Primary Flight Display — korta versionen

Föreliggande text förutsätter att man läst huvudartikeln "Varför flyger flygplan?". Där förklaras de olika begrepp som diskuteras nedan (pitch angle, velocity vector etc). Tycker du att det är svårt att förstå texten nedan, rekommenderar jag att du läser min mer ingående artikel om PFD (länk nedan och i slutet av föreliggande artikel). Där förklaras alla termer som förekommer nedan.

Avsikten med denna artikel är att utifrån Primary Flight Display förklara de olika vinklar etc (pitch angle, flight path angle etc) som nämns i huvudartikeln och på så sätt ge läsaren en fördjupad förståelse. Plus att också ge lite allmämbildning för den flygintresserade.

PFD (Primary Flight Display) är det absolut viktigaste instrumentet i ett modernt flygplan (när det gäller själva manövrerandet av planet). Bilden nedan visar hur PFD kan se ut strax efter start med en Boeing 737-600/700/800/900. Suffixen 600-900 står för olika varianter av Boeing 737 NG (Next Generation, som är tredje generationen av Boeing 737), vilka skiljer sig åt när det gäller hur många passagerare de kan ta. Cockpit är i stort sett identisk hos dessa olika varianter. I en separat artikel förklarar jag i detalj symboliken på PFD (jag utgår visserligen från PFD på Boeing 737 men generellt är alla PFD, oavsett tillverkare och modeller, ganska så lika — det är ju trots allt samma data som skall presenteras, oavsett vem som designat planet).

PFD utgörs av en datorskärm, där ett flertal äldre, separata, elektromekaniska flyginstrument (fartmätare, höjdmätare, variometer, gyrohorisont etc), sammanförts i en lättöverskådlig och dynamisk presentation (skärmen anpassar sig efter olika faser av flygningen — mach-talet, dvs hur fort man flyger relativt ljudets hastighet, har t ex ingen betydelse vid start och landning och visas därför inte under dessa faser, etc).

Bild 1: Primary Flight Display hos Boeing 737-600/700/800/900.

Gyrohorisontdelen av PFD ligger i mitten av skärmen och består av ett blått (himlen) och ett brunt (jordytan/marken) område med en vit linje mellan. Den senare representerar horisonten. Där finns också en gradskala bestående av horisontella vita streck av olika längd. Denna skala anger vertikala vinklar, uttryckt i grader. Varje skalstreck svarar mot 2,5°. De längsta strecken representerar 0°, ±10°, ±20° etc. Negativa vinklar betyder att de ligger under horisonten (minustecknet är dock inte utsatt på instrumentet).

Boresight (planets nosriktning) representeras av den lilla vita kvadraten mellan två liggande "L" (L:en befinner sig på samma horisontella nivå som den lilla kvadraten). L:en kan man betrakta som symboliserande planets vingar. I bilden ovan ligger bore sight och L:en i det blå fältet, vilket visar att vi har nose up (nosen pekar över horisonten). Boresight (och L:en) ligger alltid exakt i mitten av gyrohorisonten, dvs är fix. När planet lutar är det horisontlinjen som lutar. Och när planet höjer eller sänker nosen så rör sig horisonlinjen ned eller upp (och det blå fältet blir större eller mindre och omvänt för det bruna). I figuren är pitch angle (som är vinkeln mellan bore sight och horisonten, dvs nosens vinkel över horisonten) något mer än 7,5°.

På gyrohorisonten, nära mitten, mellan horisontlinjen och bore sight (den pyttelilla, vita kvadraten), ser vi något som ser ut ungefär som ett litet flygplan sett bakifrån. Symbolen består av en vit cirkel. Klockan 9 och klockan 15 på cirkeln har vi korta, horisontella, vita streck (som symboliserar vingarna) och klockan 12 ser vi ett kort, vertikalt, vitt streck (som representerar stjärtfenan). Denna symbol kallas "velocity vector" (hastighetsvektor) och visar (precis som namnet antyder) denna vektor (vilken också kallas flight path vector), dvs den visar vart flygplanet är på väg. Om bore sight (den lilla kvadraten) ligger över horisonten (i det blå som på bilden) betyder inte detta nödvändigtvis att planet stiger. Vi har ju i huvudartikeln (Varför flyger flygplan?) visat att ett landande jetflygplan, trots att det sjunker, ändå har hög nos (över horisonten). Velocity vector, däremot, visar planets verkliga rörelse (avläsningen sker i cirkelns mittpunkt). Om denna vektor ligger över horisonten, ja då stiger planet och befinner den sig under så sjunker planet (punkt slut). I figuren ser vi att planets verkliga stigning (flight path angle) är drygt 2,5° (även om nosen pekar 7,5° upp). Att planet stiger ser vi också på variometern (skalan allra längst till höger). Enligt denna stiger planet just nu med ca 1100 ft/min.

Velocity vector visar planets sanna rörelseriktning, vilket innebär att den också visar planets verkliga rörelse i sidled (horistontellt). Vid avdrift pga sidvind ligger velocity vector således till höger eller vänster om mitten på gyrohorisonten. Vid landning i stark sidvind pekar planets nos rejält till höger eller vänster om banan, vilket kallas "crabbing" (en krabba springer ju på tvären). Vid manuell flygning får piloten själv bedöma hur mycket planet skall hålla upp mot vinden. Vid ILS-landning, där planet normalt styrs av autopiloten (utifrån radiostrålar som anger om planet ligger rätt i höjd- och sidled) kompenserar autopiloten automatiskt för sidvinden.

När vi talar om olika vinklar och vektorer relaterat till ett flygplans framförande; anfallsvinkel (AoA), pitchvinkel, avdrift etc, så kompliceras detta av att ett flygplan kan banka (luta) hur mycket som helst och även flyga upp och ned. För att inte göra saker och ting onödigt komplicerade, så utgår vi från att planet i stort sett flyger utan att banka (luta), dvs har vingarna horisontella (vilket gäller för passagerarplan under större delen av en flight). Pitchvinkel, flighpath angle och angle of attack är då relaterade till planets nos- och rörelseriktning vertikalt, relativt horisonten. Avdrift, å andra sidan är vinkeln mellan heading (dvs dit nosen pekar) och flight path vector i horisontell led (AoA är motsvarande i vertikal led), dvs relaterat till hur planets nos är riktad och hur planet samtidigt rör sig över kartan. Pitch och speciellt AoA har med flygplanets manövrerande att göra, dvs det säkra framförandet av planet. Avdrift (och kurs) har med flygplanets navigering att göra, dvs påverkar var flygplanet kommer att befinnas om t ex en minut, eller en timme. Ett flygplan som flyger på fel kors kommer inte att störta, men ett flygplan som har för stor AoA riskerar att stalla, och i värsta fall störta. Avdrift (och allt det andra) diskuteras mer ingående i min mer djuplodande artikel om PFD.

Angle of attack (AoA eller anfallsvinkeln, dvs vinkeln mellan nosens riktning och planets rörelseriktning i vertikal led), är som tidigare framkommit lika med skillnaden mellan pitch angle och flight path angle (se huvudartikeln). I detta fall är således AoA 7,5° minus 2,5° lika med ca 5° (gradskalan går ju inte att läsa av med någon större noggrannhet).

På skärmen ser vi en ytterligare symbol (i form av en del av en vit cirkelbåge med skalstreck på och en visare som pekar klockan 3). Denna symbol ligger ovanför själva gyrohorisonten, till höger nära höjdskalan (precis ovanför denna skala står 5000 i magenta) och strax under fältet "TO/GA". Detta är anfallsvinkelinstrumentet (AoA), som får sin information från en särskild anfallsvinkelgivare (en liten vindflöjel, vilken sitter på sidan om nosen och svänger runt en "horisontell" axel, vilken är vinkelrät mot flygkroppen). Instrumentet visar som synes 5,2°. Uppskattningen ovan, som gav resultatet ca 5°, var ju ungefärlig (analog). AoA-instrumentet ger ett mer exakt, och framför allt mer lättavläst, värde.

Anfallsvinkelgivare. Den är ofta placerad på sidan av planets främre del. Trafikplan har normalt två eller tre sådana givare. De används också för stallvarningssystemet, eftersom AoA är ett mått på hur nära stall man ligger (se bild 5 i huvudartikeln — länk nedan).

Till artikeln, där PFD diskuteras mer i detalj
Tillbaka till huvudartikeln "Varför flyger flygplan?"
Tillbaka till Flygsimulatorer