Sextanten für die Luftfahrt

Die Probleme bei der Verwendung der astronomischen Navigation im Bereich der Luftfahrt waren wesentlich größer. Aufgrund der großen Flughöhen und Fluggeschwindigkeiten mussten spezielle Sextanten entwickelt werden.

Nur bei Luftschiffen und alten langsamen Flugzeugen mit offenem Navigatorsitz konnte man See-Sextanten mit angebautem künstlichem Horizont verwenden.
Bei geschlossenen, schnelleren Flugzeugen wurde an der Rumpfoberseite eine Glaskuppel vorgesehen (Astrodom). Bei Messungen durch den Astrodom musste jedoch die Lichtbrechung der Kuppel und bei Flugzeugen mit Druckkabine auch der Druckunterschied berücksichtigt werden.

Im weiteren Verlauf entwickelte man Periskop-Sextanten. Dabei wurde das Periskop-Rohr durch eine dreh- und schwenkbare Montierung an der Rumpfoberseite geschoben und fixiert. Die Winkelmessung mit dem schwenkbaren Indexspiegel erfolgte außen im Luftstrom. Der Astrodom war damit nicht mehr erforderlich.

Die Periskop-Sextanten wurden technisch und optisch zu einer sehr großen Perfektion gebracht und waren bis zur Ablösung durch die elektronische Navigation in den 80er-Jahren in Verwendung.

Um die Bewegungen des Flugzeuges weitgehend auszugleichen, wurden meist Messserien über ein bis zwei Minuten durchgeführt und der Mittelwert bestimmt. Die Mittelwertbildung erfolgte meist automatisch.

Bei den Luftfahrt-Sextanten erfolgt die Messwert-Anzeige vielfach digital mit mechanischem Zählwerk.

Da der natürliche Horizont bei Luftfahrt-Sextanten wegen der meist großen Flughöhen nicht verwendbar ist, war man gezwungen mit einem künstlichen Horizont zu arbeiten.


Im Laufe der Entwicklung kamen die verschiedensten Arten von künstlichen Horizonten zur Verwendung:

Flüssigkeitsspiegel
Diese einfachste und älteste Art mit einer spiegelnden Flüssigkeit in einem Behälter ist nur bei vollkommen ruhigem Standort verwendbar. Für Messungen am Schiff oder Flugzeug war diese Methode nicht geeignet. Auch konnte nur der halbe Winkel gemessen werden.

Röhrenlibelle
Bei dieser einfachen Methode wird eine Röhrenlibelle (Wasserwaage) mit einem zusätzlichen Spiegel in das Sichtfeld eingeblendet. Die senkrechte Lage des Sextanten wird dabei nicht angezeigt. Manchmal wird auch eine zweite Libelle zur Kontrolle der senkrechten Lage des Sextanten verwendet.

Dosenlibelle
Bei dieser Art wird die Blase einer Dosenlibelle entsprechend beleuchtet in das Sichtfeld eingeblendet. Zur Messung wird die Blase im Zentrum des Sichtfeldes und der Himmelkörper in der Blase zentriert. Abweichungen von der senkrechten Lage des Sextanten werden dabei angezeigt.
Die Größe der Blase ist meist verstellbar.

Pendelspiegel
Dabei wird durch einen, an einem Pendel befestigten, Spiegel ein beleuchtetes Fadenkreuz als waagrechte Bezugsebene in das Sichtfeld eingeblendet. Zur Messung wird das Fadenkreuz im Zentrum des Sichtfeldes und der Himmelskörper im Fadenkreuz zentriert. Die Messung mit dem Fadenkreuz ist genauer und einfacher als mit der Dosenlibelle. Diese Methode wurde daher auch bei den neueren Luftfahrt-Sextanten vielfach verwendet.

Kugelfall-Methode
Bei dieser Methode wird der senkrechte Fall einer Kugel zur Bestimmung der Senkrechten verwendet. Der Aufschlag der Kugel wird auf einer Schreibfläche markiert. Es können meist 10 Kugeln unmittelbar hintereinander oder einzeln zum Fall gebracht werden. Bei Messserien wird aus der Lage der Aufschlagpunkte der Mittelwert bestimmt.

Stabilisierter Kreisel
Bei diesem Sextanten werden waagrechte Bezugslinien mit einem schnell drehenden, durch die Schwerkraft stabilisierten Kreisel als künstlicher Horizont in das Sichtfeld eingeblendet. Zur Messung wird der Himmelskörper in die richtige Position zu den Horizont-Bezugslinien gebracht. Der Antrieb des Kreisels erfolgt dabei meist pneumatisch.

Flugzeug-Sextanten sind meist nur für Messungen mit künstlichem Horizont verwendbar. Manche können durch Umschaltung auch zur Messung mit natürlichem Horizont als „See-Sextanten“ verwendet werden.

Vorwort
Sextanten Seefahrt
Sextanten Luftfahrt