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Winddreieck Das ist ein navigatorisches Darstellungsverfahren in der Luftfahrt mit dem sich die Einwirkung von Wind auf

Winddreieck

Das Winddreieck ist ein navigatorisches Darstellungsverfahren in der Luftfahrt, mit dem sich die Einwirkung von Wind auf Kursrichtung und Geschwindigkeit eines Fahrzeugs grafisch bestimmen lässt. In der Schifffahrt wird analog der Einfluss von Strömungen auf den Kurs bestimmt.

Verwendete Instrumente und Hilfsmittel Bearbeiten

Traditionell wird das Winddreieck grafisch aufgestellt. Die bekannten Vektoren werden proportional in eine Zeichnung übertragen. Die unbekannten Größen können dann der Grafik entnommen werden. Als Hilfsmittel, um das aufwändige Zeichnen zu vermeiden, werden auch mechanische Navigationsrechner wie der Aristo-Aviat-Rechner oder der Slide-Graphic-Computer von Jeppesen verwendet. In Flugzeugen und auf Schiffen mit einer erweiterten Navigationsausrüstung werden die Berechnungen durch den Bordcomputer durchgeführt. Dieser nutzt hierfür unter anderem Daten des Trägheitsnavigationssystems, von Bodenfunkstellen und Satelliten.

Voraussetzungen für die Erstellung eines Winddreiecks Bearbeiten

Insgesamt sechs Werte bestimmen die Form und Lage des Winddreiecks. Dieses lässt sich sowohl rechnerisch als auch zeichnerisch lösen, wenn jeweils vier der sechs Werte bekannt sind. Der Luvwinkel ergibt sich aus der Differenz zwischen rechtweisendem Steuerkurs (true heading, TH) und rechtweisendem Kurs (true course, TC).

Richtungen und Winkel Geschwindigkeiten
rechtweisender Steuerkurs rwSK, TH Fahrt TAS
rechtweisender Kurs rwK, TC Geschwindigkeit über Grund VG, GS
Windrichtung TWD Windgeschwindigkeit VW, WS
Luvwinkel (Wind correction angle) WCA

Grafisches Verfahren Bearbeiten

Skizze

Die Seiten eines Winddreiecks sind Vektoren. Vektoren sind gerichtete Größen. Sie enthalten somit zwei Informationen. Die Pfeilspitze beschreibt die Richtung und die Länge des Pfeils definiert maßstäblich die Geschwindigkeit. Die Seiten des Winddreiecks haben folgende Bezeichnung:

Konstruktion des Winddreiecks Bearbeiten

  1. Maßstab für die Geschwindigkeit festlegen
    (beispielsweise 10 kn = 1 cm, um die Konstruktion auf einem DIN-A4-Blatt zeichnen zu können)
  2. TN festlegen (true north – rechtweisend Nord) oder geografisch Nord; wahre geografische Nordrichtung – stimmt mit N auf der Karte überein
  3. TC einzeichnen (true course – rechtweisender Kartenkurs) auch rechtweisender Kurs (rwK) genannt: der Kurs, den das Flugzeug tatsächlich zurücklegt, der also auf der Karte eingezeichnet ist.
  4. Hilfsmeridian in Kursrichtung einzeichnen
  5. Wind-Vektor (Wind mit ursprünglicher Richtung) im Schnittpunkt Hilfsmeridian / TC mit Windgeschwindigkeit eintragen
  6. Um den Anfangspunkt des Windvektors Kreisbogen mit TAS (true airspeed – wahre Eigengeschwindigkeit) auf TC schlagen
  7. Schnittpunkt Kreisbogen / TC mit Anfangspunkt des Wind-Vektors verbinden (Steuerkurs-Vektor)
  8. Auf TC (Kurs-über-Grund-Vektor) Grundgeschwindigkeit (VG) ausmessen, Maßstab berücksichtigen
  9. WCA (wind correction angle – Windvorhaltewinkel) zwischen TC und TH messen

Rechnerisches Verfahren Bearbeiten

Rechnerisch lassen sich die einzelnen Werte mit Hilfe des Sinussatzes bestimmen:

Die dazugehörige Crosswindkomponente (Seitenwind) ergibt sich aus:
Die dazugehörige Head-/Tailwindkomponente (Gegen-/Rückenwind) ergibt sich aus:
Der dazugehörige Luvwinkel (zum Steuerkurs) ergibt sich aus:

Zur Berechnung des Windwinkels (WA) gilt: Ist die Differenz > 180°, so zieht man von der Differenz 360° ab. Ist die Differenz < −180°, so addiert man 360° hinzu. Ansonsten ist der Windwinkel die Differenz.

Siehe auch Bearbeiten

Literatur Bearbeiten

  • Jeppesen Sanderson: Privat Pilot Manual. 2001, ISBN 0-88487-238-6
  • Walter Air: CVFR Lehrbuch, Mariensiel, 2001
  • FSM, Flugsicherheitsmitteilungen 2/86, Flugbetrieb-Kurs. Luftfahrt-Bundesamt (D), Braunschweig, 16. Dezember 1986
  • Wolfgang Kühr: Der Privatflugzeugführer, Flugnavigation. Verlag Friedrich Schiffmann, Bergisch Gladbach 1979, ISBN 3-921270-05-7
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Veröffentlichungsdatum:
Das Winddreieck ist ein navigatorisches Darstellungsverfahren in der Luftfahrt mit dem sich die Einwirkung von Wind auf Kursrichtung und Geschwindigkeit eines Fahrzeugs grafisch bestimmen lasst In der Schifffahrt wird analog der Einfluss von Stromungen auf den Kurs bestimmt Inhaltsverzeichnis 1 Verwendete Instrumente und Hilfsmittel 2 Voraussetzungen fur die Erstellung eines Winddreiecks 3 Grafisches Verfahren 3 1 Konstruktion des Winddreiecks 4 Rechnerisches Verfahren 5 Siehe auch 6 LiteraturVerwendete Instrumente und Hilfsmittel BearbeitenTraditionell wird das Winddreieck grafisch aufgestellt Die bekannten Vektoren werden proportional in eine Zeichnung ubertragen Die unbekannten Grossen konnen dann der Grafik entnommen werden Als Hilfsmittel um das aufwandige Zeichnen zu vermeiden werden auch mechanische Navigationsrechner wie der Aristo Aviat Rechner oder der Slide Graphic Computer von Jeppesen verwendet In Flugzeugen und auf Schiffen mit einer erweiterten Navigationsausrustung werden die Berechnungen durch den Bordcomputer durchgefuhrt Dieser nutzt hierfur unter anderem Daten des Tragheitsnavigationssystems von Bodenfunkstellen und Satelliten Voraussetzungen fur die Erstellung eines Winddreiecks BearbeitenInsgesamt sechs Werte bestimmen die Form und Lage des Winddreiecks Dieses lasst sich sowohl rechnerisch als auch zeichnerisch losen wenn jeweils vier der sechs Werte bekannt sind Der Luvwinkel ergibt sich aus der Differenz zwischen rechtweisendem Steuerkurs true heading TH und rechtweisendem Kurs true course TC Richtungen und Winkel Geschwindigkeitenrechtweisender Steuerkurs rwSK TH Fahrt TASrechtweisender Kurs rwK TC Geschwindigkeit uber Grund VG GSWindrichtung TWD Windgeschwindigkeit VW WSLuvwinkel Wind correction angle WCAGrafisches Verfahren Bearbeiten nbsp SkizzeSiehe auch Bezeichnungen im Artikel Kurs Navigation Die Seiten eines Winddreiecks sind Vektoren Vektoren sind gerichtete Grossen Sie enthalten somit zwei Informationen Die Pfeilspitze beschreibt die Richtung und die Lange des Pfeils definiert massstablich die Geschwindigkeit Die Seiten des Winddreiecks haben folgende Bezeichnung Steuerkursvektor Richtungsinformation rwSK oder TH true heading Richtung in die die Flugzeuglangsachse zeigt Geschwindigkeitsinformation VE oder TAS true airspeed Geschwindigkeit des Flugzeugs gegenuber der umgebenden Luft Symbol gt Kurs uber Grund Vektor Richtungsinformation rwK oder TC true course Kurs den das Flugzeug uber Grund zurucklegt Geschwindigkeitsinformation VG oder GS ground speed Geschwindigkeit uber Grund Symbol gt gt Wind Vektor W V wind vector Windrichtung WR oder TWD true wind direction Windgeschwindigkeit VW oder WS wind speed Symbol gt gt gt Konstruktion des Winddreiecks Bearbeiten Massstab fur die Geschwindigkeit festlegen beispielsweise 10 kn 1 cm um die Konstruktion auf einem DIN A4 Blatt zeichnen zu konnen TN festlegen true north rechtweisend Nord oder geografisch Nord wahre geografische Nordrichtung stimmt mit N auf der Karte uberein TC einzeichnen true course rechtweisender Kartenkurs auch rechtweisender Kurs rwK genannt der Kurs den das Flugzeug tatsachlich zurucklegt der also auf der Karte eingezeichnet ist Hilfsmeridian in Kursrichtung einzeichnen Wind Vektor Wind mit ursprunglicher Richtung im Schnittpunkt Hilfsmeridian TC mit Windgeschwindigkeit eintragen Um den Anfangspunkt des Windvektors Kreisbogen mit TAS true airspeed wahre Eigengeschwindigkeit auf TC schlagen Schnittpunkt Kreisbogen TC mit Anfangspunkt des Wind Vektors verbinden Steuerkurs Vektor Auf TC Kurs uber Grund Vektor Grundgeschwindigkeit VG ausmessen Massstab berucksichtigen WCA wind correction angle Windvorhaltewinkel zwischen TC und TH messenRechnerisches Verfahren BearbeitenRechnerisch lassen sich die einzelnen Werte mit Hilfe des Sinussatzes bestimmen WS sin WCA TAS sin WA GS sin WA WCA displaystyle frac text WS sin text WCA frac text TAS sin text WA frac text GS sin text WA WCA nbsp WA wind angle dt Windwinkel Winkel zwischen dem Kurs uber Grund Vektor und dem Windvektor WS WCA TAS GS siehe oben unter Grafisches Verfahren Die dazugehorige Crosswindkomponente Seitenwind ergibt sich aus WS sin WA displaystyle text WS cdot sin text WA nbsp Die dazugehorige Head Tailwindkomponente Gegen Ruckenwind ergibt sich aus WS cos WA displaystyle text WS cdot cos text WA nbsp Der dazugehorige Luvwinkel zum Steuerkurs ergibt sich aus arcsin WS sin WA TAS displaystyle arcsin left frac text WS cdot sin text WA text TAS right nbsp Zur Berechnung des Windwinkels WA gilt Ist die Differenz WA TWD rwK displaystyle text WA text TWD text rwK nbsp gt 180 so zieht man von der Differenz 360 ab Ist die Differenz lt 180 so addiert man 360 hinzu Ansonsten ist der Windwinkel die Differenz Siehe auch BearbeitenDreieckrechnerLiteratur BearbeitenJeppesen Sanderson Privat Pilot Manual 2001 ISBN 0 88487 238 6 Walter Air CVFR Lehrbuch Mariensiel 2001 FSM Flugsicherheitsmitteilungen 2 86 Flugbetrieb Kurs Luftfahrt Bundesamt D Braunschweig 16 Dezember 1986 Wolfgang Kuhr Der Privatflugzeugfuhrer Flugnavigation Verlag Friedrich Schiffmann Bergisch Gladbach 1979 ISBN 3 921270 05 7 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Winddreieck amp oldid 212431497