Cockpit ontwerpanalyse

Transcriptie

1 Hogeschool van Amsterdam Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Cockpit ontwerpanalyse 2A1H1 Raisa Ashruf Mike Aydin Rowan Evers Rick de Hoop Niek Mirck Rudy van Oostrom Alex Speet Yoeri Zwanenburg Amsterdam, 5 december 2007

2 Inhoudsopgave Samenvatting 1 Summary 2 Inleiding 3 1. Basic six Luchtdruk Instrumenten Luchtdruk Airspeed indicator Altimeter Vertical speed indicator Gyroscopische Instrumenten Gyroscoop Attitude indicator Turn coördinator Heading indicator Eisen Wetgeving Opdrachtgever Functieonderzoek Ontwerp glass cockpit Morfologisch overzicht Mogelijke cockpitsystemen Voor- en nadelen Conclusie Uitvoering glass cockpit Uitwerking ontwerp Lay-out cockpit Weergave scherm Ontwerpaspecten Kosten en baten Conclusie 33 Literatuurlijst 34 GLASSIX A320

3 Samenvatting Dit verslag is het resultaat van een opdracht die ons is gegeven, in het kader van de Hogeschool van Amsterdam, door Holland Air om voor hun een moderne uniforme cockpit voor de toestellen van vliegtuigfabrikant Airbus. De basic six, de zes belangrijkste instrumenten in de cockpit die de piloot informatie geeft over de positie van het vliegtuig, waar het vliegtuig zich bevindt en hoe deze zich verplaatst en met welke snelheden. Drie van de zes instrumenten werken met behulp van luchtdruk, de airspeed indicator, de altimeter en de vertical speed indicator. De luchtdruk wordt veroorzaakt doordat de zwaartekracht van de aarde de luchtlaag die om de aarde naar zich toe trekt. Hoe verder van het aardoppervlak, hoe zwakker de luchtdruk. Op deze werking zijn de altimeter en de vertical speed indicator gebaseerd. De air speed indicator werkt met behulp van de luchtdruk die ontstaat door samendrukking van lucht. De lucht wordt samengedrukt door het vooruit bewegen van het vliegtuig. De overige drie instrumenten werken met behulp van een gyroscoop, de attitude indicator, de turn coördinator en de heading indicator. Gyroscopen hebben als eigenschap dat ze standvastig zijn en de neiging hebben om op één vast punt in de ruimte gericht te blijven. Hierop zijn de attitude indicator en de heading indicator gebaseerd. De turn coördinator werkt door de repressie ontstaat als je een gyroscoop draait. Voor het ontwerp van de cockpit zijn er ook eisen waarmee rekening gehouden moet worden, deze worden gesteld door de wet en door de opdrachtgever. Voor de basic six is vooral EASA van belang omdat dit de enige organisatie is die ook daadwerkelijk een uitvoerende macht is. Onder de eisen van de opdrachtgever valt onder andere dat de cockpit uniform moet zijn, zo licht mogelijke materialen moet gebruiken, makkelijk te onderhouden moet zijn, duurzaam moet zijn, betrouwbaar en veilig moet zijn. De werking van de instrumenten is uit te leggen door middel van een functie blokschema over de gyroscopische instrumenten. In het functie blokschema staat welke stappen er worden gemaakt van het opnemen van de informatie van de instrumenten tot en met de weergave van de informatie aan de piloot. Het ontwerp van de glass cockpit wordt verder uitgewerkt met behulp van een morfologisch overzicht. Het morfologisch overzicht gebruikt de stappen die in het functie blokschema te vinden zijn en voegt aan deze stappen een tabel toe met daarin de verschillende mogelijkheden waarmee deze stappen kunnen worden gedaan. Met behulp van de tabel zijn drie ontwerpen tot stand gekomen die van een klassieke cockpit, die van een vernieuwde cockpit en die van een moderne cockpit. Deze drie ontwerpen maken respectievelijk gebruik van steeds modernere onderdelen. Na de voor- en nadelen tegen elkaar te hebben afgewogen wordt er geconcludeerd dat het, het beste is voor dit project om gebruik te maken van de moderne cockpit bij dit project omdat deze het beste voldoet aan de verschillende eisen die aan de cockpit gesteld worden. Het ontwerp van de moderne cockpit is verder uitgewerkt met een weergave van de cockpit. En gedetailleerde weergaven van de aparte belangrijke onderdelen die op de verschillende beeldschermen in de cockpit te zien zijn. De keuzes op het gebied van lay-out, weergave en plaatsing van de instrumenten in het vliegtuig zijn gebaseerd op een aantal ontwerpaspecten waar rekening mee gehouden moet worden bij het ontwerpen van de cockpit. Namelijk de betrouwbaarheid, het onderhoud, de duurzaamheid, de kosten en de veiligheid. Ook is er een weergave van kosten van onderdelen voor het bouwen van de cockpit. Dan volgt er een conclusie over het project waarin nog een keer kort een verantwoording wordt gegeven voor de keuzes die gemaakt zijn bij het ontwerpen van de cockpit. GLASSIX A320 1

4 Summary This report is the result of an assignment that was given to us, within the context of the Hoge van Amsterdam, by Holland Air. Their assignment was for us to design a modern uniform cockpit that is suitable for every Airbus airplane. The basic-six are the most important instruments in a cockpit, they give the pilot information about the airplane s position, where the plane is and how it moves at different speeds. Out of the six instruments, three of them work with help of air pressure, the airspeed indicator, the altimeter and the vertical speed indicator. The air pressure is being caused by the earth s gravity that pulls the air layer around the earth towards it. The further the earth s surface, the weaker the air pressure gets. This is what the altimeter and the vertical speed indicator are based on. The airspeed indicator is based on air pressure that arises by compression of the air. The other three instruments work with help of a gyroscope, the attitude indicator, the turn coordinator and the heading indicator. The gyroscopes have a property which is rigidity, and they have the tendency to stay concentrated on one spot in a place. This is what the altitude indicator and the heading indicator are based on. The functioning of the turn coordinator is based on the repression that takes place when the gyroscope spins. The design of the cockpit has a lot of demands, which are demanded by the law and the constituent. When it comes to the basis-six, the EASA is important because this is the only organisation that is an executive power. Besides the EASA, there are other coordinating organisations. They can establish standards and principles but they are not an executive power. The ICAO and the ECAC are the other coordinating organisations besides the EASA. The constituent s demands are that the cockpit must be uniform, the materials must be light, easy to maintain, durable, reliable and it must be safe. The functioning of the instruments are being explained by a function block-system diagram about the gyroscopic instruments. This block-system shows how the steps are being made, from taking in the information of the instruments to how they are being reflected to the pilot. The design for the glass cockpit will be explained with help of the morphological overview. In the morphological overview, the steps that were made in the function block-system diagram are being used. There is a table added with several possibilities, they explain the different possibilities of making these steps. With help of the table, three cockpit designs were made. The three designs were: A classic cockpit, a renewing cockpit and a modern cockpit. From the first to the last design, more and more modern equipments are being used. For every line, the advantages and disadvantages are being discussed. After the advantages and the disadvantages were compared, we came to the conclusion that a modern cockpit is the best choice for this project. Because looking at the different demands for the cockpit, this one was the best option. The final design for the cockpit is displayed with help of an image of the entire cockpit. The separate components on different displays are being reflected very detailed. The choices that were made for the lay-out, reproduction and the placing of the instruments in the airplane are based on a couple of design aspects, which need to be kept in mind when designing the cockpit. These design aspects are; reliability, sustainability, safety and the costs. There will also be a reproduction of how much the components for the cockpit will cost. In the end, a conclusion will be written about the project, where there will be a short version of why the chosen choices where made in the design of the cockpit. GLASSIX A320 2

5 Inleiding Wij zijn projectgroep 2A1H1. Holland Air heeft ons de opdracht gegeven om een moderne uniforme cockpit te ontwerpen. Deze zou in elk toestel van vliegtuigfabrikant airbus moeten passen, omdat Holland Air met Airbus gaat vliegen. Bij het ontwerpen van de cockpit richten wij ons tot de basic-six en de eisen die daaraan zijn gesteld door de wet en opdrachtgever. De opdracht hebben wij gekregen in het kader van de Hogeschool van Amsterdam (HvA) met als studie richting aviation studies. Dit is het eerste project voor het propedeuse jaar. De reden dat we dit gekregen hebben is omdat het een projectmatige studie is. Het verslag is maximaal 40 pagina s groot exclusief bijlagen en zou uiteindelijk op 5 december 2007 worden ingeleverd. De kern van het verslag bestaat uit drie hoofdstukken. Dit is volgens het ontwerpproces dat staat beschreven in het boek over, methodische ontwerpen volgens van den Kroonenberg. De basic six bestaat uit luchtdruk instrumenten en gyroscopische instrumenten. Deze moeten voldoen aan eisen voor een cockpit, die zijn gesteld door de wet en de opdrachtgever. Er zit ook een functieonderzoek in die beperkt is tot de gyroscopische instrumenten. (1) Vervolgens komt er een morfologisch overzicht. Met behulp van het morfologisch overzicht worden mogelijke cockpitsystemen samengesteld, die in een voor- en nadelen onderzoek met elkaar worden vergeleken. (2) Na aanleiding van hoofdstuk één en twee, komt er in drie een uitleg over de ontwerpaspecten met vervolgens een ontwerp. Deze wordt getest in de testfase. Waar na er een conclusie wordt getrokken. (3) Er worden verschillende bronnen gebruikt in het verslag. De hoofdbronnen zijn Pallett (1992) en Sanderson (1998), voor veel informatie over de basic-sixinstrumenten. Voor de verslagstructuur is dictaat Wentzel (2007) gebruikt. Overige geraadpleegde bronnen zijn te vinden op pagina (34). De termen- en afkortingenlijst bevinden zich in bijlage IV-V. De termen worden aangegeven door middel van een sterretje boven het woord en is schuin gedrukt. De opdracht die is gegeven door de Hogeschool van Amsterdam staat in bijlage I. Om de structuur van het verslag duidelijk te maken staat er in bijlage II nog een piramidemodel. De planning staat in bijlage III. Deze en de andere bijlagen zijn te vinden in het bijlage boekje die erbij zit. Bijvoorbeeld Ondersteunend studie materiaal. GLASSIX A320 3

6 1. Basic Six In een cockpit zijn de basic six instrumenten aanwezig. Elk geeft belangrijke informatie over stand en gedrag van het vliegtuig aan de piloten. Het onderzoek is hierbij beperkt tot de basic six. Er zijn luchtdrukinstrumenten die geven het gedrag weer van het vliegtuig. Bijvoorbeeld, snelheid en hoogte (1.1). Daarnaast zijn er de gyroscopische instrumenten die de stand weergeven van het vliegtuig. Dus als de piloot wat wil weten of de stand van het vliegtuig. Bijvoorbeeld daalt of stijgt. (1.2) Deze instrumenten moeten voldoen aan de eisen van de luchtvaartautoriteiten en opdrachtgever (1.3). In het functieonderzoek naar gyroscopische meting wordt er een onderverdeling gemaakt in acht deelfuncties van meten tot en met weergaven in de cockpit (1.4). De hoofdbronnen bij dit hoofdstuk zijn Pallett (1992), Jeppesen Sanderson (1998) en Jong (onbekend). 1.1 Druk Instrumenten Lucht bestaat uit een bepaalde substantie, als het vliegtuig klimt neemt de druk en de dichtheid van lucht af (1.1.1). De instrumenten die gebruik maken van luchtdruk, worden op een logische volgorde uitgewerkt zoals ze zich bevinden in de basic six. De airspeed indicator geeft de snelheid van het vliegtuig aan door middel van de lucht die langs het vliegtuig stroomt (1.1.2). Tijdens het vliegen is het genoodzaakt om te weten op welke hoogte het toestel zich bevind, dit wordt weergegeven door de altimeter (1.1.3). Om ervoor te zorgen dat het vliegtuig niet te snelt daalt of stijgt, wordt er gebruik gemaakt van de vertical speed indicator, deze geeft aan hoeveel feet* er per minuut wordt gedaald of gestegen. (1.1.4) Luchtdruk Omdat de primaire bron van lucht voor de luchtdrukinstrumenten de atmosfeer van de aarde zelf is, wordt er uitgelegd hoe de atmosfeer is opgebouwd (a). Vervolgens zal het projectteam het begrip atmosferische druk uitleggen (b). Binnen de atmosfeer zijn er grootheden die op bepaalde hoogtes verschillend zijn. Deze zijn temperatuur, dichtheid en druk (c). Maar omdat deze variabelen niet overal op aarde gelijk zijn, is er een internationaal model ontworpen om het de vliegers en vliegtuig fabrikanten makkelijker te maken (d). Een bewegend lichaam, met een bekende afmeting heeft zowel kinetische als potentiële energie. Als een lichaam dus energie bezit, is het in staat om arbeid te kunnen verrichten, of anders gezegd, een kracht kan uitoefenen en deze over een bepaalde afstand te verplaatsen. Behalve bij lichamen geldt hetzelfde ook voor stromende lucht (e). a Atmosfeer De aardatmosfeer of dampkring is een omhulsel van lucht om de aarde, die uit verschillende soorten gassen bestaat. De voornaamste gassen zijn; Stikstof (N 2 ) 78,084% Zuurstof (O 2 ) 20,946% Argon (Ar) 0,934% Waterdamp (H 2 O) wisselende hoeveelheden Kooldioxide (CO 2 ) 0,032%. Door conventie is deze gasachtige luchtkolom in enkele concentrische lagen verdeeld die vanaf de oppervlakte van de aarde begint. Elk met zijn eigen onderscheidende kenmerken. Kenmerkend voor de troposfeer is dat het een relatief hoge waterdampgehalte bezit. De troposfeer bevat ongeveer 80% van de totale massa aan lucht. Net boven de troposfeer heerst er een grenslaag, genaamd de tropopauze. Deze grenslaag is een laagje lucht waarin overdag sterke menging optreedt, omdat het oppervlak dan door de zon wordt verwarmd. Het warme oppervlak verwarmt de lucht erboven en de warme luchtbellen stijgen op. De grenslaag heeft meestal een hoogte van enkele hon- GLASSIX A320 4

7 derden meters tot 2 a 3km. De hoogte varieert vooral boven land sterk. De grenslaag is het dikst in de middag als het oppervlak al flink opgewarmd is. 's Avonds zakt de grenslaag in tot een dikte van een paar honderd meter. Boven zee is de grenslaaghoogte min of meer constant, omdat het veel langer duurt om de zee op te warmen dan het land. Dit komt door de grote warmtecapaciteit van water. De grenslaag maakt deel uit van de troposfeer, een luchtlaag die zich uitstrekt van het oppervlak tot de tropopauze, bij ons op zo een 10km hoogte. Boven de tropopauze bevindt zich de stratosfeer en de ozonlaag. In de onderste lagen van de stratosfeer blijft de temperatuur gelijk. Boven gemiddeld 20km hoogte neemt de temperatuur weer toe. De stratosfeer heeft anders dan de troposfeer juist een uiterst laag waterdampgehalte. De stratosfeer is heel stabiel, met als gevolg dat er nauwelijks verticaal transport en verticale menging plaatsvindt. Vervuiling die vanuit de grenslaag (tropopauze) net erboven komt kan dan ook nauwelijks verder verticaal omhoog de stratosfeer in. De stratopauze is een barrière voor verticaal transport. Op hogere hoogtes is de atmosfeer verdeeld in de overgebleven luchtlagen, die zijn van onder naar boven de mesosfeer ongeveer 50 tot 80/85km, de thermosfeer ongeveer 80/85 tot 640/700km en de exosfeer ongeveer 700 tot 800km dik. De grenzen tussen de overige lagen heten de mesopauze en thermopauze. In al deze lagen ondergaat de atmosfeer een geleidelijke overgang van zijn kenmerken vanaf zeeniveau naar die aan de randen van de exosfeer waar het met de volledige ruimte fuseert. De waarden en kenmerken binnen de atmosfeer van temperatuur, dichtheid en luchtdruk zijn op zeeniveau en op een hoogte van ft erg belangrijk (bijlage VI). b Atmosferische Druk Door de zwaartekracht wordt de atmosfeer in contact gehouden met het aardoppervlak. De zwaartekracht oefent ook een kracht uit, per oppervlakte-eenheid, op de atmosfeer. (Deze kracht, per oppervlakte-eenheid, wordt druk genoemd) De effecten afkomstig van de zwaartekracht zullen verminderen, naarmate men hoger in gaat ten opzichte van het aardoppervlak. Hierdoor zal er ook een regelmatige vermindering in atmosferische druk plaats vinden. Pascal (symbool Pa) is de SI-eenheid voor druk: 1 Pa = 1 N/m² (1 newton per vierkante meter). Er zijn ook andere eenheden voor druk, deze zijn in een tabel weergegeven in de bijlage. (2) Met toenemende hoogte vermindert de dichtheid en de atmosferische druk terwijl de temperatuur schommelingen maakt. c Temperatuur, Dichtheid en Druk Dichtheid en temperatuur zijn ook nog belangrijke factoren binnen de atmosfeer. Omdat de atmosfeer in contact gehouden wordt met het aardoppervlak, gaat de temperatuur stijgen door geleiding. Hierdoor vermindert de dichtheid van de lucht in de atmosfeer zich, naarmate men hoger gaat. Maar op hogere hoogtes is het toch wat kouder, dit komt omdat de verbinding tussen het aardoppervlak en de atmosfeer kleiner wordt, dus er is een slechtere geleiding. Deze vermindering van temperatuur zal actief zijn tot de tropopauze zelf, waar het dan C is, op een hoogte van ft (vanaf 15 C op MSL). De snelheid van daling van de temperatuur wordt de lapse rate genoemd. In de stratosfeer zal de temperatuur constant blijven tot een hoogte van ft en zal vervolgens weer stijgen naar C tot een hoogte van ft. Maar wat gebeurt er met de dichtheid precies. Dit kan het beste uitgelegd worden door middel van de algemene gaswet (1). De algemene gaswet, ook wel ideale gaswet genoemd, beschrijft het gedrag van ideale gassen onder invloed van druk, volume, temperatuur en aantal deeltjes. Deze formule luidt: p V = n R T Hierin is: p = absolute druk (Pa) (1) V = Volume (m3) n = aantal mol R = gasconstante [8.314 m3 Pa K-1 mol-1] T = Temperatuur (K) GLASSIX A320 5

8 De algemene gasconstante R is 8,31 J mol -1 K -1. Voor het volume V nemen we 1 m 3, dan is er de mogelijkheid om n te berekenen. Want de grootheden die het meest relevant zijn, zijn in dit geval, de temperatuur (in K ) en de druk (in p). Er moet dan alleen opgelet worden dat er de SI-eenheden worden toegepast bij de gewilde grootheden. In dit geval Kelvin en Pascal. p Hierin is: ρ = dichtheid (kg/m ρ gas = M 3 ) P = absolute druk (Pa) (2) R T R = gasconstante [8.314 m3 Pa K -1 mol -1 ] T = Temperatuur (K) M = massa van 1 mol gas Als de n bekent is gemaakt door middel van een berekening, kan de dichtheid van het gas worden berekenen. Om de dichtheid uiteindelijk te berekenen, zijn er weer de volgende grootheden nodig: de temperatuur, de gasconstante, en de druk. Een andere niet-grootheid die wordt gebruikt is de massa van één mol gas (aangeduid met M). Je vindt de massa door het aantal mol n met de molaire massa M te vermenigvuldigen. Nu alle vier waarden bekent zijn kan de dichtheid worden berekend met formule (2) Het verband tussen de temperatuur(y-as) en de dichtheid(x-as) is een exponentiele groei. d Standaard Atmosfeer Om een indicatie van de airspeed indicator, altimeter en vertical speed indicator te krijgen, is het nodig om het verband tussen de luchtdruk, temperatuur, dichtheid variabelen te weten samen met de hoogte. Indien deze indicaties met absolute nauwkeurigheid voorgesteld worden, zouden rechtstreeks maten van de drie variabelen aan alle hoogten moeten genomen worden en gevoerd worden in de geschikte instrumenten als correctie factoren. Dit is inderdaad wel mogelijk maar vraagt om te gecompliceerde eisen. Het is daarom het beste geweest om alle maten en berekeningen op de standard atmosphere* te baseren. De standaard atmosfeer wordt ook wel de Internationale Standaard Atmosfeer (ISA) genoemd. Dit rekenmodel is in het jaar 1946 door de International Civil Aviation Organization (ICAO) internationaal aangenomen waarin de waarden van luchtdruk, temperatuur en dichtheid staan voor verschillende hoogtes, dit alles staat weergegeven in een tabel (bijlage VII). De lucht in ISA is een ideaal gas, dit omdat het een constante en homogene samenstelling heeft. Het is onsamendrukbaar. Het gas is droog, dus het bevat geen waterdamp. Het is niet-viskeus, of anders gezegd, het heeft geen wrijving. Het is schoon, dus heerst er geen vervuiling en het in rust is, dus er is geen wind. e Luchtdrukken rond lichamen Een bewegend lichaam, met een bekende afmeting heeft zowel kinetische als potentiële energie. Als een lichaam dus energie bezit, is het in staat om arbeid te kunnen verrichten, of anders gezegd, een kracht kan uitoefenen en deze over een bepaalde afstand te verplaatsen. Behalve bij lichamen geldt hetzelfde ook voor stromende lucht. Een probleem echter is dat lucht geen concrete afmetingen heeft. Daarom werken we met energie per volume eenheid. De reden waarom lucht potentiële energie bevat is op grond van de afstand van de moleculen ten opzichte van elkaar. Hoe dichter de moleculen bij elkaar zitten, des te groter is de potentiële energie per volume eenheid van de lucht, dit wordt ook we de statische druk genoemd. De energie per volume eenheid van een hoeveelheid lucht is namelijk een druk. Uitleg: E V = 1 2 mv V 2 = 1 2 ρv 2 Hierin is: E = Energie (J) V = Volume (m 3 ) v = snelheid (m/s) ρ = dichtheid (kg/m 3 ) (3) GLASSIX A320 6

9 De eenheid van 2 ρv is: 1 2 kg m 3 m s N, de eenheid van druk. 2 2 kg m 1 = 2 s m 2 N = m 2 Uiteindelijk is 2 m De dynamische druk kan niet net zoals de statische druk gemeten worden door middel van een statische poort. Er is bovendien geen dynamische druk als het lichaam (vanaf nu, een vliegtuig) stil staat. Zonder snelheid zal alleen de statische druk gemeten worden. Statische druk is namelijk altijd aanwezig ook al staat het vliegtuig stil. Zodra het toestel zich in beweging zet komt hier de dynamische druk bij. De dynamische druk wordt indirect gemeten met behulp van een pitot buis. Deze buis bestaat simpelweg uit een tube die met de vliegrichting mee gericht staat (bijlage VII). Omdat de buis lucht bezit, kan er een druk gemeten worden, op het moment dat het tot rust is gekomen. Deze druk wordt de stagnatie druk genoemd, ook wel de totale druk genoemd. Doormiddel van een formule kan nu uiteindelijk de dynamische druk berekend worden. Deze luidt: P = P + P (4) tot dyn stat Hierin is: P tot = Totale druk (Pa) P dyn = Dynamische druk (pa) P stat = Statische druk (Pa) De dynamische druk staat dus gelijk aan het verschil tussen de totale en statische druk: P = P P dyn tot stat Deze druksoorten zijn erg belangrijk geweest in de luchtvaart. Ze zijn nodig om informatie te kunnen geven aan een piloot, nadat ze zijn gebruikt in de meetinstrumenten van de basic six. Voor de duidelijkheid, zijn ze hier nog eens weergeven: De statische druk, p s is de druk van de ongestoorde lucht op vlieghoogte. De dynamische druk, q is de druk dat veroorzaakt wordt door de snelheid van het vliegtuig ten opzichte van de omringende lucht: het is de kinetische energie per volume eenheid. De totale druk, P tot is een maat voor de totale energie per volume eenheid : Air speed indicator De snelheidsindicator is één van de basic-sixinstrumenten. Het wordt gebruikt om de snelheid van een vliegtuig weer te geven. De snelheid wordt weergegeven in knots (knopen). Wanneer een toestel in de lucht zit hebben de piloten de werkelijke snelheid nodig waarmee het toestel vliegt. Hieronder zal de theorie worden uitgelegd van de airspeed indicator (a). Verder zal ook de werking worden uitgelegd (b), de weergave (c) en de snelheid terminologie (d). a Theorie pitot buis De werkelijke snelheid die wordt weergegeven wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van een pitot buis (figuur 1.1). De pitot buis is een uitvinding van de Franse natuurkundige Henry Pitot. De pitot buis wordt alleen gebruikt voor de airspeed indicator, terwijl alle drie de luchtdruk instrumenten (airspeed indicator, altimeter en vertical speed indicator) zijn aangesloten op de statische poort. Het doel Figuur 1.1: De Pitotbuis. 1. Pitot buis 2. Luchtinstroom 3. Vliegrichting GLASSIX A320 7

10 van de pitot buis is het meten van de statische druk, en dit te vergelijken met de totale druk, zodat de dynamische druk berekent kan worden. Pitot buizen kunnen op verschillende plekken op het toestel geplaatst worden, bijvoorbeeld onder de vleugel. Binnen de ASI zijn er vooraf aangenomen waarden waar elk luchtruimdeelnemend land zich aan houdt. Maar dit zijn dus standaard waarden en die gelden vrijwel of eigenlijk nooit in het echt. Dus daarom moet er iets gedaan worden om tot een geldige heersende waarde te komen. Dit wordt gedaan door de dynamische druk te berekenen. Dit wordt gedaan omdat als er alleen uitgegaan zou worden van de ISA waardes er mogelijk levensgevaarlijke situaties ontstaan omdat men gelooft dat ze op een bepaalde hoogte vliegen, ISA geeft dit immers aan. Maar als een ander toestel op een andere flight level vliegt, maar in werkelijkheid op de zelfde hoogte vliegt kunnen ze wel elkaar raken. Zoals al gezegd werken de drie luchtdruk instrumenten op luchtdruk en geven ze allemaal een geldige waarde als de statische druk bekend is. Een pitot buis moet op de juiste locatie van het vliegtuig worden aangebracht waar de luchtstroom erover heen niet word beïnvloed door verschillen van houding van het vliegtuig. De effecten van deze zijn het grootst bij de statische druk meting, wat ook wel zorgt voor een position or pressure error (Positie of Druk Fout). Door deze position error zou het kunnen dat de airspeed indicator en altimeter verkeerde waarden weergeven. Een vertical speed indicator heeft geen last van position errors. zo ontworpen zijn dat het de luchtstroom eroverheen niet verstoord voor íedere vlucht gecontroleerd worden of alles in orde is met de buis. Er moet gecontroleerd worden of deze niet verstopt is met water of vuil. aan het einde van iedere vlucht en wanneer het toestel voorlopig niet zal worden gebruikt de pitot buis afgedekt worden zodat deze niet verstopt zou kunnen raken. Aan het begin van de eerstvolgende vlucht moet de afdekking er natuurlijk van af worden gehaald. een verwarmings element hebben die voorkomt dat de buizen dichtvriezen omdat de pitot buis aan de buitenkant van het toestel zit en te maken heeft met zéér koude temperaturen. b Airspeed Indicator werking De airspeed indicator (figuur 1.2) bevat een druk-meet instrument (1) die bestaat uit een metalen capsule en deze meet de luchtstroom (2) door middel van de pitot druk connector (3). Statische druk wordt aan de buitenkant van de capsule binnengevoerd. De capsule is verbonden aan grote tandwielen en kleine Figuur 1.2: Het proces van de Air Speed Indicator. 1. Drukgevoelig membraan 2. Luchtstroom 3. Pitot buis tandwielen die op hun beurt zijn verbonden aan de wijzertjes. Omdat de capsule kan krimpen of uitzetten worden de grote en kleine tandwielen bewogen, dus uiteindelijk ook de wijzer. Omdat het materiaal van de capsule ook gevoelig is voor temperatuurveranderingen wordt dit tegen gegaan door een bi-metaal strip die de gevoeligheid van de capsule kan veranderen. De relatie tussen capsule afbuiging en snelheid is niet lineair, waardoor het moeilijk is om nauwkeurig een waarde af te lezen. Om de lijn lineair te maken kunnen meerdere dingen gedaan worden, bijvoorbeeld de arm van een hefboom veranderen wanneer afbuigingen van de capsule plaatsvinden. Hierdoor wordt het mechanisme en beweging van de wijzer groter bij kleine afbuigingen en kleiner bij grote afbuigingen. c Weergave Er zijn verschillende manieren om de snelheid van het toestel weer te geven, omdat er zoveel verschillende soorten toestellen zijn. De snelheids meter van een Cessna is pneumatisch en niet servo-operated zoals de snelheids meters van de Airbus en Boeing toestellen. (figuur 1.3) Figuur 1.3: Airspeed indicator 1. Normale vliegsnelheid met de flaps uitgeklapt 2. Normale vliegsnelheid met flaps ingetrokken 3. Vliegsnelheid aandacht bij besturing 4. Snelheidsgrens nooit overschrijden GLASSIX A320 8

11 d Airspeed terminologie Vijf termen die te maken hebben met de airspeed. Indicated airspeed (IAS) Is de luchtsnelheid dat rechtstreeks word afgelezen van de luchtsnelheidsmeter van een vliegtuig. Het word gestuurd door een statisch pitot systeem. Computed airspeed Dit is in principe het zelfde als IAS maar dan met correcties betreft Position Errors (PE). De term computed slaat op automatische correcties die worden toegepast door air data computer systeem. Calibrated airspeed (CAS) Dit werkt ook met air data computer systeem, en deze CAS is de berekende snelheid die gecompenseerd is voor de niet lineaire verhouding tussen druk en hoogte. Equivalent airspeed (EAS) Is de luchtsnelheid berekend door de drukverschillen waarbij gebruik word gemaakt van de constante dichtheid van het lucht bij zeeniveau. Dit kan handig zijn bij een grotere hoogte (20.000ft of hoger) waar de lucht zo samengedrukt is. Hierdoor geeft de snelheid indicator abnormaal hoge snelheden aan. True airspeed (TAS) Dit is EAS gecompenseerd voor veranderingen in lucht, temperatuur en dichtheid op verschillende flight levels. Dit wordt ook automatisch gedaan door Air Data Computer systemen Altimeter De altimeter is ook één van de basic-sixinstrumenten die op luchtdruk werkt. De altimeter wordt gebruikt om de hoogte aan te geven. Altimeters werken op hetzelfde principe als barometers, oftewel er wordt een waarde weergegeven gebaseerd op de luchtdruk (a). Binnen de luchtvaart wordt er met luchtdruk altijd de standaard genomen van de International Standard Atmosphere (I.S.A.). Gedurende een vlucht wordt natuurlijk de hoogte scherp gecontroleerd (b) in verband met ander vliegverkeer, maar voornamelijk wordt er met hoogtemeting niets anders gedaan dan de heersende waarden daarbuiten vergelijken met de standaard van ISA. Net zoals bij de ASI en andere instrumenten zijn er andere mogelijke soorten weergave mogelijk zoals analoog of digitaal (c). In de commerciële luchtvaart wordt er gebruikt gemaakt van universele benamingen voor soorten hoogte (d). a Werking Figuur 1.4: De binnenkant van een altimeter 1. Statische poort 2. Druk gevoelige membranen 3. Grote tandwielen 4. Kleine tandwielen 5. Wijzers 6. Afstelknop Altimeters (figuur 1.4) zijn aangesloten op de statische poort (1) en door deze komen de drukgegevens binnen. Op het moment dat de berekende statische druk binnenkomt, gaat er binnen in de hoogtemeter het drukgevoelig onderdeel bestaande uit twee of meerdere capsules, ook wel de membranen (2) genoemd reageren op de druk. De drukgevoelige membranen kunnen uitzetten of krimpen. Wanneer een toestel stijgt en de luchtdruk daalt, zetten de capsules uit. Zo ook wanneer een toestel daalt en de luchtdruk stijgt, krimpen de capsules. Doordat de capsules uitzetten of krimpen, worden de grote tandwielen(3) en kleine tandwielen(4) bewogen, waardoor het mogelijk is dat de 100ft., 1.000ft. en ft wijzers (5) worden gedraaid. De membranen zijn verbonden aan de grote en kleine tandwielen. De grote tandwielen lijken op een kwart van een cirkel, en de kleine tandwielen zijn hele cirkels. GLASSIX A320 9

12 Het complete mechanisme vormt een afgesloten eenheid, met uitzondering op de statische druk eenheid. Het materiaal waar de capsules van zijn gemaakt is elastisch. De mate van elasticiteit hangt van de temperatuur af. Omdat de temperatuur van de lucht zo vaak veranderd zouden de membranen ongewild kunnen uitzetten of krimpen, waardoor uiteindelijk de wijzertjes worden bewogen en dus een verkeerde waarde wordt weergegeven. Om dit tegen te gaan zit er vlak naast de capsules een bimetaal compensator die de gevoeligheid van de membranen kan veranderen, zodat deze temperatuur fouten niet meer zouden voorkomen. Hoewel de data die de hoogtemeter laat zien zeer accuraat is, is het vaak in de meeste gevallen zinloos om te gebruiken omdat de waardes zijn gebaseerd op de standaarden van I.S.A. Daarom worden altimeters geleverd met een handmatige instel knop (6) die het toestaat om de druk op de grond al in te stellen, en ook om de uitkomsten van de altimeter om te zetten naar de waardes die heersen op de desbetreffende plek. Het apparaat bestaat uit twee trommels met tellers. De ene rekent in inch kwik (inch Hg) en de andere in millibar (mb) en ze zitten samen vast aan de draai knop. Waarom er twee zijn is te verklaren door de verschillende gebruiken in de wereld. In Noord-Amerika wordt er alleen gerekend met inch kwik, en in de rest van de wereld met millibar. Als deze knop wordt gedraaid kunnen beide trommels de heersende druk aangeven. Ook is dit apparaat gelinkt aan het meetinstrument zelf, zodat deze ook kan worden gedraaid. De plek waar de capsules zitten, onder welke druk ze ook staan, zit niet in de weg van het draaiende mechanisme. b Weergave Omdat je twee verschillende altimeters hebt, namelijk de pneumatische en de servooperated altimeters zijn er verschillende soorten manieren om de hoogte weer te geven (figuur 1.5). Het is wel bekend dat een altimeter van een kleine Cessna niet te vinden zal zijn in de Airbus A320 en andersom ook niet. In een Cessna is het een ouderwets ingebouwd schermpje en in de nieuwere grote commerciële toestellen is het op een scherm door een computer weergegeven, vlak naast aan de attitude indicator aan de rechterkant ervan. 1. Schaalverdeling 2. Wijzers 3. Afstelknop Figuur 1.5: De analoge weergave van de altimeter. c Q-codes De International Civil Aviation Organization (I.C.A.O.) is een organisatie van de Verenigde Naties die internationale principes en waarden voor de luchtvaart vaststellen. De verzoeken en transmissies die worden gebruikt in de luchtverkeersleiding gesprekken worden universeel benoemd en zijn onderdeel van de I.C.A.O. Q-codes (bijlage XI) van communicatie. Er zijn drie termen die vrijwel altijd worden gebruikt in verband met het instellen van de altimeter en gesprekken met de luchtverkeersleiding: Question Field Elevation (QFE): Zet de barometer tot de heersende druk op het vliegveld, zodat de hoogtemeter 0 aangeeft bij landen en opstijgen. Deze 0 heeft geen betrekking tot boven of onder de zeespiegel liggen. Question Normal Height (QNH): Zet de barometer tot het vliegveld elevation boven zeeniveau, gebaseerd op de standaard van ISA. Wanneer deze wordt gebruikt bij landen en opstijgen is de setting bekend als airport QNH, en elke waarde is pas waardig bij de nabije aanwezigheid van het desbetreffende vliegveld. Standard Altimeter Settings (SAS) met als ingestelde barometrische waarde de standaard van I.S.A. (1013,2mb of 29,92Hg). SAS wordt gebruikt voor vluchten boven de voorgeschreven transitie hoogte (transition altitude). In het Verenigd Koninkrijk is bijvoorbeeld de transitie hoogte 3000ft. tot 6000ft. Hoogtes worden genoemd als Flight Levels. een voorbeeld hiervan: een toestel vliegt op 6000ft.. Zijn flight level is dus FL60. Er worden altijd de laatste twee nullen weggelaten. GLASSIX A320 10

13 Termen die worden gebruikt bij de altimeter instelling procedures 1. Altitude 2. Elevation 3. Height ad 1 ad 2 ad 3 Altitude (hoogte) Is de verticale afstand van een level, punt of object, die geacht wordt boven zeespiegel niveau te zitten. Elevation (verhoging) Is de verticale afstand van een vastgestelde punt, of het nou boven of onder zeeniveau is. Height Is de verticale afstand van een niveau, punt of een voorwerp dat als punt van een gespecificeerd gegeven wordt beschouwd Vertical speed indicator Een piloot moet weten hoe snel hij stijgt, überhaupt wel stijgt, daalt of op een hoogte vliegt dat niet verandert, ook wel level vliegen genoemd. Dit allemaal kan de piloot niet achterhalen zonder dat er een meting wordt gemaakt door het vliegtuig en uiteindelijk op een display in de cockpit wordt weergeven. Deze display wordt de vertical speed indicator (VSI) of ook wel de rate-of-climb indicator genoemd. Als het gaat om de rate-of-climb indicator is er de conventionele vertical speed indicator (a), die verdeeld kan worden onder de liniaire- en logaritmische versie (b) en de instantaneous vertical speed indicator (c). a Conventionele VSI De conventionele vertical speed indicator, vanaf nu de pneumatische vertical speed indicator, meet de mate van verandering in hoogte door middel van statische druk. Het instrument bestaat uit een membraandoos dat is verbonden met een luchtstromingbuis (capillairbuis), dat bevestigd is aan een meet eenheid waarin de statische druk vanuit de atmosfeer binnenkomt. Tijdens het veranderen van de hoogte, verandert de atmosferische druk buitenaf ook, waardoor ook de luchtstromen die in en uit de membraandoos stromen mee veranderen. Hoe sneller het vliegtuig stijgt of daalt, des te sneller de lucht stroomt. Lucht dat uit de membraandoos stroomt, geeft aan dat het vliegtuig stijgt. Lucht dat in de membraandoos stroomt, geeft aan dat het vliegtuig daalt. De vertical speed indicator is schematisch weergeven (bijlage XIIa). Je kunt zien dat de meet eenheid een deel van de poort vormt waar statische druk binnenkomt. Dit geheel is weer verbonden met de binnenkant(interieur) van de membraandoos door middel van een capillair buis. De meet eenheid zorgt ervoor dat er statische druk binnen komt, wat dient voor binnen in de behuizing. Als je horizontaal vliegt (bijlage XIIa, 1), word er statische druk binnen het membraan, én buiten het membraan toegelaten. Omdat er geen verschil ( P) is tussen de twee plaatsen ((1) en (2)) word er via de mechanische deel (4) een 'nul' aangewezen met de aanwijzer. Als het toestel probeert te dalen (bijlage XIIa, 2), zal niet meteen een verschil in druk worden geconstateerd. Op het moment dat het toestel dalende is, waar de druk ook hoger is, zal er direct (hogere) statische druk binnen de membraandoos (1) instromen. Tegelijkertijd zal ook (hogere) statische druk binnen in de behuizing stromen (2), maar dan wel met een langzamere snelheid.(dit omdat de meet unit een verdunning bevat). Uiteindelijk zal er toch een drukverschil aanwezig zijn over de membraandoos waardoor deze uitzet, en zo een negatief antwoord komt te staan op de display, via de mechanische deel (3). Als het toestel daalt (bijlage XIIa, 3) zal in plaats van een hogere statische druk, bij een stijging van het toestel lagere druk heersen zowel in de behuizing en in de membraandoos. Omdat de meet unit een verdunning bevat, zal er minder snel lucht naar buiten gezogen worden, dat van de behuizing af komt. Waardoor er weer een P zal worden ontstaan. Nu zal in de membraandoos (1) de druk lager GLASSIX A320 11

14 zijn dan in de behuizing (2), waardoor de doos zal inzakken. Een weegave voor de piloot zal weer via het mechanisch deel (3) worden gevormd op de VSI. b Lineair of logaritmisch De 'nul' positie van een vertical speed indicator is aan de linker kant gekozen, oftewel de '9 uur' positie. De vertical speed indicator laat zien hoe snel je klimt of daalt in voet per minuut. Als de wijzer onder de '0' staat daalt het toestel. Als de wijzer boven de '0' is, dan stijgt het toestel. En als de wijzer óp de '0' staat blijft het vliegtuig op dezelfde hoogte vliegen. Vertical speed indicators kunnen op twee manieren worden weergeven: 1. De lineaire weergave 2. De Logaritmische weergave ad 1 Lineaire weergave In figuur 1.6 wordt een lineaire schaal verdeling gebruikt. Dit wordt ook wel een klassieke weergave genoemd. Deze weergave wordt minder vaak gebruikt, omdat de schaalverdeling niet overeenkomt met de werkelijkheid. Figuur 1.6: Lineaire 1. Schaalverdeling (lineair) 2. Wijzers ad 2 Logaritmische weergave In figuur 1.7 wordt een algoritmische schaal verdeling gebruikt. Bij de 0 is de schaal groter dan, in dit geval, de 16. Dit heeft als voordeel dat de piloot nauwkeurigere variaties van 'level' vliegen kan waarnemen. Dit is een modernere weergave dan de lineaire VSI. Deze VSI is meer gewild in de luchtvaart. 1. Schaalverdeling (Logaritmisch) 2. Wijzers c Instantaneous VSI De instantaneous VSI (letterlijk vertaalt, de versnelde VSI) is een 'geüpgrade versie' van de pneumatische VSI. Deze VSI had namelijk één groot nadeel: Het tijdsverschil tussen de meting en de weergave, waardoor de piloot zijn informatie laat binnenkrijgt. De instantaneous VSI gebruikt een accelerometer unit, om de vertraging zo goed mogelijk te vermijden. De accelerometer unit zorgt er namelijk voor dat er sneller een drukverschil gemeten word, en dit vooral aan het begin van een stijging of daling. De accelerometer unit (figuur 1.8) waarbij de cilinder (1) een piston (2) bevat en in evenwicht wordt gehouden door een veer (3). Als het vliegtuig een verticale beweging verricht, zal de piston omhoog bewegen bij een daling en omlaag gaan bij een stijging, door een kracht genaamd, acceleration force. Hierdoor zal meteen (versnelde) een verschil in druk worden geconstateerd waardoor de membraandoos zich weer zal meebewegen. En zo word er via het mechanische deel een weergave getoond. 1.2 Gyroscopische instrumenten Figuur 1.7: Logaritmische 1. Cilinder 2. Zuiger 3. Veer Figuur 1.8: versnellingsmeter In een vliegtuig zitten de attitude, turn en bank en de heading indicator, die vallen onder de gyroscopische instrumenten. Een gyroscoop heeft twee belangrijke eigenschappen standvastigheid en precessie (1.2.1). Tijdens het vliegen is het van belang dat je weet hoe je neus (pitch) en je vleugels (bank) tegen over de horizon staan, dit geeft de attitude indicator weer (1.2.2). Tevens heb je nog een instrument voor de stand van je vleugels, voor het maken van strakke en niet te steile bochten, dit is de turn coördinator (1.2.3). Het is van groot belang dat je weet waar je naar vliegt, of je de juiste kant op navigeert daarvoor zit er een heading indicator (richtingskompas) in de cockpit verwerkt (1.2.4). GLASSIX A320 12

15 1.2.1 Gyroscoop Theorie In een vliegtuig zitten twee verschillende soorten gyroscopen (figuur 1.9), single degree freedom en een two degree freedom. Het hart van de gyroscoop is in de vorm van één tol (1). Single degree of freedom is een tol die twee assen bevat waarvan één de tol-as X is(2) en één de as Y is(3), deze wordt toegepast in de turn bank coördinator. Een two degree of freedom heeft één tol as X en twee assen Y en Z (4), deze wordt toegepast in de attitude indicator en in de heading indicator. Op het moment dat de gyroscoop pneumatisch of elektrisch wordt aangedreven en ongeveer omwentelingen maakt per minuut komen zijn zeer belangrijke eigenschappen naar voren, 1. Standvastigheid 2. Precessie ad 1. Standvastigheid Dit is alleen als er sprake is van een vol-cardanische ophanging (de tol opgehangen tussen twee andere assen die telkens 90 graden ten op zichten van elkaar staan). De stand die een gyroscoop eenmaal heeft aangenomen verandert niet ten opzichte van de ruimte. De tol-as blijft altijd naar dezelfde richting wijzen wanneer er geen externe kracht op wordt uitgeoefend. De mate van standvastigheid hangt af van de rotormassa, de rotatiesnelheid en de afstand waarop de rotormassa werkt vanaf het middelpunt. Als er een toename is in één van de elementen zal de gyroscoop standvastiger zijn. ad 2. Precessie Oefenen we een kracht uit op een draaiende gyroscoop, dan komt die kracht pas tot uitdrukking, nadat deze 90 is meegedraaid in de draairichting van de tol. Bijvoorbeeld als een kracht op de tol-as uitgeoefend wordt deze kracht 90 later weergegeven, op het moment dat de gyroscoop zou stilstaan zou deze as zelf kantelen en niet 90 later. Helaas heeft de gyroscoop ook wat nadelige eigenschappen wat zijn nauwkeurigheid kan beïnvloeden. 1. Schijnbare drift 2. Ware drift 3. Transport wander 1. Tol 2. Tol-as X 3. Horizontale as Y 4. Verticale as Z Figuur 1.9: Two degree of freedom gyroscoop ad 1. Schijnbare drift Als de gyroscoop 24 uur lang zou draaien, zal je zien dat na elk uur de gyroscoop 15º is gedraaid (360º/24u =15ºp/u), dit noemen we schijnbare drift. Daarom moet er bij gebruik van de gyroscoop de rotatie van de aarde gecorrigeerd worden. ad 2. Ware drift Een gyroscoop van iets mindere kwaliteit kan door middel van lager wrijving en onbalans in de ophanging van de tol, ongewenst precessie ontstaan. Als je hoogwaardige kwaliteit gyroscoop zal deze nadelige eigenschap veel minder tot niet voorkomen. ad 3. Transport wander De aarde draait van oost naar west, op het moment dat je van het oosten richting het westen vliegt, gaat het proces van de schijnbare drift nog sneller (15º p/u) dan als je van west naar oost vliegt. Een horizontaal uitgelijnde gyroscoop lijkt dus te gaan driften. Deze drift is dus niet schijnbare drift maar transport wander. Maar in de modern glass cockpit wordt niet gebruik van gemaakt van de ouderwetse gyroscoop bij de primaire instrumenten, de ring laser gyroscoop wordt toegepast, deze heeft de eigenschappen schijnbare drift, transport wander en ware drift niet. Deze werkt niet mechanisch dus ook geen slijtage. GLASSIX A320 13

16 1.2.2 Attitude Indicator De attitude indicator ook wel artificial horizon ook wel kunstmatige horizon, is een instrument dat de stand van het vliegtuig weergeeft ten opzichte van de horizon (kunstmatige horizon). De kunstmatige horizon maakt gebruik van de gyroscopische eigenschap standvastigheid (a). Dit instrument (b) is ook zeer belangrijk voor het Instrument Flight Rules (IFR) vliegen, als het weer buiten slecht weer is zie je de horizon niet. a Werking Attitude Indicator (Figuur 1.11) maakt gebruik van een verticale gyroscoop (1), en er wordt gebruik gemaakt van de eigenschap standvastigheid. De gyroscoop is los opgehangen in de behuizing zodat hij vrij kan kantelen (2). Op het moment dat het vliegtuig van pitch veranderd bijvoorbeeld op het moment dat het vliegtuig stijgt (het vliegtuig beweegt om de gyroscoop) zal door middel van standvastigheid de gyroscoop in dezelfde positie willen blijven staan. Dit is mogelijk door de ophanging (3), door middel van een pen (4) word de arm (5) omhoog bewogen en geeft een indicatie weer dat je aan het stijgen bent. Ook geeft de Attitude Indicator een weergave van de bank, bijvoorbeeld als je een hellende bocht naar rechts gaat maken zal de gyroscoop ook door middel van standvastigheid in zijn positie willen blijven staan, dit word mogelijk gemaakt door de roll cardanring (6), aan het eind van deze ring zit een pointer die je vliegtuig weergeeft, als je een bepaalde bank hebt tegen over de horizon kan je dit aflezen in schaalverdeling (7). b Weergave In het display (figuur 1.11) van de attitude indicator, is de kunstmatige weergaven van het vliegtuig aangegeven (1), het rondje is de romp, het hart van het vliegtuig en de twee uitstekende lijnen links en rechts van het hart zitten de zo genaamde vleugels. De gyroscoop kan wat opstartproblemen hebben daarom kan je in het begin van de vlucht de roll (2) en de pitch (3) ingesteld worden zodat ze goed recht geplaatst worden tegen over het display. Als je een bocht gaat maken zijn er bepaalde limieten om een niet te scherpe bocht te maken, dit kan je aflezen op de bank pointer (4) die tevens in graden word weergegeven. Het display wordt verdeeld in twee delen, de kunstmatige lucht (5) en de kunstmatige grond (6) Turn Coördinator Figuur 1.10: Binnenkant attitude indicator 1. Verticale gyroscoop 2. Vrije ophanging 3. Pitch cardanring 4. Horizon referentie arm 5. Horizon referentie 6. Roll cardanring 7. Bank indicator Figuur 1.11: Attitude indicator weergave 1. Kunstmatige vliegtuig 2. Roll trim 3. Pitch trim 4. Bank pointer 5. Kunstmatige lucht 6. Kunstmatige grond De turn coördinator heeft als functie het laten zien hoe groot de richtingsverandering van het vliegtuig is bij het maken van een bocht. Ook geeft de inclinometer die bij de turn coördinator hoort een indicatie over de bocht die gemaakt wordt, en of deze met de juiste hoek en snelheid wordt gemaakt. De turn indicatie komt tot stand met behulp van een gekantelde gyroscoop (a). De gyroscoop is gekoppeld aan de op het display te vinden vliegtuig die een indicatie geeft van een hoeksnelheid en roll (b). De inclinometer geeft met behulp van een balletje in een met vloeistof gevuld buisje weer of de bocht correct wordt gemaakt. (c) GLASSIX A320 14

17 a De werking De turn coördinator is in tegenstelling tot de andere gyroscopische instrumenten, de kunstmatige horizon en de heading indicator, niet opgenomen in het vacuüm systeem. Dit omdat de turn coördinator als back-up systeem werkt voor de twee bovengenoemde gyroscopische instrumenten. De turn coördinator is daarom meestal elektrisch aangedreven om te zorgen dat deze blijft werken als er iets mis is met het vacuüm systeem. De turn coördinator maakt gebruik van een gekantelde gyroscoop met een gimbal ring. Als in de turn coördinator (figuur 1.12) de rotor van de gyroscoop is aangedreven (1) zal het besproken gyroscopisch effect van standvastigheid in werking treden waardoor de rotor van de gyroscoop automatisch in één positie zal proberen te blijven ten opzichte van de aarde. Zodra er een bocht wordt gemaakt zal door de precessie de gimbal ring gaan draaien (3). De gimbal ring is bevestigd aan een mechanisme dat de draaiing van de gimbal ring gespiegeld weergeeft op de display. Hierdoor draait het vliegtuig op de display dus met de bocht mee. Ook is er aan de gimbal ring van het instrument een veertje verbonden die ervoor zorgt dat de gimbal niet te ver kan draaien. De kracht die de veer en de gimbal ring op elkaar uitvoeren heffen elkaar op, op het moment dat er sprake is van een zogenaamde Rate one Turn. Dit is bij een richtingverandering van 3 graden per seconde. Ook zal door deze veer bij rechtlijnige vlucht de gimbal ring snel weer terugkeren naar zijn begin positie en deze niet door blijven schommelen. De gyroscoop van de turn coördinator is gekanteld (4). Dit is gedaan zodat het instrument ook de 'roll' van het vliegtuig weer kan geven. Bij een roll is er wel sprake van een rechtlijnige vlucht maar is het vliegtuig wel gekanteld ten opzichte van de horizon. Omdat de gyroscoop gekanteld is zal er ook bij een verandering van de hoek van de vleugels ten op zichten van de horizon precessie optreden. De gyroscoop zal, als dezelfde hoek blijft aangehouden vanzelf terugkeren naar zijn normale positie door het veertje dat aan de gimbal ring is bevestigd. b De weergave Op de display (figuur 1.13) van de turn coördinator zijn twee dingen te zien. Het vliegtuigje met de streepjes met de L en de R en de inclinometer. Het display van de turn coördinator toont een vliegtuigje (1) dat verbonden is met het eerder genoemde mechanisme dat aan de gimbal ring van de gyroscoop is bevestigd. Zolang de gyroscoop horizontaal blijft doet het vliegtuigje dat dus Figuur 1.12: Werking turn coördinator Figuur 1.13: Het display 1. Rotatie rotor 2. Gimbal 3. Rotatie gimbal 4. Gekantelde gyroscoop 1. Vliegtuig referentie symbool 2. Schaalverdeling 3. Incliometer ook en zullen de vleugels gelijk zijn aan de twee bovenste streepjes. De twee streepjes (2) eronder geven de aanbevolen hoeksnelheid aan. De 2 min die op de display (boven de inclinometer) van de turn coördinator is te zien geeft aan dat de turn coördinator Rate one Turn aangeeft met een hoeksnelheid van 360 graden per 2 minuten. Dit staat gelijk aan 3 graden per seconde. Door deze weergave is het mogelijk om door middel van timing toch goede richtingsveranderingen te kunnen maken na uitval van de kunstmatige horizon en de heading indicator. Zodra er een 'roll' gemaakt wordt zal de display hetzelfde weergeven als bij een bocht met als verschil dat het vliegtuig op de display snel weer zal terugkeren naar zijn beginpositie. Dit door de gekantelde gyroscoop die is opgenomen in het instrument. Zodra er een roll gemaakt wordt zal de gimbal ring van de gyroscoop eerst gaan draaien, maar de kracht die ervoor zorgt dat de gimbal ring in eerste instantie gaat draaien niet langer werkt en het eerder genoemde veertje aan de gimbal ring is bevestigd, zal de kracht die de uitgerekte veer op de gimbal ring uitoefent deze weer terug brengen naar zijn begin positie. Op het display zit ook nog een inclinometer (3) ingebouwd, deze zorgt voor een nauwkeurige bocht ( 1.2.3c pagina 16). GLASSIX A320 15

18 c De Inclinometer De inclinometer (bijlage XVb, 2) geeft aan of de draai die het vliegtuig op dat moment maakt met de juiste voorwaartse snelheid gemaakt wordt. De hoek van de vleugels van het vliegtuig ten opzichten van de horizon wordt de bank genoemd. Als de bank van het vliegtuig groter wordt zal het buisje meedraaien. Bij een koersverandering wordt er altijd geprobeerd om een draai te maken, waarbij er zo min mogelijk voelbare krachten zijn. Als er sprake is van een goede draai (1) blijft het balletje tussen de twee streepjes doordat de zwaartekracht en de kracht die ontstaat door de richtingsverandering elkaar opheffen. Als de draai niet goed genomen wordt heeft dit tot gevolg dat het balletje tussen de streepjes vandaan komt om aan te geven dat de draai under- of over- banked is. Als de hellingshoek van het vliegtuig te groot is in verhouding met de richtingsverandering zal de naar buiten gerichte kracht groter zijn dan de zwaartekracht en het balletje naar buiten worden geduwd (2). Je krijgt dan een skid. Als de hellingshoek van het vliegtuig te klein is gebeurt het omgekeerde, een zwaartekracht zal dan te veel invloed hebben. Met als gevolg dat het balletje naar de binnenkant van de bocht verplaatst, er ontstaat een slip (3). De slip en skid effecten zorgen ervoor dat alles in het vliegtuig respectievelijk naar binnenkant en naar buitenkant van de bocht wordt gedrukt Heading Indicator Het kompas in het vliegtuig wordt ook wel de heading indicator, directionele gyroscopische- of koerstol genoemd. Het doel van het kompas is het weergeven van de richting, of anders gezegd de koers, van het vliegtuig ten opzichte van de aarde. Het kompas werkt door middel van een gyroscoop, vandaar de naam gyrokompas. Er wordt gebruik gemaakt van standvastigheid (a). De meting wordt weergeven op een scherm met een wijzerplaat met daarop windstreken en als wijzer een vliegtuig (b). a De werking Een gyroscoop kan verschillend opgehangen worden, afhankelijk van het instrument en welke eigenschappen je wilt (figuur 1.14). Bij het kompas hangt de gyroscoop horizontaal (1) en is er sprake van two degrees of freedom. Als het vliegtuig een draaiing maakt, lijkt het alsof de gyroscoop ook draait. De beweging die het vliegtuig maakt wordt via de cardanring (2) overgebracht naar het hoofdtandwiel, deze geeft de beweging weer door aan de wijzerplaat via een tandwielconstructie (3). Doordat de tandwielconstructie in beweging komt, ze je die beweging op een display (4). Doordat de wijzerplaat vast zit aan een tandwiel, draait de wijzerplaat in plaats van de wijzers. Het is ook mogelijk om het kompas bij te stellen, doormiddel van een reset knop (5). Er wordt gedraaid aan de reset knop die de aanpassing doorgeeft via een tandwiel en een staafje. b Weergave Figuur 1.14: Werking heading indicator Figuur 1.15: Heading Indicator 1. Gyroscoop 2. Cardanring 3. Tandwiel constructie 4. Display 5. Afstelknop 1. Vliegtuig referentie symbool 2. Schaalverdeling 3. Afstelknop De weergave van het gyroscopische kompas is een cirkelvormige plaat met daarop alle windstreken, noord, zuid, oost en west (figuur 1.15). Voor deze plaat zit een afbeelding van een vliegtuig, die met de neus naar boven wijst (1). De weergave is te vergelijken met de weergave van een klok, alleen is het nu de wijzerplaat die draait, in plaats van de wijzers. Deze plaat geeft de schaalverdeling aan. Als de gyroscoop beweegt ten opzicht van zijn omgeving, doordat het vliegtuig een bocht maakt, draait de plaat als gevolg hiervan (2). De neus van het vliegtuig geeft de koers aan. Het gyrokompas moet steeds worden afgesteld (3). Dit komt doordat de meting continu minder nauwkeurig wordt. Dit is het gevolg van de draaiing van de aarde. Het afstellen van het instrument werd eerst altijd door de piloot gedaan door middel van de afstelknop, en moest ongeveer om het kwartier gebeuren. In nieuwere en betere GLASSIX A320 16

19 exemplaren van het gyrokompas gebeurt dit automatisch, zodat de piloot hier niet constant naar hoeft om te kijken. 1.3 Eisen Een cockpit kan niet zomaar ontworpen worden. Er wordt gericht gekeken naar de basic-six. Deze moeten betrouwbaar zijn en van goede kwaliteit. Er zijn daar strenge eisen voor. Verschillende luchtvaart autoriteiten die zich met de eisen mee bezighouden zijn de Federal Aviation Administration (FAA) en de Joint Aviation Authorities (JAA). Wij kijken naar de eisen die zijn gesteld door de JAA, omdat deze gelden voor Europa, en Airbus een Europese vliegtuigbouwer is (1.3.1). Er zijn naast de eisen van de wet ook nog eisen die de opdrachtgever heeft opgegeven. Hieraan moet ook worden voldaan om een cockpit naar wens van de opdrachtgever te maken. De belangrijkste eis van de opdrachtgever is een uniforme moderne cockpit (1.3.2) Wetgeving Er zijn verschillende luchtvaartautoriteiten. Tussen de autoriteiten zitten verschillen, maar ook overeenkomsten (a). Naast alle luchtvaartautoriteiten komen er ook de eisen en wetten die gelden aan een vliegtuig. Wij kijken bij dit project naar de eisen die zijn gesteld aan de basic-six. Naast de eisen van wat er in de basic six moet, zijn er ook nog de eisen over de plek en de gevoeligheid (b). a Structuur wetgeving In de wetgeving van de luchtvaart bestaan diverse luchtvaartautoriteiten. Op initiatief van Engeland werd in 1944 in Chicago de conventie over internationale civiele luchtvaart gehouden. Aan het eind in 1944 werd door 53 staten het verdrag van Chicago getekend. Nu zijn er al 180 staten aangesloten. In het verdrag stond de International Civil Aviation Organization (ICAO) moest worden opgericht. Dit is een overkoepelende organisatie. ICAO heeft geen uitvoerende macht, mag geen sancties opleggen. Als taak heeft deze organisatie het opstellen van principes en standaarden voor de internationale luchtvaart. Ze maken geen wetten en regels. De afspraken die ze maken staan in Annexen. Deze bevatten Standards and Recommended Practices (SARP). Lidstaten streven er naar om SARP zo volledig mogelijk te implementeren in hun nationale wetgeving. Dit om de luchtvaart met betrekking tot luchtverkeer te verbeteren. Ook staan er in het verdrag afspraken. Deze worden zo goed mogelijk gevolgd. Het zijn geen vasten eisen. De European Civil Aviation Conference (ECAC) is Europese versie van ICAO, het is een politiek overlegorgaan met 42 leden. Dus kortom ook een overkoepelende organisatie. De structuur van de internationale en nationale wetgeving (bijlage XVII, 1-2) is schematisch weergegeven. Door ECAC is uiteindelijk besloten dat de JAA moest worden opgericht. Het doel van de JAA is de beoordeling van de luchtwaardigheid van gezamenlijk gebouwde vliegtuigen. Later kwamen ook de eisen van onderhoud, operatie en brevettering. Al de eisen van de JAA worden pas rechtskracht, wanneer deze zijn opgenomen in de nationale wetgeving. Ook de JAA heeft geen uitvoerende macht, dit gebeurt door de nationale instanties van het land. Daarom is het European Aviation Safety Agency (EA- SA) opgericht. Zij gaan de JAA vervangen. Alle nationale regelgevingen moeten worden aangepast ( 12 tot 24 maanden). De documenten zoals de Joint Aviation Requirements (JAR) kunnen niet één op één worden overgenomen. Tot nu toe vallen alleen certificering en onderhoud onder de EASA. De EASA is een onderdeel van de Europese Commissie (EC) en heeft daardoor wel uitvoerende macht. Hierdoor verschillen ze van de Voor de eisen wordt er gekeken naar Certification Specifications 25 (CS 25). Het getal 25 duidt aan dat het geldt voor een middel- tot groot verkeersvliegtuig. Voor de basic six wordt er gekeken naar de hoofdstukken die beginnen met CS In de Nederlandse wet staat verwezen naar de documenten met eisen. b Wettelijke eisen Er zijn zes basisinstrumenten die altijd in een cockpit zitten. Er mag zelf gekozen worden op welke manier het wordt weergegeven, analoog of digitaal. Het is alleen verplicht een back-up te hebben van de basic-six. Dit staat geschreven in de EASA CS-25 wet. Deze is te raadplegen op: Op bijlage (bijlage XIX) is een uitgebreide selectie neergezet die betrekking heeft tot de basic-six. De instrumenten moeten liggen in het gezichtsveld van de piloot als deze recht GLASSIX A320 17

20 vooruit kijkt. Er zijn dus vaste posities voor de instrumenten. Elke vliegerspositie moet over een onafhankelijke uitvoering van de basic six te beschikken. Deze moeten goed zichtbaar zijn om een veilige vluchtuitvoering te kunnen hebben. De instrumenten moeten minimaal voldoen aan de indeling in de vorm van een letter T (figuur. 1.16). De attitude indicator zit bovenaan in het midden. De airspeed indicator zit links boven naast de attitude indicator. De altimeter zit rechts boven naast de attitude indicator. Als laatste nog de heading indicator. Deze zit in het midden onder de attitude indicator. Alle informatie moet goed leesbaar zijn. Er moet bovendien ook een goede schaalverdeling zijn (als dit betrekking heeft tot het instrument). Daarvoor is soms verlichting nodig. Een instrument moet meetfouten minimaliseren. Als er foute gegevens worden doorgegeven aan de piloot moet het duidelijk zichtbaar zijn. In de eisentabel (bijlage XX) wordt er dieper op de eisen ingegaan per instrument, verlichting en de algemene eisen. Deze algemenen eisen worden onderverdeeld in vasten en variabele eisen. Vaste Airspeed (snelheid) Figuur 1.16: Basic T Attitude (gedrag) Heading (koers) Altitude (hoogte) eisen zijn voorwaarden waaraan moet worden voldaan. Bij varabele eisen zijn er voorwaarden, waaraan een gewenst kenmerk van de inrichting in meer of mindere mate moet voldoen Opdrachtgever Los van de eisen die gesteld worden door de luchtvaartorganisaties, stelt de opdrachtgever ook eisen aan hoe hij wil dat het cockpit ontwerp eruit komt te zien. De belangrijkste eis is in dit geval een uniforme cockpit. Wanneer de cockpit voldoet aan de eerder behandelde wetten, kan er gekeken worden naar de eisen van de opdrachtgever. Deze zijn belangrijk omdat de opdrachtgever de gene is die de opdracht samenstelt. De opdrachtgever stelt eisen zoals: 1. Een uniforme (moderne) cockpit 2. Lichte materialen 3. Makkelijk te onderhouden 4. Duurzaamheid 5. Betrouwbaarheid 6. Veiligheid Ad. 1 Een uniforme (moderne) cockpit Een cockpit kan op verschillende manieren worden ingericht. Voor een piloot is het moeilijk om zich steeds aan te passen aan verschillende inrichtingen van een cockpit. De opdrachtgever vindt deze eis daarom belangrijk. Zo hoeft de piloot zich zo min mogelijk aan te passen aan veranderingen in een cockpit, zoals de inrichting van de cockpit gericht op de instrumenten. Ad. 2 Lichte materialen Een vliegtuig moet natuurlijk kunnen vliegen. Daarvoor zijn lichte materialen nodig, de eis voor lichte materialen is dan ook iets wat de opdrachtgever graag wilt. Ad. 3 Makkelijk te onderhouden Bij het onderhouden van een groot vliegtuig komt veel kijken. Het is belangrijk dat hij gemakkelijk te onderhouden is, dat bespaart geld. Als het vliegtuig makkelijk te onderhouden is gaat hij ook langer mee. Dit geldt ook voor een cockpit, het moet makkelijk en goed te onderhouden zijn. Daarom moeten materialen worden gebruikt, die goed te onderhouden zijn. Ad. 4 Duurzaam Als een maatschappij een toestel aanschaft, verwachten ze niet dat ze hem na één jaar weer kunnen wegdoen. Hij heeft veel gekost en wordt dan ook verwacht lang mee te gaan. En hetzelfde geldt voor GLASSIX A320 18

21 een cockpit, de materialen die gebruikt worden hier moeten goed te onderhouden zijn. Daarom moet er ook in het cockpitontwerp gekozen worden voor duurzame materialen. Ad. 5 Betrouwbaar Hoe kan je een cockpit betrouwbaar maken? Een cockpit kan betrouwbaar zijn door allemaal gekeurde onderdelen te plaatsen. Dan weet de opdrachtgever waar hij mee te maken heeft en of het betrouwbaar is. Ad. 6 Veiligheid De veiligheid van een cockpit is belangrijk, vanuit de cockpit wordt het toestel bestuurd. De opdrachtgever stelt eisen aan de instrumenten. Veiligheid heeft ook te maken met betrouwbaarheid, wanneer onderdelen betrouwbaar zijn kan er vaak ook van uit gegaan worden dat het veilig is. Alle eisen van de opdrachtgever hebben een aanvulling op wat de wetgever wilt. En veiligheid is een onderdeel dat belangrijk is, zonder dat mag het toestel niet vliegen. Dus de opdrachtgever geeft een aanvulling op de veiligheid in de cockpit (bijvoorbeeld: de instrumenten). GLASSIX A320 19

22 1.4 Functieonderzoek Om te begrijpen hoe een gyroscopisch instrument gebruikt wordt voor metingen moet een functieonderzoek worden uitgevoerd. In dit functieonderzoek komt een functieblokschema voor waar precies de stappen staan beschreven die gevolgd moeten worden om tot een weergave te komen. Al deze acht deelfuncties hebben elk een onmisbare eigenschap om uiteindelijk samen tot de hoofdfunctie te komen waarmee de stand van het vliegtuig kan worden afgelezen, namelijk het weergeven van standverandering van de gyroscoop. 1. Aandrijven Dit is de eerste stap om de gyroscoop in werking te stellen. Bij aandrijving gaat het erom dat de gyroscoop in beweging komt zodat de gyroscoop precessie en standvastigheid gaat vertonen en gebruikt kan gaan worden om metingen te gaan verrichten. 2. Ophangen Naast dat de gyroscoop in zijn assen hangt en wordt aangedreven zijn er ook nog is twee verschillende soorten gyroscopen in het algemeen, namelijk de normale en de lasergyroscoop. 3. Opnemen Nu de gyroscoop in beweging is gebracht en beveiligd is met een zogenaamd slot moeten de gegevens nog worden afgelezen. De manier van aflezen verschilt per gyroscoop. De één doet dit met een hefboommechanisme en de andere doet dit digitaal. 4. Transporteren De gegevens zijn afgelezen maar moeten nog getransporteerd worden naar de omzetter. Ook dit verschilt per systeem. Bij een analoog mechanisme gebeurt dit hoogstwaarschijnlijk met tandwielen en bij een digitaal signaal zal dit met een kabel gaan. 5. Omzetten Hier wordt het signaal van bijvoorbeeld analoog naar een digitaal signaal omgezet (bit reeks kan zijn ), maar bij een analoge meter word de beweging omgezet in een beweging door een mechanische arm. 6. Berekenen / Corrigeren Het systeem is bijna compleet. Er moeten alleen nog wat standaard correcties gedaan worden met behulp van formules en standaardwaarden van ICAO. In deze stap wordt dit toegepast op het systeem zodat bij de volgende stap de juiste gegevens binnenkomen. 7. Transporteren Nu de data bijna gereed is om weergegeven te worden, moet het eerst nog worden geconverteerd indien het systeem digitaal of elektrisch is. 8. Converteren Tot dusver zijn er (bij een digitaal of elektrisch systeem) alleen nog maar waardes, maar nog geen concrete getallen, figuren of metertjes. In deze stap worden deze waarden omgezet naar een waarde waar de piloot wat mee kan. Een spanning van 3,5 volt wordt hier omgezet naar een helling van vier graden zodat de piloot weet dat zijn neus omhoog getrokken is. 9. Weergeven Nu het signaal is binnengekomen bij een van de displays kan het worden weergegeven op een van de verschillende soorten schermen en klokjes. Dit is de laatste stap in het systeem van de gyroscoop. De piloot kan nu zijn stand van het vliegtuig bepalen. GLASSIX A320 20

23 2. Ontwerp glass cockpit Het ontwerp van de glass cockpit wordt duidelijk gemaakt door middel van een morfologisch overzicht van één van de instrument groepen: de luchtdruk instrumenten of de gyroscopische instrumenten. Het morfologisch overzicht is gebaseerd op gyroscopische metingen en is een weergave van de verschillende stappen tussen het instrument en de weergave van de informatie die het instrument geeft. Voor ons morfologisch overzicht is er gekozen om een weergave van de gyroscopische instrumenten te geven. In het morfologisch overzicht zijn de verschillende stappen tussen het instrument en de weergave te zien, de verschillende opties die hiervoor zijn en hoe deze opties werken (2.1). Er is een uitleg van de verschillende systemen die zijn weergegeven in het morfologisch overzicht door middel van de verschillend gekleurde lijnen (2.2). Namelijk de klassieke, vernieuwde en modern glass cockpit. De verschillende mogelijke systemen die in het morfologisch overzicht te zien zijn hebben allemaal hun voor- en nadelen die tegen elkaar afgewogen moeten worden (2.3). Met de informatie over de systemen die mogelijk zijn en hun voor- en nadelen kan uiteindelijk een conclusie getrokken worden die weergeeft welk systeem het best voldoet aan de eisen van de opdrachtgever (2.4). De hoofdbronnen bij dit hoofdstuk zijn Pallett (1992), Jeppesen Sanderson (1998) en Siers (2004) 2.1 Morfologisch overzicht Voordat er in de cockpit een waarde kan worden waargegeven zijn er heel veel stappen om tot die waarden te komen. Deze stappen zijn te zien op het morfologisch overzicht (bijlage XXI). Het morfologisch overzicht is gebaseerd op het functieonderzoek ( 1.4, pagina 20). Bij elke stap in het functieblok schema is een bepaald component waar wij gebruik van maken, en van daar uit gaan we naar het volgende punt in het blokschema. Als je een paar componenten hebt gekozen kun je een lijn gaan trekken, dit zijn de klassieke, vernieuwde en de modern glass cockpit ( 2.2, pagina 25). 1 Aandrijven Hier begint de gyroscoop met aangedreven te worden, zodat het mogelijk is dat de andere deelfuncties ook hun taak kunnen doen. De gyroscoop kan aangedreven worden door een vacuüm of door elektriciteit. (a,b) A Vacuüm Deze methode (ook wel de pneumatische methode) wordt bij kleinere toestellen gebruikt. Een pneumatisch systeem bestaat uit een motor gedreven pomp die is verbonden aan de bepaalde instrumenten door pijpleidingen. Ook wordt er een vacuüm indicator, een klep en een luchtfilter worden ook geleverd. Wanneer de pomp aan wordt gezet creëert deze een vacuüm die in stand wordt gehouden door de klep. De waarde die wordt geregeld door de klep ligt tussen 3.5 en 4.5 kwik. Wanneer de rotor wordt aangedreven dan worden de natuurkundige eigenschappen van precessie en standvastigheid waargenomen ( 1.2.1, pagina 13). B Elektrisch Bij elektrisch geopereerde instrumenten zijn de gyroscopen speciale aanpassingen van AC of DC motors die zijn ontworpen om stroom te krijgen van de gepaste stroom levering systemen in een toestel. AC motoren worden toegepast bij attitude indicators terwijl de DC motors worden toegepast bij turn and bank indicators. 2 Ophangen Nu de gyroscopen worden aangedreven door een vacuüm of elektriciteit is er iets nodig om de gyroscopen op hun plek te houden. Hierbij kun je ook de verschillende gyroscopen onderscheiden, namelijk de single degree of freedom, two degree of freedom en de laser gyroscoop. (a,b) GLASSIX A320 21

24 A Mechanische gyroscopen Er zijn verschillende soorten gyroscopen. Een van de verschillen is de vorm ervan en de hoeveelheid cardanische ringen. Er zijn dus verschillende soorten met verschillende aantallen ringen. Hierbij kun je de single degree of freedom (SDF) en two degree of freedom (TDF) onderscheiden. Bij de SDF kun je of de horizontale situatie weergeven of de verticale. De TDF heeft nog een ring en daardoor is het mogelijk om zowel de verticale als horizontale situatie weer te geven. Hierbij kun je denken aan de Attitude Indicator waar je de horizon op ziet en het wordt weergegeven wanneer je daalt én wanneer je een bocht maakt B Elektrische gyroscoop Een voorbeeld van een elektrische gyroscoop is de laser gyroscoop. Dit is een heel ander soort gyroscoop. Het heeft geen draaiende massa of ringen. De basis van de ring laser gyroscoop (RLG) sensor bestaat uit een driehoekige blok gemaakt van speciaal glas. De attitude indicator heeft maar liefst drie RLG s nodig, want de laser gyroscoop heeft maar één variant waarbij maar één situatie kan worden weergegeven en niet meerdere zoals de two degree of freedom gyroscoop. 3 Opnemen Nu de gyroscopen worden aangedreven en op hun plek worden gehouden én duidelijk is in welke types gyroscopen zijn te onderscheiden moeten ze ook nog worden afgelezen. Dit kan gebeuren door bewegende armen en tandwielen die de pneumatische instrumenten bewegen, maar ook door meer moderne foto cel. (a,b,c) A Arm/tandwiel Wanneer een toestel een hoek maakt of begint te dalen of te stijgen zal de gyroscoop gaan bewegen. In werkelijkheid draait niet de gyroscoop om het vliegtuig heen, maar het vliegtuig om de gyroscoop heen. De gyroscoop zit vast aan armen en tandwieltjes die worden bewogen wanneer een gyroscoop wijzigt van plaats. B Fotocel Een foto cel is een sensor die gevoelig is voor licht of elektromagnetische energie. Het bestaat uit afzonderlijke leidingen. Fotocellen worden gebruikt bij moderne cockpits. Ze hebben de mogelijkheid om data te ontvangen die de laser gyroscoop uitzendt. C Potmeter Een potentiometer, ook wel bekend als een potmeter is een variabele weerstand. Een potentiometer kan worden gebruikt om een elektrische stroom te verdelen. 4 Transporteren Omdat er een groot verschil zit tussen de weergave van de gyroscopische instrumenten in een Cessna en een Boeing zijn er verschillende manieren om de data te transporten. Bij de simpele weergave van een Cessna gebeurt dit door armen en tandwielen die kunnen draaien wanneer er een verschil in stand zich voordoet. Maar data kan ook worden getransporteerd door glasvezel en kabels. (a,b,c) A Mechanisch Armen en tandwielen worden gebruikt bij de analoge vorm van transporten. Deze heeft niet te maken met de digitale signalen van glasvezel of kabel. Om de beweging te versterken die bij de verandering van de positie van de gyroscoop zijn er langere tanden, tandwielen en hefbomen benodigd die zijn verbonden met het analoge schermpje. Hierdoor is het mogelijk om het plaatje te voldoende te bewegen, iets wat met korte hefbomen niet zou lukken. B Glasvezel Deze kabels bestaan uit vezels van glas. Een voordeel van glasvezel is dat het een heel hoog smeltpunt heeft en geen weerstand ondervind. Ook is glasvezel heel stevig. GLASSIX A320 22

25 C Kabel Kabel wordt gebruikt voor het transport van elektrische stroom. Het metaal koper wordt vaak gebruikt vanwege de goede conductiviteit. 5 Omzetten In de meeste gevallen moet data worden omgezet van een analoog signaal naar een digitaal signaal. Dit moet gedaan worden zodat de computer systemen de signalen kunnen verwerken. Dit kan worden gedaan door een analoog/digitaal omzetter (A/D converter), maar ook door een multiplexer. (a) A A/D converter Veel van de data die verwerkt moet worden zijn in de eerste instantie analoog en moeten omgezet worden naar een binaire digitale vorm. Dit wordt gedaan door de A/D (analoog/digital) converter. 6 Berekenen/corrigeren Na de toepassing van een paar verbeteringen is het al zo goed als afgerond. De verbeteringen worden toegepast zodat de stroom van informatie geen fouten meer heeft, bijvoorbeeld fouten door gyroscoop errors. (a,b) A Microcontroller Een microcontroller is een microprocessor die wordt gebruikt om data te verwerken. Het lijkt tot een zekere hoogte op een normale PC processor, alleen deze is kleiner. Microcontrollers worden zeker niet alleen in de luchtvaart industrie gebruikt, maar ook in andere grote sectoren. Eigenschappen van deze microcontrollers zijn dat ze eventueel ook kunnen worden aangepast zodat ze LCD schermen kunnen aandrijven. Bovendien zijn ze kostenefficiënt. B Mechanisch Hier kun je verschillende instrumenten onderscheiden, waaronder de kleppenkast en kogeldoos. Kleppendoos: De kleppendoos is een mechanisch systeem die wordt gebruikt voor de gyroscopische horizon. De kleppendoos zit vast aan de onderkant van de rotor. Hij heeft vier mensvormige kleppen, en deze zitten vast als twee paren. Één paar is parallel aan de YY1 as en de andere aan de ZZ1 as. Wanneer de rotor rond gedraaid wordt, wordt er lucht door de poorten getransporteerd en de luchtstroom wordt in vier richtingen en stromen verdeeld. Door deze stromingen wordt er een kracht uitgeoefend op het lichaam van de eenheid. Door de aanwezigheid van de zwaartekracht hangen de kleppen altijd verticaal en door deze stand is het mogelijk dat de lucht door de poorten komt. Kogeldoos: Het gebruikt de precessie krachten die ontstaan door de aanwezigheid van zwaartekracht die kracht uitoefent op een aantal stalen ballen die in een roterende houder zitten. Deze ballen zitten gewoon los en kunnen bewegen. De ballen kunnen in en uit een aantal speciale geprofileerde haken rollen die vastzitten aan de binnenste rand van de houder. De afstand van de haken is bepaald zodat de vrijlating van de ballen wanneer de gyroscoop draait is te bepalen. Ook is dit zodat deze de massa naar het goede punt kunnen draaien op de oprichtings schijf zo de benodigde kracht uit te oefenen die nodig is voor precessie. Veer: Er zit een veer vastgemaakt aan de Turn indicator die uitgerekt wordt wanneer precessie optreedt. Naarmate een cardan ring draait wordt de veer meer en meer uitgerekt. Wanneer de maximale grens wordt bereikt zorgt de veer ervoor dat de afbuiging van de cardan ring ophoudt. Wiggetje: Het wiggetje is onderdeel van de direction indicator. Het zorgt ervoor dat in de normale horizontale situatie van de rotor as de lucht die uit de uitgang stroomt van het omhulsel gelijk wordt verdeeld. Wordt de rotor echter gedraaid dan is de luchtstroom niet meer eerlijk verdeeld. GLASSIX A320 23

26 7 Transporteren De correcties zijn toegepast en nu is de stroom van informatie klaar om te worden verstuurd naar de digitale of analoge weergave. Hierbij is te denken aan ARINC 429 of 629 of op een mechanische manier. (a,b,c) A ARINC 429 Aeronotical Radio Incorportated (ARINC) 429 is een standaard in de luchtvaart industrie die te maken heeft met het transporteren van data. ARINC 429 wordt gebruikt voor meerdere computer systemen zoals flight director systems en air data computers. Er lopen databussen van verzender naar ontvanger en het verkeer is in één richting. Deze bussen staan ook wel bekend als Data snelwegen. De verkregen informatie door de instrumenten worden allemaal geloodst naar de ARINC eenheid om daar te worden gecorrigeerd en om verder te worden verzonden richting de weergaven in de cockpit. B ARINC 629 Deze versie komt uit ARINC 429 maar is verbeterd op meerdere punten. Een paar van deze punten zijn dat deze minder kabels nodig heeft en een veel snellere data transport snelheid heeft. C Mechanisch Omdat de instrumenten zijn verbonden aan hefbomen en tandwielen is het mogelijk om de wijzers van een analoog scherm te bewegen, mits de bewegingen van de kleinere hefbomen en tandwielen worden versterkt door de armen te verlengen. 8 Converteren Om het mogelijk te maken dat er een beeld wordt weergegeven op je beeldscherm is er de Symbol Generator Unit (SGU). Het principe is heel simpel, de SGU creëert een beeld op het beeldscherm waardoor de piloot de stand of gedrag van het vliegtuig kan aflezen. (a) A Symbol generator unit Door de symbol generator unit is het mogelijk om een beeld te laten weergeven op je beeldschermen, zoals de stand van het vliegtuig ten opzichte van de horizon (artificial horizon) of de hoogte ernaast (altimeter). 9 Weergeven De stroom van data is klaar en gecorrigeerd. Het is nu tijd om een manier van weergave te kiezen (analoog of digitaal) en bij de digitale weergave wat voor soort scherm wordt gekozen. Hierbij kan gedacht worden aan een CRT scherm of TFT scherm. (a,b,c,d) A Analoog Deze analoge manier van weergeven vindt je vooral in de kleinere toestellen zoals Cessna s. De weergave is volledig gebaseerd op pneumatische instrumenten en er is niks aan te pas gekomen van computers. B LCD Deze Liquid Crystal Display (LCD) schermen zijn redelijk nieuw. Deze schermen zijn plat en hebben een laag energieverbruik. C TFT Thin Film Transistor (TFT) schermen lijken erg op LCD schermen. Maar TFT is een verbeterde variant van LCD vanwege een betere mogelijkheid om pixels vast te houden. Ook kan deze sneller schakelen tussen beelden en dus beter voor video weergave. Dit kost echter wel zijn prijs en zijn deze een stuk duurder dan LCD schermen. GLASSIX A320 24

27 D CRT De Cathode Ray Tube (CRT) is een oude monitor die zeer veel ruimte in beslag neemt. Tegenwoordig zijn ze langzaam aan het verdwijnen, vroeger echter werden ze veel gebruikt met wel het meest bekende voorbeeld; een CRT monitor voor je computer. 2.2 Mogelijke Cockpitsystemen Na de lijnen te hebben getrokken in het morfologisch overzicht (bijlage XII) kom je op drie cockpit systemen uit, klassieke (1), vernieuwde(2) en de modern glass cockpit (3). Om de keuze te gaan maken tussen de drie systemen, worden de mogelijkheden eerst goed uitgewerkt. 1. Klassieke Cockpit De gyroscopische instrumenten in de klassieke cockpits worden aangedreven voor een vacuüm. Nadat de gyroscopen volledig worden aangedreven is kunnen ze worden opgehangen. Hierbij kan gekozen worden tussen de single degree of freedom (SDF) of two degree of freedom (TDF). Het verschil tussen deze twee is verschillende aantallen cardanische ringen. De gyroscopen zijn allemaal verbonden aan kleine armen en tandwielen en deze kunnen worden gedraaid wanneer de gyroscoop van plaats veranderd. Omdat er niets digitaals aan te pas komt moet de informatie die de gyroscopen hebben opgedaan worden getransporteerd. Dit wordt gedaan om de eerdere bewegende armen en tandwielen te versterken door langere armen te introduceren. De informatie kan nu worden getransporteerd, maar aangezien fouten kunnen zijn opgetreden moeten de bevindingen gecorrigeerd worden. Dit wordt bijvoorbeeld gedaan door een kleppenkast, kogeldoosje of een veertje. De bevindingen zijn nu transporteerbaar en gecorrigeerd en gereed om weer te geven op een analoog display. 2. Vernieuwde Cockpit De gyroscopen in de vernieuwde cockpit worden elektrisch aangedreven. Voor de ophanging worden dezelfde soort gyroscopen opgehangen als in de klassieke cockpit, namelijk de SDF en TDF. Om de informatie op te nemen wordt de potmeter gebruikt. Om de stroom van data te transporteren worden kabels gebruikt. Zoals vaak het geval is moet van een analoog signaal een digitaal signaal gemaakt worden. Ook is dit hier het geval en wordt een A/D converter gebruikt. Om de nu digitale stroom te verwerken wordt een microcontroller gebruikt, wat in tot een bepaalde hoogte hetzelfde lijkt en doet als een computer processor. Om de data verder te transporteren gaat de data door de ARINC 629 eenheid. Het is mogelijk om een situatie te laten weergeven op een scherm, dit wordt gedaan door de symbol generator unit. Hierna is het mogelijk om het te laten weergeven op een scherm. Vaak wordt dit gedaan op CRT-schermen. 3. Modern Glass Cockpit Net zoals in de vernieuwde cockpit worden de gyroscopen elektrisch aangedreven. Echter in plaats van de eerder genoemde Single en two degree gyroscopen wordt nu gekozen voor de wat duurdere maar nauwkeurige laser gyroscoop. Om de data op te laten nemen wordt een fotocel gebruikt, waarvan het uiteinde gevoelig is voor licht. De laser gyroscoop zend constant licht uit en daardoor wordt het opgenomen. Om de data te transporten wordt weer kabel gebruikt en moet het signaal worden omgezet van een analoog naar digitaal signaal. Dit wordt weer gedaan door de A/D converter. Verder wordt de data ook verwerkt door een microcontroller en verder verwerkt door ARINC 629. Ook wordt er een situatie weergegeven door de symbol generator unit. Uiteindelijk is het mogelijk om een beeldscherm te kiezen. Hier is gekozen voor de TFT-schermen. 2.3 Voor- en nadelen De voor- en nadelen van de drie systemen zullen worden besproken en daarbij wordt ook gekeken naar de eisen die eraan gesteld zijn. Er wordt hierbij vooral gekeken naar de werking en aan de andere kant naar de mogelijkheden van een systeem. Voor variabele eisen kijken we naar de kosten, veiligheid en onderhoudswerk. De drie systemen worden afgewogen tegenover elkaar. Een overzicht hier van is te zien in een tabel (bijlage XXII). 1 Klassieke cockpit Dit cockpitsysteem is gevormd door voor een klassiek traject te kiezen. Afgelopen jaren is er veel veranderd en zijn er elektronische automatiseringen. Dit systeem is nog steeds betrouwbaar. Het is een GLASSIX A320 25

28 makkelijker systeem en dat zorgt ervoor dat het systeem relatief goedkoop is aanschaf. Ook in tegenstelling tot gecomputeriseerde is het minder gevoelig voor elektrische storingen. Door de bewegende onderdelen in dit systeem is het erg slijtagegevoelig. Door al de bewegende onderdelen (tandwielen) is het redelijk zwaar. De slijtage vergt veel onderhoud, waardoor kosten hoog kunnen oplopen. Daarnaast is er een beperkte mogelijkheid van meerdere soorten informatie weergaven op één scherm. Het systeem is nauwelijks geautomatiseerd. Hierdoor moeten piloten harder werken, komen ze onder hoge werkdruk te staan. Ook is bij dit systeem niet altijd mogelijk een uniforme cockpit te bouwen, waardoor er weer kosten komen voor het opleiden van de piloten. 2 Vernieuwde cockpit Dit is een systeem wat tussen een klassieke en moderne cockpit inzit. Bij dit systeem zijn elektrische systemen erg veel toegepast. Nu kunnen er ook meerdere soorten informatie op één scherm worden weergeven, wat bespaard in gewicht en het is een stuk complexer. Het begrip uniformiteit komt nu aan bod en dat leid tot lagere kosten om de piloten op te leiden. Er wordt daarnaast ook veel werk uit handen van de piloten genomen waardoor er minder werkdruk is. Verder kunnen ze nu ook met minder piloten gaan vliegen. Aan de andere kant heeft z n systeem veel stroom nodig, waardoor ook weer warmte vrij komt. Dit zou ook weer problemen kunnen opleveren en voor wat onderhoud kosten kunnen zorgen. 3 Modern glass cockpit Door de laatste technologie is het mogelijk om nu een complete glass cockpit te maken. Recent maken schermen een grote ontwikkeling door. Ze worden groter, lichter, goede kwaliteit en zijn energiezuiniger. De betrouwbaarheid en duurzaamheid is erg hoog van dit systeem. Er wordt daardoor bespaard op de kosten door het lagere gewicht en de complexheid. Het onderhoud is een stuk makkelijker. De mogelijkheid voor uniformiteit is optimaal wat de kosten drukt voor het opleiden van piloten en technici. De werkdruk van de piloten is hierdoor verlaagd wat beter is voor de veiligheid bij de vlucht. Het verschil met de vernieuwde glass cockpit zit hem in de systemen, waarbij er minder warmte vrij komt en ze verbruiken minder energie. De correctie van de meetgegevens gaat een stuk beter en is ook een stuk nauwkeuriger. Door dit kan er veiliger geopereerd worden. Het nadeel van dit systeem is dat er hoge kosten aan zitten om het aan te schaffen. Dit is bij andere systemen lager. 2.4 Conclusie De drie verschillende systemen worden hier vergeleken met de variabele eisen. De systemen worden ieder op zich bekeken of deze modern genoeg zijn om door te mogen gaan als modern glass cockpit. Voordat de keuze wordt gemaakt worden de voor- en nadelen van de verschillende systemen tegenover elkaar gezet. Het klassieke cockpitsysteem werkt met simpele maar niet moderne onderdelen. De aanschafkosten zijn laag in vergelijking met de andere cockpitsystemen. Alleen echter gaat het systeem niet lang genoeg mee vanwege zijn gevoeligheid voor onderhoud. Ook is het niet flexibel. Dit systeem is dus verre van geschikt voor ons uniforme cockpitsysteem. De vernieuwde cockpit is een systeem wat tussen een klassieke en moderne cockpit inzit. Bij dit systeem zijn elektrische systemen op grote schaal toegepast. Nu kunnen er ook meerdere soorten informatie op één scherm worden weergeven, wat bespaard in gewicht en het is een stuk complexer. Het begrip uniformiteit komt nu aan bod en dat leid tot lagere kosten om de piloten op te leiden. Er wordt daarnaast ook veel werk uit handen van de piloten genomen waardoor er minder werkdruk is. Verder kunnen ze nu ook met minder piloten gaan vliegen. Aan de andere kant heeft zo n systeem veel stroom nodig, waardoor ook weer warmte vrij komt. Dit zou ook weer problemen kunnen opleveren en voor wat onderhoud kosten kunnen zorgen. De projectgroep heeft gekozen voor de moderne glass cockpit. Dit systeem is een zeer geavanceerd en zuinig systeem. De duurzaamheid, betrouwbaarheid en veiligheid zijn erg hoog in gebruik. Er zijn in dit systeem een heleboel onderdelen, ten opzichte van de vernieuwde cockpit, verbeterd. Er worden vele kosten bespaard op de genoemde punten. Dit systeem GLASSIX A320 26

29 mag dan wel het duurste zijn van deze drie om aan te schaffen, maar is op de andere punten beter en voordeliger. 3 Uitvoering glass cockpit Om er voor te zorgen dat een piloot alle onderdelen goed kan vinden moet er uniformiteit in de cockpit heersen. De uniformiteit is terug te vinden in het PFD. (3.1) Een systeem bestaat uit vele ontwerpaspecten. Deze zijn vooral vastgesteld door de opdrachtgever en ook terug te vinden in de eisentabel. (3.2) Nu misschien wel het belangrijkste voor de opdrachtgever:de kosten voor het bedrijf. Gaan ze voor een duur maar goed systeem of een oud en minder functioneel systeem waar minder onderhoud aan is. Dit alles is van zeer groot belang voor de opdrachtgever. (3.3) De hoofdbronnen bij dit hoofdstuk zijn Pallett (1992), Siers (2004) en URL Uitwerking ontwerp Er moet gestreven worden naar uniformiteit in de indeling van de modern cockpit (3.1.1), dit mede om het de piloten makkelijker te maken, en zodat er niet gezocht hoeft te worden naar de basis instrumenten (basic-six). De indeling van het Primary Flight Display* (PFD) (3.1.2) wordt uniform opgebouwd. Ook dit mede om de piloot niet in de war te laten raken op het moment dat hij naar zijn instrumenten zoekt Lay-out cockpit De lay-out van de cockpit (bijlage XXIII) is naar airbus standaard (uniform) opgebouwd, het PFD van de captain bevind zich aan de linker zijde (1) vooraanzicht. Voor de first officer ook een PFD geplaatst deze bevindt zich rechts (2) in de cockpit. De extra informatie die in de cockpit gebruikt wordt Multi Functional Display* (MFD) bijvoorbeeld: Global Positioning System (GPS) (figuur 3.1) GPS of satelliet plaatsbepaling systeem geeft jou positie weer boven het aardoppervlak, ook heeft communicatie frequenties voor het aanmelden bij Air Traffic Controllers (ATC s). Het weer (figuur 3.2) Als het vliegtuig van koers of hoogte moet veranderen, dan is het verstandig om het weer raad te plegen. Dit wordt weergegeven doormiddel van een landkaart waar je boven vliegt, en het wolken bed met het weer erin (net zoals het weerbericht), als de wolk rood aangeeft zit er veel neerslag in. Webcam (figuur 3.3) Je zou ook het beeld kunnen weergeven van bijvoorbeeld de keuken, het is tevens aan de klant waar de webcams geplaatst worden. Extra informatie over het vliegtuig (figuur 3.4) Op het scherm wordt ook weergegeven of alle deuren correct gesloten zijn en het weergegeven van bijvoorbeeld bij brand. Figuur 3.1: GPS Figuur 3.2: Het weer Figuur 3.3: Webcam Het MFD bevindt zich voor de captain aan de linker zijde (3), voor de first officer bevindt deze zich rechts (4), als de piloot wat meer informatie wil is er een derde MFD geplaatst in het midden van de cockpit (5). Voor de back-up hebben wij Figuur 3.4 Extra informatie vliegtuig gekozen voor een klein digitaal schermpje (6), die het gedrag en de koers van het vliegtuig weergeeft. De captain en de first officer willen continue de motoren in de gaten houden dit wordt weergegeven op het motormanagement display (7). De plaatsing van het gehele systeem is in combinatie met de airdata instrumenten, dit systeem bevind zich in de neus (onder de cockpit) van het vliegtuig. Er is gekozen voor een compleet systeem waarbij alle componenten samengevoegd worden. Dit systeem waarbij de airdata- en de gyroscopische com- GLASSIX A320 27

30 ponenten samen komen en waar aanberekend wordt is de Air Data Inertial Reference System (ADIRU) (bijlage XXIV). Ook dit reken moduul bevind zich in de neus Weergave scherm De PFD is ingedeeld volgens de wet (a). Op elk instrument wordt dieper ingegaan qua weergave en informatievorm (b). De back-up instrumenten worden digitaal weergegeven (c). a PFD 1. Air speed indicator 2. Attitude indicator met Elk instrument van de basic- geïntegreerde turn six is verwerkt in het PFD, coördinator. met het gebruik van een 3. Altitude indicator logische vorm van weergave 4. Heading indicator (figuur 3.5) De basic six zal 5. Vertical speed indicator onafhankelijk van de instelling altijd zijn opgebouwd en ingedeeld in de T-vorm, die voldoet aan de wettelijke eis (EASA CS-25) ( 1.3.1, pagina 17). De schermindeling is Figuur 3.5: Primary Flight Display afgeleid uit de moderne A320. Deze zit bijna in elk Airbus toestel en het is daardoor nog makkelijker om over te stappen. b Basis instrumenten De basic-six zijn verwerkt in een PFD (1-5). De turn coördinator is geïntegreerd in de attitude indicator. 1. Airspeed indicator De airspeed indicator (figuur 3.6) zit links op de PFD. Een lopende cijferbalk zal de vlieger informeren over de indicated air speed (IAS). De cijferbalk heeft een schaalverdeling van 10knts per streep. Iedere 20knts staat er een getal (1). Onderaan de airspeed indicator komt het mach getal te staan. Dit gebeurd pas wanneer het mach getal hoger dan 0.5 is (2). Boven de airspeed indicator staat de true airspeed (TAS) (3). In tegenstelling tot vliegtuigen van Boeing, wordt in Airbus de snelheid aangegeven door een snelheids referentie lijn (4). De driehoek wijst de luchtsnelheid aan die overeen komt met het mach Figuur 3.6: Airspeed indicator 1. Schaalverdeling 2. Mach getal 3. TAS 4. Snelheids referentie lijn 5. Target air speed pointer?? 6. Minimum selecteerbare snelheid getal. De wijzer is magenta, wanneer de snelheid de waarde is die berekend is door Flight Management Guidance Computer* (FMGC) in geleide snelheid modus. De wijzer is blauw, wanneer de snelheid met de hand is ingevoerd in de FMGC of met de hand ingevoerd in de FCU (5). De VLS vertegenwoordigt de stall speed tijdens take-off of tijdens touch and go (6). GLASSIX A320 28

31 2. Attitude indicator met geïntegreerde turn coördinator De attitude indicator is geïntegreerd met een turn coördinator (figuur 3.7). Deze bevindt zich in het midden van het scherm. De attitude indicator heeft een schaal verdeling van 2,5 per streep van 10 naar beneden tot 30 omhoog. Bij elke 10 staat een getal. De hele schaal loopt van 80 naar beneden tot 80 omhoog. (1) Tussen de kunstmatige lucht (2) en de kunstmatige grond (3) ligt een kunstmatige horizon (4). Deze komt overeen met de echte horizon. Om de stand van het vliegtuig tegen de horizon weer te Figuur 3.7: Attitude indicator geven zit er nog een vliegtuig referentie symbool. Deze heeft een gele rand, wat wettelijk verplicht is (bijlage XX) (5). De geïntegreerde turn coördinator heeft een schaalverdeling van 10 per streep. Na 30 komt er nog één stap van 15, omdat de maximale roll index tot 45 is (6). De hellingshoek wordt aangegeven op de schaal door het driehoekje (7). De incliometer geeft aan of het vliegtuig een goede bocht maakt en niet slipt of schuift (8). De maximale hellingshoek is ±67 (9). 3. Altimeter De altimeter (figuur 3.8) zit rechts op het scherm. De schaal is gelijkmatig verdeeld. Één streepje is 100ft, per 500ft staat een getal (1). De hoogte wordt weergegeven in het groen op een bewegende witte schaal. Het scherm veranderd van geel naar bruingeel als het vliegtuig afwijkt van de geselecteerde hoogte of flight levels. De numerieke waarde veranderd van groen naar bruingeel, wanneer het vliegtuig vlieg onder elke MDA ingevoerd in de MCDU (2). Bovenaan de balk staat de hoogte die is geselecteerd in de automatische piloot (3). De barometrische referentie aanwijzing duidt aan dat Standard* (STD) of QNH geselecteerd moeten zijn als barometrische referentie (4). 4. Heading indicator De heading indicator (figuur 3.9) zit onder in het scherm. Het lopende balkje heeft een schaalverdeling van 0.5 per streepje. Bij een grote streep staat een getal (1). Het driehoekje is de geselecteerde koers op de koersschaal (2). Het ruitje duidt Figuur 3.9: Heading indicator Figuur 3.8: Altimeter 1. Schaalverdeling 2. Kunstmatige lucht 3. Kunstmatige grond 4. Kunstmatige horizon 5. Vliegtuig referentie symbool 6. Schaalverdeling turn Coördinator 7. Roll index 8. Incliometer 9. Maximale hellingshoek 1. Schaalverdeling 2. Flightlevel (hoogte) 3. Geselecteerde hoogte 4. Barometrische referentie indicatie 1. Schaalverdeling 2. Geselecteerde koers 3. Huidige koers 4. ILS koers aanwijzer de actuele koers aan op de koersschaal in het groen (3). Het plusje verschijnt wanneer er een ILS frequentie en koers geselecteerd is en wanneer ILS schakelaar omgezet is (4). 5. Vertical speed indicator De vertical speed indicator (figuur 3.10) zit naast de hoogtemeter. De schaal is wit op grijs. De eerste 2 streepjes zijn 100ft/m. De het streepje precies in het midden geeft de nulstand weer (1). Als de verticale snelheid hoger dan 200ft/m is, staan de groene streepjes helemaal bovenaan of onderaan de schaal en gaat de digitale snelheids aanwijzer lopen. (2). De analoge verticale snelheidsaanwijzer, hiermee wordt het principe van een analoge VSI bedoeld, wordt groen, wanneer de verticale snelheid van 2000ft per minuut wordt overschreden. De positie van de groene streepjes is aan het einde van de schaal en snelheidsmeters worden bruingeel, wanneer het volgende gebeurt bij de VSI (3): 1. Schaalverdeling 2. Digitale VSI 3. Analoge VSI Figuur 3.10: Vertical speed indicator GLASSIX A320 29

32 Verticale snelheid van 6000ft/m wordt overschreden Verticale snelheid van 2000ft/m in daling wordt overschreden en de radio hoogte is tussen 2500ft en 1000ft. Verticale snelheid van 1200ft/m wordt overschreden en de radio hoogte is minder dan 1000ft. c Back-up instrumenten Op de kleine display wordt vrijwel de hele PFD weergegeven (figuur 3.11). In het midden zit de attitude indicator met een geïntegreerde turn coördinator (1). Daaronder zit de heading indicator weergegeven (2). Links van het centrum wordt de air speed indicator (3) weergegeven en rechts van het centrum wordt de altimeter(4) weergegeven. Bovenaan staat het mach getal en de barometrische referentie (5). Figuur 3.11: Digitale back-up 1. Attitude indicator 2. Heading indicator 3. Air speed indicator 4. Altitude indicator 5. Mach getal + barometrische referentie 3.2 Ontwerpaspecten Een systeem bestaat uit vele ontwerpaspecten. Deze zijn vooral vastgesteld door de opdrachtgever en ook terug te vinden in de eisentabel (bijlage XXII). Veiligheid Bij de gekozen samenstelling van materialen, instrumenten en onderdelen is er een Vliegveiligheid begint bij het samenstellen van de materialen en instrumenten. Deze moeten aan veiligheids eisen voldoen. Bij de voor- en nadelen is de keuze van materiaal bijvoorbeeld besproken, hierbij is het belangrijk dat ze veilig zijn. De keuze van bijvoorbeeld een bepaald type scherm, omdat deze langer mee gaat dan een andere. Hierbij wordt het risico van uitval verkleind en de veiligheid vergroot. De basic-sixinstrumenten moeten aan eisen voldoen, volgens deze eisen moeten er back-up instrumenten aanwezig zijn. Als er een geval van uitval is, moeten de back-up instrumenten het overnemen. De instrumenten zijn belangrijk voor het verloop van de vlucht, als één van de instrumenten uitvalt, kan het lastig worden voor de piloten om bepaalde gegevens te verkrijgen. Daarom is een back-up belangrijk voor de veiligheid. Betrouwbaarheid Voor het vliegen speelt betrouwbaarheid een rol. De gekozen systeemonderdelen zorgen dat het geheel betrouwbaar is. De moderne cockpit is wat duur in aanschaf, maar daar in tegen zijn er betrouwbare systemen gekozen. Hierdoor komt ongeplande reparatie weinig voor. Onderhoud n de luchtvaart moet er zo weinig mogelijk extra onderhoud voorkomen, want dat spaart veel geld. In dit ontwerp vallen de onderhoudskosten laag uit door de duurzaamheid. Daarnaast zijn er nog vele anderen voordelen. Door het gebruik van de moderne computers/databus is het makkelijker voor ontwerpers om systemen op te bouwen. Het gebruik van de computers vergemakkelijkt niet alleen het proces, maar maakt het daarnaast ook nog goedkoper. Problemen zijn makkelijk op te sporen, wat veel tijd kan schelen. Als het vliegtuig voor een onverwacht onderhoud binnenkomt of voor normaal onderhoud is het onderdeel dat kapot is, snel te vervangen. Hierdoor staat het vliegtuig niet te lang stil en kan het weer snel vliegen. GLASSIX A320 30

33 Duurzaamheid Duurzaamheid is een noodzaak in de luchtvaart. Een vliegtuig kan niet lang aan de grond staan voor onderhoud. Doordat er in dit systeem velen onderdelen zitten die een lange levensduur hebben en daarnaast ook niet snel kapot gaan. Hoeft er niet vaak een reparatie worden uitgevoerd. De uniforme cockpits kunnen langer meegaan. Zo zou een vliegtuig niet door een storing plotseling terug moeten keren naar het vliegveld. Dit zou vele kosten met zich meebrengen. Hierbij denken aan brandstof, maar ook aan slots* die je moet aanvragen en het repareren van de onderdelen Kosten Voor materialen, arbeid, controles en onderhoud moet worden betaald. De kosten kunnen hoog oplopen, er moet dus worden bespaard. In arbeid kan bijvoorbeeld worden bespaard in de opleidingskosten. Als een piloot dan op een ander toestel type gaat vliegen, dan zal dit minder kosten meebrengen. Bij materialen wordt er voor lichtere materialen gekozen, het toestel is hiermee lichter en verbruikt minder brandstof. Los van lichte materialen en arbeid is er ook nog onderhoud en controles. Vliegtuigen krijgen controles. Deze controles kosten geld, als er voor wordt gekozen om onderhoudsvriendelijke systemen toe te passen in een cockpit, kan dit uren in controles en reparatie schelen. Hierdoor wordt het goedkoper, omdat het systeem makkelijker te onderhouden en betrouwbaar. 3.3 Kosten en baten De kosten, misschien wel de belangrijkste eis voor de opdrachtgever. Aangezien er een uniforme cockpit ontworpen is zullen de besparingen hoog oplopen. Deze kosten worden onderverdeeld in directe kosten (a) en indirecte kosten (b). De winst moet gehaald worden uit de voordelen voor het bedrijf (c). De kosten moeten duidelijk vermeld worden in een duidelijk schema. Na een controle of de baten afwegen tegenover de kosten, kan beslist worden of het project uitgevoerd kan worden (d) a Directe kosten Zijn de kosten die bepaald worden door de aanschaf- en onderhoudskosten van het vliegtuig. De kosten voor de aanschaf wordt bepaald door de nieuwe instrumenten die aangeschaft moeten worden, maar ook de kosten om deze instrumenten tot één geheel te laten werken. Als de opdrachtgever zelf de onderdelen niet tot één systeem kan maken, zouden de kosten van de werknemers hier ook bij geteld moeten worden. Onder de onderhoudskosten verstaan we de kosten die gemaakt worden om de cockpit te onderhouden. Waarbij gedacht moet worden aan de lonen van de engineers, de onderdelen die vervangen moeten worden en het gereedschap dat hiervoor wordt gebruikt. b Indirecte kosten Zijn de kosten die worden gemaakt om de cockpit te moderniseren. Hierbij zit ook het salaris van het personeel, het omscholen en het inhuren van gespecialiseerde bedrijven. Onder het salaris behoort niet alleen het salaris van leidinggevend personeel, maar ook de ingehuurde engineers en project planners. De kosten van het omscholen van piloten en engineers ontstaan door de veranderingen van de cockpit. Zij moeten opnieuw opgeleid worden om met deze nieuwe cockpit om te kunnen gaan. Deze kosten zijn verschillend, de kosten worden groter naarmate een langere tijdsduur nodig is om omgeschoold te worden. Hierdoor kan de opdrachtgever wel geld besparen, omdat het huren van gespecialiseerde bedrijven nu niet noodzakelijk is. De andere kosten die nog ontstaan als het vliegtuig op de grond staat, oftewel aircraft on ground, ontstaan doordat een vliegtuig een bepaalde tijd nodig heeft om een bepaald defect aan het vliegtuig te verhelpen. c Baten Zijn voordelen voor het bedrijf die een kosten reductie, inkomsten verhoging of een winst vergroting veroorzaken. Er is niet altijd direct winst of inkomsten verhoging, maar er wordt steeds vaker op langere termijn gekeken. 1. Kwalitatieve baten 2. Kwantitatieve baten GLASSIX A320 31

34 ad 1 Kwalitatieve baten Kwalitatieve baten die ontstaan door het moderniseren van een cockpit, hierbij moet gedacht worden aan; Verbeterde kwaliteit Verhoogde productiviteit Hogere onderhoudbaarheid - Kosten reductie door eenvoudiger en minder tijdrovend onderhoud. Eenvoudige uitwisseling van piloten. - Kosten reductie door lagere omscholingskosten van de piloten. Doordat de kwaliteit verbeterd wordt, zouden er per vlucht meer passagiers mee kunnen vliegen. Er wordt tijd bespaard met het onderhouden van het vliegtuig, hierdoor kunnen er meerdere vluchten met het vliegtuig gevlogen worden. Wat allebei neer komt op winst maken. ad 2 Kwantitatieve baten Zijn baten die meteen om kan worden gezet in euro ( ). Doordat er een eenvoudigere uitwisseling van piloten is zou er een kosten reductie ontstaan. Het omscholen kost 350 p/u. Het omscholen van de moderne glass cockpit zou zo n 15 uur in beslag nemen. Het oudere klassieke cockpit zou 20 uur in beslag nemen. De winst die hieruit volgt is al 350 * 5 uur= 1750 per piloot! Ook de kosten reductie van het onderhoud is hoog. Kosten voor het onderhoud bedraagt zo n 750 euro per uur. Voor de moderne glass cockpit zou dit weer zo n 15 uur in beslag nemen, voor de oudere klassieke cockpit weer zo n 20 uur. Het verschil is weer 5 uur, dit leidt tot een winst van 725 * 5 uur= 2900 euro. d analyses Is een ondersteuning van het beslissingsproces of het project uitgevoerd kan worden of niet. Dit is een controle of de baten afwegen tegen de kosten of dat de vastgestelde terugverdientijd behaald wordt. Het punt wanneer de kosten gelijk zijn aan de baten, wordt de break-even point genoemd (bijlage XXVI). Vanaf dit punt wordt er verlies of winst gemaakt. Dit wordt afgeleid van het kosten overzicht (figuur 3.12), dit is het duidelijkst weer te geven in een grafiek. Figuur 3.12: Grafiek break-even point GLASSIX A320 32

35 3.4 Conclusie Na een periode van onderzoek en verdieping is het duidelijk wat de basic six instrumenten zijn en wat ze inhouden. Vervolgens zijn er keuzes gemaakt voor het cockpit ontwerp. Deze keuzes zijn gemaakt nadat er grondig is gekeken naar de voor en nadelen, de verschillende opties, betrouwbaarheid, onderhoud, duurzaamheid, kosten en veiligheid. Het ontwerp dat door ons tot stand gekomen is, voldoet aan de eisen en is volgens ons de beste samenstelling voor een cockpit ontwerp van Airbus. In ons morfologisch overzicht hebben wij drie verschillende indelingen van de cockpit behandeld. Wij hebben uiteindelijk gekozen voor een moderne cockpit, omdat deze het hoogst heeft gescoord in onze voor- en nadelen onderzoek. Dit systeem is betrouwbaar, duurzaam en veilig. De nadelen van ons gekozen samenstelling ligt in de kosten, hij is duurder dan de andere opties. Maar los van de hoge kosten zijn wij tot de conclusie gekomen dat de andere opties meer nadelen met zich meebrengen dan alleen de kosten, vandaar de keuze voor een moderne cockpit. Hieruit is een ontwerp ontstaan dat uniform is en voldoet aan de eisen van de opdrachtgever en de wetgeving. GLASSIX A320 33

36 Literatuurlijst De bronnen die zijn gebruikt om dit verslag tot een succesvol einde te brengen. Jong, G de Electro-mechanical instruments in aircraft.: nationaal lucht- en ruimtevaart laboratorium Gepubliceerd in: Onbekend Laming, T Airbus A320 Gepubliceerd in 2000 Pallett, E.H.J. Aircraft instruments & integrated systems 1e Druk Gepubliceerd in 1992 Sanderson, J Instrument commercial manual Gepubliceerd in 1998 Siers, F.J. methodisch ontwerpen volgens H.H. van den Kroonenberg Wolters Noordhoff Derde druk Gepubliceerd in 2004 IJspeert, S. Ontwerpanalyse van een cockpit, Projectboek periode 1-2 Hogeschool van Amsterdam Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Opleiding Aviation Amsterdam, juli 2007 Wentzel, T. Het projectgroepverslag Hogeschool van Amsterdam. Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Amsterdam, 2007 Verschillende auteurs Titel: Foto's van vliegtuigen en cockpits voor het verslag Url: EASA Titel: European Aviation Safety Agency Url: JAA Titel: JAA General Url: ICAO Titel: ICAO International Civil Aviation Organisation Url: GLASSIX A320 34

37 Hogeschool van Amsterdam Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Cockpit ontwerpanalyse 2A1H1 Raisa Ashruf Mike Aydin Rowan Evers Rick de Hoop Niek Mirck Rudy van Oostrom Alex Speet Yoeri Zwanenburg Amsterdam, 5 december 2007

38 Bijlagenlijst I. Projectopdracht 1 II. Piramidemodel 3 III. Planning 4 IV. Termenlijst 5 V. Afkortingenlijst 9 VI. Standaardatmosfeer 12 VII. ISA Tabel 13 VIII. Luchtdruk 14 IX. Air Speed Indicator 15 X. Altimeter 17 XI. Q-Termen voor de hoogteaanduiding 19 XII. Vertical Speed Indicator 20 XIII. Gyroscoop 22 XIV. Attitude Indicator 23 XV. Turn Coördinator 25 XVI. Heading Indicator 27 XVII. Structuur wetgeving 29 XVIII. Basic T 30 XIX. EASA CS XX. Eisentabel 37 XXI. Morfologisch overzicht 41 XXII. Tabel voor- en nadelen 42 XXIII. Lay-out cockpit 43 XXIV. Air Data Inertial Reference Unit (ADIRU) 44 XXV. Pilot Flying Display 45 XXVI. Break-even point 46 XXVII. Vliegtuigkeuze 47 XXVIII. Procesverslag 48 XXIX. Ruwe taakverdeling 49 XXX. Zelfsturende opdracht 3 50 GLASSIX A320

39 Bijlage I Projectopdracht Amsterdamse Hogeschool voor Techniek Hogeschool van Amsterdam Opleiding: Periode : 1-2 Thema : Methodisch ontwerpen Onderwerp : Opbouw cockpitsysteem Groep : 2A1-H1 Uitgangssituatie Een vliegmaatschappij in oprichting wil haar vloot samenstellen uit toestellen van één van de vliegtuigbouwers Boeing, Airbus of Fokker. In verband met het gemengd vliegen (van piloten) op de vloot gaat, voor aflezing van instrumenten en bediening van systemen, de voorkeur uit naar een uniform ingedeelde cockpit. Opdrachtformulering Als projectteam van de vliegmaatschappij komen jullie via analyse van bestaande cockpitsystemen tot een ontwerp voor een moderne, uniforme cockpit van het nieuw aan te schaffen vliegtuig. Hierbij gaan jullie bepalen hoe de presentatie van stand en gedrag van het vliegtuig tot stand komt en hoe deze er in de cockpit uit moet zien, met een verantwoording van de opbouw en werking van het gekozen systeem. Hierbij kun je het onderzoek hoofdzakelijk beperken tot de instrumenten van de basic-six, zoals die op wettelijk voorgeschreven wijze voor beide vliegers geplaatst behoren te zijn. Richtlijnen - Waar bestaan de instrumenten van de basic-six uit? - Hoe komt de aanwijzing van een bepaalde waarde tot stand (meetprincipes)? - Aan welke eisen van wet- én opdrachtgever moet de cockpitpresentatie voldoen (stel je op de hoogte van luchtvaartnormen en kwaliteitseisen)? - Zijn back-up instrumenten benodigd (en zo ja: welke)? - Hoe is de fabrikant tot de keuze van zijn ontwerp gekomen (welke opties voor de inrichting van de cockpit waren zoal voorhanden)? - Welke constructiemethoden zijn toegepast en waarom? - Wat voor aanwijzingen worden nog meer verzorgd op het scherm, waar de basic-six op worden getoond (denk hierbij vooral aan Vluchtuitvoering)? - Welke rol spelen de ontwerpaspecten bij het cockpitsysteem (onderhoud, duurzaamheid, veiligheid en kosten)? - Wat zijn de functionele relaties tussen de cockpitinstrumenten en de verschillende fasen van de vluchtuitvoering? GLASSIX A320 1

40 Randvoorwaarden voor het project Randvoorwaarden zijn van bovenaf gegeven eisen, waaraan het project onvoorwaardelijk moet voldoen. Ze vormen als het ware de buitenste rand van het project. Als zodanig zijn ze van meer gewicht en te onderscheiden van de richtlijnen bij de opdracht (eisen van de opleiding of opdrachtgever) of het eisenpakket voor het te ontwerpen product. Ook mijlpalen (tussentijdse producten) kan men tot de projectrandvoorwaarden rekenen. Randvoorwaarden - De tijdsduur van het project is dertien weken (week 35-41, 43, 45-49); het verslag - moet woensdag 5 december 2007 om uiterlijk 14.30u worden ingeleverd - Het project volgt de algemene projectindeling (zie Planningsschema in 3.1, p. 8) - De ontwerpmethode gaat volgens de methode van van den Kroonenberg (2004) - Het te ontwerpen product voldoet in elk geval aan wettelijke voorschriften - Het ontwerp is voor een nieuw aan te schaffen toestel, er wordt niet gemodificeerd - Het eindresultaat is een verslag, dat voldoet aan het dictaat Wentzel (2007) - Het verslag is ingevoerd in de computer en heeft exclusief bijlagen een omvang - van pagina s - In het verslag is een Engelse termenlijst en een summary aanwezig Mijlpalen - Startdocument (= Plan van Aanpak) - Deelverslagen - Andere tussentijdse producten De mijlpalen zijn in het eerste project gegeven door de projectfasen in het Planningsschema in 3.1 (p. 8) en preciezer ingevuld in het Weekschema (Bijlage I). In volgende projecten worden planning en mijlpalen meer aan jullie zelf overgelaten. Voor het projectwerk kan men ook eigen randvoorwaarden bedenken, waaraan de groep zich absoluut moet houden. Zulke groepsafspraken, genoteerd op het vergaderformulier, maak je in het begin van het project. Ze zijn van belang voor het groepsproces. GLASSIX A320 2

41 Bijlage II Piramidemodel GLASSIX A320 3

42 Bijlage III Planning GLASSIX A320 4

43 Bijlage IV Termenlijst Engelse term Definitie/uitleg Letterlijke vertaling (NL) A/D converter A/D converter stands for an analogue digital Analoog-digitaal omzetter converter. It is a device that converts an analogue, continuous signal (input) to a digital discrete series of numbers (output). Accelerometer unit The instantaneous vertical speed indicator consists Versnellingseenheid a unit, the accelerometer unit, which is designed to create a more rapid differential pressure effect, specifically at the initiation of a climb or descent. Aircraft on ground Aircraft on Ground (AOG) is a term in aviation Vliegtuig op grond maintenance indicating that a problem is serious enough to prevent an aircraft from flying. Especially if an aircraft is commercial or stranded away from its home base, parts suppliers will generally offer AOG shipping to get replacement parts as quickly as possible. This is called an AOG-procedure. When an AOG-procedure is requested the part will be deliverd within 24 hours, but at the double price. Air data computer A primary navigation data source. A navigation Air data computer sensor based on atmospheric data sensors; usually measures static pressure, dynamic pressure, and outside air temperature; sometimes computes other atmospheric data, such as indicated airspeed, Mach number, calibrated airspeed As a guidance mode, ADC is least accurate of the listed modes and is used only as a last resort. Air data Values computed from pitot, static and temperature Lucht Data measurements, usually by means of a digital computer; ARINC 575 defines outputs. Altimeter This meter is one of the basic-six instruments Hoogtemeter being used by the pilot controlling an aircraft. Without the instrument altitude can not be known. Attitude The primary aircraft angles in the state vector; Houding pitch, roll, and yaw Artificial horizon (Attitude This is an instrument used inside an airplane; it Kunstmatige horizon indicator) is also called an attitude indicator. It indicates manoeuvres such as pitches and rolls and is considered one of the most important instruments for flying whereby the weather conditions that normally require pilots to fly primarily by reference to instruments. Bank Angle between the wings and the horizon, as viewed from the rear of the airplane. An airplane with its wings level has zero degrees of bank. Vleugelhoek GLASSIX A320 5

44 Engelse term Definitie/uitleg Letterlijke vertaling (NL) Basic six These are the six primary flight instruments Standaard zes within a planes cockpit. Three of the six measure air pressure, these are called the pitot static instruments. And the other three of the six primary flight instruments use gyroscopes to provide pilots with critical flight information. Glass cockpit A glass cockpit is a new designed aircraft cockpit that features electronic instrument displays. Glass cockpits are highly sought-after upgrades from traditional cockpits. Where a Glass cockpit traditional cockpit possesses numerous mechanical gauges to display information. The glass cockpit utilizes computer displays that can be adjusted to display flight information as needed. Heading indicator The heading indicator is one of the six basic Richtingsaanwijzer instruments inside the cockpit of an airplane. It s also known as the Directional Gyro or DG. It is an instrument used to inform the pilot of his heading. Heading direction on a compass that aircraft is pointed, Kop measured with respect to true north or magnetic north Inclinometer This meter is also called the clinometer, it is inclinometer used to measure angles of slope/tilt, elevation or inclination of an object with respect to gravity. It is also known as a tilt meter, tilt indicator, slope alert, slope gauge, gradient meter, gradiometer, level gauge, level meter, declinometer, and pitch & roll indicator. Pitch A rotation around the lateral or transverse axis - Neusstand an axis running from the pilot's left to right in piloted aircraft, and parallel to the wings of a winged aircraft; thus the nose pitches up and the tail down, or vice-versa. Position error (Pressure This position error is due to the place where the Positie error errors) static port is installed on the plane. It is usually not possible to find locations for the static port to negate these errors. That is why most aircraft have an inherent difference between the true airspeed and the airspeed actually shown on the instrument. Q-codes The Q code is a standardised collection of threeletter message encodings, all starting with the letter "Q", initially developed for commercial Q-codes radiotelegraph communication, and later adopted by other radio services, especially amateur radio. Although Q codes were created when radio used Morse code exclusively, they continued to be employed after the introduction of voice transmissions. Rate one Turn The term rate one turn (ROT), also known as the standard rate turn is something an aircraft must be able to perform. A standard rate turn for light airplanes is defined as a 3 per second turn, which completes a 360 turn in 2 minutes. Snelheid één Bocht GLASSIX A320 6

45 Engelse term Definitie/uitleg Letterlijke vertaling (NL) Rate-of-climb The speed at which an aircraft is gaining (or losing) altitude, usually measured in hundreds or thousands of FPM. Stijg snelheid Roll An aerobatic maneuver involving a rotation of Hellings hoek (bocht) the aircraft about its longitudinal axis. Roll cardanring This small ring is housed within the gyroscope of Rol cardanring the attitude indicator. It s used when the plane is changing his bank. By means of this cardanring it will let the gyro stay at his own position while the plane is changing bank. Servo The radio component which does the work of Servomotorisch moving a control surface. Single degree of freedom A single degree of freedom type of gyroscope Een graden van vrijheid owns two axes. This type of hanging is being used in a turn and bank coördinator Skid A skid is a type of slip during a turn where the Schuiven sideways movement of the aircraft is outwards from the centre of the turn. Pilots generally reserve the word slip only for inside slips in a turn (towards the centre). Slip A maneuver where the airplane`s controls are Slippen used to make the fuselage fly at an angle to the line of flight. This causes a tremendous increase in drag, and allows an airplane without landing flaps to increase its angle of descent without picking up a lot of speed. It is a way to lose altitude in a hurry (on purpose), or slide into a final approach during a heavy wind. The technique is to put nearly full rudder in one direction, and then bank in the opposite. This keeps the plane almost level, except pointing to one side. Stall In aerodynamics, a stall is a sudden reduction in Stall the lift forces generated by an airfoil. This most usually occurs when the critical angle of attack for the airfoil exceeded, about 14 to 16 degree. Slots Leading edge slots are fixed aerodynamic devices used on airplanes. A leading edge slot is a fixed (non-moving) opening behind the wing s leading edge. The slot does not operate at low angles of attack, like those found in cruise flight. At low angles of attack the airflow just passes over and under the slot. Sloten Standard atmosphere The Standard Atmosphere is a series of models Standaart Athmosfeer that define values for atmospheric temperature, density, pressure and other properties over a wide range of altitudes. Take off Takeoff is the phase of flight in which an aircraft Opstijgen goes through a transition from moving along the ground (taxiing) to flying in the air, usually on a runway. GLASSIX A320 7

46 Engelse term Definitie/uitleg Letterlijke vertaling (NL) True Airspeed the airspeed of an aircraft relative to undisturbed Werkelijke snelheid air. True airspeed is equal to equivalent airspeed multiplied by (0/)1/2. Turn and bank indicator The turn and bank indicator shows both the rate Bocht en hellings indicator of turn and the coordination (slip or skid) of the turn. The rate of turn is indicated from a rate gyroscopically and the coordination of the turn is shown by either a pendulum or a heavy ball mounted in a curved sealed glass tube. No pitch information is provided. Two degree of freedom A two degree of freedom type of gyroscope owns Twee graden van vrijheid three axes. This type of hanging is being used in an attitude indicator and also in a heading indicator. GLASSIX A320 8

47 Bijlage V Afkortingenlijst Term Uitleg Vertaling ADIRU Air Data Inertial Reference Unit is an aircraft - component. ADIRU provides attitude, airspeed, and altitude for the aircraft that is using it. This component acts as a "single, fault tolerant" source for both pilots of an aircraft ARINC Aeronautical Radio, Inc. A nonprofit corporation - owned by member airlines to define form, fit, and function of avionics equipment and to provide radio... ASI The Air speed indicator is an instrument used Luchtsnelheidsmeter in an aircraft to display the craft's airspeed, typically in knots, to the pilot. ATC Air Traffic Control is a person who tells the pilot Luchtverkeersleider what to do. CAS Calibrated airspeed is indicated airspeed, Gecorriseerde snelheid corrected for instrument error and position error. At high speeds and altitudes, calibrated airspeed is further corrected for compressibility errors and becomes equivalent airspeed (EAS). CRT Cathode Ray Tube is a cathode ray tube or CRT Kathode Straal Buis is aspecialized vacuum tube in which images are produced by an electron beam striking a phosphorescent surface. Television sets, computers, automated teller machines, video game machines, video cameras, monitors, oscilloscopes and radar displays all may contain cathode ray tubes. CS Ceftification Specifiactions - EAS Equivalent airspeed (EAS) is the airspeed at Gelijkwaardige luchtsnelheid sea level which represents the same dynamic pressure as that flying at the true airspeed (TAS) at altitude. It is useful for predicting aircraft handling, aerodynamic loads, stalling etc. EASA the European Aviation Safety Agency is the centrepiece of the European Union s strategy for Europese luchtvaartveiligheidsbureau aviation safety. Our mission is to promote the highest common standards of safety and environmental protection in civil aviation. EC European Commission Europese Commissie ECAC European Civil Aviation Conference - FAA The Federal Aviation Administration is an - agency of the United States Department of Transportation with authority to regulate and oversee all aspects of civil aviation in the U.S. FCU Flight Control Unit - FMGC Flight Management and Guidance Computer Vlucht Management en Begeleiding Computer GPS (Satellite naviagtion and) Global Positioning System/ Geographical Paging System, a technique for deriving location from space-based assets - GLASSIX A320 9

48 Term Uitleg Vertaling IAS Indicated airspeed is the airspeed read directly Aangeduide snelheid from the air speed indicator on an aircraft, driven by the pitot-static system. IAS is directly related to calibrated air speed (CAS), but includes instrument errors and position error. ICAO International Civil Aviation Organization - IFR Instrument flight rules (IFR) are a set of Instrumentale vluchtregels regulations and procedures for flying aircraft whereby navigation and obstacle clearance is maintained with reference to aircraft instruments only and separation from other aircraft is provided by Air Traffic Control. ILS Instrument Landing System. A precision Instrumentaal Landingssysteem instrument approach system, generally used to land at fields experiencing weather ISA The International Standard Atmosphere is an Internationale Standaard Atmosfeer atmospheric model of how the pressure, temperature, density, and viscosity of the Earth s atmosphere change over a wide range of altitudes. It consists of tables of values at various altitudes, plus some formulas by which those values were derived. JAA The Joint Aviation Authorities is an associated - body of the European Civil Aviation Conference (ECAC) representing the civil aviation regulatory authorities of a number of European States who have agreed to co-operate in developing and implementing common safety regulatory standards and procedures JAR Joint Aviation Recommendation Luchtvaartvereisten LCD A liquid crystal display is a thin, flat display - device made up of any number of color or monochrome pixels arrayed in front of a light source or reflector. It is often utilized in batterypowered electronic devices because it uses very small amounts of electric power. MCDU Multi-Function Control and Display Unit (part of - FMS) MDA Minimum Descent Altitude - MFD Multi Function Display Multifunctioneel display The third or fifth tube in an EFIS, it replaces the weather radar screen and displays radar data, navigation maps, checklists and other information MSL Mean sea level is the average (mean) height of Zeeniveau the sea, with reference to a suitable reference surface. PE Positions Errors - PFD A primary flight display is a modern aircraft instrument dedicated to flight information. Much like multi-function displays, primary flight displays are built around an LCD or CRT display device. - GLASSIX A320 10

49 Term Uitleg Vertaling QFE Setting the barometric pressure prevailing at an De luchtdruk op vliegveldniveau airport to make the altimeter read zero on landing at, and taking off from, that airport. The zero reading is regardless of the airport s elevation above sea-level. QNH Setting the barometric pressure to make the altimeter read airport elevation above sea-level on landing and take-off. The pressure set is a value reduced to mean sea-level in accordance with ISA. When used for landing and take-off, the setting is generally known as airport QNH. Any value is only valid in the immediate vicinity of the airport concerned. De luchtdruk op gemiddeld zeeniveau RLG A ring laser gyroscope uses interference of laser Ringlaser gyroscoop light within a bulk optic ring to detect changes in orientation and spin SARP Standards and Recommended Practices - SAS Standard altimeter setting is also called QNE. QNE = pressure altitude is indicated altitude when an altimeter is set to an agreed pressure setting of millibar De standaard luchtdruk van 1013,25 hectorpascal SDF Single degree of freedom gyroscope. - SGU Symbol Generator Unit - STD Standard are the standard settings. Standaard TAS True airspeed is the speed of an aircraft relative Ware snelheid to the airmass in which it flies, i.e. the magnitude of the vector difference of the velocity of the aircraft and the velocity of the air. Under zero wind conditions and in horizontal flight, this is equal to the speed over the ground. Under wind conditions an estimation of the wind is used to make a windspeed vector calculation that computes an estimated ground speed from the true air speed and a wind correction angle to maintain the desired ground track. TDF Two degree of freedom gyroscope. - TFT Thin film transistor - VLS Lowest Selectable Airspeed Laagst Selecteerbare Luchtsnelheid VSI Vertical speed indicator is an instrument that informs the pilot about the rate of descent or climb in feet per minute or knots. Verticale Snelheidsmeter GLASSIX A320 11

50 Bijlage VI Standaardatmosfeer Voor de Internationale standaardatmosfeer op Mean Sea Level geldt dat de atmosferische druk gelijk is aan mb. De temperatuur op zeeniveau is 15 C. Tot slot is de afname van de temperatuur (lapse rate) is 1,98 C per 1000 voet, van 15 C tot -56,5 C op een hoogte van voet (hierboven blijft de temperatuur -56,5 C) GLASSIX A320 12

51 Bijlage VII ISA Tabel Het ISA Tabel met de ISA waarden. GLASSIX A320 13

52 Bijlage VIII Luchtdruk De kenmerken van de atmosfeer zijn op de aangegeven hoogten; 0,36090 en ft ft is 11 km, bij ons is dit bij de tropopauze ft is ongeveer 20 km hoog, dus ook ongeveer middenin de stratosfeer. Druk heeft een exponentiele afname (exp afn) samen met de dichtheid. En de temperatuur heeft een lineaire afname (lin afn) ook wel de lapse rate genoemd. Tabel 1 Kenmerken en veranderingen van de atmosfeer Hoogte Druk e Temperatuur l Dichtheid (Note) (in voet) (in mb) x (in C) i (in kg/m 3 ) aardoppervlak p 15 n 1,2250 tropopauze ,32 a a 0,3692 f f ongeveer middenin , ,0665 n n de stratosfeer e x p a f n Met het begrip druk bedoelt men; een kracht die per oppervlakte-eenheid uitgeoefend wordt. De eenheid van druk is die van kracht per oppervlaktemaat. Gezamenlijk heet de nieuwe eenheid Pascal 1 Pa = 1 N/m2. Een druk van 0 Pa (absoluut) is vacuüm. Soms zijn oudere, niet-si eenheden nog in gebruik, zoals de mm-kwik en de atmosfeer. De atmosferische druk wordt ook wel bar genoemd. In de Verenigde Staten van Amerika zijn de "pounds per square inch" (psi) nog zeer gangbaar. Tabel 2 Omrekeningen tussen drukeenheden. Eenheid Verhouding omschrijving Pa 1 Pa = bar Pa staat voor Pascal; 1 Pa = 1 N/m² = 1 kg/m s² hpa 1 hpa = 100 Pa De hectopascal wordt veel gebruikt om de luchtdruk weer te geven torr 1 torr = 133,322 Pa een torr is gelijk aan mmhg of millimeter kwik kolom psi 1 psi = 6894,76 Pa psi staat voor pounds per square inch, wat ook wel wordt aangeduid als lb/sq in 1 psi = 0, bar bar 1 bar = Pa 1 bar = 0,98692 atm 1 bar = psi De pitot buis is een cruciaal instrument voor de Air Speed Indicator. De luchtdruk wordt gemeten wanneer een toestel vliegt en de lucht loodrecht stromende lucht binnenkomt. Om bevriezing tegen te gaan worden pitot buizen geleverd met een verwarmingselement, waardoor het niet mogelijk is dat de buis bevriest en er verkeerde, of geen druk wordt gemeten. Om de pitot buis schoon te houden wordt na de vlucht de pitot buis afgeschermd. 1. Pitot buis 2. Luchtinstroom 3. Vliegrichting Figuur 1: De Pitotbuis. GLASSIX A320 14

53 Bijlage IXa Air Speed Indicator De pitot buis wordt gebruikt voor het meten van de druk. Na correctie van deze waardes komt er een waarde uit die als het goed is helemaal overeenkomt met de werkelijke snelheid (of hoogte bijvoorbeeld) Hierboven is het duidelijk dat de luchtstroom binnenkomt bij de pitot buis en dat deze druk verder gaat naar het drukgevoelig membraan, die het mogelijk maakt dat de wijzertjes bij de analoge weergave van een Air Speed Indicator bewegen. 1. Drukgevoelig membraan 2. Luchtstroom 3. Pitot buis GLASSIX A320 15

54 Bijlage IXb Air Speed Indicator Een vliegtuig moet met de flaps uitgeklapt een minimale snelheid hebben, maar deze mag ook niet te hoog zijn (1, wit) want de flaps mogen niet onder te grote stress komen te staan. Een vliegtuig heeft natuurlijk ook een normale vliegsnelheid met flaps ingetrokken (cruise speed) (2, groen). Bijvoorbeeld tijdens de vlucht wanneer het toestel niet hoeft te dalen of te stijgen. De vliegtuig onderdelen staan niet onder te grote stress en deze snelheid mag aanhouden. Wanneer een toestel de groene grens overschrijdt moet deze met voorzichtigheid worden behandeld (3, geel). Er mogen bijvoorbeeld niet de scherpe hoeken worden genomen of sterk dalen. Elk materiaal mag maar onder een maximale stress komen te staan voordat afwijkingen gaat vertonen en gedeeltelijk of zelfs helemaal kan stoppen met functioneren. Dit mag bij een vliegtuig nóóit gebeuren. De rode grens heet ook wel Velocity Never Exceed, en wordt genoteerd als V ne. 1. Normale vliegsnelheid met de flaps uitgeklapt 2. Normale vliegsnelheid met flaps ingetrokken 3. Vliegsnelheid waarbij het vliegtuig voorzichtig moet worden bestuurd 4. Snelheidsgrens die nooit mag worden overschreden GLASSIX A320 16

55 Bijlage Xa Altimeter De werking van de altimeter. 1. Druk gevoelig membraam. 2. Grote tandwielen. 3. Kleine tandwielen. 4. Wijzers. 5. Instelknop. 6. Statische poort. GLASSIX A320 17

56 Bijlage Xb Altimeter Om verschillende stappen van grootte te onderscheiden zijn er drie wijzers op de analoge weergave van een hoogtemeter. De kleine dikke is 1000 ft. (2). Soms is het nodig om de wijzers handmatig te veranderen van positie, dit wordt gedaan door de handmatige instelknop (3). 1. hoogte schaalverdeling ft. Wijzer 3. handmatige instelknop GLASSIX A320 18

57 Bijlage XI Q-Termen voor de hoogteaanduiding QNH is de meest gebruikte hoogteaanduiding in de luchtvaart industrie. QNH wordt gebaseerd op Mean Sea Level, oftewel zee niveau. QNH daarentegen niet, hier maakt het niet uit of een vliegveld op MSL ligt, het mag zowel daar onder of boven. 1. QNH 2. QFE GLASSIX A320 19

58 Bijlage XIIa Vertical Speed Indicator De werking van de VSI in horizontale vlucht. 1. statische druk poort 2. capillairbuis 3. membraandoos 4. mechanische deel van de VSI 5. aanwijzer voor de piloot 6. verdunning van de meet unit 7. meet unit 8. statische druk voor buiten de membraandoos Figuur 1: Level flight De werking van de VSI in dalende vlucht. 1. statische druk poort 2. capillairbuis 3. membraandoos 4. mechanische deel van de VSI 5. aanwijzer voor de piloot 6. verdunning van de meet unit 7. meet unit 8. statische druk voor buiten de membraandoos Figuur 2: Descent Flight De werking van de VSI in stijgende vlucht. 1. statische druk poort 2. capillairbuis 3. membraandoos 4. mechanische deel van de VSI 5. aanwijzer voor de piloot 6. verdunning van de meet unit 7. meet unit 8. statische druk voor buiten het membraam Figuur 3: Ascend Flight GLASSIX A320 20

59 Bijlage XIIb Vertical Speed Indicator Dit is de lineaire weergave van de VSI. 1. Schaalverdeling (lineair) 2. Wijzers Figuur 1: Linieare weergave van de Vertical Speed Indicator Dit is de logaritmische weergave van de VSI. 1. Schaalverdeling (logaritmisch) 2. Wijzers Figuur 2: Logaritmische weergave van de Vertical Speed Indicator GLASSIX A320 21

60 Bijlage XIII Gyroscoop Een Two Degree of Freedom gyroscoop. 1. Tol 2. Tol-as X 3. Horizontale as Y 4. Verticale as Z GLASSIX A320 22

61 Bijlage XIVa Attitude Indicator De werking van de Attitude Indicator. 1. Vertical gyroscoop 2. Vrije ophang 3. Pitch cardanring 4. Horizon referentie arm 5. Horizon referentie 6. Roll cardanring 7. Bank indicator GLASSIX A320 23

62 Bijlage XIVb Attitude Indicator De weergave van de Attitude Indicator. 1. Kunstmatig vliegtuig 2. Roll Trim 3. Pitch Trim 4. Bank Pointer 5. Kunstmatige Lucht 6. Kunstmatige Grond GLASSIX A320 24

63 Bijlage XVa Turn Coördinator De werking van de Turn Coördinator. 1. Rotatie Rotor 2. Gimbal 3. Rotatie Gimbal 4. Gekantelde Gyroscoop Figuur 1: Werking van de Turn Coördinator. De werking van de centrifugale- en zwaartekrachten op het vliegtuig. 1. Correcte bocht 2. Schuivende bocht 3. Slippende bocht Figuur 2: Centrifugale- en Zwaartekracht. GLASSIX A320 25

64 Bijlage XVb Turn Coördinator De weergave van de Turn Coördinator. 1. Vliegtuig referentie symbool 2. Schaalverdeling 3. Incliometer GLASSIX A320 26

65 Bijlage XVIa Heading Indicator De werking van de Heading Indicator. 1. Gyroscoop 2. Cardanring 3. Tandwielconstructie 4. Display 5. Afstelknop GLASSIX A320 27

66 Bijlage XVIb Heading Indicator De weergave van de Heading Indicator. 1. Vliegtuig referentie symbool 2. Schaalverdeling 3. Afstelknop GLASSIX A320 28

67 Bijlage XVII Structuur wetgeving Wetten WLV gaat de LVW Vervangen. Luchtvaartwet (LVW) Wet Luchtvaart (WLV) Wet Raad voor Transportveiligheid (WRT) Beschikkingen Regeling Toezicht Luchtvaart (RTL) Luchtverkeersregelement (LVR) Figuur 1: Structuur wetgeving nationaal Internationaal Europees Amerikaans Nationaal Figuur 2: Structuur wetgeving internationaal. GLASSIX A320 29

68 Bijlage XVIII Basic T De basisvorm voor de lay-out van de Basic-Six. Air Speed (snelheid) Attitude (gedrag) Altitude (hoogte) Direction (koers) GLASSIX A320 30

69 Bijlage XIX EASA CS 25 Dit is een uitgebreide selectie uit EASA CS 25. Alles wat hier staat heeft met de basic-six te maken. AMC (b) 1 Adequate means of identification should be provided for all cables, connectors and terminals. The means employed should be such as to ensure that the identification does not deteriorate under service conditions. 2 When pipelines are marked for the purpose of distinguishing their functions, the markings should be such that the risk of confusion by maintenance or servicing personnel will be minimised. Distinction by means of colour markings alone is not acceptable. The use of alphabetic or numerical symbols will be acceptable if recognition depends upon reference to a master key and any relation between symbol and function is carefully avoided. Specification ISO.12 version 2ED 1987 gives acceptable graphical markings. CS (a) The following flight and navigation instruments must be installed so that the ` instrument is visible from each pilot station: (1) A free-air temperature indicator or an air-temperature indicator which provides indications that are convertible to free-air temperature. (2) A clock displaying hours, minutes, and seconds with a sweep-second pointer or digital presentation. (3) A direction indicator (non-stabilised magnetic compass). (b) The following flight and navigation instruments must be installed at each pilot station: (1) An Air Speed Indicator. If Air Speed limitations vary with altitude, the indicator must have a maximum allowable Air Speed Indicator showing the variation of VMO with altitude. (2) An altimeter (sensitive). (3) A rate-of-climb indicator (vertical speed). (4) A gyroscopic rate of turn indicator combined with an integral slip-skid indicator (turn-andbank indicator) except that only a slipskid indicator is required on aeroplanes with a third attitude instrument system usable through flight attitudes of 360º of pitch and roll, which is powered from a source independent of the electrical generating system and continues reliable operation for a minimum of 30 minutes after total failure of the electrical generating system, and is installed in accordance with CS (a). (5) A bank and pitch indicator (gyroscopically stabilised). (See AMC (b)(5).) (6) A direction indicator (gyroscopically stabilised, magnetic or non-magnetic). (c) The following flight and navigation instruments are required as prescribed in this paragraph: (1) A speed warning device which must give effective aural warning (differing distinctively from aural warnings used for other purposes) to the pilots whenever the speed exceeds VMO plus 11.1 km/h (6 knots) or MMO The upper limit of the production tolerance for the warning device may not exceed the prescribed warning speed. (See AMC (c)(1).) (2) A mach meter is required at each pilot station for aeroplanes with compressibility limitations not otherwise indicated to the pilot by the Air Speed indicating system required under subparagraph (b)(1) of this paragraph. AMC (b)(5) Attitude Displays 1 Attitude Displays 1.1 For turbo-jet aeroplanes each display should be usable over the full range of 360 in pitch and in roll. For propeller-driven aeroplanes the pitch range may be reduced to ± 75 provided that no misleading indication is given when the limiting attitude is exceeded. GLASSIX A320 31

70 1.2 Paragraph 1.1 is not intended to prohibit the use of vertical references having controlled gyro precession, or its equivalent in the case of a stable platform, but precession should not occur at a pitch attitude closer to the horizontal than 70, and should be completed within an attitude change of The display should take the form of an artificial horizon line, which moves relative to a fixed reference aeroplane symbol so as to indicate the position of the true horizon. NOTES: 1 It is acceptable for the fixed reference aeroplane symbol to be positioned so that it is aligned with the horizon line during cruising flight. 2 If a variable index is provided in addition to the fixed aeroplane symbol it should be so designed that it will not introduce any risk of misinterpretation of the display. 1.4 There should be no means accessible to the flight crew of adjusting the relationship between the horizon line and the reference aeroplane symbol. 1.5 The artificial horizon line should move in roll so as to remain parallel to the true horizon, i.e. when the aeroplane rolls through an angle of 30 the artificial horizon line should also rotate through 30 relative to the fixed index. 1.6 The artificial horizon line should remain in view over a range of pitch attitudes sufficient to cover all normal operation of the aeroplane plus a margin of not less than 2 in either direction. Additional ghost horizon lines should be provided parallel to the main horizon line so that beyond this range at least one such line is in view at an attitude with the range of the display. 1.7 The pitch attitude scale should be sensibly linear while the main horizontal line is in view, but may become non-linear beyond this range. All the attitude displays in the aeroplane should have a similar presentation so as to prevent any risk of confusion in transferring attention from one display to another. 1.9 Sufficient pitch and bank angle graduations and markings should be provided to allow an acceptably accurate reading of attitude and to minimise the possibility of confusion at extreme attitudes A bank angle index and scale should be provided. The index may be on the fixed or moving part of the display The earth and sky areas of the display should be of contrasting colours or shades. The distinction should not be lost at any pitch or roll angle Any additional information (e.g. flight director commands) displayed on an attitude display should not obscure or significantly degrade the attitude information The display should be clearly visible under all conditions of daylight and artificial lighting Words that may be ambiguous (e.g. climb, dive, push, pull ) should not be used. 2 Attitude Display Systems (Acceptable Means of Compliance) 2.1 The probability of indication of dangerously incorrect information without a warning being given should be Extremely Remote. 2.2 The warning may be provided by means of self- or comparison-monitoring and should be clear and unambiguous, e.g. a flashing light. Instrument flags are unlikely to be acceptable as a comparator warning unless they exclude a significant portion of the display in which case means should be provided to permit the removal of the flag from the display, which is not in error. 2.3 The definition of dangerously incorrect information depends to some extent on the characteristics of the aeroplane, but in general an error greater than 5 in pitch or 10 in roll will be considered to be dangerous. AMC (c)(1) Flight and Navigation Instruments In the absence of warning through the inherent aerodynamic qualities of the aeroplane (e.g. buffering) it should be shown that no single faults can result both in misleading Air Speed information and in operation of the warning system outside its tolerances, such as would be likely to lead to exceedance of VMO/MMO. CS (a) The aeroplane equipment and systems must be designed and installed so that: (1) Those required for type certification or by operating rules, or whose improper functioning would reduce safety, perform as intended under the aeroplane operating and environmental conditions. GLASSIX A320 32

71 (2) Other equipment and systems are not a source of danger in themselves and do not adversely affect the proper functioning of those covered by sub-paragraph (a)(1) of this paragraph. CS (b) The aeroplane systems and associated components, considered separately and in relation to other systems, must be designed so that - (1) Any catastrophic failure condition (i) is extremely improbable; and (ii) does not result from a single failure; and (2) Any hazardous failure condition is extremely remote; and (3) Any major failure condition is remote. CS No hazardous malfunction may occur as a result of the aeroplane being operated at the negative accelerations within the flight envelopes prescribed in CS This must be shown for the greatest duration expected for the acceleration. (See also AMC ) CS (a) Each flight, navigation, and powerplant instrument for use by any pilot must be plainly visible to him from his station with the minimum practicable deviation from his normal position and line of vision when he is looking forward along the flight path. CS (b) (b) The flight instruments required by CS must be grouped on the instrument panel and centred as nearly as practicable about the vertical plane of the pilot s forward vision. In addition (1) The instrument that most effectively indicates attitude must be on the panel in the top centre position; (2) The instrument that most effectively indicates Air Speed must be adjacent to and directly to the left of the instrument in the top centre position; (3) The instrument that most effectively indicates altitude must be adjacent to and directly to the right of the instrument in the top centre position; and (4) The instrument that most effectively indicates direction of flight must be adjacent to and directly below the instrument in the top centre position. CS (a) Each Air Speed indicating instrument must be approved and must be calibrated to indicate true Air Speed (at sea-level with a standard atmosphere) with a minimum practicable instrument calibration error when the corresponding pitot and static pressures are applied. CS (a) Each instrument with static air case connections must be vented to the outside atmosphere through an appropriate piping system. (b) Each static port must be designed and located in such manner that static pressure system performance is least affected by airflow variation, or by moisture or other foreign matter, and that the correlation between air pressure in the static pressure system and true ambient atmospheric static pressure is not changed when the aeroplane is exposed to the continuous and intermittent maximum icing conditions defined in Appendix C. (See AMC to (i) and (b).) (c) The design and installation of the static pressure system must be such that (1) Positive drainage of moisture is provided; chafing of the tubing and excessive distortion or restriction at bends in the tubing is avoided; and the materials used are durable, suitable for the purpose intended, and protected against corrosion; and (2) It is airtight except for the port into the atmosphere. A proof test must be conducted to demonstrate the integrity of the static pressure system in the following manner: (i) Unpressurised aeroplanes. Evacuate the static pressure system to a pressure differential of approximately HPa, (1 inch of mercury) or to a reading on the altimeter, 305 m (1 000 ft) above the aeroplane eleva- GLASSIX A320 33

72 tion at the time of the test. Without additional pumping for a period of 1 minute, the loss of indicated altitude must not exceed 30 m (100 ft) on the altimeter. (ii) Pressurised aeroplanes. Evacuate the static pressure system until pressure differential equivalent to the maximum cabin pressure differential for which the aeroplane is type certificated is achieved. Without additional pumping for a period of 1 minute, the loss of indicated altitude must not exceed 2% of the equivalent altitude of the maximum cabin differential pressure or 30 m (100 ft), whichever is greater. (d) Each pressure altimeter must be approved and must be calibrated to indicate pressure altitude in a standard atmosphere, with a minimum practicable calibration error when the corresponding static pressures are applied. (e) Each system must be designed and installed so that the error in indicated pressure altitude, at sea-level, with a standard atmosphere, excluding instrument calibration error, does not result in an error of more than ±9 m (±30 ft) per 185 km/hr (100 knots) speed for the appropriate configuration in the speed range between 1 23 VSR0 with wing-flaps extended and 1 7 VSR1 with wing-flaps retracted. However, the error need not be less than ±9 m (±30 ft). (f) If an altimeter system is fitted with a device that provides corrections to the altimeter indication, the device must be designed and installed in such manner that it can be bypassed when it malfunctions, unless an alternate altimeter system is provided. Each correction device must be fitted with a means for indicating the occurrence of reasonably probable malfunctions, including power failure, to the flight crew. The indicating means must be effective for any cockpit lighting condition likely to occur. (g) Except as provided in sub-paragraph (h) of this paragraph, if the static pressure system incorporates both a primary and an alternate static pressure source, the means for selecting one or the other source must be designed so that (1) When either source is selected, the other is blocked off; and (2) Both sources cannot be blocked off simultaneously. (h) For un-pressurised aeroplanes, subparagraph (g)(1) of this paragraph does not apply if it can be demonstrated that the static pressure system calibration, when either static pressure source is selected, is not changed by the other static pressure source being open or blocked. CS (a) Each magnetic direction indicator must be installed so that its accuracy is not excessively affected by the aeroplane s vibration or magnetic fields. (b) The magnetic direction indicator required by CS (a)(3) may not have a deviation, after compensation, in normal level flight, greater than 10 degrees on any heading. (c) Direction indicators required by CS (b)(6) must have an accuracy adequate for the safe operation of the aeroplane. AMC CS This AMC addresses the accuracy of stabilised magnetic heading systems, required for safe operation of the aeroplane. These systems include means to compensate or correct for errors induced by stable magnetic effects in the aeroplane. Additional effects due to electromagnetic transients and configuration changes are not normally compensated by the magnetic heading system and are also included in this AMC. Should the correction become unavailable (either intentionally or unintentionally), the effects of the resulting heading indication should be considered for safe operation of the aeroplane. This AMC addresses the condition where correction is available and the condition where correction is not available (or failed). In most circumstances, heading information is not directly used as the primary means of navigation. This condition should permit the applicant to show that the accuracy adequate for the safe operation of the aeroplane may be different than what is defined in this AMC. 1. After correction the cumulative deviation on any heading should not exceed 5, based on the following: a. A change in deviation due to the equipment of the heading system components, the total of which should not exceed 2. b. A change in deviation due to the current flow in any item of electrical equipment and its associated wiring is permissible, but should not exceed 1. The total cumulative effect for all combinations of equipment, with all combinations of electrical load, should not exceed 2. GLASSIX A320 34

73 c. A change in deviation due to the movement of any component, (e.g. controls or undercarriage) in normal flight is permissible, but should not exceed If correction fails or is not available, the change in deviation due to the proximity of all equipmecontaining magnetic material should not exceed For magnetic heading indications obtained via geographic (true) heading, the accuracy of the heading indication should account for the accuracy of the magnetic variation data based on geographic position. This variation may change over time. Acceptable accuracy values have been found to be: 2 degrees (Latitudes between 50 S and 50 N) 3 degrees (Latitudes between 50 N and 73 N) 3 degrees (Latitudes between 50 S and 60 S) 5 degrees (Latitudes between 73 N and 79 N) 8 degrees (Latitudes between 79 N and 82 N) The applicant may propose different accuracy values after consultation with the EASA. In areas of known magnetic unreliability (e.g. the magnetic poles), the magnetic variation error can be very large, so the magnetic heading indications (if output) should not be relied upon. 4. For geographic (true) heading indications (such as those provided by Inertial Reference Units), the accuracy should be better or equal to For standby compass instruments, the accuracy of the magnetic heading indications after correction should be better or equal to 10. Note: On aeroplanes with a short cruising range, the above limits may be extended after consultation with EASA. For aeroplanes that do not depend on direction or heading information for navigation (VOR, ILS, FMS, GPS), the above limits may be extended after consultation with EASA. CS (a) (a) For each instrument required by CS (b) that uses a power supply, the following apply: (1) Each instrument must have a visual means integral with the instrument, to indicate when power adequate to sustain proper instrument performance is not being supplied. The power must be measured at or near the point where it enters the instruments. For electric instruments, the power is considered to be adequate when the voltage is within approved limits. (2) Each instrument must, in the event of the failure of one power source, be supplied by another power source. This may be accomplished automatically or by manual means. The failure of one power source must not affect the same instrument of both pilot stations. (3) If an instrument presenting flight and/or navigation data receives information from sources external to that instrument and loss of that information would render the presented data unreliable, a clear and unambiguous visual warning must be given to the crew when such loss of information occurs that the presented data should not be relied upon. The indication CS (a) For systems that operate the instruments required by CS (b), which are located at each pilot s station, means must be provided to connect the required instruments at the first pilot s station to operating systems, which are independent of the operating systems at other flight crew stations, or other equipment. (b) Equipment, systems, and installations must be designed so that sufficient information is available to assure control of the aeroplane in Air Speed, altitude, direction and attitude by one of the pilots without additional flight crew action after any single failure or combination of failures that is not assessed to be extremely improbable (see AMC (b)); and (c) Additional instruments, systems, or equipment may not be connected to the operating systems for the instruments required by CS (b), unless provisions are made to ensure the continued normal functioning of the required instruments in the event of any malfunction of the additional instruments, systems, or equipment which is not shown to be extremely improbable. AMC CS (b) 1. Attitude displays systems. If three displays are used to show compliance with CS (b), the reliability and independence of those displays should be confirmed by a suitable assessment in accordance with CS Each display should have independent sensors and power supplies. If a total failure of the generated electrical power causes the loss of both main instruments, the power supply to the third (standby) attitude indicator and its appropriate lighting should be such GLASSIX A320 35

74 that the display is usable from each pilot s station for a time duration in accordance with AMC (d). Note: the time for which the display remains usable will be stated in the Aeroplane Flight Manual (AFM). 2. Air Speed, altitude, and direction display systems. The reliability and independence of the displays used to show compliance with CS (b) should be sufficient to ensure continued safe flight and landing appropriate to the intended operation of the aeroplane. Historically, sufficient information to control attitude, Air Speed, altitude, and direction has been provided by specific indicators of the state of each parameter. However, since control is considered to be the ability to change or maintain a given parameter to a desired value, it is assumed that these parameters will be available without flight crew action. There may be alternate parameters in the cockpit that provide equivalent means to control attitude, Air Speed, altitude and direction, without displaying those parameters directly (for example, without display of standby Air Speed, by using a suitable angle-of-attack display). For these alternate cases, compliance to CS (b) must be shown by analysis and flight test. CS (a) The instrument lights must (1) Provide sufficient illumination to make each instrument, switch and other device necessary for safe operation easily readable unless sufficient illumination is available from another source; and (2) Be installed so that (i) Their direct rays are shielded from the pilot s eyes; and (ii) No objectionable reflections are visible to the pilot. (b) Unless undimmed instrument lights are satisfactory under each expected flight condition, there must be a means to control the intensity of illumination. GLASSIX A320 36

75 Bijlage XX Eisentabel In het eisentabel kan je de eisen per onderdeel vinden waar wettelijk men wettelijk aan moet houden. Term Eis Vast Variabel Kabels, connectoren en terminals Identificatie mag niet verslechteren tijdens dienst omstandigheden x Air speed indicator Moet er voor beide piloten één aanwezig zijn. x Moet zichtbaar zijn voor elke piloot met een minimale afwijking, wanneer deze in de richting van de vluchtrichting kijken Bevind zich in de basic T links naast de middenbovenpositie. x Dient te beschikken over een visueel middel dat is ingebouwd. Het geeft een waarschuwing wanneer x er onvoldoende vermogen wordt geleverd voor een normale operatie. Dient in geval van storing in de krachtbron te worden aangedreven door een andere krachtbron(automatisch x of met de hand) Dient te beschikken over een ondubbelzinnige visuele waarschuwing die aan de piloten moet worden gegeven wanneer er onbetrouwbare informatie x wordt weergegeven als gevolg van een storing. Altimeter Moet voor beide piloten een gevoelige altimeter x aanwezig zijn. Moet zichtbaar zijn voor elke piloot met een minimale afwijking, wanneer deze in de richting van de vluchtrichting kijken Bevind zich in de basic T recht van de middebovenpositie x Dient te beschikken over een visueel middel dat is ingebouwd. Het geeft een waarschuwing wanneer x er onvoldoende vermogen wordt geleverd voor een normale operatie. Dient in geval van storing in de krachtbron te worden aangedreven door een andere krachtbron(automatisch x of met de hand) Dient te beschikken over een ondubbelzinnige visuele waarschuwing die aan de piloten moet worden gegeven wanneer er onbetrouwbare informatie x wordt weergegeven als gevolg van een storing. Vertical speed indicator Moet er voor beide piloten één aanwezig zijn. x Moet zichtbaar zijn voor elke piloot met een minimale afwijking, wanneer deze in de richting van de vluchtrichting kijken Dient te beschikken over een visueel middel dat is ingebouwd. Het geeft een waarschuwing wanneer x er onvoldoende vermogen wordt geleverd voor een normale operatie. x x x GLASSIX A320 37

76 Term Eis Vast Variabel Dient in geval van storing in de krachtbron te worden aangedreven door een andere krachtbron(automatisch x of met de hand). Dient te beschikken over een ondubbelzinnige visuele waarschuwing die aan de piloten moet worden gegeven wanneer er onbetrouwbare informatie x wordt weergegeven als gevolg van een storing. Turn indicator Een gyroscopische rate of turn indicator voor elke x vliegerspositie één. Dit wanneer de taak vervuld kan worden door een attitude indicator. Bruikbaar voor vlucht houdingen van 360º van pitch and roll. En een betrouwbare werking van minimaal 30 minuten na een totale uitval van het generatiesysteem. Moet zichtbaar zijn voor elke piloot met een minimale afwijking, wanneer deze in de richting van de x vluchtrichting kijken Dient te beschikken over een visueel middel dat is ingebouwd. Het geeft een waarschuwing wanneer x er onvoldoende vermogen wordt geleverd voor een normale operatie. Dient in geval van storing in de krachtbron te worden aangedreven door een andere krachtbron(automatisch x of met de hand). Dient te beschikken over een ondubbelzinnige visuele waarschuwing die aan de piloten moet worden x gegeven wanneer er onbetrouwbare informatie wordt weergegeven als gevolg van een storing. Direction indicator Moet er voor beide piloten één aanwezig zijn. Gyroscopisch, magnetisch of niet magnetisch gestabiliseerd. x Moet zichtbaar zijn voor elke piloot met een minimale afwijking, wanneer deze in de richting van de x vluchtrichting kijken Bevind zich in de basic T onder de middenbovenpositie. x Elke magnetische direction indicator moet zo geinstalleerd zijn, dat de nauwkeurigheid niet word beinvloed x door het trillen of de magnetische velden van het vliegtuig. Direction indicators noodzakelijk bij CS (a)(3) moeten een nauwkeurigheid hebben x die geschikt is voor de veilige operatie van het vliegtuig. De magnetische direction indicator noodzakelijk bij CS (a)(3) zal geen afwijking hebben, na compensatie, in een normale vlucht mag niet groter x zijn dan 10º bij elke richting. Dient te beschikken over een visueel middel dat is ingebouwd. Het geeft een waarschuwing wanneer er onvoldoende vermogen wordt geleverd voor een normale operatie. x GLASSIX A320 38

77 Term Eis Vast Variabel Dient te beschikken over een ondubbelzinnige visuele waarschuwing die aan de piloten moet worden gegeven wanneer er onbetrouwbare informatie x wordt weergegeven als gevolg van een storing. Attitude indicator Moet er voor beide piloten één aanwezig zijn. Gyroscopisch x gestabiliseerd. Bevind zich in de basic T in de bovenmiddenpositie x Moet zichtbaar zijn voor beide piloten met een minimale afwijking, wanneer deze in de richting van x de vluchtrichting kijken Tubo-jet vliegtuigen moet elk display bruikbaar zijn x over een volledig bereik van 360º in pitch en in roll De display moet een kunstmatige horizon lijn weergeven. Welke relatief beweegt t.o.v. een gerepareerd x vliegtuigreverentiesymbool. Om de ware posi- tie van de horizon weer te geven er mag geen mogelijkheid zijn voor de bemanning om de verhouding tussen de kunstmatige horizon x lijn en het vliegtuigreferentiesymbool bij te stellen de kunstmatige horizon lijn moet mee draaien wanneer het vliegtuig rolt. Dat deze parallel blijft met de ware horizon. Dus een voorbeeld: als het vliegtuig x 30 rolt, moet de kunstmatige horizon lijn zo draaien dat die een hoek van 30 maakt de kunstmatige horizon lijn zou in het zicht moeten zitten met een bereik over verschillende pitch hoogtes, om alle normale operaties van het vliegtuig te bedekken, plus een marge van niet minder dan 2 x in beide richtingen. Buiten dit bereik moeten andere (virtuele) lijnen zichtbaar zijn, die parallel aan hoofdhorizon zitten de pitch attitude schaal moet lineair lopen als de hoofdhorizon in het zicht is. Als dat niet het geval is, x hoeft het niet lineair. Voldoende pitch en bank schaalverdeling en markering moet aanwezig zijn. Toe te staan een aanvaardbare nauwkeurige meting van stand en minimaliseren x van de mogelijkheid om verwarring bij extreme houdingen te voorkomen. Een bank angle index en schaalverdeling moet aanwezig zijn. De index moet op het bewegende deel of x vasten. De aarde en lucht gebieden van de display moeten een contrast van kleuren of schaduw hebben. Het verschil mag niet verloren gaan bij elke pitch of roll x hoek. De aangevulde informatie(zoals flight directorcommando s) weergegeven op een attitude display x mogen de standinformatie niet verduisteren of verslechteren. De display moet onder alle omstandigheden, dag x licht en kunstlicht helder te zien zijn. Woorden die dubbelzinnig zijn mogen niet gebruikt worden (zoals climb, dive, push, pull ) x GLASSIX A320 39

78 Term Eis Vast Variabel Dient te beschikken over een visueel middel dat is ingebouwd. Het geeft een waarschuwing wanneer x er onvoldoende vermogen wordt geleverd voor een normale operatie. Dient in geval van storing in de krachtbron te worden aangedreven door een andere krachtbron(automatisch x of met de hand). Dient te beschikken over een ondubbelzinnige visuele waarschuwing die aan de piloten moet worden gegeven wanneer er onbetrouwbare informatie wordt weergegeven als gevolg van een storing. x Kleurgebruik voor instrumenten Waarschuwingen (warnings): rood Waarschuwingen (cautions): amber/geel Aarde: bruin Lucht: cyaan/blauw Flight-directorbalk: magenta/groen Flight-envelope- en systeemlimieten: rood Veilige operatie: groen x x x x x x x Systeem Het moet betrouwbaar zijn. x Dient makkelijk te onderhouden zijn. x Dient uniform te zijn en in elk in te voeren zijn over x de vloot. Dient veilig te zijn in gebruik, installatie en veilig x met onderhoud. Dient de kosten laag te houden x GLASSIX A320 40

79 Bijlage XXI Morfologisch overzicht GLASSIX A320 41

80 Bijlage XXII Tabel voor- en nadelen In dit tabel zijn de voor- en nadelen op elkaar afgewogen. Klassieke Vernieuwde Moderne Weging in % cockpit glass cockpit glass cockpit Kosten Betrouwbaarheid Duurzaamheid Uniformiteit Onderhoud Veiligheid Lage opleidingskosten GLASSIX A320 42

81 Bijlage XXIII Lay-out cockpit Dit is de lay-out van het cockpitsysteem. 1. PFD (capt) 2. PFD (f/o) 3. MFD (capt) 4. MFD (f/o) 5. Motor management (centre) 6. Standby FD (capt) 7. MFD (centre) GLASSIX A320 43

82 Bijlage XXIV Air Data Inertial Reference Unit (ADIRU) Dit is het systeem waar het gyroscopische systeem en air data systeem bij elkaar komen. 1. ADIRU GLASSIX A320 44

83 Bijlage XXV Pilote Flight Display (PFD) De Primairy Flight Display (PFD) van een A320. Hieronder een voorbeeld hoe de PFD is ingedeeld. 1. Air speed indicator 2. Attitude indicator met geïntegreerde turn coördinator. 3. Altitude indicator 4. Heading indicator 5. Vertical speed indicator GLASSIX A320 45

84 Bijlage XXVI Break-even point Een bedrijf kan pas winst maken als de vaste kosten zijn terugbetaald. Dit punt heet het Break-even point. GLASSIX A320 46

85 Bijlage XXVII Vliegtuigkeuze Een vliegtuigkeuze is heel erg belangrijk bij een bedrijf in oprichting. Je moet rekening houden met veel factoren: Een bedrijf in oprichting heeft niet een grote portemonnee dus is het vliegtuig niet te duur? Kan het vliegtuig op veel verschillende plaatsen landen dus is een vliegtuig breed inzetbaar? Het vliegtuig mag niet te lang aan de grond staan want tijd is geld dus is een vliegtuig goed te onderhouden? Besturing van het vliegtuig: Hydraulisch of Fly-By-Wire? En tenslotte is er nog de keuze wordt het een Boeing of een Airbus? Eerst keken we naar de prijs van het vliegtuig. We kwamen tot de conclusie dat de Boeing 737 familie en de Airbus 320 familie relatief goedkoop waren in vergelijking met de rest van de vliegtuigfamilies. De vliegtuigen zijn allebei niet zo heel erg groot dus makkelijk inzetbaar op veel vliegvelden. Dit is een factor dat heel erg zwaar meetelt voor ons. Wat ook erg belangrijk is dat een vliegtuig niet te lang aan de grond staat voor onderhoud. De vliegtuigen zijn aardig vergelijkbaar in onderhoud op het stuursysteem na. Boeing werkt namelijk met een mechanisch roer die grote zware kabels onder in het vliegtuig heeft liggen om te sturen. Airbus daarentegen heeft een heel modern geavanceerd stuursysteem genaamd Fly-By-Wire. Dit systeem heeft als voordeel dat het licht is en heel weinig onderhoud nodig heeft. Daarbij komt nog is dat het systeem eigenlijk niks weegt in vergelijking met het normale stuursysteem. Dit zal dus een hele grote reden kunnen zijn om te kiezen voor Airbus. De Airbus 320 heeft daarbij een iets bredere neus waardoor de passagiers in de breedte iets ruimer kunnen zitten. Ook het laadruim is iets breder en hoger dan die van de B737. De uiteindelijke keuze is gevallen op de airbus A320. Figuur 1: De Airbus 320 Figuur 2: De Airbus A320 Cockpit GLASSIX A320 47

86 Bijlage XXVIII Procesverslag Onze samenwerking als groep is goed verlopen de afgelopen 12 weken. We hebben aan het begin van dit project een planning samen gemaakt om het werk goed te verdelen over de tijd die we hadden voor dit project. Uiteindelijk hebben we ons niet kunnen houden aan deze planning, omdat we de tijden fout hadden in geschat, het heeft allemaal meer tijd nodig gehad dan we eerst dachten. Maar uiteindelijk zijn we niet in tijdnood gekomen, en is alles dus goed verlopen. Onze vergaderingen waren over het algemeen wel nuttig, omdat wij alleen vergaderden op momenten dat we ook echt belangrijke onderwerpen te bespreken hadden. In het begin gingen de notulen niet goed, daar hebben we wel een tijdje over gedaan voor we dat onder knie hadden. De vergaderingen waren meestal heel erg algemeen, er was geen duidelijke voorzitter. Bij de één merkte je het meer dan bij de ander, maar uiteindelijk hebben we ons wel moeten houden aan één persoon die de vergadering leidde want anders werd het af en toe wat rommelig. In het begin was alles nog nieuw voor de meeste en ging het niet zo soepel allemaal. Maar al snel viel op wie al ervaring had met dit soort projecten en wie niet. Na onze eerste brainstorm sessie hadden wij al wat taken verdeelt, namelijk de basic six instrumenten onderzoeken. Hier hebben we ook meteen afspraken gemaakt over absentie en te laat komen, onze afspraak was dat als je te laat komt (5min+) je het ruim van te voren melde bij de voorzitter van de week en als je niet kon komen je het ruim van te voren door gaf met een duidelijke en goede reden. Na onze eerste project en COM les, werd alles veel duidelijker en sinds dien ging alles stapsgewijs beter en beter. Na ongeveer 3 á 4 weken is één van onze groepsleden (Fariek) met de studie gestopt. Dit kwam erg onverwachts, daarom hebben wij ook wat moeten schuiven met taken en de verdeling. Maar het was nog aan het begin van dit project dus was het redelijk snel opgelost. De taken van ieder project lid zijn gezamenlijk in het begin verdeeld. Iedereen had zijn taken, de één meer dan de andere. Dit lag ook voornamelijk aan wat de persoon wilde, de één wilde veel doen en nam ook de taak op zich en de ander wilde weer wat minder en soms bleef er wat over en werd er gevraagd wie het wilde doen. Uiteindelijk aan het einde van dit project maakte het niet meer uit of de één meer of minder deed, wat af moest, moest af! In de loop van dit project hebben we elkaar ook moeten helpen. Als één te veel taken op zich had genomen dan werd het overgenomen door een ander. In deze zin hebben we elkaar wel positief geholpen. Er zijn natuurlijk ook vaak irritaties ontstaan, omdat bepaalde stukken niet af waren op de afgesproken data of omdat het gewenste resultaat niet behaald werd. Aan het einde van dit project hebben wij een verdeling gemaakt voor het verbeteren van ieder zijn stuk, hiermee hebben we elkaar ook geholpen door de fouten te verbeteren. En zijn er natuurlijk ook irritaties ontstaan bij het nakijken. GLASSIX A320 48

87 Bijlage XXIX Ruwe taakverdeling Raisa Ashruf Mike Aydin Summary, Opdrachtgever (1.3.2), Ontwerpaspecten: kosten & veiligheid (samen met Yoeri)(3.2), Conclusie (3.4), Procesverslag, PvA. Luchtdruk (1.1.1), vertical speed indicator (1.1.4), termenlijst. Rowan Evers Rick de Hoop Samenvatting, zelfsturende opdracht 1, zelfsturende opdracht 3, Inleiding (H2), Turn coördinator (samen met rudy)(1.2.3), literatuurlijst. Bijlagen, inleiding (3.1), Functie (1.4), conclusie (2.4), Bijlagenboekje, bijlage XX- VII: vliegtuigkeuze, Planning, Plan van Aanpak. Niek Mirck Heading Indicator (1.2.4), Morfologisch overzicht (samen met Rudy en Alex) (2.1), Kosten en baten (3.3). Rudy van Oostrom Alex Speet Yoeri Zwanenburg Layout, gyroscoop (1.2.1), attitude indicator (1.2.2), Inleiding (1.2), Mofologisch overzicht (samen met Niek en Alex) (2.1), Inleiding (3.1), Lay-out cockpit (3.1.1) Airspeed indicator (1.1.2), altimeter (1.1.3), morfologisch overzicht (samen met Niek en Rudy)(2.1), Mogelijke cockpitsystemen (2.2) Tekst PvA, Inleiding, Voorkant, Inhoudsopgave, Hoofdinleiding, Inleiding (H1), Afkortingenlijst,inleiding (1.3), wetgeving (1.3.1), Inleiding (2.3), voor- en nadelen (2.3), weergave scherm (3.1.2), ontwerpaspecten (samen met Raisa)(3.2) GLASSIX A320 49

88 Bijlage XXX Zelfsturende opdracht 3 Vluchtuitvoering Een vlucht van een vliegtuig kan onderverdeeld worden in 10 fasen. De verschillende fasen zijn hieronder in een afbeelding weergegeven. 1. Preparation 2. Taxi out 3. Take-off 4. Climb 5. Level Flight 6. Descent 7. Approach 8. Landing 9. Taxi in 10. Shutdown 1 Preparation Tijdens de cockpit preparation wordt het vliegtuig zelf van buitenaf gecheckt. Ook worden de verschillende mogelijke vliegroutes berekent en hieruit de beste optie gekozen. Na de engine start worden de verschillende instrumenten gecheckt die bij stilstand al werken. Voor de basic-six moet er gekeken worden of de instrumenten de correcte data aangeven. Voor de gyroscopische instrumenten betekent dit dat deze vaste data aan moeten geven. Dit geldt ook voor de luchtdruk instrumenten en voor de altimeter moet gecheckt worden of de aangegeven hoogte overeenkomt met de hoogte waarop het vliegveld ligt. Naast de basic-six moet er gekeken worden naar de volgende checklist: Start checklist: Logbook Circuit brakers Inertial navigator systeem Oxygen (On) Pressurization (Auto) Airconditioning Emergency lights Engine/Wing anti-ice (Off) Electrical Hydraulics System Monitors On board Fuel Release minimum Fuel Anti-skid/nose Wheel steering (On) Gear Switching Take-off Warning Engine Master Switches (Off) Final Gate Departure Check: ADIRS (Align Lights Out) Beacon (On) Sliding Windows (Locked) Fuel Pumps (Auto & On) Doors (Slides Armed) GLASSIX A320 50

89 2 Taxi out Onder de taxi out worden alle verplaatsingen van het vliegtuig op eigen kracht met intentie tot opstijgen verstaan. Tijdens het taxiën worden een aantal instrumenten waarvan de werking nog niet kon worden vastgesteld tijdens de cockpit preparation gecheckt. Hieronder vallen de heading indicator en de turn coördinator. Ook moet er voor de attitude indicator gekeken worden of deze niet verschuift en moet er gekeken worden of de luchtdruk instrumenten constant blijven. 3 Take-off De take-off is het moment van gas geven met de intentie tot opstijgen tot op een hoogte van 50ft. Tijdens de take-off moet er vooral op de heading indicator en de air speed indicator gelet worden. De indicatie van de heading indicator moet hierbij constant blijven. Voor de air speed indicator moet gekeken worden of de back-up instrumenten en de hoofdinstrumenten dezelfde data weergeven. Nadat het vliegtuig begint te stijgen moet ook van de altimeter gekeken worden of deze de juiste informatie weergeeft. Ook moet er voor de take-off gecheckt worden of de belading niet te zwaar is. Voor de Airbus a320 mag het totaal gewicht maximaal 166,400lbs. bedragen. Ook moet er op gekeken worden of er fouten optreden tijdens de take-off en hoe ver het vliegtuig zich op de startbaan bevindt, dit om te kunnen beslissen wat er moet gebeuren als er iets fout gaat. Of de take-off nog afgebroken kan worden of dat er toch opgestegen moet worden. 4 Climb Onder climb valt het opstijgen vanaf 50ft tot het niveau van de level flight. Tijdens climb zijn er vier factoren die constant moeten blijven. Namelijk de rolhoek, de neusstand, de koers en de snelheid. De instrumenten die hierbij bekeken moeten worden zijn de attitude indicator, de heading indicator en de air speed indicator. De turn coördinator hoeft hierbij niet bekeken worden omdat de informatie over de rolhoek ook op de attitude indicator te zien is. Voor het constant houden van deze instrumenten is de volgende kijkvolgorde gegeven: Rolhoek snelheid neusstand koers. Deze Volgorde wordt tijdens de gehele climb aangehouden. Ook moet er op de Altimeter gelet worden, want op het moment dat het vliegtuig een hoogte van 18,000 ft. Bereikt moet deze met de standaard waardes vergeleken worden ter controle van de weergave. 5 Level Flight De level flight begint zodra het vliegtuig de juiste vlieghoogte heeft bereikt, en loopt tot het moment dat er gedaald gaat worden om te gaan landen. Tijdens de level flight kunnen zich verschillende situaties voordoen. Het grootste gedeelte zal er recht gevlogen worden. Er zijn verschillende technieken om naar de basic-six te kijken op dit moment. Bij één van de technieken is het belangrijkste instrument van de basic-six de Attitude Indicator. 90% Van de tijd dat er naar de instrumenten gekeken wordt zal er naar de Attitude Indicator gekeken worden. Daarnaast zullen de overige instrumenten van de basic-six kort gescand worden. Een andere techniek houdt in dat er kort om de beurt gekeken wordt naar de attitude indicator, de turn coördinator en de vertical speed indicator. Ook is er een techniek waarbij alle instrumenten gelijke aandacht krijgen, dan worden om de beurt in een cirkel alle instrumenten langs gekeken worden. GLASSIX A320 51

90 Om op de plaats van bestemming aan te komen moet er manoeuvres gemaakt worden om de juiste aanvliegrichting aan te nemen voordat er met dalen begonnen wordt. Ook moet er opgelet worden of er in lucht situaties zijn die vermeden moeten worden zoals slecht weer. Bij het uitvoeren van manoeuvres worden dezelfde techniek gebruikt als bij de rechtlijnige vlucht. Bij de eerst genoemde techniek zal echter in plaats van naar de vijf resterende instrumenten kort naar de instrumenten gekeken worden die nodig zijn om de manoeuvre zo goed mogelijk uit te voeren. Bij bochten zullen dit dus de heading indicator en de turn coördinator zijn, en als er gedaald of gestegen wordt de vertical speed indicator en de altimeter. Bij de tweede techniek zal er niet veel veranderen aan de kijkvolgorde omdat deze al de belangrijkste instrumenten bevat voor de verschillende manoeuvres. Natuurlijk zal er wel kort naar de andere instrumenten gekeken worden. De derde techniek wordt niet vaak toegepast omdat er bij deze techniek niet veel tijd is om naar specifieke instrumenten te kijken die nodig zijn. 6 Descent Voor de descent moet er naar dezelfde instrumenten gekeken worden als bij de climb omdat ook bij de descent de rolhoek, de neusstand, de koers en de snelheid constant moeten blijven. Hiervoor moet weer naar de attitude indicator, de heading indicator en de air speed indicator gekeken worden. Ook is weer dezelfde kijkvolgorde van toepassing. Bij de descent moet ook gekeken worden of het vliegtuig voldoet aan het juiste gewicht om een landing te kunnen maken, het vliegtuig mag maximaal een totaal gewicht hebben van 141,900lbs. Ook moet er tijdens de descent gekeken worden naar de cabinedruk en of deze binnen de normen blijft. 7 Approach De nadering van de landingsbaan kan op verschillende manieren gedaan worden. Het kan op zicht gedaan worden, met behulp van GPS of met het instrument landing systeem (ILS). Het instrument landing system is het meest gebruikte systeem omdat er niet altijd genoeg zicht is om zonder instrumenten te landen. GPS is in Amerika wel een optie maar op andere plekken meestal niet omdat GPS in handen is van Amerika en andere landen er dus geen invloed op uit kunnen oefenen. Het ILS werkt met behulp van radiobakens. De radiobakens geven signalen door aan het vliegtuig die weergegeven worden op de heading indicator waaraan gezien kan worden op welke plek het vliegtuig zich bevindt ten opzichte van de landingsbaan. De doorgegeven informatie helpt de piloot om een glijhoek van 3 graden aan te kunnen houden en een rechte koers naar de landingsbaan. De altimeter moet voor er over kan worden gegaan tot de landing ingesteld worden zodat deze overeenkomt met de hoogtes van het vliegveld. 8 Landing De landing werkt grotendeels op zicht. Er zijn nog wel belangrijke instrumenten die gecontroleerd moeten worden maar dit beslaat slechts 20% van de landing. Zo moet er gekeken worden naar de Altimeter voor de hoogte en moet het vliegtuig recht gehouden worden met behulp van de Attitude Indicator. Vlak voor de landing plaats vind wordt dan het landingsstel uitgeklapt en worden de flaps op de juiste manier ingesteld. Daarnaast moeten alle remmen voorbereid worden zodat deze bij de het raken van de landingsbaan klaar zijn om geactiveerd te worden. Na de landing worden alle instellingen weer teruggezet naar de standaard positie zodat deze voorbereid zijn voor de volgende vlucht. GLASSIX A320 52

91 9 Taxi in De taxi in is de fase na de landing tot aan de gates. 10 Shutdown Als het vliegtuig is aangekomen op de gewenste locatie kunnen de systemen uitgeschakeld worden. GLASSIX A320 53