Brownout (Luftfahrt)

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Eine MV-22 Osprey verschwindet in ihrer Staubwolke (El Centro, Kalifornien)

Als Brownout bezeichnet man in der Luftfahrt eine Einschränkung der Sichtverhältnisse durch Staub oder Sand, der durch die nach unten gerichtete Luftströmung (Downwash) von Luftfahrzeugen aufgewirbelt wird.[1] Die Sichtweite und dadurch die Möglichkeit zur Orientierung nach Sicht kann derart gemindert werden, dass die sichere Führung des Luftfahrzeuges alleine durch die Sicht nach außen nicht mehr möglich ist.[2]

Beschreibung[Bearbeiten]

Die maßgeblichen Faktoren für die Entstehung und Intensität eines Brownouts sind das Gewicht des Luftfahrzeuges, die Antriebs- und Rotorauslegung und -design, die Bodenbeschaffenheit der Landezone, Wind, Anfluggeschwindigkeit und -winkel[3][1]. Klassische Hubschrauber mit Einrotorauslegung sind stärker betroffen als Tandemauslegungen. Je kleiner die aufgewirbelten Teilchen, desto stärker ist der Effekt. Dies trifft insbesondere für den puderartigen Staub zu, der häufig die Erde Südwestasiens bedeckt[3][1]. Während eines Brownouts kann der Pilot keine Objekte in der Nähe wahrnehmen, die er als Referenzpunkte für die Kontrolle über den bodennahen Flug benötigt. Bei einer Landung unter Sichtflug entstehen durch Brownouts erhebliche Gefahren für die Maschine. Ohne Orientierung über seine Fluglage und -höhe läuft der Pilot Gefahr, durch eine scheinbare Schräglage oder ein tatsächliches Abkippen der Maschine falsch zu reagieren und somit einen Unfall herbeizuführen. Die intensiv blendenden Staubwolken, die durch den Rotorabwind eines Hubschraubers verursacht werden, bergen durch die Gefahr von Kollisionen aufgrund mangelnder Sicht auch Risiken für Flugzeuge, Bodenpersonal und Bodenstationen.

Verstärkung des Brownout-Effekts[Bearbeiten]

Bei Nachtlandungen können Flugzeug- und Flugplatzbeleuchtungen den visuellen Eindruck des Brownouts verstärken.

Nachts kann es außerdem zu einem seit 2009 als „Kopp-Etchells-Effekt“ bezeichneten Lichteffekt kommen. Kleine mineralische Partikel schlagen dabei auf die Vorderkanten der Rotorblätter und erzeugen winzige Funken. Beobachter vermuten des Weiteren gelegentliche statische Entladungen im Funkenflug. Dadurch entsteht ein scheibenförmig funkelndes Glühen in der Rotorebene. Durch diesen Vorgang wird der Rotor mechanisch beschädigt (abrasiver Verschleiß)[4][3].

Zwischenfälle durch Brownouts[Bearbeiten]

Bei US-Militäroperationen zwischen 2001 und 2007 kam es zu mehr als 50 Brownout-Zwischenfällen.[5] Nach Angaben von Militärexperten führte Brownout in der jüngsten Vergangenheit zu mehr Hubschrauberabstürzen als alle anderen Absturzursachen zusammen.[3] Insgesamt entstanden dem US-Militär während des Irak- und Afghanistan-Kriegs jährlich Kosten von 100 Millionen US-Dollar allein durch Brownouts.[6] Da die meisten Brownout-Zwischenfälle in Bodennähe und bei niedriger Geschwindigkeit stattfinden, gibt es im Vergleich zu anderen Flugunfällen eine überdurchschnittlich hohe Überlebenschance. Trotzdem zeigt zum Beispiel der Absturz einer in Afghanistan verunglückten Bell CH-146 Griffon der kanadischen Streitkräfte, bei dem drei der sechs Insassen ums Leben kamen, die Gefahr von Brownouts deutlich.[7]

Technische Hilfsmittel und Gegenmaßnahmen[Bearbeiten]

Erfolgversprechende Maßnahmen gegen die Risiken von Brownout sind nach Expertenmeinung eine Kombination von fortschrittlicher technischer Ausrüstung, Planungstechnik und Pilotenausbildung.[5]

Bei neueren Hubschraubermodellen wie etwa der AgustaWestland AW101 führt die verbesserte Aerodynamik der Rotorblätter durch die schaufelförmigen Enden zu einer Reduzierung der Gefahr eines Brownouts.[8] Die Sensorgestützte Landehilfe (kurz SeLa) führt ebenfalls zu einer technischen Verbesserung für Landungen bei Brownout-Bedingungen. Das von ESG mit Unterstützung von EADS und der Fraunhofer-Gesellschaft entwickelte System besteht aus zwei Kameras unter dem Rumpf, zwei Radarhöhenmessern, einem GPS-Empfänger, einer Erdmagnetfeldsonde und einem Kreiselsystem zur Erfassung der Lageabweichung des Hubschraubers. Das System soll es dem Piloten ermöglichen, unabhängig von den Außenbedingungen bis zum Aufsetzen sicher zu steuern. Auch unter Whiteout-Bedingungen funktioniert das System in gleichem Maße.[2][9][10] SeLa wurde primär für den Einsatz in den CH53 der deutschen Luftwaffe entwickelt.[10]

Durch entsprechende Präparation der Landezone kann die Gefahr eines Brownouts reduziert werden. Auch kann bei größeren Maschinen als der CH53 der Pilot bei der Landung durch den Bordwart unterstützt werden. Dieser liegt dabei auf der geöffneten Heckrampe und kann dem Piloten via Bordfunk die letzten Meter vor dem Aufsetzen ansagen. Es kann jedoch auch zu Situationen kommen, in denen auch der Bordwart die Landezone nicht mehr sehen kann. Dies führt im günstigsten Fall zu einem Landeabbruchmanöver.[11]

Die Ausbildung der Piloten kann unter anderem durch Trainingsflüge unter simulierten Brownout-Bedingungen absolviert werden. Dies kann beispielsweise bei Nachtlandungen mit Nachtsichtgerät erfolgen, wobei der Fluglehrer die Stromversorgung der Nachtsichtbrille des auszubildenden Piloten kurz vor dem Aufsetzen unterbricht.[5]

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Photogrammetric Characterization of a Brownout Cloud. In: in http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110011703_2011011946.pdf. Abgerufen am 29. November 2012 (PDF; 3,1 MB).
  2. a b Verfahren zur Pilotenunterstützung bei Landungen von Helikoptern im Sichtflug unter Brown-Out- oder White-Out-Bedingungen. In: Europäisches Patentamt. Abgerufen am 8. Januar 2013.
  3. a b c d The Military Spin. In: Rotor & Wing Magazin. Abgerufen am 9. Januar 2013.
  4. the-kopp-etchells-effect. In: michaelyon-online.com. Abgerufen am 28. November 2012.
  5. a b c Owning the Aviation Edge. NVGPID: A Simple Device to Train Crucial Skills. In: www.quad-a.org. Abgerufen am 9. Januar 2013 (PDF; 244 kB).
  6. Flying Blind in Iraq: U.S. Helicopters Navigate Real Desert Storms. In: popularmechanics.com. Abgerufen am 28. November 2012.
  7. Brownout Caused Afghan Griffon Crash. In: Aviation Week. Abgerufen am 29. November 2012.
  8. AW101 Multi-Role Maritime Helicopter. In: agustawestland.com. Abgerufen am 4. Januar 2013.
  9. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Zugriffsdatum nicht im ISO-FormatSensorgestützte Landehilfe für Hubschrauber. In: fhr.fraunhofer.de. Abgerufen am 11-29-2012.
  10. a b Sensorgestützte Landehilfe für die CH-53GS/GE bestellt. In: flugrevue.de. Abgerufen am 29. November 2012.
  11. Michael Pössel bildet Hubschrauber-Besatzungen aus. In: nw-news.de. Abgerufen am 29. November 2012.