INSTRUMENTEN (GPL-versie)

Instrumenten is momenteel een onderdeel van het vak Algemene kennis van het vliegtuig. Vroeger was het een apart vak. De versie die je hier ziet is geschreven voor het bestuderen van het vak Instrumenten voor het oude GPL-examen. 

8.6.1 Het nut van instrumenten   

8.6.2 Het meten van de statische druk

8.6.3 Indeling van de instrumenten

8.6.4 De hoogtemeter

8.6.5 De snelheidsmeter

8.6.6 De variomater 

8.6.7 Het kompas

8.6.8 Piefje en slipmeter

8.6.9 GPS

 

8.6.1. HET NUT VAN INSTRUMENTEN

De eerste zweefvliegtuigen hadden geen instrumenten. Je kunt best zweefvliegen zonder instrumenten. Er zijn zelfs zweefvliegclubs die DBO-ers eerst zo’n vijftien starts laten maken met afgeplakte instrumenten. Zo proberen ze te voorkomen dat zweefvliegers te veel  op de instrumenten zitten te staren. 

Wat was er nu eerder? Het kompas bestond al eeuwen voor het zweefvliegtuig. De vlieginstrumenten komen voort uit de zeevaart. De Vikingen voeren nog zonder kompas naar Amerika. Maar meten is weten en daarom had Columbus met het kompas voor de koers, het knopentouw voor de snelheidsmeting en het sextant voor de plaatsbepaling het een stuk gemakkelijker. In de hele luchtvaart spreken we nog altijd over knopen en miles. Alleen bij zweefvliegen gebruiken we eenheden als meter per seconde en kilometer per uur.  

Je vliegt beter en veiliger wanneer je slechts af en toe even een blik op de instrumenten werpt. Aan de hand van de horizon en de stand van het vliegtuig krijg je voldoende informatie om het vliegtuig te besturen. Iedereen kent de oefening vliegen met afgeplakte instrumenten. Het komt in de praktijk een enkele keer voor dat de instrumenten het niet doen of foute informatie geven doordat - bijvoorbeeld na het winteronderhoud - de slangen verkeerd zijn aangesloten of verstopt zijn. Je moet zonder instrumenten kunnen vliegen. De belangrijkste informatie tijdens het vliegen komt van buiten en instrumenten zijn wel heel handige hulpmiddelen, mits je er niet te veel op zit te kijken. 

 

Op deze afbeelding zie je een ESG (Erste Schull Gleiter). Wanneer je iets langer kijkt, zie je één van de eerste instrumenten. Een horizontaal stokje dat informatie geeft over de stand van het vliegtuig ten opzichte van de horizon. De eerste zweefvliegtuigen herken je o.a. aan het geringe aantal instrumenten. 

Op de eerste instrumentenborden zie je vaak niet meer dan een snelheidsmeter, een hoogtemeter, een variometer en een kompas. Voor zweefvliegen kun je dat de basisinstrumenten noemen. Aan deze instrumenten wordt in dit hoofdstuk de meeste aandacht geschonken.  Aangezien de elektronische instrumenten tegenwoordig ook ruim aanwezig zijn, komen die daarna aan de orde.  

Het nut van instrumenten 

Ik vlieg liever in een zweefvliegtuig met een iets slechter glijgetal en goede instrumenten dan in een iets beter zweefvliegtuig met slechtere instrumenten. Zweefvliegen met goede en juiste instrumenten maken het vliegen een stuk veiliger en aangenamer. 

Een goede snelheidsmeter vertelt:

  1. of je voldoende snelheid hebt om een ongewilde overtrek of vrille te voorkomen
  2. met welke snelheid je bij verschillende weersomstandigheden moet landen
  3. bij welke snelheid de toegestane krachten op het vliegtuig te hoog worden
  4. met welke snelheid je zonder water en met water optimaal vliegt

Een snelheidsmeter die onbetrouwbare informatie geeft is gevaarlijk en laat je niet optimaal vliegen. 

Ook een juist aanwijzende hoogtemeter is van groot belang: 

  1. waarschuwt je tijdig zodat je niet te hoog doorstijgt tot in verboden luchtruim
  2. is belangrijk voor het berekenen of je het veld nog wel haalt

Enige eisen waar goedwerkende zweefvlieginstrumenten aan moeten voldoen:

  1.  een betrouwbare aanwijzing
  2.  duidelijke informatie 
  3. goed afleesbaar
  4. rustige aanwijzing
  5. klein en licht van gewicht
  6. niet afhankelijk van een accu
  7. ongevoelig voor bijvoorbeeld temperatuursschommelingen

In de praktijk wordt nooit volledig aan alle eisen voldaan. Zweefvlieginstrumenten zijn nooit 100% nauwkeurig. Ze mogen een kleine afwijking hebben. We noemen dat de tolerantie. Daarmee bedoelen we het  toegestane verschil tussen de aanwijzing van het instrument en de werkelijke waarde. Voor de hoogtemeter en de snelheidsmeter wordt een tolerantie van maximaal 1% van de eindwaarde geaccepteerd. De gemeten tolerantie wordt in een tabel weergegeven en dan wordt bekeken of de tolerantie toelaatbaar is.  Voor een hoogtemeter ziet zo’n tabel er ongeveer zo uit:

hoogte

tolerantie

0 meter

10 meter

1500 meter

15 meter

3000 meter

25 meter

10.000 meter

100 meter

Luchtdrukverschillen

Om de aarde heen zit een kilometers dikke luchtlaag. Lucht is een mengsel van gassen waarin de moleculen bewegen. Hoe hoger je komt, hoe ijler de lucht wordt en hoe lager de luchtdruk is. Op zeeniveau is de gemiddelde luchtdruk 1013,12 hPa. Op 5500 m is de luchtdruk gehalveerd.

Wanneer we op zeeniveau een beker met water met een papiertje op de kop houden, dan zien we dat het water door de zwaartekracht naar beneden wil en het papiertje door de luchtdruk omhoog gedrukt wordt. Blijkbaar is de luchtdruk sterker dan de zwaartekracht. Wanneer we een glas van 11 m in een bak zetten dan drukt de luchtdruk het water omhoog en dan blijft er ongeveer 10 meter water in de buis staan. Het bovenste stuk is dan luchtledig. Op een berg van 5500 m zakt het waterniveau tot ongeveer 5 m. Door gewenning merken we niets van de luchtdruk om ons heen. Alleen wanneer we in een zweefvliegtuig in een sterke thermiekbel snel omhoog gaan of van grote hoogte snel naar beneden gaan, merken we de veranderde luchtdruk op onze oren.

   

Luchtdruk kun je meten met een buis water van 11 meter. Dit is niet handig en daarom deed men dit al vrij snel met kwik. Kwik heeft een soortelijke massa van 13,6 kg/dm3. De luchtdruk op aarde op zeeniveau kan ongeveer 76 cm kwik dragen. Ongeveer, want de juiste hoogte is afhankelijk van of we ons net in een lage- of hogedrukgebied bevinden. Op 5500 m is de kwikkolom nog ongeveer 38 cm hoog. 

Zo’n kwikbarometer zou je als een hoogtemeter kunnen gebruiken, maar zo’n buis, met het giftige kwik, is niet geschikt aan boord van een zweefvliegtuig. Veel handiger is een hoogtemeter volgens het principe van de drukbarometer. Dit is een gewone barometer, maar nu geeft de wijzer niet een bepaalde luchtdruk weer maar de hoogte in meters die bij die luchtdruk hoort. 

Statische druk

Een barometer geeft de luchtdruk om ons heen aan in hPa. Vroeger zei men in millibar (1 millibar is gelijk aan 1 hPa). Een zweefvliegtuig dat bij windstil weer op het veld staat, ondervindt op dat moment alleen de krachten van de luchtdruk. We noemen die druk de statische druk. Op zeeniveau kan de luchtdruk variëren tussen 960 hPa en 1040 hPa. Er is afgesproken dat de standaard atmosfeer (ongeveer de gemiddelde druk) 1013,2 hPa is bij 15°C op zeeniveau. Aan de hand van deze afgesproken standaard atmosfeer worden onze instrumenten geijkt. 

Energiedruk

Wanneer je in een stilstaande auto je hand uit het raam steekt voel je door de gewenning de statische druk niet. Wanneer de auto 100 km/h rijdt en je steekt je hand uit het raam dan voel je duidelijk de kracht van de luchtstroming tegen je hand. 

Om de snelheid van een zweefvliegtuig te bepalen maken we gebruik van deze twee krachten. Het verschil tussen de statische druk (de druk van de oorspronkelijke, ongestoorde stroming) en de druk veroorzaakt door de snelheid waarmee de luchtmoleculen tegen je hand botsen geven we weer met een snelheidsmeter. Hij meet dus het verschil tussen statische druk en de energiedruk (de totale druk in een stuwbuis waar de luchtstroming geheel tot stilstand wordt gebracht).

Stuwdruk

Wanneer een zweefvliegtuig vliegt, ondervindt het twee drukken. De statische druk en de stuwdruk. Wanneer de luchtstroming op een plaats tegen het zweefvliegtuig tot stilstand wordt gebracht treedt daar een verhoging van de druk op. Die verhoging neemt toe met de snelheid. van het vliegtuig. Op dat moment is er dus sprake van statische druk en stuwdruk. De statische druk en de stuwdruk noemen we de totale druk of energiedruk. De energiedruk min de statische druk is de stuwdruk. Ook de stuwdruk kunnen we meten. We doen dat in een stuwbuis. Die is uitgevonden door Pitot en daarom noemen we het ook wel de pitot-buis. Dat is een buisje in de vliegrichting waarin de luchtstroming tot stilstand komt. Dat afremmen (stuwen) van de lucht geeft een verhoogde luchtdruk op die plaats. Het verschil tussen de energiedruk en de statische druk is de snelheid. Dat verschil geven we weer met een relatieve drukmeter (een meter die het verschil tussen twee drukken weergeeft) en dat is de snelheidsmeter.

 8.6.2. HET METEN VAN STATISCHE DRUK

De statische druk is de druk van de oorspronkelijke ongestoorde stroming. Dus van een vliegtuig in rust bij windstil weer. De statische druk meten we meestal d.m.v. statische openingen die de fabrikant aan beide kanten in de romp van het vliegtuig heeft aangebracht. De gaatjes links en rechts zijn door een plasticslang met elkaar verbonden. Vaak loopt de statische druk in een paar slangen naar het instrumentenbord. Dan kan de elektronische vario apart op een slang van de statische druk worden aangesloten zodat de instrumenten elkaar onderling niet beïnvloeden.  

We kunnen de statische druk ook meten met een buis waar in de zijkant gaatje zitten. Die gaatjes aan de zijkant produceren de statische druk. Meestal zit er dan aan de voorkant van zo'n buis ook nog een opening waar ook een slang aan verbonden zit en die opening geeft dan de energiedruk. In een tekening geven we de statische druk weer met de letter p (pressure), de energiedruk met p+q en de stuwdruk door q. 

 Het meten van de stuwdruk

 

Op de eerste afbeelding zie je de statische druk. Dit voorwerp bevindt zich in rust (windstil weer). Zowel in het huis van het voorwerp als buiten het voorwerp heersen dezelfde statische druk (p). De vloeistof kolommen staan aan beide kanten even hoog. De druk is aan beide kanten van de stippellijn gelijk. 

Op de tweede afbeelding zie je hetzelfde voorwerp terwijl met een bepaalde snelheid wordt voortbewogen. In het huis van het voorwerp heerst door de gaatjes in de zijkant van de buis de statische druk (p). In de grote opening heerst een overdruk. Hier heb je de statische druk plus de druk die ontstaat door de aanstromende luchtstroom. We noemen dit de totale druk of energiedruk en we geven dat aan met de symbolen p+q. De luchtstroming wordt in deze buis afgeremd tot stilstand. Bij de stippellijn heerst in de vloeistofkolom weer dezelfde druk, maar je ziet dat de vloeistofkolom aan de rechterkant veel hoger staat. Het verschil tussen de totale druk (p+q) en de statische druk p is noemen we de stuwdruk (q). De stuwdruk is dus de druk bovenop de statische druk. Stuwdruk is energiedruk (p+q) –statische druk p = q. Wanneer de snelheid toeneemt dan neemt ook het verschil tussen de statische druk en de totale druk toe, de stuwdruk (q) wordt dan groter. Op zo’n manier kun je de snelheid meten. 

 Samengevat:

- de statische druk is de druk van de oorspronkelijke, ongestoorde luchtstroming (p)

- de energiedruk is de totale druk op een plaats waar de luchtstroming geheel tot stilstand is gebracht (symbool p+q)

- de stuwdruk is het verschil tussen energiedruk en statische druk (symbool q).  De stuwdruk neemt toe als de snelheid toe neemt.

De venturi

We kunnen het verschil tussen de twee drukken ook meten en zichtbaar maken door gebruik te maken van onderdruk en statische druk.

Wanneer de lucht door een vernauwing moet stromen dan neemt daar plaatselijk de luchtsnelheid toe en de luchtdruk af. Zo ontstaat er in de venturi een onderdruk. Bij het hoofdstuk zweefvliegtuigen wordt bij  aërodynamica uitgelegd waarom in sneller stromende lucht de luchtdruk daalt. Bij de venturi hebben we dus weer twee drukken die we zichtbaar kunnen maken. De statische druk (p) en de statische druk min de stuwdruk die in de venturi heerst (p-q). Een snelheidsmeter die gebruik maakt van een venturi heeft voordelen en nadelen.

Voordelen venturi: 

  1.        bij langzame snelheden is hij nauwkeuriger dan een stuwsnelheidsmeter

Nadelen: 

  1. zo’n snelheidsmeter is gevoeliger voor regen 
  2. veroorzaakt meer weerstand 
  3. kan gemakkelijker bevriezen

Tegenwoordig maken we niet meer gebruik van snelheidsmeters die op een venturi zijn aangesloten. De werking van de venturi gebruiken we alleen nog bij de variometer (dat komt bij de variometer aan de beurt).

Aansluitschema van de instrumenten in een zweefvliegtuig

In een zweefvliegtuig maken we gebruik van de statische druk om de hoogte te berekenen. 

We maken gebruik van de energiedruk en de statische druk om de snelheid te berekenen.

Verder hebben we nog een thermosfles en daarin heerst de tijdelijke druk van de hoogte waar we net geweest zijn. 

Gaan we met het vliegtuig omhoog, dan wordt de lucht ijler en de luchtdruk neemt af. Daardoor stroomt er lucht uit de fles. De luchtdruk daalt dan in de fles. Op een hoogte van 5500 m is de helft van de voorheen aanwezige lucht uit de fles gestroomd. We kunnen het eruit stromen van de lucht meten met een variometer. Gaan we snel omhoog dan stroomt de lucht er snel uit. Dalen we langzaam dan stroomt er langzaam lucht in de fles. Dit geeft een variometer weer. 

Zo mooi als het hier op een schema getekend is, zo zie je dat niet achter het instrumentenbord van een zweefvliegtuig. Daar zie je een kluwen van een allemaal slangen. Om daar een beetje orde in te houden gebruiken we verschillende kleuren: 

- rood: is hier gebruikt voor naar de stuwbuis

- blauw voor naar de statische openingen

- doorzichtig voor naar de fles

- groen voor de TE-buis (zie vario)

 

In de praktijk wordt hier vaak van afgeweken. Er is geen internationale afspraak dat deze kleuren gebruikt moeten worden. Bij de pegase zijn alle slangen kleurloos. De slangen aansluiten is dan een heel gepuzzel. De foto hierboven is van een LS4. De meest linkse slang (op de foto van de achterkant van het instrumentenbord) is de slang naar de hoogtemeter. Die heb ik met paint een blauwe kleur gegeven.  

8.6.3 INDELING VAN DE INSTRUMENTEN

Je kunt de instrumenten in een vliegtuig op verschillende manieren in groepen indelen. Zo kennen we verplichte en niet verplichte instrumenten. De verplichte instrumenten zijn: de snelheidsmeter en de hoogtemeter. Een kompas is in een motorzwever verplicht en een G-meter alleen bij kunstvluchten. 

Daarnaast kennen we een indeling in vlieginstrumenten en vliegtuiginstrumenten. 

De vlieginstrumenten geven informatie over hoe een vliegtuig zich in de lucht voortbeweegt. Dat zijn dan de: 

  1. snelheidsmeter voor berekening van de IAS (indicated air speed)
  2. de hoogtemeter voor berekening van de vlieghoogte ten opzichte van het zeeniveau, de luchtdruk op veldniveau of de standaardatmosfeer
  3. de variometer voor berekening van de mate waarin het vliegtuig in m/s (meters per seconde) stijgt of daalt.
  4. het kompas voor de vliegrichting
  5. de bochtenaanwijzer voor het bepalen van de dwarshelling 
  6. de kunstmatige horizon* voor het wolkenvliegen.  

* Wolkenvliegen is in Nederland niet meer toegestaan. Daarom slaan we de kunstmatige horizon over.

Met vliegtuiginstrumenten bedoelen we de instrumenten die iets zeggen over het vliegtuig zelf. Bijvoorbeeld de toerenteller, motortemperatuurmeter, brandstofmeter enz.).  

Je kunt de instrumenten ook indelen in mechanische instrumenten (snelheidsmeter, hoogtemeter en variometer) en in elektrische instrumenten (radio, elektronische vario, bochtenaanwijzer enz.).

De instrumenten bevinden zich in het instrumentenbord. Er is geen standaard indeling voor de instrumenten. Zweefvliegers plaatsen de instrumenten waar ze het meest naar kijken,  zoals de variometers en de snelheidsmeter, goed zichtbaar op de beste plaats in het instrumentenbord. 

Hierboven heb je gezien dat we de luchtdruk kunnen meten met een kwikkolom van ongeveer 76 cm hoog. Ook heb je gezien dat we met een vloeistofkolom een snelheidsmeter kunnen maken. In een zweefvliegtuig gebruiken we geen vloeistofkolommen maar maken we gebruik van luchtdrukmeting. Dat doen we met membraandozen.

Een membraan is een dunne plaat waarbij het midden een uitslag kan maken. Membraandozen kom je tegen in de hoogtemeter, de snelheidsmeter en in de compensatiedoos van de vario met compensatiedoos. 

8.6.4 DE HOOGTEMETER 

 

Beschrijving

Hier zie je een hoogtemeter van het merk Winter. Dit is de meest gebruikte hoogtemeter die je in Nederland in zweefvliegtuigen tegenkomt. Je ziet twee wijzers. Een kleine en een grote. De kleine geeft de kilometers hoogte aan en de grote de hoogte in honderdtallen. Deze hoogtemeter geeft nu een hoogte van 650 meter aan. 

Een hoogtemeter is een aangepaste barometer. Dat zie je aan de luchtdruk die bovenin de hoogtemeter is ingesteld. Deze hoogtemeter staat op 1035 hPa. Op die druk is de meter voor de vlucht gezet.

Wanneer een zweefvliegtuig omhoog gaat dan komt hij in ijlere lucht. De luchtdruk neemt af en dan zie je dat de wijzers een andere hoogte aangeven. In de onderste luchtlaag neemt de druk ongeveer met 12,5 hPa per 100 m hoogte af. Tijdens het stijgen of dalen verandert de hoogteaanwijzing en niet de ingestelde stand van de barometerdruk die je bovenin ziet. Die stand heb je voor of tijdens de vlucht ingesteld met de draaiknop die je linksonder ziet. Met die draaiknop verdraai je de subscale (de barometerstand die je in het kleine venster bovenin ziet). Aangezien de luchtdruk dagelijks en vaak ook tijdens de dag wijzigt, zetten we tijdens de cockpitcheck voor de vlucht de hoogtemeter op nul (beide wijzers op nul). Wanneer we daarna gaan vliegen dan staat na de vlucht de hoogtemeter weer ongeveer op nul.  We kunnen met die draaiknop voor de vlucht de meter ook op de veldhoogte zetten (QFE) en tijdens de vlucht op die van de standaardatmosfeer (QNE). (zie verderop bij hoogtemeterinstellingen)

Werking

In een hoogtemeter zit een vrijwel luchtledige membraandoos. Het huis van de hoogtemeter is aangesloten op de slang van de statische druk. Wanneer we omhooggaan dan neemt de luchtdruk af. Dus de druk op de membraandoos neemt af en de doos zet uit. De wijzer geeft dan de nieuwe hoogte aan. Bij dalen neemt de druk toe. De doos wordt ingedrukt en de wijzer keert terug. De hoogtemeter is een absolute drukmeter. Hij meet het drukverschil tussen de luchtdruk en de (vrijwel) luchtledige doos.

Aangezien één membraandoos maar een kleine uitslag kan maken, zitten er in een hoogtemeter meer membraandozen op elkaar. Zo’n membraandoos zet niet alleen uit als de luchtdruk verandert. Ook als de temperatuur stijgt verandert de uitslag. Dit moet zoveel mogelijk onderdrukt worden en daarom zit er een bimetalen beugel om de membraandozen heen.  

Door een overbrengingsstelsel van raderen worden de wijzers in beweging gebracht. 

Hoogtemeterinstellingen

Rechts onder zie je ook de draaiknop van de subscale afgebeeld. Door aan die knop te draaien kunnen we de hoogtemeter instellen op veldniveauzeeniveau of de druk van de standaardatmosfeer (1013,2 hPa). We gebruiken daarvoor de volgende afkortingen:

QFE (field elevation). Voor de start draaien we de beide hoogtewijzers op nul. Na een korte vlucht zal de hoogtemeter na de landing weer ongeveer nul meter hoogte aanwijzen. Bij lokale vluchten is dit de meest gebruikte hoogtemeterinstelling. Bij deze instelling wordt de hoogte in het Engels height genoemd. 

QNH. De hoogtemeter staat nu ingesteld op de luchtdruk op zeeniveau. De hoogtemeter zal nu de hoogte van het vliegveld aangeven (op Terlet bijvoorbeeld op plus 50 m). Deze luchtdruk neem je over van een meteostation of je stelt de hoogte van het vliegveld in. Bij overland vluchten wordt deze instelling gebruikt. Bij deze instelling wordt de hoogte altitude genoemd. Aangezien in Nederland veel vliegvelden ongeveer op zeeniveau liggen, zit er bij ons weinig verschil tussen QFE en QNH.

QNE (standaard instelling). Internationaal is afgesproken dat vliegtuigen boven een bepaalde hoogte allemaal overschakelen op QNE. In Nederland is dat bij een altitude van 3500 ft. Je zet dan de hoogtemeter op 1013,2 hPa. Voor internationale vluchten, waarbij het ene vliegtuig start met een andere plaatselijk luchtdruk (QNH) dan het andere vliegtuig is dit een belangrijke veiligheidsmaatregel. Bij deze instelling wordt de hoogte weergegeven in FL (flight level). De verkeersleiding geeft passagiersvliegtuigen aan hoe snel ze moeten vliegen en  welk flight level ze aan moeten houden. Op die manier worden botsingen vermeden.  Zweefvliegtuigen die in een gebied tot bijvoorbeeld FL65 mogen stijgen, moeten de maximale hoogte bepalen aan de hand van QNE. Dus de hoogtemeter op 1013,2 zetten. Bij het dalen moet op een hoogte van FL 45 weer teruggedraaid worden naar QNH. Een FL komt overeen met 100 ft. FL 45 is 4500 ft als de QNH toevallig 1013,2 hPa is.

Een zweefvliegtuig die steeds stijgt en daalt en dan weer boven en vervolgers weer onder 3500 ft zit, heeft voor de veiligheid niets aan de instelling op QNE. Hij kan toch niet op één bepaalde hoogte doorvliegen. Het is handiger om de hoogtemeter dan gewoon op QNH te laten staan. Officieel moet je overschakelen. Een oplossing zou een tweede hoogtemeter kunnen zijn, zoals je op dit instrumentenbord ziet. Je ziet onderaan een hoogtemeter in feet en daarboven één in meters. Die onderste  kun je dan, op 3500  voet, de hoogtemeter op QNE (1013,2)  zetten. 

Aanwijzingsfouten van de hoogtemeter

Een hoogtemeter wordt geijkt volgens de standaardatmosfeer. Bij de standaardatmosfeer gaan we uit van de volgende gemiddelde omstandigheden:

  1. een luchtdruk van 1013,2 hPa
  2. een temperatuur van 15°C 
  3. een temperatuurafname van 0,65°C per 100 m hoogte.

Op lage hoogte is er een drukafname van 12,5 hPa  per 100 m. De luchtdruk is echter niet gehalveerd op 4000 m hoogte maar pas op ruim 5500 m. Op grotere hoogte neemt de druk met minder dan 12,5 hPa per 100 m af. 

Een hoogtemeter kent de volgende aanwijzingsfouten:

    1. wrijvingsfout. Deze fout wordt veroorzaakt door de wrijving van de raderen in de hoogtemeter. Wanneer je naar circuithoogte daalt en je tikt even naast de hoogtemeter tegen het instrumentenbord dan verspringt de hoogtemeter vaak zo’n 20 m.
    2. luchtdrukveranderingsfout.Tijdens lange vluchten en afstandvluchten verandert de luchtdruk vaak. De hoogtemeter zal dan een foutieve hoogte aangeven. Vlieg je van een gebied met een hoge druk naar een gebied met een lagere druk dan geeft de hoogtemeter een te hoge hoogte aan. In werkelijkheid zit je lager. Wanneer de druk 1 hPa lager is dan scheelt dat 30 ft. Is de druk 12,5 hPa lager dan zit je 100 m lager dan de hoogtemeter aanwijst. From high to low look below. Dit geldt voor de druk en voor de temperatuur.
    3. temperatuurfout. Wanneer de werkelijke temperatuur afwijkt van de standaardomstandigheden dan zal de hoogtemeter een onjuiste hoogte weergegeven. Meestal vliegen we bij een temperatuur die hoger is dan de standaardtemperatuur. Bij 1°C  boven 15°C zit je op 1000 ft 4 ft hoger dan de hoogtemeter aanwijst. Bij 10°C zit je op 1000 m 40 m hoger.
    4. hoogtefout. Op grote hoogte zijn de drukverschillen per 100 m kleiner dan 12,5 hPa zoals op lage hoogte. De membraandozen geven op grote hoogte kleinere uitslagen. De onnauwkeurigheid neemt daardoor toe met de hoogte. 

Controle en onderhoud

Instrumenten moeten worden onderhouden volgens het voorschrift van de fabrikant van het vliegtuig. Wanneer de fabrikant niets voorschrijft dan moeten ze worden onderhouden volgens het voorschrift van de fabrikant van het instrument. Schrijft die ook niets voor dan moeten ze jaarlijks worden gecontroleerd d.m.v. een lektekst en twee jaarlijks d.m.v. een ijking door een erkend bedrijf. Winter schrijft voor dat zijn hoogtemeter en snelheidsmeter jaarlijks op dichtheid moeten worden gecontroleerd d.m.v. een lektest en Winter adviseert om per vijf jaar het instrument door een erkend bedrijf te laten ijken. 

8.6.5 DE SNELHEIDSMETER

Hier zie je een snelheidsmeter van het merk Winter. Voor elk type zweefvliegtuig wordt een aparte snelheidsmeter gemaakt. Het zweefvliegtuig waar deze snelheidsmeter uit komt heeft flaps. Verder zie je aan het driehoekje dat de landingssnelheid bij rustig weer voor deze kist 95 km/h is. Met de flaps in een positieve stand (zoals de landingsstand) mag maximaal 160 km/h gevlogen worden. In de neutraalstand 180 km/h en met negatieve flaps maximaal 275 km/h. 

De kleuren op deze snelheidsmeter hebben de volgende betekenis:

groen

Veilig gebied. In dit gebied mag je hele uitslagen met de roeren geven. De ondergrens van de groene kleur (hier 95 km/h) geeft de minimumsnelheid aan met maximum gewichten de flaps neutraal. 

wit  Gebied waar met flaps naar beneden mag worden gevlogen
gele driehoek Landingssnelheid bij rustig weer en zonder water

geel

Deze kleur geeft een waarschuwing. Wees voorzichtig! Bij turbulent weer niet in de gele zone vliegen. Te grote krachten op de vleugels  voorkomen door kleine (maximaal 1/3 van de totale)  uitslagen met de roeren te geven.

rood Markering maximum snelheid.

blauwe lijn

Optimale klimsnelheid met de motor aan.

De Engelse naam voor snelheidsmeter is air speed indicator (ASI). Dat is een betere naam want de snelheidsmeter geeft niet de snelheid aan, zoals bij auto's, maar de snelheid t.o.v. de omringende lucht. Wanneer je 100 km/h vliegt, met een rugwindcomponent van 30 km/h, dan vlieg je een grondsnelheid van 130 km/h. Bij tegenwind is dit precies andersom. We onderscheiden drie soorten snelheid::

IAS

indicated airspeed. De snelheid die de snelheidsmeter aanwijst. De IAS is een maat voor de energie van de luchtstroom om het vliegtuig. Op grote hoogte is de lucht ijler. De snelheidsmeter geeft IAS aan maar de werkelijke snelheid (airspeed) ligt dan hoger en dat noemen we de TAS.

TAS

True airspeed. Dit is de snelheid die je ongeveer kunt berekenen met de volgende vuistregel: Tot 6000 m moet je per 1000 m 6% bij de snelheid optellen. Vlieg je op 3000 m met een snelheid van 250 km/h (IAS) dan is de true airspeed 250 km/h + (3x6%)= 250 km/h + 45 km/h = 295 km/h. Aangezien de lucht ijler is blijft het zweefvliegtuig bij de op de snelheidsmeter aangegeven snelheid overtrekken. Dus bij de zelfde IAS als op lage hoogte. Voor sommige types zweefvliegtuigen staat in het handboek dat, in verband met fluttergevaar,  een maximum true airspeed geldt die lager ligt dan de maximale IAS die met een rode streep op de snelheidsmeter staat. Met andere woorden de snelheidsmeter wijst 250 km/h per uur aan maar de true air speed ligt dan aanmerkelijk hoger. Sommige zweefvliegtuigen mogen op grote hoogte niet met de maximale indicated airspeed vliegen. 

GS

Grondsnelheid. Voor berekening van de finalglide heb je deze snelheid nodig. Een GPS geeft de grondsnelheid weer. Een finalglide computer met een GPS berekent, aan de hand van het weggezet worden bij het draaien in de thermiek, de windrichting en de windsterkte. 

De werking van de snelheidsmeter

 

 

De snelheidsmeter bestaat uit een membraandoos die in een huis geplaatst is. In het huis heerst de statische druk (p) omdat het huis aangesloten is op de slang van de statische openingen van het vliegtuig. De andere kant van de membraandoos is open en staat in verbinding met de pitotbuis of stuwbuis. Daar heerst de druk van de totale energie (p+q). Wanneer de snelheid toeneemt dan wordt de totale energiedruk groter en dan zet de membraandoos uit. De wijzer geeft dan een hogere snelheid aan. 

Controle en onderhoud

  1. Een juiste aanwijzing van de snelheid is bij de landing en ter voorkoming van vrilles heel erg belangrijk. Na het uitbouwen en inbouwen van het instrument moet gecontroleerd worden of de juiste slangen goed zijn aangesloten. De snelheidsmeter wordt aangesloten op de slangen van de statische druk (p) en op de slang van de stuwbuis (p+q). 
  2. De snelheidsmeter moet onderhouden worden volgens het voorschrift van de fabrikant van het vliegtuig (zie hierboven bij de hoogtemeter). Door ijking wordt dan bekeken of de aangewezen snelheden overeenkomt met de werkelijke luchtsnelheid. Een afwijking van maximaal 1% van de eindwaarde valt binnen de toegestane tolerantie. 
  3. Om de werking van de snelheids meter te controleren mag nooit rechtstreeks op de stuwbuis geblazen worden. De snelheidsmeter is een zeer gevoelig instrument die al hele kleine drukverschillen weergeeft. Blazen met de mond een eindje van stuwbuis af, kan geen kwaad. Bij een snelheidsmeter die bij een beetje slippen een onjuiste snelheid aanwijst, staat de stuwbuis niet juist in de vliegrichting.
  4. Bij ijsafzetting is het mogelijk dat de stuwbuis en/of de statische buis dichtvriezen. De snelheidsmeter geeft dan niet meer de juiste snelheid weer. Wanneer beide buizen bevroren zijn dan geeft de meter steeds dezelfde snelheid weer. Is één van tweeën bevroren dan geeft de meter te hoog of te laag weer.
  5. Een GPS geeft de grondsnelheid weer. Wanneer je de windsnelheid kunt schatten dan kun je enigszins controleren of de snelheidsmeter een te lage of te hoge snelheid aangeeft.

8.6.6 DE VARIOMETER

Beschrijving

Hier zie je een afbeelding van de meest gebruikte variometer in Nederlandse zweefvliegtuigen. Bij een variometer hoort een thermosfles. Meestal van een halve liter. Wanneer een zweefvliegtuig stijgt komt hij in een gebied waar een lagere luchtdruk heerst.  Dan stroomt er lucht uit de fles via de stuwschijfvariometer naar buiten. Dat geeft de meter weer in meters per seconde. Bij dalen gebeurt precies het omgekeerde. 

Op de Rhönwedstrijd van 6 augustus 1928 vloog Kronfeld voor het eerst met een variometer. Hij vloog een nieuw record en maakte een vlucht van 3 uur. Tijdens die vlucht vloog hij naar een berg die 8 km verderop lag. Die dag geldt als de geboortedag van het moderne zweefvliegen met behulp van thermiek. Zweefvliegen is dankzij de variometer mogelijk zonder hellingstijgwind.   De eerste jaren werd het gebruik van dit instrument geheim gehouden. Nieuwsgierigen die naar de thermosfles wezen, werd verteld dat het voor de koffie  was. In 1930 paste ook Wolf Hirth de variometer toe in zijn zweefvliegtuig. Hij ontdekte direct het grote nut van dit instrument en publiceerde het in een blad. Sindsdien is de variometer een onmisbaar instrument voor thermiekvliegen en krijgt het  een centrale plaats in het instrumentenbord.

Werking stuwschijfvariometer

Wanneer een vliegtuig stijgt dan loopt er een heel klein beetje lucht uit de fles. Op  ongeveer 5500 m is nog maar de helft van de lucht uit de fles gestroomd. Het gaat bij een stijgen van 1 m/s dus om hele kleine hoeveelheden. Via de opening tussen de stuwschijf en de stuwschijfkamer stroomt de lucht via de slang voor de statische druk naar buiten. Tijdens het stijgen oefent de eruit stromende lucht een kracht uit op de stuwschijf. Daardoor geeft de rode pijl het stijgen weer. De schaal geeft het stijgen in m/s aan. Op deze tekening ruim 1 m/s stijgen. Bij dalen gebeurt het omgekeerde. Het spiraaltje zorgt voor een weerstand en houdt de wijzer bij geen dalen en geen stijgen in het midden op de 0 m/s. 

Het compenseren van de knuppelthermiek

Wanneer we gaan zweefvliegen met een variometer, die aangesloten is zoals hierboven afgebeeld, dan krijgen we last van knuppelthermiek. Wanneer we bijvoorbeeld 150 km/h vliegen en we brengen de snelheid terug naar 85 km/h, dan stijgt het zweefvliegtuig flink en dan zal de variometer sterk stijgen aangeven. Dit noemen we knuppelthermiek. Wanneer we met grote snelheid een thermiekbel binnenvliegen en we brengen snel de snelheid terug, dan weten we niet of het stijgen door de snelheidsvermindering komt of door de bel. We willen zo snel mogelijk weten of de bel goed stijgen geeft of weinig. Daarom zijn de vario’s in zweefvliegtuigen gecompenseerd voor knuppelthermiek. We doen dat meestal met een TE- of Braunschweigbuis. Op de tekening hieronder zie een vario die door een TE-buis voor knuppelthermiek gecompenseerd wordt. 

Tijdens het vliegen met constante snelheid in een stijgende thermiekbel stroomt er lucht uit de fles via de TE-buis naar buiten. De letters TE komen van totale energie.  Een TE-buis heeft aan de luwzijde een paar kleine gaatjes. Daardoor krijg je hetzelfde effect als bij een schoorsteen en een venturi-buis. Bij snelvliegen ontstaat er onderdruk die gelijk is aan de stuwdruk. Je krijgt dan p-q. Bij langzamer vliegen neemt die onderdruk af. De stuwdruk neemt af (q wordt kleiner).  Er stroomt dan lucht in de TE-buis. Dit voorkomt dat er, door het omzetten van snelheid in hoogte, lucht uit de fles stroomt. Zo geeft een gecompenseerde variometer alleen stijgen als er sprake is van thermiek en niet het gevolg van snelheid die omgezet wordt in hoogte.

Ook d.m.v. een compensatiedoos kan een variometer voor knuppelthermiek worden gecompenseerd. De werking is als volgt. Bij het verhogen van de snelheid drukt de toegenomen energiedruk een membraandoos iets in. Bij snelheidsverhoging wordt hoogte omgezet in snelheid. Door de extra daling zou er extra lucht in de fles moeten stromen en zou de variometer extra dalen aan moeten wijzen, maar door het in elkaar drukken van de compensatiedoos, wordt er nog voor de variometer, lucht in de fles geduwd. Bij snelheid verminderen gebeurt het omgekeerde. Dan wordt snelheid omgezet in hoogte. De druk op de compensatiedoos neemt af. Het volume wordt groter. Er stroomt dan lucht uit de fles in de compensatiedoos en de variometer geeft geen knuppelthermiek weer. 

Vario met MacCreadyring 

Rondom de variometer zit in een zweefvliegtuig meestal een MacCreadyring. Zo’n ring ziet er voor elk type zweefvliegtuig weer iets anders uit. Bij elke hoeveelheid dalen past namelijk een optimale snelheid die voor elk type zweefvliegtuig net weer iets anders is. Hij geeft ook aan met welke snelheid je met krachtige thermiek moet vliegen om een zo hoog mogelijk reissnelheid te krijgen.   

 

 

De meest gebruikte variometer in Nederland is de linker met een meetbereik van -5 tot +5 m/s. Deze vario heeft een lineaire schaal. De afstand van 0 m/s naar 1 m/s en van bijvoorbeeld 4 m/s naar 5 m/s blijft gelijk. Op de rechterafbeelding zie je een logaritmische variometer. De afstand van 0 tot 5 m/s is veel groter dan de afstand van 5 tot 10 m/s.

 

Een andere veelgebruikte variometer is die van het merk Bohli. Deze variometer staat 

bekend om z'n snelle en nauwkeurige aanwijzing van de thermiek. Hij gebruikt geen stuwschijf maar een  membraandoos waar de lucht langzaam via een capillair  uitstroomt. Aan de ene zijde van de membraandoos zit een soort ingebouwde thermosfles en via het capillair en de membraandoos stroomt de lucht eruit bij stijgen en erin bij dalen. Het membraan is verbonden met een wokkelvormige draad. In het midden van de draad is de wijzer bevestigd. Het membraan spant en ontspant de draad en daardoor beweegt de wijzer. Omdat er bijna geen massa in beweging gezet hoeft te worden, is het instrument erg snel. Zie: http://www.bohli-magnete.ch/pdf/ba_vario1d.pdf

Aanwijzingsfouten van de variometers

instrumentfout Bij het ijken van vario's blijkt dat een afwijking van 10% vaak voorkomt. 
traagheidsfout Wanneer je een thermiekbel invliegt, geeft de vario dit niet direct aan. Pas na enig stijgen stroomt er lucht uit de fles en geeft de vario het stijgen weer. Wanneer je  tijdens het cirkelen uit het sterkste stijgen vliegt dan geeft de variometer dit iets later aan. Je ontkomt niet aan een zekere traagheid. De Bohli-variometer staat bekend om z'n snelle aanwijzing. Ook elektrische variometers werken sneller (met minder vertraging) dan een gewone stuwschijfvariometer.
lierstartthermiek  Tijdens een snelle lierstart van 0 naar bijvoorbeeld 500 m, neemt de luchtdruk af. De in de fles aanwezige lucht zet uit. Het uitzetten van de lucht gaat met temperatuurdaling gepaard. Net zoals de lucht in een stijgende thermiekbel met 1° C per 100 m afkoelt, zo koelt ook de lucht in de fles af. De warmere fles geeft z'n warmte af aan de lucht. Die lucht zet uit. Daardoor stroomt er, bijvoorbeeld direct na de lierstart, nog even lucht uit de fles. De variometer geeft dan ten onrechte stijgen aan. Dit kun je enigszins onderdrukken door kopergaas in de fles te doen. Daardoor vindt er een snellere temperatuuraanpassing plaats. 

8.6.7 HET KOMPAS

In zweefvliegtuigen kom je Bohli-kompassen en Bolkompassen tegen. 

Hierboven zie je in het spiegeltje van het Bohli-kompas een oranje stip bij 30. Die stip geeft aan dat dit vliegtuig richting 300 graden vliegt. Het voordeel van een Bohli-kompas is dat hij tijdens het thermieken de vliegrichting aangeeft. De kans dat je de thermiekbel in de verkeerde richting verlaat is bij een Bohli-kompas klein. 

In veel zweefvliegtuigen zit een bolkompas zoals hier afgebeeld. Je ziet de zeilstreep, de N van noorden, de W van westen en de getallen 33 en 30. Het vliegtuig gaat richting 30 dat is richting 300 graden op de windroos.

Hierboven zie je nog een bolkompas. Dit kompas kom je in de meeste zweefvliegtuigen in of op het instrumentenbord tegen. Het bolkompas dankt zijn naam aan het bolle glas dat aan de voorkant van het kompashuis zit. In een bolkompas is de kompasroos draaibaar in een vloeistof opgesteld. Op de afbeelding zie je dat de kompasroos op 135° staat. Op de roos staat om de 5° een zeilstreepje. De letters S staat voor South  (het zuiden) en de letter E voor East (het oosten). Je kijkt tegen de achterkant van de kompasroos aan.

Vlieg je als koers 135° en je wilt naar het zuiden gaan vliegen (koers 180°) dan moet je niet naar links verleggen maar juist naar rechts. Dat is even wennen. 

In het bolkompas zitten twee krachtige magneetjes. De kompasroos is vrij draaibaar opgehangen. Door de magneten draait de kompasroos naar het magnetische noorden. Hoe dichter je bij één van de polen komt, hoe meer het kompas schuin omlaag naar het magnetische noorden getrokken wordt. 

Daardoor maakt het kompas een hoek (helling) met de horizon. We noemen dit de inclinatie. Daardoor komt het zwaartepunt van het kompas naast de as van de kompas te liggen. Wanneer het zweefvliegtuig een bocht maakt zal het bolkompas meestal fout aanwijzen. Tijdens het draaien in een thermiekbel heb je door de draaiingsfout niets aan een bolkompas.

Een veel beter (en veel duurder) kompas is het Bohli kompas. Tijdens het draaien in de thermiek kun je de as van het kompas zo draaien dat het Bohli kompas loodrecht staat. Op het schermpje zie je dan hoeveel graden de dwarshelling is. Tijdens het draaien blijft het kompas de juiste koers aanwijzen. Zo kun je heel handig in de koersrichting de thermiek verlaten.

Bij een Bohli kompas hangt de magneet helemaal vrij en hij wijst daardoor schuin naar het magnetische noorden. Aan de magneet zit een heel licht pijltje met een gekleurd bolletje. De hoek die de magneet kan maken met de horizon ligt tussen 40° en 75°. Zo'n kompas is alleen bruikbaar tussen de 30e en 65e breedtegraad. Voor het zuidelijk halfrond heb je een Bohli-kompas nodig waarbij de magneet met de polen precies andersom geplaatst moet zijn. 

Op een kompas zie je de kompasroos. De kompasroos is een cirkel. Een cirkel bestaat uit 360 graden. Daarom is het kompas ook in 360 graden ingedeeld, alleen wordt de laatste nul weggelaten. Je ziet op het kompas dus 03 en 05 staan en dat betekent richting 030 en richting 050 graden. 

Kompasfouten

Variatie Het magnetische noorden bevindt zich naast het ware noorden. In Nederland is die afwijking minder dan 2°. Dat is zo weinig dat het op een kompas niet eens te zien is, want daarop staan de zeilstrepen om de 5° of om en op een Bohli-kompas om de 10 graden. Elders op de wereld kunnen variaties tot tientallen graden optreden, in de buurt van de polen is de variatie zelfs zo groot dat een kompas daar geheel onbruikbaar is.

Deviatie In het kompas zit een magneet. Die magneet trekt niet alleen het magnetische noorden aan, maar ook metaal in de buurt van het instrument. Hierdoor kan het kompas een foute richting aanwijzen. Die afwijking noemen we de deviatie en die verschilt bij elk vliegtuig. Met een deviatietabel (een lijstje bij het kompas waar op staat hoeveel het kompas afwijkt bij elke kompasrichting) kun je het kompas  toch goed gebruiken.

Versnellingsfout Door de inclinatie bevindt het zwaartepunt zich naast de as van het kompas. Tijdens een versnelling (begin lierstart) zal het zwaartepunt dat zich naast de as bevindt het kompas meestal laten draaien. Daarom heb je tijdens een versnelling meestal niet veel aan het bolkompas.

Tijdens het draaien in de thermiek heb je niets aan een bolkompas. Je zult echt niet de eerste zijn die de thermiekbel verlaat en aanvankelijk een totaal verkeerde koers vliegt en pas na een paar bochten weer op de juiste koers terecht komt. Onthoud daarom de plaats van de zon of markante punten aan de horizon op elk van de benen van je zweefvliegvlucht. Door de draaiingsfout van het kompas zie je pas, nadat je het vliegtuig weer horizontaal gelegd hebt, het resultaat van het verleggen.

Op een smartphone zit ook een kompas. Op de iphone kun je het kompas instellen op het magnetische noorden of op het ware noorden. 

8.6.8 PIEFJE EN SLIPMETER

In motorvliegtuigen tref je vaak een slipmeter aan zoals hieronder afgebeeld. Vaak is zo'n slipmeter een onderdeel van een bochtenaanwijzer. In zweefvliegtuigen hebben we naast zo'n slipmeter vaak een piefje (of draadje op de kap) omdat een piefje nog nauwkeuriger en handiger aangeeft of je wel 'zuiver' vliegt. Met zuiver vliegen bedoelen we: vliegen zonder te slippen of te schuiven. Schuiven in een te langzaam gevlogen bocht is gevaarlijk en slippen en schuiven veroorzaken extra weerstand. Extra weerstand betekent dat je sneller daalt en daarom is het eenvoudige piefje een nuttig instrument.

Hier zie je een slipmeter. Wanneer het balletje keurig in het midden zit, dan vlieg je zonder te slippen of te schuiven. De slipmeter bestaat uit een gebogen glazen buisje met daarin een balletje. Het glazen buisje is gevuld met een vloeistof die niet kan bevriezen. Er zit ook een luchtbel in, want bij hogere temperaturen moet de vloeistof uit kunnen zetten.

Hierboven zie je de stand van het piefje en het balletje in onzuiver gevlogen bochten. Het zweefvliegtuig maakt een bocht naar links. Op de linkerafbeelding wijst het piefje naar links en het balletje wordt naar rechts geduwd. De vlieger geeft te veel voeten of te weinig dwarshelling. Om te corrigeren moet hij het rechter voetenpedaal intrappen. Op de rechterafbeelding zie je een slippende bocht. Om te corrigeren moet de vlieger het linkervoetenpedaal intrappen (minder voetenstuur geven).

Een piefje met een kegeltje, zoals hierboven afgebeeld, geeft behoorlijk wat weerstand. Daarom hebben de moderne zweefvliegtuigen een draadje op de kap geplakt. Dit draadje geeft de richting van de luchtstroming weer. Ook zo'n draadje veroorzaakt weerstand, maar onzuiver vliegen veroorzaakt meer weerstand. Een voordeel van het draadje boven de slipmeter is het feit dat de vlieger tijdens het naar buiten kijken kan corrigeren. Een nadeel van het draadje is dat het bij regen aan de kap vast plakt. Ook na de bui zit het draadje nog een tijdje vastgeplakt. In die gevallen heb je dus meer aan een slipmeter.

 

8.6.9 GPS

Een GPS vertelt je waar je bent. Navigatiesystemen gebruiken die positiebepaling en met behulp van een digitale kaart wijzen ze de richting aan van plaatsen waarvan de locatie in het geheugen van de computer bekend is.

Bij zweefvliegnavigatie is een GPS niet meer weg te denken. Naar het kompas kijken, steeds de vinger op de kaart houden en constant berekeningen maken, al die handelingen worden nu voor je uitgevoerd.

Zweefvliegers kennen al jaren voor de komst van de Tom Tom de enorme voordelen van een GPS. Eén van de eerste GPS-en was de Garmin 55. Een geweldige hulp bij het overlandvliegen. Momenteel verkoopt Garmin veel betere, goedkopere en kleinere GPS-apparaten. Je kunt ze zelfs als horloge krijgen.

GPS betekent Global Positioning System. Dus wereldwijd positiebepaling systeem. Het systeem bestaat momenteel uit 31 satellieten die in een baan om de aarde draaien.

Die satellieten zenden een radiosignaal uit met hun positie en de tijd dat het bericht verzonden is. Deze radiosignalen worden door de GPS-ontvanger verwerkt. Een GPS is dus een soort radio. Hij zoekt uit welke van de 31 satellieten hij kan ontvangen en aan de hand van het tijdssignaal rekent hij uit hoe ver hij van die satelliet verwijderd is. Zodra hij drie of meer satellieten ontvangt, weet de GPS waar hij zich op of boven de aarde bevindt.

De satellieten volgen allemaal een andere baan om de aarde op een hoogte van ongeveer 20.000 km. Wanneer je de afstand kent van jouw positie ten opzichte van drie bekende punten, dan kun je je eigen positie berekenen. Op deze afbeelding zie je de satellieten A, B en C. De GPS ontvanger, aan boord van het schip, meet hoelang het signaal onderweg is. Zo berekent hij de afstand tot deze drie satellieten. Bij drie satellieten kan de GPS de positie van het schip bepalen. Dat is namelijk het punt waar de drie cirkels elkaar kruisen. Voor de hoogtebepaling is een vierde satelliet nodig. Dat is op de afbeelding weergegeven met satelliet D. Hoe meer satellieten een GPS ontvangt hoe exacter de positiebepaling.

Sinds 1995 werkt dit systeem voor het Amerikaanse leger en kunnen ook de burgers er gebruik van maken. In het begin zond het Amerikaanse leger met opzet een fout in het signaal uit waardoor de GPS-ontvanger minder nauwkeurig was. Sinds 2002 is die fout er uit en is de GPS vrij nauwkeurig. In ieder geval nauwkeurig genoeg voor zweefvliegers.

De Russen hebben hun eigen systeem en dat noemen ze GLONASS. Europa is momenteel bezig om ook een eigen GPS-systeem (Galileo) op te bouwen. Het moet in 2020 operationeel zijn met 30 satellieten.

Tegenwoordig kun je de GPS-positiebepaling koppelen aan een moving map-programma. See You en Winpilot maken hele fraaie. Maar ook een gratis programma zoals GPS-LOG of XCSoar vertellen je precies wat je wilt weten. Dit biedt grote voordelen. Je ziet in een oogopslag waar je je bevindt en de GPS waarschuwt je wanneer je verboden gebieden nadert. Daarnaast werken deze programma’s als een logger. Ze maken namelijk een ICG-bestand, waardoor je later je vlucht nog een keer op de computer kunt analyseren.

Vroeger werden er bij wedstrijden keerfoto’s gemaakt. Met het maken van die foto’s verloor je vaak veel hoogte en tijd. Met de GPS is dat verleden tijd. Veel zweefvliegers hebben er twee aan boord. Mocht de ene uitvallen dan logt de ander gewoon door. Voor de wedstrijd heb je dan een reserve log-bestand en tijdens het vliegen weet je dan dat de kans dat beide apparaten uitvallen wel heel erg klein is.

De ontwikkeling van de GPS gaat elk jaar verder. Sinds 2006 vliegen in Nederland de eerste zweefvliegtuigen met Flarm. Flarm waarschuwt voor andere zweefvliegtuigen of lichte motorvliegtuigen en voor obstakels in het landschap. Behalve een gevoelige GPS ontvanger heeft Flarm een kleine zender/ontvanger aan boord waarmee iedere seconde diens positiegegevens worden uitgezonden met een bereik van zo'n twee á drie kilometer.

Andere vliegtuigen die met een Flarm-systeem zijn uitgerust en binnen bereik zijn, berekenen aan de hand van de ontvangen signalen of er een gevaarlijke situatie ontstaat en zo ja dan waarschuwt Flarm optisch en akoestisch, zowel naar richting als naar afstand en ook naar hoogteverschil. Ook waarschuwt Flarm voor vaste objecten op de grond zoals kabels, masten torens enzovoort.

Flarm kan ook weer gekoppeld worden aan een navigatieprogramma zoals See You. Dan heb je de hele navigatie op één scherm. Komt er een kist met flarm bij jou in de buurt dan geeft de PDA een akoestische waarschuwing. Op het scherm verschijnt dan bovendien een mededeling zoals je hier op de afbeelding ziet.

Op deze S80-vario zijn de zweefvliegtuigen die een flarm hebben, binnen een straal van 2 km, zichtbaar. 

Naar buiten kijken

Naar buiten kijken is en blijft de belangrijkste veiligheidsregel. Bestudeer de kaart voor de vlucht en niet tijdens de vlucht. Zorg ervoor dat je op de grond  hebt uitgezocht hoe de vluchtcomputer of de elektronische variometer werkt. Zo'n S80 die je hierboven ziet, is een instrument met veel mogelijkheden. Het duurt wel even voor je daar op thuis bent. Verken zo'n instrument op de grond net zo lang tot je alles snel kunt vinden. Lang op de kaart kijken of tijdens de vlucht uitzoeken hoe de boordcomputer werkt, is vragen om moeilijkheden. Oefen op de grond hoe alles werkt. Hoe vind je met jouw vluchtcomputer het dichtstbijzijnde vliegveld, hoe zet je het geluid van de vario luider, enzovoort.

LX-NAV levert een simulatorprogramma waarmee je thuis op de computer het instrument kunt verkennen.

Wanneer je een overland goed hebt voorbereid en alles goed hebt ingesteld dan hoef je tijdens de vlucht niet of nauwelijks aan de instrumenten te komen. Je vliegt veel veiliger en je geniet meer van je overland en het schitterende uitzicht.