Das Audio-Variometer: der unentbehrliche Begleiter für Gleitschirmflieger
Anfänger, Fortgeschrittene, Könner, Wettkämpfer, Tandempiloten: Alle wollen so lange wie möglich in der Luft bleiben (sogar Akrobaten!). Das ist die Hauptfunktion des Variometers: die vertikale Geschwindigkeit anzuzeigen (in der Welt des Gleitschirmfliegens in Metern pro Sekunde, in der Luftfahrt in Fuß pro Minute).
Diese Angabe der Steigrate (positive Werte) hilft dem Piloten, Aufwinde zu finden und besser zu rollen, aber auch besser zu "schweben" und sich durch die Luftmasse zu bewegen, um möglichst wenig Höhe zu verlieren und dabei um die bestmögliche Steigrate herum zu bleiben.
Die Sinkrate (negative Werte) schließlich ist ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der man "nach unten" sinkt. Ist sie zu hoch, ist die Luftmasse an dieser Stelle ungünstig. Man muss dann aus diesem Bereich herauskommen, indem man einen besseren Weg findet und/oder beschleunigt.
Warum sollte man mit einem Vario fliegen?
Für den Menschen ist das Fliegen natürlich nicht natürlich, und es hat auch keinen dedizierten Sinn für die 3D-Evolution. Sobald der visuelle Bezugspunkt zum Boden verloren geht, ist es sehr schwierig zu erkennen, ob man aufsteigt oder absteigt.
Dennoch spüre ich im Sattel gut, wenn ich in einen Aufwind hinein- oder herausgehe.
Unser Gehirn nutzt nämlich drei Sinne, um zu erkennen, ob wir uns bewegen oder nicht: das Innenohr, die Propriozeption und schließlich das Sehen.
Das Gehirn mischt dann diese drei Informationen genau, um zu wissen, wo man sich im Raum befindet, in welcher Drehbewegung und mit welcher Beschleunigung.
Leider fehlt uns die "absolute" Geschwindigkeitsinformation: Es ist unmöglich zu sagen, wie schnell ein Flugzeug oder ein Zug fährt, wenn der Vorhang unten ist.
Siehe sogar, unsere Sinne können uns täuschen, z. B.: Wenn wir in einem TGV im Bahnhof sitzen und der Nachbarzug fährt los, sind wir verwirrt und unser Gehirn hat Schwierigkeiten zu erkennen, ob wir uns wirklich bewegen oder nicht, bis wir den Kopf drehen und auf der anderen Seite den unbeweglichen Bahnsteig sehen.
Wenn man sich in einer etablierten Thermik befindet, gibt es keine Beschleunigung mehr, obwohl man weiter steigt, und wenn man sich weit weg vom Relief befindet, also keinen visuellen Anhaltspunkt hat, ist es sehr schwierig zu erkennen, ob man sich tatsächlich in der Thermik befindet.
Das Variometer liefert uns diese fehlende Information und die Antwort ist sofort da, man weiß dann, ob man steigt oder fällt und wie schnell!
Wie funktioniert eine Vario?
Wie bereits erwähnt, verfügt der menschliche Körper über "3 Sensoren", um sich im Raum zu orientieren:
- ein Gyroskop : das Innenohr, mit dem die Rotation (in 3 Achsen) verfolgt werden kann.
- einen Beschleunigungsmesser : unsere Haut, die mit dem Boden, dem Autosessel, dem Gurtzeug usw. in Berührung kommt, wodurch wir Beschleunigungen (horizontal, vertikal) verfolgen können.
- eine visuelle Referenz : das Sehen, das sich an horizontalen und vertikalen Markierungen festhält, um den beiden vorherigen Sinnen einen absoluten Bezugspunkt zu geben.
Leider fehlt uns ein wesentlicher Sinn, um die Höhe zu bestimmen: ein virtuelles vertikales Lineal mit einer Einteilung im Meterbereich zum Beispiel.
Diese fehlende, aber dennoch vorhandene Information ist der Druck. Der Druck korreliert nämlich direkt mit der Höhe. So kann man mit einem Drucksensor feststellen, dass der Druck mit zunehmender Höhe abnimmt.
Bei einem Variometer für Gleitschirmflieger interessiert uns die absolute Höhe wenig, sondern die Höhenänderung.
Wenn man also sehr häufig den Druck misst (mindestens 50 Mal pro Sekunde, in den schnellsten Fällen bis zu 100 oder 200 Mal pro Sekunde), kann man mit einer leistungsfähigen Signalverarbeitung die Höhenänderung, d. h. die vertikale Geschwindigkeit, bestimmen.
Ist es möglich, eine völlig sofortige Vario zu haben?
Die Druckmessung allein kann manchmal unzureichend sein: Um eine vertikale Geschwindigkeit zu messen, ist eine Druckänderung erforderlich, die so gewonnene Information ist also immer etwas verspätet.
Deshalb wird mit einem Beschleunigungssensor die Beschleunigung (Eintritt in die Thermik) so schnell wie möglich gemessen: das ist das Instant Vario.
Natürlich ist dieser Beschleunigungssensor extrem empfindlich und benötigt ein absolutes Koordinatensystem: Eine Kreiselkorrektur ist erforderlich.
So wird eine ganze Messkette (Beschleunigungsmesser, Gyroskop, Druck), die mehr als 100 Mal pro Sekunde mit einem hoch entwickelten Algorithmus gemessen wird, im Gerät durchgeführt und ermöglicht es, dem Piloten Informationen zu liefern, die perfekt mit seinem Gefühl übereinstimmen.
Der Algorithmus Instant Vario Technology ist exklusiv bei Stodeus.
Er ermöglicht es, die Informationen von drei Sensoren zu kombinieren: dem Beschleunigungsmesser, dem Gyroskop und dem Barometer. So erhält der Pilot "genau" zu Beginn der Thermik eine Vario-Antwort und nicht erst, wenn er im Gurtzeug spürt, dass "es steigt". Und das Gleiche gilt für den Austritt aus der Thermik, der ebenso wichtig ist: Das Vario stoppt sofort, wenn die Thermik austritt.
Mit anderen Worten: Das Vario ist genau auf das Gefühl des Piloten in seinem Gurtzeug abgestimmt. Vorbei ist die Zeitverzögerung von einer Sekunde zwischen dem Eintritt in die Thermik und dem Beginn des Piepsens des Varios.
Warum eine Vario mit Klangmodulationen?
Wir brauchen 100% des Gesichtsfelds zum Fliegen, sowohl aus Sicherheitsgründen als auch, um auf die gesamte Umgebung zu achten, die uns bei der Suche nach Thermik helfen kann.
Der Hörsinn ist also viel mehr verfügbar, da er nur für einige wenige punktuelle Informationen wie das Rascheln des Flügels, die Veränderung des relativen Windes oder einen Funkruf genutzt wird.
Durch die Verwendung eines Tons (einer Note) wird eine Information übermittelt, wobei das Fehlen eines Tons für das Fehlen einer Information steht.
Es ist also notwendig, den Schall (Schwingungsfrequenz der Luft) im KHz-Bereich zu modulieren, so ist es möglich, eine fast unendliche Anzahl von Informationen zu übertragen.
Die in einem Audio-Variometer verwendeten Pieptöne setzen sich aus drei Parametern zusammen:
- Frequenz : Tonhöhe (Variationen von tief bis hoch).
- Dauer des Zyklus : Dauer, während der die Note gespielt wird, und ihre Pausenzeit.
- Zyklischer Bericht : Verhältnis zwischen der gespielten Note und der Pausenzeit. Ein Tastverhältnis von 50% ergibt zum Beispiel die Hälfte der gespielten Zeit und die Hälfte der Pausenzeit.
Bei einem Audio-Vario wirkt unser auditiver Sinn völlig komplementär zu den drei oben genannten Sinnen und ermöglicht uns einen sofortigen und sehr genauen Zugriff auf Informationen über unsere vertikale Bewegung.
Die Meinung der Wettkämpfer
"Ich kann mir nicht vorstellen, ohne den Klang des Varios zu fliegen. Ich habe ihn so eingestellt, dass er bei geringen Steigungen sehr kommunikativ ist, gefolgt von einem Plateau bei hohen Varios. Wenn ich in +7m/s bin, weiß ich, dass ich steige, das muss man mir nicht zurufen! Ich mag es, wenn er sofort und ohne Verzögerung piept, aber manchmal übe ich, verschiedene Empfindungen zu haben, indem ich absichtlich eine Verzögerung einfüge, um den Eintritt in die Thermik vor der akustischen Bestätigung zu erkennen.
Ab und zu schalte ich das Vario auch auf lautlos und übe das Thermikfliegen ohne Vario. Das ist einfacher, wenn man sich in der Nähe des Geländes befindet und andere Piloten in der Nähe sind, aber manchmal, vor allem wenn man hoch oder in sehr kleinen Gebieten unterwegs ist, ist es praktisch unmöglich. Der Vario-Sound macht das Fliegen deutlich zugänglicher, da er unsere Aufmerksamkeit während der Thermik freigibt, sodass wir mehr Zeit haben, das Relief oder die Wolken zu beobachten, unseren nächsten Übergang zu planen oder einfach die Aussicht zu genießen. Es gibt solarbetriebene Lösungen ohne Einschränkungen, die nur die Größe und das Gewicht einer kleinen Streichholzschachtel haben, warum sollte ich also darauf verzichten?
Schließlich gibt es kaum ein schöneres Geräusch als das erste Piepen nach 20 Minuten mühsamen Kratzens am Grund einer Schlucht, dieses Geräusch, das dann immer gleichmäßiger und schneller wird und uns bis zum Plaf bringt."
Kinga Masztalerz, Red Bull X-Alps-Athletin, Biwakflug-Abenteurerin.
"Ich hatte anfangs ein wenig Schwierigkeiten mit der sofortigen Reaktion dieser neuen Generation von Varios. Bei den alten Varios war man es gewohnt, die Bestätigung der Thermikblase zu erhalten, nachdem man sie gefühlt hatte, jetzt hat man die Information gleichzeitig mit dem Fühlen. Das ist anfangs verwirrend, aber jetzt gibt es kein Zurück mehr!
Es ist super interessant, sofort zu wissen, ob man wirklich steigt oder nur weniger sinkt, um schneller zu reagieren und bessere Leistungen zu erbringen."
Jacques Fournier (alias Grand Jack), internationaler Wettkämpfer.
Vario Tone Editor: Das ultimative Werkzeug für den Feinschliff am Vario
von Ihrem UltraBip
Hier finden Sie alle Informationen, die Ihnen helfen werden, das volle Potenzial des Vario Tone EditorUltraBip Vario-Einstellungswerkzeug (für jeden zugänglich, auch ohne UltraBip) .
Der Vario Tone Editor ist auch in der Configurator des GPSBip / GPSBip+ (dem Vorgänger des UltraBip) erhältlich.
Die Vario Tone Editor ermöglicht es, die drei Parameter, aus denen sich der Klang zusammensetzt, auf grafische und intuitive Weise anzupassen:
Wie bereits gesehen, gibt es drei wesentliche Komponenten:
Die Kurve der Piepserfrequenz :
Die Kurve der Zyklusdauer :
Die Kurve des zyklischen Verhältnisses :
Welche Formen sollen die Kurven haben?
Es ist wichtig, die Art der Klangreaktion an die angetroffene Steig-/Sinkrate und an das eigene Fahrniveau anzupassen.
Eine lineare Antwort nutzt die Fähigkeiten unseres Hörsinns nicht optimal aus. Außerdem ist es viel interessanter, mehr Informationen in einer kleinen Thermik von +0,5 m/s zu erhalten, die langsam auf +1 m/s ansteigt (Gewinn von 100%), als in einem Monster von +6 m/s, das in Richtung +7 m/s tendiert (Gewinn von 15%).
Deshalb bieten die meisten Varios eine logarithmische Kurve an (oft alle drei Parameter, mit einigen Variationen).
Mit dem Vario Tone Editor können Sie nicht nur diese drei Parameter ändern, sondern auch verschiedene Arten von Antworten festlegen:
Schnelle Antwort (Beispiel) :
Gedämpfte Antwort (Beispiel) :
Der Sinkalarm
Diese Funktion ist sowohl gefürchtet als auch verhasst. Sie ermöglicht es dem Piloten, eine höhere Sinkrate als die nominelle Sinkrate seines Schirmes in ruhiger Luft zu erkennen (normalerweise zwischen -0,8 und -1,7 m/s bei einem Standardschirm).
Das Ziel ist also, den Piloten darüber zu informieren, dass er sich in einer stark absinkenden Luftmasse befindet, die ihn viel Höhe verlieren lässt, bis hin zur Gefahr, dass er landen muss, wenn er zu lange in diesem Bereich bleibt.
Es liegt in der Verantwortung des Piloten, den richtigen Schwellenwert je nach seinem Niveau und seiner Fähigkeit, mit dieser Information während des Fluges umzugehen, einzustellen.
Ein Anfänger wird diese Funktion eher deaktivieren, da sie als zu stressig empfunden werden kann, ein fortgeschrittener Pilot wird einen Sinkalarm bei etwa -3 m/s wünschen, und ein Wettkämpfer wird es im Allgemeinen vorziehen, die Funktion auf -2 m/s einzustellen, auch wenn sie dann beim Verlassen der Thermik ausgelöst wird.
Die Nullung oder der Detektor für niedrigen Aufstieg
Dieser Sound besteht aus kurzen Modulationen, die dem Piloten schwache Aufwinde anzeigen (von -30cm/s bis zu seiner Steigrateneinstellung, Standard +20cm/s), die nicht stark genug sind, um zu rollen, aber ihm helfen werden, die nahe gelegene Thermik zu finden.
Auf dem Bild hat der Pilot in Grau die Zeroing-Funktion nicht aktiviert, während der Pilot in Grün sie aktiviert hat. Wenn er in den Bereich des schwachen Aufwindes kommt, werden die Pieptöne der Nullung aktiviert, die den Piloten dann darüber informieren, dass er sich einem Bereich mit schwachem Aufwind nähert, der noch nicht optimal zum Einrollen ist, ihn aber auffordert, aufmerksam zu bleiben, da eine stärkere Thermik in der Nähe sein könnte.
Die Lautstärke
Variometer sind oder sollten immer mit mindestens drei Lautstärken einstellbar sein, damit die Lautstärke je nach Verwendungszweck optimal angepasst werden kann. Wenn das Vario am Helm angebracht ist, z. B. bei einem Tandemflug, ist die Mindestlautstärke unauffällig und stört den Fluggast nicht.
Bei leistungsstarken Segeln oder mit einem lauten Helm bei relativem Wind wird die mittlere Lautstärke verwendet.
Schließlich ist auf dem Cockpit, in liegender Position und mit Integralhelm, eine hohe Lautstärke erforderlich.
Die Lautstärke des UltraBip (wie auch die aller STODEUS-Instrumente) kann ganz einfach über den seitlichen Knopf in diesen drei Stufen geregelt werden, und das sogar während des Fluges.
Und warum sollte man die Informationen nicht auf andere Weise weitergeben?
Andere nicht-visuelle Technologien sind möglich, wie z. B. Vibrationen.
Aber Vibrationen und erst recht Modulationen (Variationen) in den Vibrationen sind viel schwerer wahrzunehmen. Es ist nicht möglich, durch Vibrationen so viele Informationen zu vermitteln, wie der Klang enthalten kann.
Außerdem können sie sehr leicht gestört werden. Zum Beispiel verpasste Anrufe auf dem Smartphone, das vibriert, während man zu Fuß unterwegs ist.
Schließlich ist es eine Technologie, die vergleichsweise sehr viel Energie verbraucht: Man muss eine Masse (Gerät, Hand, Körper) bewegen (oder in Schwingung versetzen), während Schall die Schwingung von Luft ist (die per Definition viel leichter ist).
Da der Pilot allein für die Sicherheit seiner Flüge verantwortlich ist, kann STODEUS für diesen Artikel in keiner Weise haftbar gemacht werden. Es obliegt dem Piloten, seine eigenen Einstellungen vorzunehmen, je nach seinem fliegerischen Können und seiner Fähigkeit, diese Informationen während des Fluges zu verarbeiten.