Winddreieck

Das Winddreieck ist ein navigatorisches Darstellungsverfahren in der Luftfahrt, mit dem sich die Einwirkung von Wind auf Kursrichtung und Geschwindigkeit eines Fahrzeugs grafisch bestimmen lässt. In der Schifffahrt wird analog der Einfluss von Strömungen auf den Kurs bestimmt.

Verwendete Instrumente und Hilfsmittel

Traditionell wird das Winddreieck grafisch aufgestellt. Die bekannten Vektoren werden proportional in eine Zeichnung übertragen. Die unbekannten Größen können dann der Grafik entnommen werden. Als Hilfsmittel, um das aufwändige Zeichnen zu vermeiden, werden auch mechanische Navigationsrechner wie der Aristo-Aviat-Rechner oder der Slide-Graphic-Computer von Jeppesen verwendet. In Flugzeugen und auf Schiffen mit einer erweiterten Navigationsausrüstung werden die Berechnungen durch den Bordcomputer durchgeführt. Dieser nutzt hierfür unter anderem Daten des Trägheitsnavigationssystems, von Bodenfunkstellen und Satelliten.

Voraussetzungen für die Erstellung eines Winddreiecks

Insgesamt sechs Werte bestimmen die Form und Lage des Winddreiecks. Dieses lässt sich sowohl rechnerisch als auch zeichnerisch dann lösen, wenn jeweils vier der sechs Werte bekannt sind. Damit lassen sich die zwei unbekannten Werte bestimmen.

Drei Winkel bzw. Richtungen	Drei Geschwindigkeiten
rechtweisender Kurs rwK	Wahre Eigengeschwindigkeit VE
Luvwinkel L	Geschwindigkeit über Grund VG
Windrichtung WR	Windgeschwindigkeit VW

Grafisches Verfahren

Siehe auch: Kurs (Navigation)#Bezeichnungen

Die Seiten eines Winddreiecks sind Vektoren. Vektoren sind gerichtete Größen. Sie enthalten somit zwei Informationen. Die Pfeilspitze beschreibt die Richtung und die Länge des Pfeils definiert maßstäblich die Geschwindigkeit. Die Seiten des Winddreiecks haben folgende Bezeichnung:

Steuerkursvektor

Richtungsinformation: rwSK oder TH (true heading): Richtung in die die Flugzeuglängsachse zeigt.

Geschwindigkeitsinformation: V_E oder TAS (true airspeed): Geschwindigkeit des Flugzeugs gegenüber der umgebenden Luft.

Symbol: ---->

Kurs-über-Grund-Vektor

Richtungsinformation: rwK oder TC (true course): Kurs den das Flugzeug über Grund zurücklegt.

Geschwindigkeitsinformation: V_G oder GS (ground speed): Geschwindigkeit über Grund.

Symbol: ---->>

Wind-Vektor W/V (wind vector)

Windrichtung W_R oder WA (wind angle)

Windgeschwindigkeit: V_W oder WS (wind speed)

Symbol: ---->>>

Konstruktion des Winddreiecks

1. Maßstab für die Geschwindigkeit festlegen
   (beispielsweise 10 kt = 1 cm, um die Konstruktion auf einem DIN-A4-Blatt zeichnen zu können)
2. TN festlegen (true north - rechtweisend Nord) oder geographisch Nord; wahre geographische Nordrichtung – stimmt mit N auf der Karte überein
3. TC einzeichnen (true course - rechtweisender Kartenkurs) auch rechtweisender Kurs (rwK)genannt: der Kurs, den das Flugzeug tatsächlich zurücklegt, der also auf der Karte eingezeichnet ist.
4. Hilfsmeridian in Kursrichtung einzeichnen
5. Wind-Vektor (Wind mit ursprünglicher Richtung) im Schnittpunkt Hilfsmeridian / TC mit Windgeschwindigkeit eintragen
6. Um den Anfangspunkt des Windvektors Kreisbogen mit TAS (true airspeed - wahre Eigengeschwindigkeit) auf TC (true course - rechtweisender Kurs) schlagen
7. Schnittpunkt Kreisbogen / TC mit Anfangspunkt des Wind-Vektors verbinden (Steuerkurs-Vektor)
8. Auf TC (Kurs-über-Grund-Vektor) Grundgeschwindigkeit (V_G) ausmessen, Maßstab berücksichtigen
9. WCA (wind correction angle - Windvorhaltewinkel) zwischen TC und TH messen

Rechnerisches Verfahren

Rechnerisch lassen sich die einzelnen Werte mit Hilfe des Sinussatzes bestimmen:

WS / sin(WCA) = TAS / sin(WA) = GS / sin(WA-WCA)

Die dazugehörige Crosswindkomponente ergibt sich aus: Windgeschwindigkeit mal sinus Windwinkel

Die dazugehörige Head / Tailwindkomponente ergibt sich aus: Windgeschwindigkeit mal cosinus Windwinkel

Literatur

• Jeppesen Sanderson: Privat Pilot Manual. 2001, ISBN 0-88487-238-6
• Walter Air: CVFR Lehrbuch, Mariensiel, 2001
• FSM, Flugsicherheitsmitteilungen 2/86, Flugbetrieb-Kurs. Luftfahrt-Bundesamt (D), Braunschweig, 16. Dezember 1986
• Wolfgang Kühr: Der Privatflugzeugführer, Flugnavigation. Verlag Friedrich Schiffmann, Bergisch-Gladbach, 1979, ISBN 3-921270-05-7

Weblinks

• Windberechnungsprogramm für die Fliegerei Navigator 4.0 von Thomas Pade