Single Pilot Instrument Flight Rules Bell 429 Single Pilot Instrument Flight Rules

Helikopters zijn van nature niet stabiel. Dit heeft tot gevolg, dat ze zelfs bij mooi weer, moeilijk zijn te besturen. De pilot moet permanent bijsturen om de koers of de positie te handhaven. Het vliegtuig moet letterlijk met handen en voeten worden gecorrigeerd. Bij slechtere weersomstandigheden wordt de werklast alleen maar groter en kunnen er gevaarlijke situaties ontstaan. Dit heeft de onderstaande gevolgen: Nauwkeurig manoeuvreren is niet mogelijk. Er is van de vlieger grote concentratie vereist. Vermoeidheid en verlies van concentratie kan grote gevolgen hebben. Zelfs in de meest stabiele situatie(de voorwaartse vlucht) moet de piloot constant het vliegtuig “nose down” houden. Hij kan de cyclic stick geen seconde loslaten. Op lange vluchten is dit zeer vermoeiend. Singel pilot IFR vliegen is niet mogelijk. De inzetbaarheid van helikopters bij slechte weersomstandig-heden daardoor is beperkt.

Oplossing De situatie kan met onderstaande maatregelen worden verbeterd: Toepassing van kunstmatige stabilisatie. Het vliegtuig voorzien van een trim mogelijkheid. Het vliegtuig voorzien van een autopilot. Door de noodzakelijke instellingen zoveel mogelijk onder te brengen onder knoppen op de cyclic- en collective stick. Helikopters die onder moeilijke omstandigheden moeten opereren, zijn daarom uitgerust met een zogenaamd “Automatic Flight Control Sytem(AFCS)”.

Helikopter Trimmen Helikopters worden vaak voorzien van een z.g.n. “Force Trim”. Bij zo’n systeem brengt de vlieger eerst het vliegtuig in een stabiele voorwaartse vlucht. Bij het inschakelen van de trim wordt de stand van de cyclic stick vergrendeld. Het toestel gaat daarna in de stabiele toestand verder. Als het toestel moet worden bijgestuurd, dan drukt de vlieger op de “trim release” knop, die zich op de cyclic stick bevindt. De cyclic stick wordt hierdoor ontgrendeld, waardoor de vlieger de gewenste correctie kan uitvoeren. Na het loslaten van de “trim release” knop vergrendelt het trimsysteem de cyclic stick weer. Bij eenvoudige toestellen werkt de vergrendeling met een elektromagnetische koppeling, bij geavanceerde toestellen is dit opgenomen in het AFCS.

AFCS van de Bell 429 De Bell 429 is uitgerust met een dual channel AFCS syteem. Elk channel heeft de volgende functies(componenten). Het ”AHRS” bestaat uit ringlasar-gyroscopen, versnellingsopnemers, een magneto sensor en een computer. Deze levert gegevens over de stand van het vliegtuig t.o.v. de aarde, de bewegingen van het vliegtuig en de magnetische heading. Autopilot(AP). Deze bestuurt het vliegtuig tijden een automatische vlucht. FDC(Flight Director Computer). Deze vertaalt de instructies van de autopilot naar het te volgen vluchtprofiel. FCC(Flight Control Computer). Deze vertaalt de instructies van FDC en de stick’s naar instructies voor de servo actuators. Hydraulische Servo Actuators Deze voeren de opdrachten van de FCC uit. GPS & VOR/ILS radio’s. Deze zijn nodig voor navigatie en positiebepaling. Het AFCS kent twee modes: SCAS mode. ATT mode.

SCAS mode Stabillity & Control Augmentation System Dit is de mode, waarin met de hand wordt gevlogen. Het systeem meet de bewegingen van het vliegtuig en als deze het gevolg zijn windvlagen en turbulentie zal het systeem deze zoveel mogelijk compenseren. Het systeem kijkt ook of de bewegingen het gevolg zijn van een stuurcommando. Deze bewegingen worden niet gecompenseerd. Daarnaast onderdrukt het systeem ook eventuele secondaire bewegingen van een stuurcommando. Bijvoorbeeld als je meer collective geeft dan zal het vliegtuig naast dat het hoger en sneller gaat vliegen ook door de toegenomen weerstand van de rotor om de yaw as draaien. Dit wordt door het systeem gecompenseerd.

ATT mode Attitude Dit de trim mode van het vliegtuig. Het vliegtuig wordt eerst in de SCAS mode in een stabiele voorwaartse vlucht gebracht. Hierna wordt de ATT mode ingeschakeld, waarna het volgende gebeurt: De cyclic stick wordt geblokkeerd. Het AFCS zal van nu af aan de stand van het vliegtuig t.o.v. de aarde handhaven. Met de “beep trim switch” kan de roll en pitch van het vliegtuig worden veranderd. De “beep trim switch” is een schakelaar op de cyclic stick, vergelijk baar met de “hat switch” op je joystick. Het rudder en de collective stick blijven gewoon bruikbaar in de ATT mode, D.m.v. het indrukken van de “trim release button” kan de cyclic stick tijdelijk worden ontgrendeld en kan vlieger de stand van het vliegtuig veranderen. In de ATT mode kunnen de autopilot functies aan het AFCS worden gekoppeld.

Autopilot Standaard is de Bell 429 uitgerust met een drie-assige autopilot (pitch,roll en yaw). Als optie kan hij worden voorzien van een vierassige autopilot (pitch,roll, yaw en altitude). Het vliegtuig waar wij mee gaan vliegen heeft de vierassige autopilot.

Autopilot Functies Heading select/sync: Hiermee kan de heading worden ingesteld. Wordt deze knop ingedrukt dan synchroniseert de heading bug met de heading van het vliegtuig. HDG: Bij het inschakelen van de heading mode volgt het vliegtuig de ingestelde heading. NAV mode: Hiermee kan een VOR of een GPS koers worden gevlogen. ALT- Altitude mode: Hierbij handhaaft het vliegtuig de hoogte, waarop hij vliegt. ALTS-Altitude Select Mode. Hierbij vliegt het vliegtuig als de ALT mode is ingesteld een vertical speed van 1000 ft/min naar de nieuw ingestelde hoogte. VS-Vertical speed mode: Hierbij handhaaft het vliegtuig de vertical speed die hij op dat moment heeft. Met de ROC(Rate of Climb) switch op de collective stick kan deze worden verhoogd of verlaagd. SPD-mode: Bij het inschakelen van de speed mode handhaaft het vliegtuig de IAS, die hij op dit moment heeft. Met de Speed Left/Right switch op de collective stick kan de speed worden verhoogd of verlaagd. Dit gebeurt door de pitch te veranderen. APPR: Als deze wordt ingedrukt kan het vliegtuig automatisch een ILS- of een LPV-landing maken. CPL: Hiermee wordt de VS-mode, de SPD-mode en de HDG-mode tegelijk ingeschakeld.

Localisor Precission met Vertical Guidance Door verschillende oorzaken(tijdsverschillen tussen de satellieten, onnauwkeurigheden van de satellietbanen, atmosferische verstoringen) is een GPS onvoldoende nauwkeurig voor een precisie landing. Hierdoor kunnen foutcorrecties worden berekend. Deze worden naar geostationaire satellieten gezonden, welke ze voor het betreffende gebied verspreiden. De GPS-ontvanger in het vliegtuig kan hiermee worden gecorrigeerd, waardoor er nauwkeurige landingen mogelijk zijn. De Waas-specificatie geeft een nauwkeurigheid aan van 7,5 m in hoogte en positie. De vastgestelde waarden in het waasgebied zijn <1m lateraal en < 1,5 m verticaal.

WAAS-gebied