Navigation

EuropakarteHier geht es um die Grundlagen der Navigation.

Was ist Navigation?

Es geht um drei Fragen: Wo bin ich, wo will ich hin und was ist der beste Weg dorthin? Der beste Weg muss nicht immer der kürzeste sein, sondern eben der beste. Und das Wichtigste, was wir uns da natürlich fragen müssen, ist Wie schaut die Erde aus und wie funktioniert denn das mit der mit der ganzen Topographie und Geographie? Was ist wo und wie komme ich von A nach B? Und da haben wir eben im Detail angeschaut, wie die Erde aufgebaut im Innern und im äußeren und wie viel oder wie nicht rund ist sie.

Der Aufbau der Erde. Wer sich noch an der Geografie Unterricht in der Schule erinnert, wird sich jetzt vielleicht ein bisschen leichter tun. Aber auch sonst ist es nicht allzu schwierig. Gehen wir es doch einfach mal Punkt für Punkt zur Wiederholung durch. Damit wir die wichtigsten Sachen wissen und auch das, was dann bei der Prüfung gefragt wird. Also die Erde ist rund, aber sie ist keine Kugel, sondern sie ist eher mehr so elliptisch. Das heißt, am äquator hat sie einen Durchmesser von 12 000 756 Kilometern, und vom Nordpol zum Südpol sind es zwölf tausend sieben hundert 14 Kilometer.

Das ergibt nach Adam Riese einen Umfang von rund 40 000 Kilometern. Von Nord nach Südpol gibt es dann eine Achse, um die sich die Erde dreht, und zwar einmal am Tag. Wie wir wissen. Diese Axis ist übrigens nicht gerade, sondern die ist leicht geneigt, und zwar drei und zwanzig komma fünf Grad.Man muss hier aber etwas aufpassen, denn bei der Theorie gibt es zwei Fragen im Katalog. Einmal heißt es Wie ist die Erde zur Achse geneigt? Das sind dann eben diese drei und zwanzig komma fünf Grad. Und einmal heißt es Wie ist die Erde zur Ekliptik geneigt? Die Ekliptik ist die Bahn, um die sich die Erde um die Sonne dreht, also quasi eine Scheibe. Und das ist dann eben von 90 Grad weg. Genau das Gegenteil von diesen drei und zwanzig komma fünf Grad, also sechs und sechzig komma fünf Grad.

Wie ist die Erde aufgebaut?

Jetzt könnte man meinen, das ist alles hier fest und fällt ein bisschen was noch an der Oberfläche, aber in Wirklichkeit stimmt das gar nicht. Wenn wir uns einmal einen handelsüblichen Globus hernehmen, so mit 40, 50 Zentimeter Durchmesser, dann ist die feste Schicht von der Erde vielleicht zwei Millimeter. Alles andere, was weiter unten ist. In echten Maßstabs sind das etwa 10000 Kilometer nach ist flüssig, und der flüssige Kern besteht aus Metall.

Und noch ein paar anderen Stoffen und dieses Metall, das da drinnen ist und flüssig ist und schwimmt und herumgereist. Das führt dann zu dem Magnetfeld, das für uns als Piloten nicht ganz unwichtig ist. Und darum sollte man das auch für die Prüfung ein bisschen kennen, weil es kommen auch ein paar Fragen dazu. Die Erde ist also ein Magnet. Durch diese flüssigen Metalle. Und wie jeder Magnet hat sie einen Nordpol und einen Südpol. Und jetzt sind aber die Magnetfelder nicht so, dass die viereckig gehen, sondern gehen eher mehr gebogen.

Und das führt dazu unter anderem, dass der Nordpol nicht ganz im Norden ist, also nicht dort, wo sich die Erde dann wirklich um die Achse dreht, sondern dass es immer ein bisschen verschoben ist. Weiters führt es auch dazu, dass, wenn man sehr, sehr weit nördlich geht, also über 60 Grad, dass die magnetischen Felder dann nicht richtig gegen Norden zeigen, sondern viel, viel stärker ins Erdinnere, weil durch die die Felder ja nach unten ziehen.

Und das bedeutet, dass wir den handelsüblichen Kompass eigentlich ab 60, 65 Grad Nord und Süd gar nicht mehr verwenden können. Das wird dann aber noch im Detail behandelt, wenn wir zum Thema Kompaß kommen. Der nächste Punkt war das Koordinatensystem. Die Erde ist in Längen und Breitengrade geteilt. Die Längengrade gehen von vom Nordpol immer zum Südpol. Das heißt, sie sind genau gleich lang. Das wird uns noch interessieren. Beim Messsystem auch. Und die Breitengrade gehen einmal um den äquator, das ist der längste breiten Kreis.

Richtung Norden und Süden, werden die immer kleiner. Man spricht hier von Verjüngung. Die Längen Angaben beginnen beim äquator, das heißt, der äquator ist ein ist der Nullpunkt für die nördliche und südliche Länge. Und von dort nach oben und nach unten geht es dann eben je nachdem, wie viel Grad man vom Mittelpunkt weg ist. Hier in öSTERREICH sind wir bei etwa 40 Grad, und der Nordpol ist dann natürlich bei 90 Grad nördlicher Länge, der Südpol bei 90 Grad südlicher Länge.

Die Breitenkreise sind etwas willkürlicher eingeteilt. Hier hat man einfach den Nullpunkt in London Greenwich festgelegt. Dort geht der sogenannte Nullmeridian durch, und von dort nach Osten und Westen gehen dann die breiten Angaben weg. Das heißt Einmal rund um die Erde sind es dann 180 Grad, also quasi 180 Grad. Westliche Breite ist gleich 180 Grad östliche. östliche Breite. Dieses Koordinatensystem ist wirklich sehr wichtig, weil die ganzen Karten basieren darauf, mit denen wir arbeiten. Die ganzen Entfernungen basieren darauf und auch die wichtigste Maßeinheit unserer Fliegerei.

Die nautische Meile basiert darauf. Den wollen wir uns doch gerade mal diese Maßeinheiten, wenn wir schon davon sprechen, anschauen. Wir kennen in Europa natürlich hauptsächlich den Meter, und der Meter ist ein willkürliches, von Menschen erfundenes Maß. Das hat man mal in Paris festgelegt. Das sind die Leute zusammengekommen, haben gesagt Wir messen das jetzt ab, und wir machen jetzt einen Stab. Und genau das ist ein Meter, und dann machen wir Kopien von diesem Ur-Meter und verschicken die in ganz Europa.

Und da muss sich jeder dran halten. Das ist nicht naturgegeben, sondern das haben die Menschen einfach so ausgemacht. Anders ist die Maile. Die ist genau definiert. Die nautische Meilen muss da noch etwas aufpassen. Es gibt auch die englische Meile, die Meile oder ästhetische Theorie. Die ist auch willkürlich von einem englischen König erfunden worden. Die nautische Meile hingegen ist nicht willkürlich definiert, sondern sie ist ein Anteil am Umfang der Erde.

Wenn wir uns einmal den Kreis anschauen oder den äquator? Dann hat der natürlich 360 Grad einmal rundherum und ein Grad ist unterteilt. In Minuten sind zwar 60 Minuten, und eine solche Minute entspricht einem nautischen Meile, sprich ein Grad von auf der Karte, also ein Grad zwischen zwischen 45 und 46 Grad nördlicher Länge, wäre dann 60 Meilen. Das ist ganz interessant und wichtig zu wissen, denn es gibt einige Fallbeispiele in der Theorie Prüfung, die dort kommen, wo man Entfernungen berechnen muss, anhand von Orten, wo man die ° Eingaben kennt oder überhaupt, die sich auf der Karte suchen muss und dann entsprechend die Entfernungen berechnen.

Zwischen Nord und Süd ist das relativ einfach. Ist es eben diese Rechnung. 60 Meilen ist gleich ein Grad. Bei den breiten Kreisen stimmt das natürlich nicht mehr, weil die werden ja immer dünner oder kleiner, je nach dem, ob man weiter, nördlich oder südlich geht. Das heißt beim äquator und Nordpol stimmt natürlich überhaupt nicht mehr. Und hier gibts eine Formel, wie man das ausrechnen kann. Und zwar ist das. Die entsprechende Entfernung. Von Nord nach Süd Malt, Kohlschen usw.

Ist in dem Fall die entsprechende Breitengrad, an dem man sich befindet bzw. an dem man das berechnen möchte. Bei der Prüfung gibt es dort einige Fragen mit 60 Grad, um den Prüflingen etwas leichter zu machen und Sinus von 60 Grad ist zwei. Das bedeutet bei Wenn wir auf den Globus schauen bei 60 Grad ist die Entfernung von zwischen 2. Längen greifen genau halb so groß wie zwischen zwei breiten Kreisen. Also sprich Dort ist dann die Entfernung zwischen ein Grad und zwei Grad dann nicht mehr eine Meile, sondern eine halbe Meile.

Bei allen anderen muss man sich das halt ausrechnen oder schätzen. Ihr dürft auch einen Rechner verwenden. Bei der Prüfung allerdings, so wurde uns gesagt, nicht irgendeinen beliebigen Rechner, sondern nur einen zugelassenen Rechner. Und das ist z.B. der CX 3. Zudem werden wir auch noch kommen, und ich weiß jetzt nicht, ob der wirklich rechnen kann. Ich glaube es eben nicht, und das muss man sich dann halt irgendwie mit hilfst Methoden anschauen. Die Fallbeispiele Die Prüfungsfragen sind definiert.

Navigationsmethoden

Der Navigation geht es erst einmal um die Frage Wo bin ich? Um das herauszufinden, gibts verschiedene Methoden von der frühen Frühzeit her, wie man z.B. mit Sextanten gearbeitet hat. Astronomische Navigation bis hin über Kompass, Navigation, magnetische Navigation bis hin zu modernsten Methoden mit Satellitentechnik. Und jede dieser Methoden hat seine Vor und Nachteile. Man könnte jetzt vielleicht denken Heute kann man alles mit GPS machen.

Aber auch das GPS hat gegenüber anderen Navigations Methoden gewisse Nachteile. Und es gibt gewisse Navigations Methoden, die man als Flugschüler bei der Prüfung dann können sollte und andere nicht. Sextanten Navigation muss man heute nicht mehr lernen, zum Glück aber nicht. Kompass Navigation? Durchaus. Das ist doch das erste, was wir uns angeschaut haben und wie das funktioniert und was da dann auch wichtig ist. Wie funktioniert eigentlich so ein Kompass? Einen Kompass hat eine Nadel drinnen, und die zeigt Die folgt den magnetfeldlinien.

Was sind magnetfeldlinien? Die Erde hat einen Metallkern, und durch das viel Eis und andere Metalle gibts ein Magnetfeld, das die ganze Erde umgibt. Viele haben vielleicht die Vorstellung, dass es so wie im klassischen Magnetit mit einem Pool, der oben ist, einen Pool, der unten ist, so Nordpol. Das ist grundsätzlich richtig, weil wie jeder Magnet hat auch die Erde den Nordpol und den Südpol. Jetzt aber der magnetische Nordpol. Der ist nicht ganz im Norden, dort, wo man quasi geografisch der Nordpol ist, genauso der Südpol und die magnetspulen.

Die gehen auch nicht so quasi ihr Kiek oder Grad um die Erde raus, sondern die sind so rund. Und da sind gewisse Dinge, die man wissen muss, wenn man mit einem Kompass arbeitet, weil der zeigt nicht immer genau auf den Nordpol und damit auch nicht genau auf der Karte immer gerade nach oben, sondern da gibt’s eben gewisse Abweichungen. Und da gibt es Abweichungen nach Ost und West. Das nennt man Variation, das heißt, der magnetische Nordpol ist im Moment, der wandelt auch der ist nicht immer am gleichen Ort.

Der ist im Moment irgendwo in Nord, Kanada. Und wenn wir hier in öSTERREICH einen Kompass auspacken, auf den Tisch legen, dann weicht das wo hin. Er zeigt, wo der Nordpol. Denn der Kompass zeigt vom tatsächlichen Nordpol etwa drei Grad ab. Es wird im Laufe der Zeit ein bisschen mehr werden im Moment und an anderen Orten wird es ein bisschen weniger werden, weil der Kompass, der der Norden Nordpol wandert. In Kanada gibts da auch Orte, wo diese Abweichungen durchaus beachtliches 3% bis jetzt nicht zu viel.

Es gibt da in Kanada Orte, wo das zehn Prozent und mehr sind. Da muss man sich dann schon überlegen Wie hoch ist die Abweichung? Und wohin fliege ich dann wirklich, wenn ich, wenn mein Kurs um 10 Grad von dem abweicht, was ich, was ich eigentlich fliegen will? Ein Land hat doch vielleicht irgendwo ganz anders als ich eigentlich Datenwolke. Und das haben wir uns angeschaut und wie man das berechnet und wie man das herausfindet, wie hoch diese diese Abweichungen sind und diese Variationen?

Da gibt es gewisse Karten, Abweichungen, Karten, und da gibts verschiedene Linien oben.. Die heißen Everyone, das sind die Linien, wo quasi die Abweichung immer gleich groß ist. Da gibts Argonauten, das sind Linien, wo die Abweichung nur lässt. Und das ist auch auf vielen Karten, insbesondere auf den Luftfahrt, Karten. Ich habe immer angezeigt, in welchem Gebiet wie hoch die die magnetische Abweichung ist. Und da gibt es noch eine andere Abweichung, und zwar eine Abweichung von unten nach oben.

Das heißt, wenn ihr euch die Erde so vorstellt, dann sind die die Felder gehen ja nicht gerade, ob am Nordpol draußen, die gehen so leicht schräg raus. Und das bedeutet, dass je weiter nördlich ich komme. Je weiter zeigt mir eine Kompassnadel nach unten. Jetzt würde man denken, das ist nicht schlimm, aber irgendwann stößt die Nadel auf dem Boden vom Kompass an, und dann funktioniert der Kompass nicht mehr. Also geht man dann hin und legt auf die Nadel ein Gewicht hinten auf den Südpol, also zumindest eine Hälfte.

Blickt man auf den Süd-Teil der Nadel im Gewicht und zugleich man das Aus. Das bedeutet aber Je weiter ich in den Norden komme, je mehr Gewicht müsste ich eigentlich da drauf tun. Das funktioniert aber nicht. Würde ich den Kompass nicht zerlegen? Kann. Und das heißt, dass ein Kompass, wie wir ihn kennen, bei 60 Grad eigentlich nicht mehr funktioniert. Genauso Wenn ich mit dem Kompass weiter nach Süden gehe, dann habe ich das gegenteilige Problem.

Das heißt, der die Nadel wird dann wie hinten zu schwer. Und dann stößt sie unten an?

Diese Abweichung nennt man inklination. Das nächste Thema waren dann Karten, damit ich so einen Kompass oder auch anderes Navigations Besteck richtig verwenden kann, brauche ich natürlich eine Karte. Damit ich irgendwie weiß, bin ich hier, und hier will ich hin. Und das ist auch wieder ein bisschen ein Problem, weil die Erde ist ja so halbwegs rund. Und wenn wir nicht grad Lust haben, so einen Globus mit uns Flugzeugrumpf zu schleppen, was wahrscheinlich relativ unhandlich ist, dann müssen wir das irgendwie auf Papier bringen.

Wenn wir jetzt so eine Kugel auf flaches Papier bringen, dann haben wir ein Problem, das es immer irgendwo eine Verzerrung gibt. Entweder wir schneiden es auf, oder wir zeichnen das gerade von vorne ab. Und da gibt es verschiedene Karten Modelle, zum Beispiel die Mercator Karte, das heißt, man würde wie einen Zylinder rund um die Erde malen. Das ist eine Methode, die man bei Weltkarten verwendet. Dann gibts die quasi Draufsicht auf die Karte. Das ist eigentlich nur beim Nordpol und beim Südpol sinnvoll.

Dann gibt es noch für die Kegel-Projektion. Und das ist auch diese Projektion, die man für die meisten Luftfahrt Karten verwendet. Warum ist das so? Beim Keidel Projektion, also wenn man quasi die Erde wie ein Kegel durchschneidet, dann. Hat man den Vorteil, dass sie dort, wo sie auflegt, ganz genau ist und auch dort, wo sie nicht ganz. Dort ist sie zwar nicht ganz genau. Aber sie ist relativ genau, und insbesondere sind die Längen und die Winkel, die Stimmen halbwegs stimmen, sehr genau überein.

Für die Fliegerei wichtiger, als wie zum Beispiel die Flächen bei einer Kegel-Projektion. Stimmen hat die Fläche nicht ganz. Aber das ist, wie gesagt, in der Fliegerei nicht für wichtig. Wir wollen wissen, dass die Entfernung stimmt, damit wir den Treibstoff richtig berechnen können. Wir wollen wissen, dass der Winkel stimmt, dass wir auch den Kurs fliegen können, den wir gewählt haben. Und dann haben wir noch einen Flugkörper, der in die Luft Fahrkarte angeschaut, ebenso eine ICAO-Karte von Österreich

Die kann man kostenlos herunterladen auf der Webseite der Austro Control. Das würde ich empfehlen, das zu machen, damit ihr auch seht, wovon wir reden. Diese Karten sind in der Regel im Maßstab eins zu 500000. Das hat sich so etabliert, um wirklich die notwendigen Details zu haben. Aber doch auch noch so sinnvoll, dass man auch längere Strecken planen kann. Und auf diesen Karten sind alle Flughäfen eingezeichnet. Und da gibt es gewisse Symbole, zum Beispiel ein Kreis einfach Kreis ist ein ziviler Flughafen, ein doppelter Kreis, ein militärischer Flughafen und ein doppelter Kreis mit Strichen.

Oben, unten, links und rechts bedeutet ein grundsätzlich militärischer Flughafen, der aber auch zivil genutzt werden kann. Dann gibts da noch diese Striche durch die Flughäfen. Das bedeutet eine Piste, das ist die Ausrichtung der jeweils längsten Piste. Und wenn die ausgefüllt ist, dann bedeutet das Das ist eine harte Piste, also entweder Asphalt oder Beton. Und wenn die nur umrandet ist, dann bedeutet das Das ist eine nicht befestigte Piste. Also entweder Gras oder Schotter. Und dann gibts da noch die Bezeichnung auf der Karte von einem Flughafen und den Namen.

Und darunter stehen dann noch drei Zahlen, die ganz wichtig sind. Die erste Zahl ist die Höhe des Flughafens in Fuß über dem Meeresspiegel. Die zweite ist die Länge der Piste, dieser längsten Piste in Metern, und die dritte Zahl ist die Frequenz vom Tower, an denen man sich melden muss. Damit sind wir schon am Ende unserer ersten Therapiestunde. Ich hoffe, es hat euch gefallen. Beim nächsten Mal geht weiter mit Navigation 2. Dort werden wir Karten und Luftverkehrssteuer nun ein bisschen genauer anschauen.