Was sind die Gründe für Autopilot-Einschränkungen bei Instrumentenanflügen?

Die Tatsache, dass der Autopilot genauer arbeitet als ein Pilot, ist eigentlich die Ursache für die Einschränkung.

Die Entscheidung, die Verwendung des Autopiloten einzuschränken, kommt normalerweise von der Zertifizierungsstelle, nachdem der ILS-Inspektionsflug unberechenbare Schwankungen oder Umkehrungen des Gleitwegs festgestellt hat. Die falschen Signale sind wahrscheinlich auf Interferenzen von der Umgebung oder den Aktivitäten in der Nähe mit der Landebahnausrüstung zurückzuführen.

Fluginspektionsvolumen

Das von Zertifizierungsstellen anhand von ICAO-Empfehlungen erfasste ILS-Volumen liegt unterhalb eines Winkels von 5,25°. Dies bedeutet, dass G/S-Angaben überprüft werden und nur unterhalb dieses Winkels als korrekt erwartet werden.

^Quelle

Aus diesem Grund werden G/S normalerweise von unten abgefangen , es sei denn, es sind spezielle Verfahren vorhanden und es wird besondere Sorgfalt darauf verwendet, die G/S-Angaben zu validieren.

Anomalien im Fluginspektionsvolumen

Innerhalb dieses Volumens können jedoch Bereiche mit falscher und umgekehrter Führung vorhanden sein. Sie werden entdeckt, wenn das ILS in Betrieb genommen und von der Zertifizierungsstelle flugerprobt wird. Beispiel für eine Gleitpfadumkehr während einer Inspektion auf dem Nennhang:

^{( Quelle , Seite 15-97)}

In diesen Bereichen kann sich das ILS-Signal schnell ändern, und wenn der Autopilot aktiv wäre, könnte er auf die Änderungen reagieren, während ein Pilot die Störung wahrscheinlich nicht bemerkt oder sie ignoriert, wenn es nicht für einige Sekunden einem Trend folgt. Ein Pilot mit einem Vertical Situation Display kann den ILS-Fehler visuell bestätigen.

Eine Umkehrung, also eine Führung in die falsche Richtung, kann aufgrund der schnellen Reaktionszeit des Autopiloten zu einem schweren Zwischenfall oder Unfall führen. Wenn solche Umkehrungen während des Inspektionsflugs entdeckt werden, sind Autopilot-Anflüge nicht erlaubt oder während des letzten Segments verboten, wo die Folgen am schlimmsten sein können.

Folgen einer Umkehrung beim Autopilot-Anflug

Die Verwendung des fehlerhaften Signals vom ILS kann das Flugzeug vom Anflugweg ablenken. Unterhalb des Gleitwegs nahe der Schwelle zu sein, ist in der Tat nicht wünschenswert, insbesondere für ein Düsenflugzeug, für das die zur Wiederherstellung der verlorenen Höhe erforderliche Schuberhöhung nicht sofort erreicht werden kann.

Plötzlich höher zu springen ist auch gefährlich. Dies führt zu einem Geschwindigkeitsverlust und möglicherweise zu einem nicht behebbaren Strömungsabriss. Unten sehen Sie ein Beispiel für die Reaktion des Autopiloten auf eine Umkehrung. Während es im zertifizierten Volumen des ILS nicht passiert ist, ist das Prinzip genau das, was in jeder Umkehrung zu finden ist.

Eine Erklärung über den Kontext, in dem es passiert ist

Es wurde lange geglaubt, dass ILS-Funksignale für den Gleitpfad eine falsche Führung bei Winkeln enthalten, die ein Vielfaches der nominellen Anflugneigung sind (z. B. 6° und 9° für 3° G/S), aber es wurde auch angenommen, dass diese falschen Gleitwege waren keine Umkehrungen und würden das Flugzeug sowieso mit einer anderen Sinkgeschwindigkeit zur Schwelle führen (was ausreichen würde, um die Besatzung nach einem falschen Gleitwinkel vor ihnen zu warnen).

Später (2011-2013) wurden jedoch G/S-Umkehrungen, insbesondere nach 9°, für einige Arten von ILS-Antennen beobachtet, ohne dass die Gründe vollständig verstanden wurden. Unter diesen Fällen (Quelle ICAO ):

• Flughafen Schiphol, Niederlande, 2011, KLM, Embraer E190
• Flughafen Murcia, Spanien, 2011, Ryanair, Boeing 737-800
• Flughafen Charles de Gaulle, Frankreich, 2012, Air France, A340 ( BEA-Bericht )
• Flughafen Treviso, Italien, 2013, Ryanair, Boeing 737-800
• Flughafen Eindhoven, Niederlande, 2013, Ryanair, Boeing 737-800.

Schwerer Vorfall in Eindhoven, Mai 2013

Eine B738 mit Autopilot flog einen nicht stabilisierten Anflug, bei dem das G/S von oben erfasst worden war. Beim Erreichen des 9°-Gleitwegbereichs, bei 0,85 NM von der Schwelle, neigte sich das Flugzeug plötzlich auf 24° und stieg von 400 auf 1.000 Fuß. Die Fluggeschwindigkeit sank auf 100 kt, der Stick Shaker wurde aktiviert:

^{Quelle . Originalquelle: Bericht des Dutch Safety Board}

Aus der von der niederländischen Agentur durchgeführten Untersuchung geht hervor, dass die tatsächliche Anleitung um 6° und 9° vollständig umgekehrt ist:

^Quelle

Als teilweise Minderungsmaßnahme änderte Boeing die Software des Flugsteuerungscomputers, um die Steigungsrate im G/S-Modus zu begrenzen. Die BEA empfahl den Herstellern auch, die Erfassung des G/S durch ein Flugzeug zu verhindern, das sich nicht auf dem veröffentlichten Gleitpfad befindet.