MEHT: Was die minimale Augenhöhe über der Schwelle für einen PAPI bedeutet

MEHT ist die minimale Augenhöhe über der Schwelle. Es ist die niedrigste Höhe über der Pistenschwelle, in der ein Pilot das Signal auf dem Gleitpfad eines PAPI sieht, zwei Lichter rot und zwei weiß. ICAO Anhang 14 legt sie für einen PAPI mit vier Einheiten auf den Winkel B abzüglich 2 Bogenminuten fest und bestimmt damit, wo der Flügelbalken steht.

Was der Annex sagt

Anhang 14, Band I, Absatz 2.12, führt die Daten auf, die ein Flugplatz für jede visuelle Gleitwinkelanzeige bereitstellen muss. Punkt e) ist die minimale Augenhöhe über der Schwelle des Signals auf dem Gleitpfad. Für einen PAPI ist sie Winkel B abzüglich 2′, wobei B der Einstellwinkel der dritten Einheit von der Piste aus ist. Für ein zweiteiliges APAPI ist sie Winkel A abzüglich 2′, also der Winkel der Einheit, die weiter von der Piste entfernt ist. Der Text sagt „shall“, es handelt sich also um einen Standard.

Die EU führt dasselbe Element in GM1 ADR.OPS.A.005 der Verordnung (EU) Nr. 139/2014 auf. Das ist Leitlinienmaterial, und es nennt das Element ohne die Rechnung. Die Abkürzung steht auf der Abkürzungsliste in ICAO Doc 9157, Teil 4. Nationale AIP enthalten sie ebenfalls, etwa GEN 2.2 des slowakischen AIP. Dort markiert ein Sternchen die Abkürzungen, die von ICAO Doc 8400 abweichen oder darin nicht enthalten sind, und MEHT trägt keines.

Warum minus 2′? ICAO Doc 9157, Teil 4, ist Leitlinie und erklärt, dass die 2′ die Breite der Übergangszone berücksichtigen, über die der Pilot einen vollständigen Wechsel von Weiß zu Rot sieht. Unabhängig davon verlangt Anhang 14, 5.3.5.30, dass der Farbübergang innerhalb von höchstens 3′ stattfindet, gesehen aus mindestens 300 m.

Für einen 3°-Gleitpfad nennt Anhang 14, Abbildung 5-20, die Einstellwinkel 2°30′, 2°50′, 3°10′ und 3°30′ für die Einheiten A bis D, wobei D der Piste am nächsten liegt. B ist also 2°50′, und der Winkel, der MEHT festlegt, ist 2°48′ bzw. 2,8°. Doc 9157 nennt diesen Winkel M.

Vom Flugzeug zu einer Zahl

Anhang 14, Tabelle 5-2, gruppiert Flugzeuge nach der Augen-Rad-Höhe (EWH) in der Anfluggkonfiguration und gibt für jede Gruppe eine Radfreiheit über der Schwelle an. Nur Flugzeuge, die die Piste regelmäßig nutzen, zählen, und das anspruchsvollste bestimmt die Gruppe. Doc 9157 addiert dann die beiden Werte: MEHT ist die EWH plus die gewünschte oder die minimale Radfreiheit.

Anhang 14, Band I, Tabelle 5-2. Die minimale Radfreiheit von 3 m kann auf 1,5 m sinken auf Pisten, die überwiegend von leichten Nicht-Strahlflugzeugen genutzt werden. CS-ADR-DSN Tabelle M-1 wiederholt sie mit „should“.

Die gewünschte Radfreiheit ist bereitzustellen, soweit praktikabel. Die minimale darf verwendet werden, wenn eine aeronautische Untersuchung sie für akzeptabel befindet.

Doc 9157 rechnet ein Beispiel durch. Eine A320 hat eine EWH von 7,25 m bei einem 3°-Anflug und liegt damit in der Gruppe 5 m bis unter 8 m. Mit der gewünschten Radfreiheit von 9 m beträgt MEHT 16,25 m. Mit der minimalen Radfreiheit von 5 m sind es 12,25 m. Verwendet der Planer das obere Ende der Gruppe, 8 m, lauten die Werte 17 m und 13 m. Doc 9157 merkt an, dass die EWH-Werte Beispiele sind und der Planer beim Flugzeughersteller nachfragen sollte.

Wie MEHT die Aufstellung bestimmt

Anhang 14, Abbildung 5-19, Hinweis a), besagt, dass auf einer Piste ohne ILS der Abstand D1 von der Schwelle zum Flügelbalken so berechnet werden muss, dass die niedrigste Höhe, in der ein Pilot eine korrekte Anzeige sieht, die Radfreiheit aus Tabelle 5-2 für das anspruchsvollste Flugzeug ergibt. Doc 9157 liefert die Methode. Auf ebenem Gelände ist D1 die MEHT geteilt durch den Tangens von Winkel M. Für das obige Beispiel ergibt 16,25 m geteilt durch tan 2,8° den Wert 332,26 m, mit 17 m sind es 347,6 m. Hinweis c) fügt hinzu, dass mehr Radfreiheit für bestimmte Flugzeuge durch einen größeren D1 erreicht wird.

Vier Dinge verändern das Ergebnis.

• Bodenhöhe. Hinweis d) besagt, dass D1 um den Höhenunterschied zwischen den Linsenmitten und der Schwelle korrigiert wird. Im Beispiel von Doc 9157 saß die Linse 3,14 m über der Schwelle, und die Einheit rückte um 64,20 m zur Schwelle hin, von 332,26 m auf 268,06 m.
• Ein ILS. Nach Hinweis b) ist D1 der Abstand von der Schwelle zum wirksamen Ursprung des Gleitpfads zuzüglich einer Korrektur für den Höhenunterschied zwischen Auge und Antenne. Auch dann darf die Radfreiheit nicht unter Spalte 3 der Tabelle 5-2 fallen. Der ILS -Gleitpfad ist dann die Bezugsgröße für den Flügelbalken.
• Eine verschobene Schwelle. Fußnote d) zu Tabelle 5-2 verlangt, dass bei einer verringerten Radfreiheit an einer verschobenen Schwelle die gewünschte Radfreiheit weiterhin verfügbar ist, wenn ein Flugzeug am oberen Ende der gewählten Höhengruppe das äußerste Ende der Piste überfliegt.
• Der Winkel selbst. Da MEHT D1 mal tan M ist, wird ein Ausrichtungsfehler zu einem Höhenfehler. Bei 332 m entspricht eine Bogenminute etwa 0,1 m (unsere Rechnung anhand des Beispiels). Ein um 3′ zu tief ausgerichtetes Element ergibt daher eine MEHT, die etwa 0,3 m niedriger liegt.

Wie MEHT die Einstellwinkel bestimmt

Zuerst kommt der Gleitpfad. Anhang 14, 5.3.5.36 und 5.3.5.37, verlangen einen Gleitpfad, der für die anfliegenden Flugzeuge geeignet ist, und wo ein ILS-Gleitpfad vorhanden ist, so nahe wie möglich an diesem. Der Gleitpfad ist (B + C) ÷ 2, und die Einheiten sind um ihn herum verteilt. Doc 9157, Tabelle 8-2, nennt die Differenzeinstellungen, die sich als zufriedenstellend erwiesen haben.

ICAO Doc 9157, Teil 4, Tabelle 8-2. Leitlinie.

Die Breite des Sektors wirkt auf M zurück. Ein 30′-Sektor auf dem Gleitpfad, den der Anhang für die Harmonisierung mit dem ILS näher an der Schwelle erwähnt, ergibt für einen 3°-Gleitpfad Einstellwinkel von 2°25′, 2°45′, 3°15′ und 3°35′. Doc 9157 gibt M dann als 2°43′ an. Für dieselbe MEHT von 16,25 m wächst D1 von 332 m auf etwa 342 m (unsere Rechnung).

Hindernisse kommen am anderen Ende ins Spiel. Anhang 14, 5.3.5.38, verlangt, dass ein Pilot, der einen weißen und drei rote Lichter sieht, alle Objekte im Anflugbereich mit einem sicheren Abstand überfliegt. Die Neigung der Hindernisschutzfläche für einen PAPI ist der A-Einstellwinkel abzüglich 0,57° (Tabelle 5-3, die keine PAPI-Neigung für eine Nicht-Instrumentenpiste der Code-Zahl 1 angibt). Durchdringt ein Objekt diese Fläche, nennt 5.3.5.46 die Möglichkeiten, darunter die Neigung zu erhöhen oder das System stromaufwärts der Schwelle zu versetzen, was die betriebliche Landestrecke verkürzt. Beides ändert MEHT, daher muss der veröffentlichte Wert nachgezogen werden.

Die FAA rechnet mit TCH

AC 150/5340-30J verwendet den Begriff MEHT nicht. Sie verwendet die Schwellenüberflughöhe (TCH), die Höhe des niedrigsten Kurssignals direkt über dem Schnittpunkt von Pistenmittellinie und Schwelle (7.5.4.5). Die Gleichung zur Aufstellung hat dieselbe Form, D1 = TCH × Kotangens des niedrigsten On-Course-Winkels (7.5.4.3.1).

Die Konventionen unterscheiden sich. Die FAA nimmt als niedrigsten On-Course-Winkel die dritte Einheit, 10′ unter dem Gleitpfad, also 2°50′ bei einem 3°-Pfad, ohne den Zuschlag von 2′. Für Höhengruppe 2 und eine TCH von 45 ft errechnet das Rundschreiben D1 mit 909,26 ft. Eine FAA-TCH ist keine ICAO-MEHT, und die instrumentelle Schwellenüberflughöhe eines Anflugs ist wiederum eine dritte Größe.

FAA AC 150/5340-30J, Tabelle 7-1. Leitlinie im Allgemeinen, verbindlich bei Projekten, die über AIP-Zuschüsse oder PFC-Einnahmen finanziert werden.

Was das für eine Inspektion bedeutet

MEHT wird nicht direkt gemessen. Sie ergibt sich aus zwei Dingen, die eine Inspektion prüfen kann: dem Einstellwinkel der Einheit B und dem Abstand der Einheiten zur Schwelle. Eine verschobene Einheit, eine neu ausgerichtete Einheit oder ein neu profiliertes Bankett verändert jeweils eine dieser Eingangsgrößen. Jede davon ist also ein Anlass, den veröffentlichten Wert erneut zu prüfen.

Unsere PAPI-Inspektion misst den Übergangswinkel jeder Einheit und ihre vermessene Position. Das Protokoll enthält eine Zeile für die minimale Augenhöhe, die den für die Piste veröffentlichten Wert ausweist. Diesen Wert setzen wir nicht fest. Der Flugplatz leitet ihn aus den oben genannten Entwurfsdaten ab.