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Gyps_ruepelli

Veraltete Maßeinheiten in der Luftfahrt - Warum?

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Hallo in die Runde,

 

Die Community kennt ja meine laienhaften Fragen sicher schon zur Genüge. Heute beschäftigt mich die Frage, warum man eigentlich Entfernungen, Flughöhen und Reichweiten nicht im wohl etablierten metrischen System angibt. Die Abmessungen eines Flugzeugs sind wie selbstverständlich metrisch. Aber warum werden Reichweiten und Entfernungen in Seemeilen und Flughöhen in Fuß angegeben? Jeder Artikel, der sich um die Reichweite von Flugzeugen dreht, fabuliert mit Seemeilen rum - unter Kilometern kann man sich doch viel mehr vorstellen. Gibt es einen vernünftigen Grund dafür oder ist das einfach nur historisch begründet?

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Teils-teils. Das System ist nun mal zumindest im Westen unter amerikanischer "Führung" gross geworden. Das ganze jetzt umzustellen dürfte nicht so einfach sein. Die Russen haben lange metrisch gearbeitet, die Segelflieger tun es bis heute.

 

Schlussendlich mag das metrische System (Royal mit Käse) zwar einfacher zum rechnen sein, solange es um Distanzen in einem Bezugssystem mit drei Grundachsen handelt. Sobald aber Winkel dazukommen, wird es schwierig. Es gibt kein metrisches Winkelsystem, das müsste man erst erfinden. Und eine Seemeile entspricht nun mal einer Bogenminute - so "dumm" ist das System also gar nicht immer...

Edited by Luca di Montanari
Typo - what else...

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Ich sehe gar nicht mal so sehr den Grund in der amerikanischen Führung, sondern in der Verwandtschaft zur Seefahrt. Alles, was mit Navigation zu tun hat, wurde ja wohl von der Seefahrt übernommen.

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vor 16 Stunden schrieb Gyps_ruepelli:

Jeder Artikel, der sich um die Reichweite von Flugzeugen dreht, fabuliert mit Seemeilen rum - unter Kilometern kann man sich doch viel mehr vorstellen.

 

Muß richtig heißen: Jeder Artikel, der sich um die Reichweite von Flugzeugen dreht und dabei mit Kilometern und "Meilen" hantiert — fabuliert.

 

vor 16 Stunden schrieb Gyps_ruepelli:

Die Abmessungen eines Flugzeugs sind wie selbstverständlich metrisch.

 

Fahr doch mal... dingens; zu einem großen amerikanischen Zivilflugzeughersteller.

 

cc. https://www.youtube.com/watch?v=TNXnMux6118&t=395

 

vor 16 Stunden schrieb Gyps_ruepelli:

Gibt es einen vernünftigen Grund dafür oder ist das einfach nur historisch begründet?

 

Der vernünftigste Grund ist wohl, daß Millionen Professionals mit dem Status Quo so erfolgreich operieren, daß nie Einigkeit über Änderungen zu erzielen war. Sogar Russland und China mit zwei noch immer untereinander konkurrierenden metrischen Systemen beugen sich dem zunehmend.

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Zitat

ANNEX 5 to the Convention on International Civil Aviation

Units of Measurement to be Used in Air and Ground Operations

 

The question of the units of measurement to be used in international civil aviation goes back as far as the origin of ICAO itself. At the International Civil Aviation Conference held at Chicago in 1944, the importance of a common system of measurements was realized and a resolution was adopted calling on States to make use of the metric system as the primary international standard.

 

A special committee was established to look into the question and as a result the First Assembly of ICAO in 1947 adopted a resolution (A1-35) recommending a system of units to be issued as an ICAO Standard as soon as possible. Stemming from this resolution, the first edition of Annex 5 was adopted in 1948. This contained an ICAO table of units based essentially on the metric system, but it also contained four additional interim tables of units for use by those States unable to use the primary table. It was evident from the beginning that the achievement of standardization in units of measurement would not be easy, and Annex 5 was initially applicable only to those units used in communications between aircraft and ground stations.

 

Many attempts to improve the level of standardization were made in the following years and a number of amendments to Annex 5 were introduced. By 1961 the number of tables of units in the Annex had been reduced to two, which remained until Amendment 13 was adopted in March 1979. Amendment 13 extended considerably the scope of ICAO's role in standardizing units of measurements to cover all aspects of air and ground operations and not just air-ground communications. It also introduced the International System of Units, known as SI from the "Système International d’Unités", as the basic standardized system to be used in civil aviation.

In addition to the SI units the amendment recognized a number of non-SI units which may be used permanently in conjunction with SI units in aviation. These include the litre, the degree Celsius, the degree for measuring plane angle, etc. The amendment also recognized, as do the relevant ICAO Assembly Resolutions, that there are some non-SI units which have a special place in aviation and which will have to be retained, at least temporarily. These are the nautical mile and the knot, as well as the foot when it is used in the measurement of altitude, elevation or height only. Some practical problems arise in the termination of the use of these units and it has not yet been possible to fix a termination date.

 

Amendment 13 to Annex 5 represented a major step forward in the difficult process of standardizing units of measurement in international civil aviation. Although complete standardization is still some time away, the foundation has been laid for resolving a problem which has been recognized by ICAO since its inception. With this amendment a very large degree of standardization has been achieved between civil aviation and other scientific and engineering communities.

 

Amendments 14 and 15 to Annex 5 introduced a new definition of the metre, and references to temporary non-SI units were deleted

 

https://store.icao.int/icao-annex-5

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vor 10 Stunden schrieb Flotte:

Der vernünftigste Grund ist wohl, daß Millionen Professionals mit dem Status Quo so erfolgreich operieren, daß nie Einigkeit über Änderungen zu erzielen war. Sogar Russland und China mit zwei noch immer untereinander konkurrierenden metrischen Systemen beugen sich dem zunehmend.

 

Was meinst Du mit "untereinander konkurrierenden metrischen Systemen" Systemen? Ist der Meter in China oder Russland ein anderer?

 

Ansosten denke ich, dass der entscheide Punkt ist, dass die Amerikaner zum Zeitpunkt der Einigung die dominierende Nation in der Luftfahrt waren. Heute wäre ein Änderung sicher möglich aber die Professionals haben sich daran gewöhnt und fürchten vielleicht sogar ein notwendige Übergangsphase, in der die Benutzung beider Systeme eine nicht zu leugnende Gefahr bedeuten würde.

Ob der Bezugspunkt in den Bogenmaßen zu finden ist dürfte die Herkunft erklären, ist aber kein Grund das weiter so benutzen zu müssen.

 

Als Laie benutze ich immer das metrische System, dass ist auch bei der Flightradar- und der Marine Traffic-App so.

 

 

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Am 16.6.2019 um 22:27 schrieb nairobi:

... Als Laie benutze ich immer das metrische System ...

 

Wird beim Kerosin ja auch so gemacht, bei der Flughöhe oder Speed ist´s aber nicht sinnvoll. Höhen sind in 1.000 ft. gestaffelt, wie sollte man das in 300m Schritte überführen? FL 10.600 etwa? Auch die kts passen viel besser zu den hohen Geschwindigkeiten. Außerdem wäre der Änderungsaufwand derart hoch und unwirtschaftlich, dass keiner mit Grips das ernsthaft erwägen würde, nur weil es auf den Anzeigen "besser aussieht". Ihr könnt es ja auf der Playsi einfach einstellen wenn´s gefällt.

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Früher wurden die Flughöhen in Russland in Metern angegeben. In China auch, aber in beiden Ländern in unterschiedlichen metrischen Abständen und Standard-Höhen. Also in der Tat in zwei inkompatiblen metrischen Systemen. In Russland ist man inzwischen auf Fuß umgestiegen und hat sich damit dem weltweiten Standard angepasst. Aber Windgeschwindigkeiten werden immer noch in Meter pro Sekunde angegeben, statt in km/h oder (weltweit eher üblich) in Knoten.

 

Was sachen wie Temperaturen oder Sprit angeht, benutzt man außerhalb der USA durchaus metrische Einheiten. Also Grad Celsius für die Temperatur (keine SI Einheit) und Kg für die Spritmenge. Während man in den USA sowohl Grad C als auch zum Teil Fahrenheit benutzt, und lbs für Sprit. Aber selbst in Europa, auch in europäischen Flugzeugen, wird Öl immer noch in Quarts gemessen. Schub wird normalerweise in lbs angegeben, also z.B. 33k lbs. In Europa zum Beispiel wird die Sichtweite im Wetterbericht in km oder Metern angegeben, in den USA in Statute Miles oder Feet. Der Luftdruck hierzulande in hecto Pascal, in den USA in Inches of Mercury. 

 

Es ist also grundsätzlich immer noch ein ziemlicher Mix zwischen verschiedensten Einheiten, je nach System und Angabe. Grundsätzlich funktioniert es aber, sogar recht gut. Eher erstaunlich ist das man in der Navigation immer noch magnetisch Nord als Angabe nutzt, statt wie in der Seefahrt komplett auf True North umzusteigen, in den vorherrschenden Trägheitsnavigationssystem ist das eh die Standardmessung, auf magnetisch muss erst umgerechnet werden.

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vor einer Stunde schrieb bueno vista:

Höhen sind in 1.000 ft. gestaffelt, wie sollte man das in 300m Schritte überführen? FL 10.600 etwa?

Jein. Höhen sind in Fuss. Aber es gibt eine Transition Altitude wo Fuss Höhen zu Flight Level Höhen werden.

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vor 7 Stunden schrieb bueno vista:

sind in 1.000 ft. gestaffelt, wie sollte man das in 300m Schritte überführen?

 

Warum 300m? Das kommt doch noch von den Fuß und aus der Zeit als die Sensoren eine geringere Genauigkeit als heute hatten. Wenn man schon ändert, dann auch die alten Zöpfe abschneiden.

 

Zitat

FL 10.600 etwa? 

 

FL 106? Und schon hat man eine 3x so feine Abstufung wie bisher. Und falls man noch mehr will: FL 106.0

 

Da der Luftraum immer stärker ausgelastet ist kann ich mir gut vorstellen, dass man das irgendwann benötigt. Vielleicht nicht für die bemannte Luftfahrt aber einen Drohnen-Frachtverkehr kann man z.B. so deutlich enger staffeln...

 

vor 7 Stunden schrieb bueno vista:

Außerdem wäre der Änderungsaufwand derart hoch

 

Jupp. Derzeit überwiegen die Nachteile.

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vor 10 Stunden schrieb Dummi:

Früher wurden die Flughöhen in Russland in Metern angegeben. In China auch, aber in beiden Ländern in unterschiedlichen metrischen Abständen und Standard-Höhen. Also in der Tat in zwei inkompatiblen metrischen Systemen.

 

 

Danke für die Erklärung.

Wie schwer es ist Menschen für ein einfacheres System,  und das ist das metrische zweifellos, zu gewinnen ist, hat man ja in den USA schon gesehen, wo es ja schon Bestrebungen gab umzustellen. Ist allerdings am Widerstand der Bevölkerung gescheitert.

Wer weiß wie Höhen, Entfernungen und Kerosinmengen in der Luftfahrt heute aussehen würden, wenn die Amerikaner das metrische System angenommen hätten? 

 

vor 10 Stunden schrieb bueno vista:

 

Höhen sind in 1.000 ft. gestaffelt, wie sollte man das in 300m Schritte überführen? FL 10.600 etwa?

 

Wenn ich mich recht an meine Zeit an der MPR-Konsole erinnere sind 10600m FL 320. Dann wäre das eben FL 106.

Denke das wäre das kleinste Problem, zumal ich mich noch schwach daran erinnere, dass die Ziffer einzeln gesprochen werden also: three, two, zero.

Edited by nairobi

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vor 1 Stunde schrieb nairobi:

Wie schwer es ist Menschen für ein einfacheres System,  und das ist das metrische zweifellos, zu gewinnen ist, ...

 

Ich halte dieses Argument für Autosuggestion. Das Einfachste ist fast immer das Gewohnte, Geübte, um so mehr, wo sich unzählige Menschen wortlos darauf einigen und auf dem Gewohnten beharren. Das Neue, Andere, "Einfache" erfordert Schulung, Umerziehung, Umgewöhnung und fördert damit Fehler. Fehler will man in der Luftfahrt nicht. Das Gewohnte ist das menschliche Maß, und man wägt in der Luftfahrt sehr genau ab, welche Routinen, welche Gewohnheiten man den Akteuren im Rahmen ihrer Ausbildung anerzieht, damit sie gemeinsam erfolgreich handeln können. Seit das menschliche Maß zum Bezugspunkt aviatischen Handelns genommen wird, wird die Luftfahrt sicher. Wo Ingenieure ihr spezifisches, gerne genialistisches Verständnis des Einfachen zugrunde legen, gibt es Tote. Boeing holt gerade seinen Rückstand auf Airbus auf. Don't touch se sophisticatet aeroplän.

 

vor 1 Stunde schrieb nairobi:

Wenn ich mich recht an meine Zeit an der MPR-Konsole erinnere sind 10600m FL 320.

 

1983? Die besten Umrechnungen sind immer die unterbliebenen.

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vor 1 Stunde schrieb Flotte:

 

Ich halte dieses Argument für Autosuggestion. Das Einfachste ist fast immer das Gewohnte, Geübte, um so mehr, wo sich unzählige Menschen wortlos darauf einigen und auf dem Gewohnten beharren. ...

 

 

1983? Die besten Umrechnungen sind immer die unterbliebenen.

 Nee, 1989 :)

 

Und nein, das einfachste ist nicht immer das gewöhnt, auch wenn viele Menschen lieber das gewohnte behalten möchte.

Das metrische System ist zweifelsfrei einfacher als die angloamerikansche System. Alles steht im gleichen Verhältnis zueinander.

Es bezieht Strecke, Fläche und Volumen ein.

Für die Umrechnung von Meilen (davon gibt es sogar mehrere) in Feet in Inch usw. benötigen fast schon ein Taschenrechner/Computer. Bei Flächen und Volumen das gleiche Bild. 

 

Immerhin verwenden die USA und Ko beim Geld das Dezimalsystem. Wäre doch lustig wenn ein Dollar 133 Cent wäre und 78 Doller dann noch irgendwas anderes wäre. Und die Leute in den Laändern würden es trotzdem behalten wollen ...

 

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vor 20 Minuten schrieb nairobi:

 Nee, 1989 :)

 

Und nein, das einfachste ist nicht immer das gewöhnt, auch wenn viele Menschen lieber das gewohnte behalten möchte.

Das metrische System ist zweifelsfrei einfacher als die angloamerikansche System. Alles steht im gleichen Verhältnis zueinander.

Es bezieht Strecke, Fläche und Volumen ein.

Für die Umrechnung von Meilen (davon gibt es sogar mehrere) in Feet in Inch usw. benötigen fast schon ein Taschenrechner/Computer. Bei Flächen und Volumen das gleiche Bild. 

 

Immerhin verwenden die USA und Ko beim Geld das Dezimalsystem. Wäre doch lustig wenn ein Dollar 133 Cent wäre und 78 Doller dann noch irgendwas anderes wäre. Und die Leute in den Laändern würden es trotzdem behalten wollen ...

 

Hättest Du ein Beispiel aus der Praxis wo in der Luftfahrt als Pilot eine solche Umrechnung von Nöten ist?

 

Mir fällt gerade keins ein. Wenn Du mit den Einheiten kn/nm und ft vertraut bist ist das wie eine Fremdsprache. Nach einer Weile bekommt man ein Gefühl dafür und übersetzt nicht mehr Wort für Wort bzw. rechnet jeden Wert um. Oder führst Du das Haushaltsbuch noch in DM?

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vor 25 Minuten schrieb nairobi:

 

Immerhin verwenden die USA und Ko beim Geld das Dezimalsystem.

 

Weltweit verwenden wir aber ein -sobald man irgendwas umrechnen will- unfassbar kompliziertes und eigentlich fehlerträchtiges System und niemand denkt ernsthaft daran, es zu ändern:

 

365,25 (ca.)

24

60

60

 

Ich rede von der Zeit.

 

"Vorgegeben" ist nur der erste Wert, die Dauer des Jahres, also eines Umlaufs der Erde um die Sonne, die ca. 365,25 Erdentage benötigt (genauer oben im Link).

Aber 24 Stunden, 60 Minuten, 60 Sekunden? Nö, das hat von außen betrachtet keinerlei Logik und ist nicht notwendig.

Aus den 86.400 Sekunden pro Tag durch leichte Verkürzung 100.000 gemacht und man könnte aus den 24/60/60 z.B. ein 10/100/100-System machen, mit dem es sich deutlich einfacher rechnen lässt und zudem auch noch ein wenig feiner ist. Und für Kollege Computer oder Berechnungen lässt man einfach die Schrägstriche weg...

 

Schlag das mal ernsthaft vor, ich glaube es werden nicht viele Leute dafür sein, weil man sich einfach zu gut an das bisherige System gewöhnt hat.

 

Aus dieser Überlegung heraus kann ich es sehr gut nachvollziehen, wenn niemand auf seine geliebten Gallonen, Knoten und Fuß verzichten will.

 

 

 

 

 

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Gallonen werden in Europa z.B. nicht genutzt, sondern Kg. Aber Knoten, NM und Fuß werden benutzt, und man glaubt es kaum, man kann damit sogar sehr simpel rechnen. Flughöhe in Fuß durch drei ergibt die Distanz in NM die ich brauche um diese Höhe abzubauen. Oder Groundspeed mal 5 (simplifiziert: durch 2 mal 10) ergibt meine benötigte Sinkrate in Fuß pro Minute auf einem 3° Glideslope (standard ILS). Das sind so die Umrechnungen die man ständig im Kopf machen muss. Aber wenn man von Litern auf Kg unter Berücksichtigung der Temperatur umrechnen muss holt man besser das Smartphone raus, der Tankwagenfahrer rechnet in Volumen aus, aber wir benutzen Gewicht für die Bestellung die Berechnung, da der Energiegehalt pro Gewichtseinheit gleich bleibt, das Volumen sich aber deutlich ändert je nach Temperatur.

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vor 4 Stunden schrieb FKB:

Oder führst Du das Haushaltsbuch noch in DM?

 

nairobi vielleicht nicht, aber Tante Edith wohl. :D

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vor 5 Stunden schrieb Dummi:

Flughöhe in Fuß durch drei ergibt die Distanz in NM die ich brauche um diese Höhe abzubauen.

Du fliegst aber geniale Gleiter ;)

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vor 33 Minuten schrieb FKB:

Du fliegst aber geniale Gleiter ;)

 

Ist doch ein perfektes Beispiel was passieren kann, wenn man Einheiten umrechnet, und sei es nur die Kommastelle.

 

Schon deshalb sollte alles bleiben wie es ist, never change a running system.

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vor 8 Stunden schrieb ilam:

Aber 24 Stunden, 60 Minuten, 60 Sekunden? Nö, das hat von außen betrachtet keinerlei Logik und ist nicht notwendig.
 

 

 

 

 

 

 

Überlege nochmal was diese Zahlen gemensam haben und überlege nochmal ob da "kein System" hintersteckt.

Aber es gibt tatsächlich Bereiche die rechnen nicht so, sondern nur in Sekunden. Nur für den Menschen der damit arbeitet wird es dann in seine gewohnte Form angezeigt.

Übrigens auch Zoll und Fuß basieren auf dem gleichen Zahlensystem. Aber die Meile steht in keinem Verhälnis zu den kleinen Maßen.

Ansosten gilt was boeno vista schreibt:

never change a running system

 

Hatte ich ja auch schon geschrieben.

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vor 55 Minuten schrieb nairobi:

Aber die Meile steht in keinem Verhälnis zu den kleinen Maßen.

 

Die klassische Meile war mehr als 350 Jahre zu 5280 Yards (mehr oder weniger Schritt) normiert.

 

Im Zuge moderner Normierungsbemühungen und -methoden weicht sie heute um 1,4mm vom alten glatten Vielfachen ab...

 

In jenen Jahren wurde in Deutschland zwischen Rhein und Oder noch mit den Unterarmen von 42 Fürsten hantiert, die in keinem Verhältnis zueinander standen...

 

Ich würde mich ja wirklich nochmals der Flugfläche 320 widmen... ;)

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vor 9 Stunden schrieb nairobi:

Überlege nochmal was diese Zahlen gemensam haben und überlege nochmal ob da "kein System" hintersteckt.

 

Dass die Uhrzeit ein System hat habe ich ja nie bestritten. Würde man heute von Null anfangen, würde man sich aber garantiert nicht für 24/60/60 entscheiden sondern für eines, mit dem sich im heute dominierenden Dezimalsystem einfacher rechnen lässt.

 

Gerade gefunden, ich war nicht der erste mit der Idee :ph34r::

https://de.wikipedia.org/wiki/Uhrzeit

 

Zitat

Zur Zeit der Französischen Revolution wurde ein erfolgloser Versuch unternommen, den Tag in 10 Stunden mit je 100 Minuten und 100 Sekunden einzuteilen.

 

Schon damals scheiterte es, ich vermute mal an der Kombination aus "Wozu denn, die 24h funktionieren doch hervorragend" und dem immensen Aufwand, sämtliche Uhren zu tauschen (damals wenn ich nix vergesen habe nur Kirchtürme, Taschen- und Wanduhren).

Heute wäre der Aufwand um viele Potzenzen größer, wenn man alleine überlegt, was alles an Software angefasst werden müsste und am Ende hätte man gar nichts gewonnen, weil an den meisten Stellen ein einfach zu realisierender Umrechner für die intern weiterhin verwendeten alten Sekunden eingesetzt würde, weil der Aufwand um Betriebsysteme und sowas wie GPS in diesem Bereich komplett neu zu designen unfassbar aufwändig und fehlerträchtig wäre...

 

 

 

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Der Aufwand wäre sicher nicht größer. GPS ist ja Computergestützt und Computer rechnen ja nur in Sekunden. Ob das dann in Jahre, Monate usw. bei der Ausgabe umgerechenet oder in ein Dezimalsystem ist egal.

 

Ausserdem gibt es bei der Zeit kein anderes gebräuchliches System auf der Erdball. Das ist bei Entfernungen, Flächen und Volumen aber anders.

Und das metrische System ist sogar weiter verbreitet. Letztlich sind Feet, Yard, Meilen, Barrel, Pinte und Gallonen nichts anderes wie ein Überbleibsel aus der Zeit, wo jede Stadt ihre eigenen Maßeinheiten hatte.

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vor 7 Stunden schrieb ilam:

Heute wäre der Aufwand um viele Potzenzen größer, wenn man alleine überlegt, was alles an Software angefasst werden müsste und am Ende hätte man gar nichts gewonnen, weil an den meisten Stellen ein einfach zu realisierender Umrechner für die intern weiterhin verwendeten alten Sekunden eingesetzt würde, weil der Aufwand um Betriebsysteme und sowas wie GPS in diesem Bereich komplett neu zu designen unfassbar aufwändig und fehlerträchtig wäre...

 

Tatsächlich ist das der einfachste Teil. So ziemlich alles ausser dem erbärmlichen Windows hat die Zeit als Sekunden seit dem 1. 1. 1970 00:00:00, und die Darstellung in der gewohnten Form ist (standardisiert) in den Anzeigeroutinen - da muss nur eine neue Zeitzone definiert werden. Dass das intern weiterhin Sekunden wären wäre vollkommen egal.

Ganz trivial ist auch das nicht, schon weil alle Systeme ein Update mit den neuen Zeitzonen-Daten brauchen - was auf Desktop-Rechnern, Telefonen, Tablets usw noch relativ einfach ist, wird bei embedded sh*t deutlich schwieriger, denkt an irgendwelche Anlagensteuerungen, von der Ampel zum Fahrstuhl. Wobei die sehr häufig keine absolute Zeit brauchen (und oft nicht haben), sondern nur relative (X Sekunden nach Aktion Y soll Aktion Z passieren). Es bleibt trotzdem ein Riesenaufwand, und nicht-computerisierte Uhren soll es auch nach wie vor geben.

2038 wird "lustig", da passen die Sekunden seit dem 1.1.70 nicht mehr in eine (Vorzeichenbehaftete, muss so sein zum signalisieren von Fehlern) 32Bit-Ganzzahl, in der fast alle Systeme das bis heute vorhalten. Nur einige wenige haben schon auf 64Bit umgestellt, und das ist sehr, sehr aufwändig.

 

Am Ende passieren solche Umstellungen so gut wie nie, weil der Umstellungsaufwand so dermassen hoch ist, dass die Cost-Benefit-Abwägung sehr eindeutig ausfällt.

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