9.1 BASISINFORMATIE

9.1.1.Coördinatenstelsel

9.1.2.Windroos

9.1.3.Koersbepaling

9.1.4.Hoogtemeterinstellingen

9.1.BASISINFORMATIE

Om in de lucht de weg niet kwijt te raken, heb je een kaart, een kompas en een GPS nodig. Voor Nederland gebruiken we de ICAO-kaart The Netherlands. Bij het bestuderen van dit hoofdstuk en bij het examen moet je die kaart erbij hebben. Een GPS is zo handig dat niemand meer zonder een GPS overland gaat. ICAO-kaarten en GPS-en gebruiken een coördinatenstelsel, een denkbeeldig kippengaas, waardoor het mogelijk is van elk punt op aarde de plaats nauwkeurig vast te leggen. . 

9.1.1.Coördinatenstelsel

Wanneer je op http://www.gps-coordinaten.nl ergens op de google map klikt, dan krijg je de coördinaten van die plaats. Google geeft de coördinaten weer in decimale graden. Vliegkaarten maken gebruik van graden, minuten en seconden. Hier wordt uitgelegd hoe plaatsbepaling door middel van graden, minuten en seconden werkt.

(Klik op de afbeelding voor een vergroting)

Wanneer je in google maps op Terlet klikt, dan staat er:  52°3'39"N en 5°55'13"E. Met coördinaten kun je elke plaats op aarde vastleggen. Wanneer een navigatie programma weet waar jij je bevindt en waar je naar toe moet, dan kan het met behulp van die coördinaten de route bepalen. 

De aarde is een bol die in 24 uur om de aardas draait. De aardas is een denkbeeldige as waar de aarde omheen draait. Het bovenste punt van deze as noemen we de noordpool en het onderste de zuidpool. De aarde draait van west naar oost.

De aarde draait in een jaar om de zon en aangezien de aardas niet loodrecht, maar een schuine stand heeft ten opzichte van de zon, zijn er vier seizoenen. 

Om een plaatsbepaling op aarde mogelijk te maken brengen we denkbeeldige lijnen aan op de aardbol. We doen dat met noord-zuid-lijnen die we meridianen noemen en met oost-west-lijnen die parallellen heten. 

 

Wanneer je de aarde denkbeeldig als een sinaasappel van boven naar beneden in twee stukken snijdt, dan zie je dat twee meridianen een cirkel vormen. Zo’n cirkel noemen we een grootcirkel.

Wanneer je de aarde als een perssinaasappel zou doorsnijden, dan krijg je de grootste parallel. Je ziet weer een grootcirkel. Een grootcirkel is een cirkel op een boloppervlak waarvan de straal gelijk is aan de straal van de bol. Het middelpunt van alle grootcirkels om de aarde is het middelpunt van de aarde. Elke cirkel om de aarde waarvan het middelpunt van de cirkel niet gelijk is aan het middelpunt van de aarde is een kleincirkel.

De evenaar is een grootcirkel. De omtrek van de aarde langs de evenaar is circa 40.000 km. De evenaar is de grootste parallel. Daarna worden de parallellen richting de polen steeds kleiner. Die paralellen vormen kleincirkels, hun snijvlak gaat niet door het middelpunt van de aarde.

De evenaar is de belangrijkste oost-west-lijn en de nulmeridiaan over Greenwich is de belangrijkste noord-zuid-lijn. De lijnen die parallel aan de evenaar lopen zijn de parallellen of breedtecirkels en de lijnen die noord-zuid lopen zijn de meridianen of lengtecirkels

De nulmeridiaan over Greenwich en de180° meridiaan verdelen de wereld in een westelijk halfrond en in een oostelijk halfrond. Nederland ligt op de oostelijke wereldhelft. Dat geven we aan met de E van East.  

De evenaar verdeelt de wereld in een noordelijk en in een zuidelijk halfrond. Nederland ligt op het noordelijk halfrond en dat wordt aangegeven met de N van north.

(Klik op de afbeelding voor een vergroting)


De wereld is een bol. De evenaar (blauw op de tekening) is een cirkel. Een cirkel bestaat uit 360°. De nulmeridiaan, die je hier roodgetekend ziet, loopt over Greenwich. Op de plaats waar de nulmeridiaan de evenaar kruist tellen we 180 meridianen (graden) naar het oosten af. Dat zie je op de afbeelding. Om de 10 meridianen is er één getekend. Aan de andere kant van de aarde tellen we 180 meridianen naar het westen (daar ligt Amerika).

De omtrek van de aarde is ongeveer 40.000 km. In 24 uur draait de aarde 1 keer om z'n as. In een uur draait de aarde 15 graden (360:24). Om de 150 begint er een andere tijdzone. Dit gaat in de praktijk niet overal op omdat de indeling in tijdzones ook vaak de landgrenzen aanhoudt.

(Voor een vergroting klik op de afbeelding)

Alle tijden in de luchtvaart zijn in UTC (Co-ordinated Universal Time) ofwel een gecoördineerde wereldtijd. Dit is een standaardtijd gebaseerd op een atoomklok en deze tijd verschilt in de zomer 2 uur en in de winter 1 uur met de Nederlandse tijd. Deze tijd wordt ook wel “Zulu time” genoemd.

Eén graad is bij de evenaar 60 nautical mijl lang. Een nautical mijl is 1852 meter. Een graad is dus  ongeveer 111 km.

Parallel aan de evenaar lopen de breedtecirkels of parallellen. Alle parallellen lopen evenwijdig aan elkaar en zijn denkbeeldige horizontale lijnen in oost-westelijke richting over de aardbol. Van de evenaar naar de noordpool is 90 graden. We tellen van de evenaar naar het noorden 89 breedtecirkels en ook weer 89 naar het zuiden. De noordpool en de zuidpool zijn stippen. Er zijn dus 2 x 89 parallellen. Van de noordpool tot de zuidpool is 180° De afstand tussen twee parallellen is 60 NM. Tussen noordpool en zuidpool dus 180 x 60 NM en dat is ongeveer 20.000 km. Op de afbeelding hierboven zie je dat er per 10 graden een breedtecirkel getekend is.

Het systeem van meridianen en parallellen maakt het mogelijk om elke plaats op aarde nauwkeurig te bepalen. We doen dit door de breedte en de lengte van een punt te noemen. Ligt het punt ten noorden van de evenaar dan noemen we dat noorderbreedte. Ligt het ten oosten van Greenwich dan noemen we dat oosterlengte. Op het kaartje hieronder zie je dat Drachten ongeveer op 53° noorderbreedte en 6° oosterlengte ligt. De breedte en de lengte van een punt noemen we de coördinaten.

Op het kaartje zie je dat Drachten iets hoger ligt dan 53°N en iets oostelijker ligt dan 6°E (East). Volgens de AIP-gids ligt vliegveld Drachten op: 53° 07’09’’N en 006°07’45’’E. We noemen altijd eerst de breedte en dan de lengte.

Om een nauwkeurige plaatsbepaling te maken verdelen we de graden in 60 minuten en de minuten in 60 seconden.  Het teken voor graden is: (°), voor minuten: (‘) en voor seconden: (‘’) .

Op de kaart zie je dat je tussen 53° en 54° de minuten kunt tellen. Je kunt voor Drachten 7 minuten naar het noorden tellen. Ook tussen 6°E en 7°E kun je de minuten tellen en dat zijn er toevallig ook 7. De seconden kun je op deze kaart niet meer tellen.

Voor noorderbreedte en zuiderbreedte gelden de volgende afstanden:

1 graad is 60 nautical mijl  circa 111 km
1 minuut is 1 nautical mijl  is 1852 meter. circa 1,8 km
1 seconde  is 1/60 nautical mijl  circa 31 meter

 

De afstanden in de tabel gelden tussen twee parallellen. De afstanden gelden voor slechts één meridiaan, de nul-meridiaan bij de evenaar. Ze gelden niet tussen de andere meridianen, want naar de polen toe wordt de afstand tussen de meridianen steeds kleiner.

Bepaal nu zelf eens de coördinaten van jouw vliegveld of van een paar andere plaatsen die je op de ICAO-kaart ziet.

9.1.2.Windroos

In de luchtvaart worden richtingen aangegeven in graden. De cirkel van de windroos is onderverdeeld in 360° (N = 000°, Z=180°, O=090° en W=270°). Door drie cijfers te geven worden misverstanden voorkomen. Bij luchtvaartcommunicatie laten we de laatste nul weg. Richting 090 wordt dan 09. 

Vlieg je richting 09 dan ga je dus naar 90 graden op de windroos. Op een vliegveld noemen we de baankoppen naar de richting die je moet vliegen. Land je richting het oosten dan kies je voor baankop 09. Land je op de lange baan richting zuidwest dan kies je baankop 24 om richting 2400 te landen. 

Variatie en deviatie

De koers die we vliegen is de ware (werkelijke) noord-zuid koers. Dicht naast de noordpool bevindt zich het magnetische noorden. Het kompas wijst altijd naar het magnetische noorden. Het kompas heeft dus een afwijking ten opzichte van het ware noorden.

Het magnetische noorden verschuift heel langzaam een beetje. 

De hoek die de richting van het magnetische noorden (MN) maakt met de richting van het ware noorden (WN) heet variatie. Wanneer het magnetische noorden (MN) zich oost van het ware noorden (WN) bevindt, dan noemen we de variatie positief (+). 

Wanneer het magnetische noorden (MN) zich west van het ware noorden (WN) bevindt dan noemen we de variatie negatief (-).  

Onthoud: Oost = pOsitief; wEst = nEgatief

Een kompas heeft heel vaak een afwijking door de aanwezigheid van metalen in de buurt van het kompas. Die afwijking heet kompasfout of deviatie. Deviatie is de hoek die de richting van het kompasnoorden maakt met de richting van het magnetische noorden. 

Een deviatietabel is een lijstje bij het kompas waar op staat hoe groot de deviatie in een bepaalde richting is.

 

Isogonen Op een ICAO-kaart zie je van boven naar beneden onderbroken lijnen. Die lijnen heten isogonen.  Ze verbinden punten waar de variatie even groot is.

 Stukje ICAO-kaart The Netherlands 2016 (klik op de afbeelding voor een vergroting)

Je ziet dat de variatie voor Nederland in 2016 ongeveer één graad oost was. De grootte en richting van de variatie staan altijd vermeld op de luchtvaartkaarten. De variatie verandert slechts langzaam. De variatie is in onze streken momenteel zo klein dat het magnetische noorden hier bijna samenvalt met het geografische noorden. 

9.1.3.Koersbepaling

Wanneer je de koers van een vlucht op de kaart wilt bepalen, dan teken je op een vliegkaart een lijn van A naar B en meet je met een gradendriehoek bij de middelste meridiaan de koers. Om uit te leggen waarom we dat doen moet je iets weten over loxodrome koers en grootcirkel koers.

Loxodroom en grootcirkelkoers

Een loxodroom is een kromme over het aardoppervlak waarlangs de koers gelijk blijft. Zo'n kromme nadert een pool spiraalvormig  

Loxodroom en grootcirkel (Klik op de afbeelding voor een vergroting)

Wanneer je van A naar B wilt vliegen dan snijdt de loxodroom (de rode lijn) de meridianen onder dezelfde hoek. Wanneer je volgens deze lijn vliegt, volg je een loxodrome koers. Dit heeft als voordeel dat je altijd dezelfde koers kunt aanhouden. Het nadeel is echter dat dit niet de kortste weg tussen 2 punten is. 

Trek je door de punten A en B een grootcirkel, dan heb je de kortste route tussen twee punten. Bij vliegkaarten (zie 9.3 Vliegkaarten) die wij gebruiken is dit een rechte lijn en zie je dat de koerslijn de meridianen steeds onder een andere hoek snijdt. Op zo'n  grootcirkelroute moet je geregeld je koers verleggen, omdat de hoek met de meridianen constant verandert. Dit is vooral van belang voor lange oost-west (en west-oost) afstanden. Bij korte routes en routes die meer noord-zuid of zuid-noord lopen is de afwijking gering.

Bij het zweefvliegen tekenen we een rechte lijn op de kaart. Dit is de kortste afstand. Je volgt dan een stukje van de grootcirkel die door A naar B gaat en vervolgens een rondje om de aarde maakt. Voor de koersbepaling meet je de hoek ten opzichte van de meridiaan die in het midden ligt van de lijn die je getekend hebt. Zo krijg je de grootcirkelkoers en de gemiddelde loxodromische koers.

Kompaskoers en ware koers 

Wil je op de kaart van A naar B vliegen dan moet je rekening houden met de variatie en de deviatie. Die twee vormen samen de miswijzing van het kompas.

Je moet de kompaskoers verbeteren om de ware koers te krijgen. Omgekeerd geldt dat je de ware koers moet verslechteren om vanuit de ware koers de kompaskoers te berekenen. 

Koers verbeteren (optellen)  Het herleiden van de kompaskoers (KK.) naar de magnetische koers (MK) en vervolgens naar ware koers (WK) heet koers verbeteren. Hoe je dat moet bereken kun je onthouden met dit ezelsbruggetje: 

Komt Die Man Van Werkendam. 

KompasKoers + Deviatie = Magnetische Koers + Variatie = Ware Koers.

Nu vul je in wat je weet en dan bereken je het antwoord.

Voorbeeld 1. Stel je vliegt naar het oosten en het kompas wijst 90aan.  De variatie is volgens de kaart 10 East en stel dat de deviatie 30 East is. Wat is dan de ware koers? 

De variatie en de deviatie zijn beide oost, dus positief (+). Bij koers verbeteren moet je optellen. KK  + deviatie = MK  en MK + variatie = WK

 KK + deviatie 
 = MK  en MK   + variatie = WK
900 + 30 930 930 +10 = 940

De ware koers is 940

Voorbeeld 2. Stel je vliegt in Duitsland richting Nederland. Je kompas wijst 2800 aan. De variatie is volgens een Duitse kaart 20 East en de deviatie is in die richting volgens de deviatietabel 40 West, dus negatief (-).

KK + deviatie 
 = MK  en MK   + variatie = WK
2800 -40 2760 2760 +20 = 2780

 

Koers verslechteren (aftrekken) Wanneer je een koers op de kaart hebt uitgezet (WK), dan moet je die koers herleiden naar de kompaskoers (KK). Je maakt de koers dus slechter. Bij koers verslechteren werk je van het ware noorden (goed) naar het kompas (slecht). 

WK - variatie = MK en MK-deviatie = KK

Stel de koers op de kaart is 900, de variatie is 20 East en de deviatie is 50 graden East. Welke kompaskoers moet je vliegen?

WK - variatie 
 = MK  en MK   - deviatie = KK
900 +20 880 880 +50 = 830

KK = 900

Winddriehoek

Naast de variatie en de deviatie moet je voor het bepalen van de koers ook rekening houden met de windrichting en windsterkte. Je hebt te maken met de vliegkoers en de grondkoers. De vliegkoers is zelden gelijk aan de grondkoers. Alleen bij windstil weer en wanneer je precies voor de wind of precies tegen de wind in vliegt, zijn de vliegkoers en de grondkoers gelijk. In de praktijk is dit vrijwel nooit het geval. 

Wanneer je met zijwind vliegt dan komen de vliegkoers en grondkoers niet meer overeen. Je wordt door de wind weggezet, dit afdrijven noemen we drift. De drifthoek is de hoek waaronder de wind je afdrijft ten opzichte van de geplande koers.

Stel je hebt een koers op je kaart uitgezet naar het oosten, maar het waait behoorlijk hard en vrijwel cross op de vliegkoers, dan moet je behoorlijk opsturen om je kaartkoers te blijven volgen. Hoeveel je moet opsturen dat hangt af van:

  • je reissnelheid,
  • hoe hard het waait
  • hoe cross de wind op de vliegrichting staat.

De reissnelheid is de gemiddelde snelheid die je verwacht te gaan halen wanneer je een overland maakt. 

 

Stel dat je van punt A naar punt B wilt vliegen (dus richting 135°).  De wind komt uit richting  060° en is 20 km/h. Welke vliegkoers moet je dan vliegen als je verwacht dat de reissnelheid (gemiddelde snelheid) 60 km/h zal zijn? Je hebt nu de volgende gegevens;

  • Kaartkoers 1350
  • Wind uit richting 600
  • Windsterkte 20 km/h
  • Verwachte reissnelheid 60 km/h

Met deze gegevens kun je de vliegkoers berekenen. Je tekent eerst met een gradenboog de kaartkoers richting AB  (de blauwe onderbroken lijn) richting 1350.

Vervolgens teken je de wind. Pijl W geeft de windrichting en windsterkte weer. Een windsterkte van 20 km/h wordt weergegeven door een pijl met een lengte van 2 cm. Een zweefvliegtuig dat zich in punt A bevindt zal onder invloed van de wind in een uur tijd verplaatst worden naar punt C.

Het vliegtuig vliegt in een uur 60 km. Dat wordt in de tekening weergegeven door 6 cm. Wanneer je nu vanuit punt C met een passer op de lijn AB 6 cm tekent en dit punt B1 noemt, dan geeft CB1 de reissnelheid en AB1 de vliegsnelheid weer. 

ACB1 is de  winddriehoek. CB1 is de te vliegen koers, maar dan niet vanuit punt C maar vanaf het punt van vertrek A, dus AB2.

De hoek B1A B2, die met behulp van een gradenboog kan worden gemeten (in dit voorbeeld 18°) is de opstuurhoek. Met deze opstuurhoek corrigeer je de drift. 

De vliegkoers is dan 135° - 18° is 117°.

9.1.4.Hoogtemeterinstellingen

 

Een hoogtemeter is een aangepaste barometer. Deze hoogtemeter staat op 1035 hPa. Op die druk is de meter voor de vlucht op 0 meter hoogte gezet. Deze hoogtemeter geeft nu een hoogte van 650 meter boven veldniveau aan. Het kan ook zijn dat de QNH (druk op zeeniveau) 1035 hPa is. Dan bevindt deze hoogtemeter zich 650 meter boven zeeniveau.

Linksonder zie je een draaiknop. Door aan die knop te draaien kunnen je de ingestelde barometerdruk veranderen en de hoogtemeter instellen op:

  1. veldniveau,
  2. zeeniveau 
  3. de druk van de standaardatmosfeer (1013,2 hPa).

We gebruiken voor de hoogtemeter instellingen de volgende drie Q-codes:

  1. QFE (field elevation). Is de hoogtemeter ingesteld op QFE dan geeft hij de hoogte op veldniveau weer. Om de hoogtemeter op veldniveau te zetten, draai je voor de start de beide hoogtewijzers op nul. Dat is vooral gemakkelijk voor de landing. 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. De hoogte bij QFE noemen we height.
  2. QNH. Zet je de hoogtemeter op QNH dan staat de hoogtemeter ingesteld op de luchtdruk op zeeniveau. De hoogtemeter zal op de grond de hoogte van het vliegveld aangeven. Deze luchtdruk neem je over van een meteostation of je stelt de hoogte van het vliegveld in. Bij overland vluchten wordt deze instelling gebruikt, want de hoogtes op de vliegkaart worden boven zeeniveau weergegeven. 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. De hoogte bij QNH noemen we altitude.
  3. QNE (standaard instelling). Internationaal is afgesproken dat vliegtuigen boven een bepaalde hoogte allemaal overschakelen op QNE. In Nederland is dat bij een hoogte van 3500 ft. Je zet dan de hoogtemeter op 1013,2 hPa (gemiddelde druk op zeeniveau). 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 dat 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 meestal handiger om de hoogtemeter dan gewoon op QNH te laten staan.

De maximale hoogte in bijvoorbeeld  luchtruimklasse E wordt in flight levels op de kaart weergegeven. Daar moet je onder blijven en daarom moet je wel je flight level weten als je boven 3500 voet vliegt. Overlandvliegers in Nederland hebben een transponder en op die transponder kun je de hoogte in flight levels aflezen. Bovendien kun je een movingmap systeem zoals See You zo instellen dat hij waarschuwt voordat je een verboden luchtruim binnenvliegt.

Op deze afbeelding van Nico van der Bijl zie je de drie hoogtemeterinstelling. Klik op de afbeelding voor een vergroting of bekijk zijn powerPoint