Praxis hat sich herausgestellt, dass zur Fremdsteuerung am besten
der Wölbklappenhebel dient ( jeder Flugzeughersteller kennt die besten
Stellungen und die Anordnung der Schalter! ).
Wenn man
keinen Wölbklappenhebel hat, montiert man am besten einen Schalter nahe der
Ruhestellung der linken Hand oder auf dem Knüppel: die Umschaltung besorgt der
Pilot selbst besser als jede Automatik, denn er hat Augen und weiß, was er zu
tun gedenkt, die Automatik weiß das nicht.
Ist keine Fernsteuerung
angeschlossen, dann ist das Gerät bereits in der mittleren Stellung (
"AUT") ein Sollfahrtgeber.
2.7. Anzeige
Je nach
Konfiguration der Zweitinstrumente wird die eingebaute Anzeige automatisch mit
der Betriebsart auf ein anderes Signal umgeschaltet ( 90 % aller Geräte werden
in der sogenannten B-Option ausgeliefert ). Sie sieht folgendermaßen aus: Das
Variosignal wird dauernd auf einem Zweitgerät angezeigt, beim Gleiten ist das
eingebaute Instrument ein Sollfahrtgeber, beim Kurbeln ein Integrator). Um die
Konfiguration der Zweitinstrumente zu berücksichtigen, wird die
Anzeigeum-schaltung intern programmiert. Es können maximal 2 aus den Signalen
"Vario", "Integrator" oder "Sollfahrtabweichung"
angezeigt werden. ( Keine Angst, ILEC hat die Programmierung für die bestellte
Konfiguration schon ausgeführt).
Grundsätzlich
werden die 3 oben genannten Signale am Stecker, der sich hinten am Gerät
befindet, ausgegeben, und zwar dauernd ohne Beeinflussung durch die
Betriebsart. Wenn man hier Zweit-Instrumente anschließt, werden die zugehörigen
Signale also dauernd angezeigt. Dies
ist besonders interessant für Doppelsitzer!
4 Optionen
für das Grundgerät bestimmen die möglichen Konfigurationen, sie sind unten in
einer Tabelle zusammengefasst. Instruktionen für das Anschließen der Anzeigen
sind in Kapitel 3.4., für die Programmierung in Kapitel 5.6.
|
OPTION |
Betriebsart |
Ton |
Hauptgerät |
Zweitanzeige |
|
M = Einblock |
Vario Sollfahrt |
Vario Sollfahrt |
Vario Sollfahrt |
Keine |
|
B = Zweiblock |
Vario Sollfahrt |
Vario Sollfahrt |
Mittelwert Sollfahrt |
RAZ immer Vario |
|
V = Vario fest |
Vario Sollfahrt |
Vario Sollfahrt |
Vario Vario |
DAZ Mittelwert und Sollfahrt |
|
I = Integrator fest |
Vario Sollfahrt |
Vario Sollfahrt |
Mittelwert Mittelwert |
RAZ Vario und RAZ100 Sollfahrt |
Das Einblocksystem ist ideal für kleine
Instrumentenbretter.
Das
Zweiblocksystem liefert alle wichtigen Informationen, ohne eine Taste zu
drücken ( Beim Ein-Blocksystem muss man den "Integrator" durch
Tastendruck abrufen ). Vorteil: Die sehr kurze Vario-anzeige kann ganz oben montiert
werden, der oft starke Abfall der Instrumentenbrettabdeckung stört hier nicht.
Zusätzlich befindet sich die Varioanzeige ganz oben, wo sie hingehört.
Die 2
restlichen Optionen bieten die komplettesten Systeme mit allen 3 wichtigen
Anzeigen gleichzeitig. Nichts wird umgeschaltet, außer dem Ton. Man kann die
Instrumente da hinbauen wo sie am besten hinpassen.
Für
Doppelsitzer ist die hintere Konfiguration völlig unabhängig von der vorderen:
die Signale sind dauernd da.
Zur Wahl des
Anzeiginstrumentes ist noch zu sagen: Rundanzeigen sind prinzipiell schneller
abzulesen als sogenannte Flachbandanzeigen, sie haben auch einen viel kleineren
Parallaxenfehler, zusätzlich ist ihre Skalenlänge viel größer: Der angezeigte
Messbereich kann größer sein. Man sollte daher, wo immer möglich, Rundanzeigen
verwenden.
Zusatzfunktionen
Per
Tastendruck werden außer dem Integrator noch folgende Informationen auf dem
Hauptgerät angezeigt:
Restkapazität
der Batterie:
Auf dem
inneren Rand der Skalenscheibe ist eine separate Batterieskala aus
Punktemustern und eine 0 aufgedruckt. Wenn der Zeiger rechts von oder auf den 4
Punkten steht, dann ist die Batterie noch zu 4/4 voll, steht der Zeiger auf den
3 Punkten, ist sie noch zu 3/4 voll und so fort. Wenn er bei 0 angekommen ist,
dann ist sie praktisch leer. Trotzdem kann dann das SB-8 noch lange betrieben
werden, wenn man alle anderen Lasten abschaltet: es verbraucht sehr wenig Strom
und arbeitet noch bei 9 Volt Batteriespannung.
Außentemperatur:
Wird im Bereich +/- 50 Grad Celsius auf der normalen Skala angezeigt, das heißt, eine große Teilung entspricht 10 Grad Celsius.
2.8. Anflug- und Streckenrechner ASR
Fast alle
Signale, die vom ASR gebraucht werden, übernimmt er vom SB-8, d.h. man stellt
die notwendigen Werte (Flächenbelastung, McCready-Wert, Polare, Betriebsart)
auf dem SB-8 ein und kann sie dann vergessen. Insbesondere braucht man die
Betriebsart nicht extra zu schalten. Ausnahmen von dieser Regel: Wind und
Strecken, sie werden am ASR eingegeben.
Um dies zu
bewerkstelligen, wird der ASR über das vom Hersteller gelieferte Kabel am SB-8
angeschlossen.
2.9. Genauigkeit
Für allgemeine Spezifikationen sehe man
im Prospekt nach.
Höhenfehler:
Der
Eichfaktor ( nicht der Nullpunkt!) des Varios ist von der Luftdichte und damit von
der Höhe abhängig (andere Systeme
sind auch höhenabhängig, nur je nach ihrer Art verschieden, sofern nicht aktiv
kompensiert, was i.a. nur bei sehr teuren Geräten üblich ist ). Bei der Messung
der tatsächlichen Vertikalgeschwindigkeit entsteht ein prozentualer Abfall der
Anzeige von 5 % pro 1000 m Höhenzunahme gegenüber dem flugmechanisch richtigen
Wert ( letzterer berücksichtigt die Zunahme der wirklichen Fluggeschwindigkeit
mit zunehmender Höhe bei gleicher angezeigter Geschwindigkeit, oder anders
gesagt: die Abweichung der TAS von der IAS). Der flugmechanische Wert ist der
richtige Wert für die Sollfahrt.
(Ein
Stauscheibenvario, das die wirkliche Vertikalgeschwindigkeit - wie man sie mit
Stoppuhr und Höhenmesser bestimmen würde - misst, zeigt nach dieser Regel um 5
% pro 1 000 m zu viel an! )
Da der Geber
für den Staudruck ebenfalls einen Abfall mit zunehmender Höhe aufweist,
kompensieren sich die beiden Fehler teilweise für die Sollfahrt. Der noch übrig
bleibende Fehler hängt noch von der Polare des Flugzeugs, der
McCready-Einstellung und der Fluggeschwindigkeit ab, er beträgt etwa - 5 % pro 1000 m Höhenunterschied,
wobei der vom SB-8 selbst ermittelte Variomittelwert als Basis für den
eingestellten McCready-Wert genommen wird.
Der Betrag
des letztendlichen Fehlers der Sollfahrt - im üblichen Höhenband von 400 bis 2
000 m beträgt schließlich nur +/- 4 %, er ist damit geringer als alleine der
Eichfehler der meisten Instrumente. Es kommt noch hinzu, dass er sich so
auswirkt, dass man unterhalb der Eichhöhe des Gerätes, die 1200 m ist, etwas
langsamer fliegt als theoretisch optimal und oberhalb etwas schneller (bis zu 4 %, im normalen Höhenband).
Trotzdem
kann man die Eichhöhe mit Hilfe eines internen Programmierschalters auf 3 000 m
wechseln, für Leute, die immer in großen Höhen fliegen. Ansonsten kann man auch
in großer Höhe den McCready-Wert etwas niedriger einstellen, etwa 0,1 m/s für
jede 1 000 m Höhe. Man liegt dann ziemlich genau richtig.
Genauigkeit des Sollfahrtrechners:
Der Rechner
selbst arbeitet im Bereich von 70 bis 220 km/h sehr genau, besser als +/- 2 %.
Er funktioniert bis 270 km/h, um größere Fehler im extremen Schnellflug zu
vermeiden, jedoch mit geringerer Genauigkeit.
Die
Annäherung der Flugzeugpolaren - auf der die Rechnung letzten Endes basiert -
durch die programmierte Parabel ist bei den meisten Flugzeugen besser als +/- 5
cm/s im wichtigsten Bereich von ca. 70 bis 150 km/h, und besser als +/- 10 cm/s
jenseits davon bis 180 km/h. Dagegen können durch Mückenverschmutzung Unsicherheiten
von gut und gern +/- 50 cm/s in der Polare auftreten!
Abschließende Bemerkung zur Genauigkeit
Wenn man
bedenkt, dass man sowieso nie so genau fliegen kann und die Werte, die im Flug
gemessen werden, sehr ungenau sind und der am wichtigsten bleibende
McCready-Wert über den Daumen gepeilt werden muss, und..... Dann kann man die
Fehler, von denen oben geredet wurde, getrost vernachlässigen.
Worauf es
allerdings sehr wohl ankommt, das ist der NULLPUNKT der Varioanzeige: Wenn er
z.b. 30 cm/s falsch ist, dann kann es passieren, dass man meint, man hielte die
Höhe gerade noch, dabei sinkt man in Wirklichkeit mit 30 cm/s - eine sehr
unangenehme Situation.
3.
EINBAU DES GERÄTES
3.1. Auspacken, Einpacken
Gerät
vorsichtig auspacken und auf Transportschäden inspizieren. Falls beschädigt,
Verpackung aufbewahren, um Anspruch gegen den Transporteur zu unterstützen und
das Gerät zurückzusenden.
Bevor Sie
das Gerät einpacken, aus welchem Grunde auch immer, Anschlussnippel
verschließen, um Verschmutzung des Meßsystems zu verhindern! Benützen Sie eine
große Schachtel und füllen Sie den Zwischenraum mit Styroporchips zur Dämpfung
von Transportstößen.
3.2. Garantie, Rücksendung
Die
Herstellergarantie deckt Fehler im Material und in der Verarbeitung des
Produkts für eine Dauer von 2 Jahren nach Auslieferung. ILEC wird Teile des
Geräts, die sich in der Garantiezeit als fehlerhaft erweisen, ersetzen oder
instandsetzen, vorausgesetzt das Gerät wurde kostenfrei an den Hersteller oder
einen autorisierten Vertreter zurückgesandt, und vorausgesetzt, es war
innerhalb der Grenzen betrieben worden, die in dieser Betriebsanleitung und im
Prospekt festgelegt sind. ILEC übernimmt keine Folgekosten, hervorgerufen durch
den Ausfall eines Gerätes oder seine unsachgemäße Benutzung.
Insbesondere,
wenn Schmutz oder Flüssigkeiten in das Meßsystem eingedrungen sind, wird keine
Garantie gewährt.
Im Fall
einer Störung ( gilt natürlich auch für Fälle außerhalb der Garantie )
beschreiben Sie diese bitte so genau wie irgend möglich, um unnötige Rückfragen
zu vermeiden ( Feststellungen etwa wie "Vario kaputt" werden nicht
immer ausreichend sein ).
Geben Sie
eine Telefonnummer an, unter der man eine zuständige Person erreichen kann!
3.3. Mechanischer Einbau
Bei der Wahl des Einbauortes sind
folgende Gesichtspunkte zu beachten: