Formelsammlung Instrument Rating

Eine umfassende Formelreferenz für das Instrument Rating, die Navigationsberechnungen, Funknavigation, Altimetrie und wichtige Faustregeln abdeckt.

Navigations- und Peilungsdiagramm

West (-) / East (+) / WCA rechts (+)

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Faustregeln

Geschwindigkeit

Knoten in km/h: (Knoten x 2) — 10% = km/h

Höhe

m -> ft	m * 3,28	(m * 3) + 10%
ft -> m	ft / 3,28	(ft / 3) — 10%

15.000 ft = 4,75 km

Entfernung / Geschwindigkeit

km -> NM	km / 1,852	(km / 2) + 10%
NM (kts) -> km (/h)	NM * 1,852	(NM x 2) — 10%

Sinkrate (ft/min) für 3-Grad-Standardanflug

GS (in kts) x 5

Kraftstoffvolumen

Liter -> US-Gal	Liter / 3,78	(Liter / 4) + 5%
US-Gal -> Liter	US-Gal * 3,78	(US-Gal * 4) - 5%

• 92 gal = 348 Liter (Volltankung Cirrus SR22)
• 46 gal = 174 Liter (Bis zu den Tabs — halbe Betankung Cirrus SR22)

Wolkenhöhe

Wolkenhöhe (ft AGL) = Spread (in Kelvin) x 400

Boden- und Höhenwind

• 2000 ft AGL: + 30 Grad Rechtsdrehung des Windes, Windgeschwindigkeit x 2

Überziehgeschwindigkeit in Kurven

Querneigung	0°	30°	45°	60°	75°
Faktor	1	1,1	1,2	1,4	2,0

Wahre Fluggeschwindigkeit (TAS)

Angezeigte Fluggeschwindigkeit (IAS) plus 2% der Anzeige pro 1000 ft Höhe.

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Funknavigationsformeln

VOR/DME Reichweite

Reichweite (NM) = 1,25 x (√Höhe_Station + √FL(ft))
FL(ft) = (Reichweite(ft) / 1,25 - √Höhe)²

Windkorrekturwinkel (WCA)

WCA = Winddifferenzwinkel x Windgeschwindigkeit / TAS

RMI-Peilung

RB = QDM(ADF-Zeiger) - MH

Wenn negativ: 360° addieren

Entfernung zum DME

Entfernung = Höhe(ft) / 6000

(6000 ft = 1 NM über dem DME)

NDB-Peilungen

• Zum NDB → relative Peilung = 0°
• Vom NDB weg → relative Peilung = 180°

Schrägentfernung (Slant Range)

Slant range = (Zeit(ms) - 50) / 12,36
DMEdist² = dist_hor² + Höhe²

Wellenlänge

Wellenlänge = Lichtgeschwindigkeit (300.000 km/s) / Frequenz (Hz)

Sinkrate

Sinkrate = GS x 5

Alle 10 kt GS = 50 ft/min

1:60-Regel

Bei 60 NM → 1° = 1 NM Bei 100 NM → 1° = 1,5 NM; 5 NM Versatz bei 100 NM = 3°

Maximale Radarreichweite

Reichweite = c / (2 x PRF)
PRF = c / (2 x Reichweite)

• c = 3 x 10⁸ m/s (für Meter oder km)
• c = 162.000 NM/s (für NM)

GS bei ILS mit Gleitweg-Ausfall

GS out → LOC-Anflug (GS out)

Gegenwindkomponente

Gegenwind = cos(Winkel°) x Windgeschwindigkeit

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Altimetrie & Druck

ISA-Temperatur in der Höhe

T(ISA) = 15° - (FL / 10) x 2

(-2°C pro 1000 ft, -0,65°C pro 100 m)

Druckhöhenkorrekturen

In Höhe	1 hPa =
MSL	27 ft
10.000 ft	36 ft
18.000 ft / 5.500 m	50 ft / 15 m

QFE / QNH Zusammenhang

• QFE aus QNH: 27 ft = 1 hPa
• QFE < QNH über MSL
• Temp > ISA → QNH > QFF (unter Meeresniveau: umgekehrt)

Schichtdicke

Schichtdicke = Δ Höhe(ft) + (0,004 x Δ Höhe(ft) x Δ Temp(°C))

Höhenkorrekturkette

PA  (Höhenmesser auf ISA eingestellt)
 + Δ QNH
QNHA (Höhenmesser auf QNH eingestellt)
 + Δ Temp
TA   (gefährliches Δ — Instrument zeigt zu viel an)

Merkhilfe: H → L → T → R → H

Standard-ISA-Druckniveaus

Druck	Flugfläche	Temperatur
700 hPa	FL100	-5°C
500 hPa	FL180	-21°C
300 hPa	FL300	-45°C

Dichte, Druck, Temperatur

Temperatur steigt → Druck steigt (Dichte: linear, Druck: negativ mit Temp)

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Umrechnungen

• 1000 ft = 0,305 km (Faustregel: /3 - 10%)
• 1000 m = 540 NM
• 1 km = 0,54 NM

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Geschwindigkeitsumrechnungen

I AS  — Indicated Airspeed (abgelesen am Fahrtmesser)
  ↓ Instrumenten- und Positionsfehler (wenn nicht vorhanden: CAS = IAS)
C AS  — Calibrated Airspeed (Pt - Ps)
  ↓ Kompressibilität (>200 kt)
E AS  — Equivalent Airspeed
  ↓ + Dichte (Temperaturabfall)
T AS  — True Airspeed (steigt mit der Höhe)

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Kreiselpräzession (scheinbare Drift)

Breitengrad	Driftrate
0° (Äquator)	0°/h
30°N	7,5°/h nach rechts (~1/4)
45°N	10,5–11°/h nach rechts
60°N	13°/h nach rechts
90°N (Pol)	15°/h max

Südhalbkugel: Drift nach links (30°S = 7,5°/h nach links).