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Wie wird der Autopilot bedient?

Eine Steueranlage kann den Piloten entlasten und so für mehr Sicherheit sorgen. Voraussetzung: Man muss wissen, wie der Autopilot bedient wird.

Von Redaktion
Gut sortiert: Das Bedienpanel des Autopiloten (Mitte) hat links Knöpfe und Tasten für die laterale Steuerung (mit den Modi HDG, NAV und APR), rechts die Tasten für die vertikale Steuerung und in der Mitte die Knöpfe fürs grundsätzliche Aktivieren der Selbststeueranlage . Bild: Cirrus Aircraft

George nennen ihn viele Piloten liebevoll – als Armutserklärung an die eigenen Fähigkeiten betrachten ihn andere. Die Wahrheit liegt, wie so oft, in der Mitte: Ein Autopilot kann, richtig angewendet, zur wertvollen und sicherheitsrelevanten Entlastung des Piloten dienen, der den Freiraum erhält, sich um andere wichtige Dinge zu kümmern – das gilt bei Flügen nach IFR ebenso wie nach VFR. Doch zur Überdeckung mangelnder fliegerischer Fertigkeiten darf die Steueranlage nie dienen.  

Wir erklären, wie ein Autopilot funktioniert, wann er eingesetzt wird und wie er bedient wird.

Wie funktioniert ein Autopilot? Oft wird er ignoriert

Der Entwicklungsstand von Autopiloten in Kleinflugzeugen variiert erheblich: Da gibt es Uraltgeräte mit Namen wie »Navomatic«, die allein schon verraten, wie nah sie historisch dem Dampfradio sind. Und – ganz neu auf dem Markt – nachrüstbare Digitaltechnik zum Einstiegspreis, die mehr kann als ein Airbus-Autopilot. Jede Gerätegeneration und jeder Hersteller – alle haben ihre ganz eigenen Bedienphilosophien. Das ist wohl ein weiterer Grund, warum ein Autopilot so oft ignoriert wird, selbst wenn er vorhanden ist: Man weiß nicht, wie er funktioniert. Die Mühe, das zu erlernen, sollte man sich machen. Handbücher sind heutzutage online verfügbar – es spricht also nichts dagegen.

Oft nachgerüstet  Lange Zeit war der S-TEC 50 eine Option zur nachträglichen Einrüstung von Autopiloten. Eine Besonderheit: Er ist rate-based, nutzt also die Drehrate des Wendezeigers zur Kontrolle der Fluglage.

Vor allem ältere Schulflugzeuge haben oft nur einen  einachsigen Autopiloten – er steuert das Flugzeug allein um die Längsache. Wenn der Automat nicht mal einem vorgebenen Kurs oder gar einem Navigationssignal folgen kann, spricht man von einem »wing leveler«. Selbst so ein Flügel-Gerade-Halter ist hilfreich, wenn man mal die Hände frei haben will, um einen Blick auf Tablet oder Navigationskarte werfen zu können, ohne gleich in einen Steilkreis abzukippen.

Dreibuchstabige Kürzel für Autopilot-Modi

Dreibuchstabige Kürzel haben sich für komplexere Autopilot-Modi eingebürgert. Mit der einen gesteuerten Achse kann es dabei immer nur um laterale Steuerung gehen – also darum, in welche Richtung das Flugzeug fliegt. HDG steht für den Heading-Modus, bei dem die Maschine dem am Kurskreisel eingestellten Heading Bug folgt. Bei NAV wird’s schon komplizierter: Ältere Autopiloten halten schlicht die Nadel im CDI-Ablageanzeiger mittig, der seine Signale von VOR- oder ILS-Sender bekommt.

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Lässt sich der CDI auch aufs GPS umschalten, ist die erste Stufe der automatischen Satellitennavigation erreicht. Moderne Autopiloten – auch die der Einsteigerklasse – können viel mehr: Sie erfahren vom Glascockpit, ob eine Änderung des GPS-Kurses bevorsteht, leiten entsprechend rechtzeitig die Kurve ein und berücksichtigen beim Eindrehen auf den neuen Kurs sogar den Wind und damit den erforderlichen Vorhaltewinkel.

Rate oder Attitude? 

Bei so viel Komplexität ist nachvollziehbar, dass ein Pilot genau wissen muss, was sein Autopilot kann und wie er funktioniert. Einfaches Beispiel: Manche Autopiloten errechnen anhand der Fluglage (auf Englisch attitude), ob die Flügel waagerecht sind. Die Daten kommen vom Künstlichen Horizont, der in älteren Flugzeugen oft vom Vakuumsystem angetrieben wird. Andere Autopiloten nutzen die Drehrate um die Hochachse (englisch rate), um festzustellen,  ob die Flügel waagerecht sind. Das verrät der oft elektrisch betriebene Wendezeiger. Bleibt der Autopilot also nutzbar, wenn die Vakuumpumpe ausfällt? Wer seine Systeme kennt, weiß das.

Alte Schule:  Der KFC150 von Bendix King findet sich in vielen Flugzeugen, verfügt aber nicht über die Fähigkeiten moderner Digital-Autopiloten.

Ist der Autopilot zweiachsig, kann er in der einfachsten Ausführung auch die Höhe halten. Noch besser, wenn Steig- und Sinkraten oder die Airspeed gehalten werden können, bis die vorgewählte Höhe erreicht ist, auf der dann ausgelevelt wird. Solche Geräte können im IFR-Approach auch einem Gleitpfad folgen.

Der wichtigste Knopf beim Autopiloten ist der Ausschaltknopf

Gerade in den Wolken kann die Fehlbedienung solch komplexer Technik Flugzeug und Besatzung in Gefahr bringen. Man muss also die Funktionen kennen und die Elektronik durch aufmerksames Scanning überwachen. 

Das beginnt schon bei der Vorflugkontrolle. Der wichtigste Knopf vieler Autopiloten ist rot und am Steuerhorn angebracht: der Ausschaltknopf. Er ermöglicht, bei einer Fehlfunktion blitzschnell die manuelle Kontrolle über das Flugzeug zu übernehmen – und muss getestet werden. Gibt es ihn nicht, sollte man alle anderen Wege kennen, die Steueranlage abzuschalten. Das schließt auch das Ziehen der passenden Sicherung ein.

Auch die übrigen Funktionen sollte man zumindest beim ersten Flug des Tages überprüfen – das Handbuch verrät mehr darüber. 

Im Glascockpit zeigt sich der Autopilot auf dem Primary Flight Display

Nach dem Abheben sollte man unbedingt erst einmal einen gewissen Abstand zum Boden gewinnen, bevor man sich der elektronischen Steuerung anvertraut. Das garantiert genügend Reaktionszeit, falls man sich vertippt. Typische Fallen sollte man kennen und im Blick behalten. Jeder Autopilot muss seinen Aktivierungsstatus klar anzeigen – entweder direkt am Bedienpanel, auf einem separaten Anzeigepanel im Blickfeld des Piloten oder auf dem Primary Flight Display (PFD) eines Glascockpits.

 Im Glascockpit zeigt sich der Autopilot auf dem Primary Flight Display. So stellt die grüne Schrift in der zweiten Zeile den Status des Autopiloten dar: Er steuert aktiv (AP) per GPS und hält die Höhe (ALT) auf 17 000 Fuß. Auch die magentafarbene Flight-Director-Markierung und die Boxen des »Highway in the Sky« generiert der Autopilot.

Man sollte sich angewöhnen, nach jeder Betätigung eines Autopiloten-Knopfs genau zu prüfen, ob das gewünschte Resultat angezeigt wird. Klassiker im Glascockpit: Der Pilot drückt nach dem Start NAV und IAS, um die Navigation per GPS und den Steigflug mit der vorgewählten Speed zu aktivieren. Alles sieht gut aus, doch nach dem Loslassen des Steuers dreht die Maschine ganz langsam nach links. Was ist los? Es ist lediglich der Flight Director eingeschaltet, der Steuerempfehlungen gibt. Der Autopilot muss zusätzlich durch Drücken der Taste  AP aktiviert werden. Ein Blick auf die Statusanzeige verrät das. 

Schubsen für die Sicherheit

Ältere zweiachsige Modelle, bei denen ein Steigwinkel (pitch) oder eine Steigrate vorgewählt werden kann, bergen im Steigflug eine Gefahr: Bei nachlassender Triebwerksleistung mit zunehmender Höhe steuern sie das Flugzeug gnadenlos in einen Strömungsabriss – beim Versuch, ihrem Eingabebefehl gerecht zu werden. Verhindern kann das der erwähnte IAS-Modus.

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Bei modernen Autopiloten sorgt inzwischen selbst in der Einsteigerklasse eine Envelope Protection dafür, dass Flugparameter wie Geschwindigkeit oder Quer- und Längsneigung innerhalb vorgegebener Grenzen bleiben. Das gilt übrigens selbst dann, wenn der Autopilot ausgeschaltet ist: Dann »schubst« der Autopilot zum Beispiel bei manuell gesteuerten Querneigungen über 60 Grad die Maschine wieder in die Normalfluglage. 

Beim Autopiloten müssen die Systeme immer noch überwacht werden

Bis zur Einführung der EU-Gesetzgebung verlangten die deutschen Behörden in Flugzeugen, bei denen ein Pilot allein nach IFR fliegt, einen Zweiachs-Autopiloten zu dessen Entlastung. Das zeigt, welches Potenzial ein gekonnt genutzter Autopilot für die Sicherheit hat. Mit »Feigheit vor dem Feind« hat dessen Nutzung rein gar nichts zu tun. Das gilt auch bei Sichtflügen. So kann man etwa seine Konzentrationsreserven auf Strecke sparen, indem man George die Steuerung überlässt. Für Anflug und Landung von Hand ist der Pilot dann umso fitter.

Ältere Systeme zeigen die Steuervorgaben des Flight Directors  mit beweglichen, hellgelben Winkeln auf dem Künstlichen Horizont an.

Allerdings: Aufmerksamkeit für die Überwachung der Systeme ist nach wie vor erforderlich. Gerade in IMC muss ständig überprüft werden, ob der Automat sich plausibel verhält, ob Höhe und Distanz zueinander passen, ob sich die Localizer-Anzeige zusätzlich durch GPS oder ein NDB verifizieren lässt.   

Fordere von deinem Autopiloten nichts, was du nicht auch selbst fliegen könntest

Auch darf der Autopilot nicht Ersatz für mangelnde eigene Fähigkeiten sein. Der Merkspruch ist einfach: Fordere von Deinem Autopiloten nichts, was Du nicht auch selbst fliegen könntest.  Das gilt erst recht  für VFR-Piloten etwa bei der Versuchung, mit Hilfe des Automaten mal kurz eine Wolkendecke zu durchfliegen – mal abgesehen davon, dass es illegal ist. Auf der anderen Seite: Nichts wäre dämlicher, als versehentlich in Wolken einzufliegen und sich dann nicht retten zu können, nur weil man das Gerät nicht beherrscht. Dann ist es nämlich ganz plötzlich doch kein überflüssiger Schnickschnack mehr. 

Ein Autopilot kann nie der Ersatz für eigenes Können sein, sondern immer nur eine wertvolle Ergänzung, die bei erhöhter Arbeitsbelastung Ressourcen freisetzt und sie bei eher langweiligen Streckenflügen schont. Ganz nebenbei schafft er den Freiraum, auch mal den Blick auf die Landschaft genießen zu können, bevor es wieder zurück zu Instrumenten und Luftraumbeobachtunggeht.

Text: Helmut Lage, erstmals erschienen in fliegermagazin 5/2019

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