S. Steger, A. Knoll, M. Heni

Die Flughöhe hat bei Jet-Verkehrsflugzeugen einen wesentlichen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch. Aufgrund von ähnlichen Leistungsdaten liegt die optimale Flughöhe der meisten Flugzeuge im gleichen Höhenband, in etwa zwischen 30.000 ft und 40.000 ft. Die dementsprechend große Nachfrage nach diesem Höhenband sowie Beschränkungen, z.B. durch Flugsicherungsverfahren, führen zu Kapazitätsengpässen im entsprechenden Höhenbereich. Die Grundüberlegung des "losen" Formationsflugs ist es durch eine günstige Anordnung der Flugzeuge eine wesentlich dichtere Nutzung dieses Höhenbandes zu ermöglichen. Hierzu ist es erforderlich neue Separationsverfahren anzuwenden, neue Flugführungsprozeduren zu entwickeln und Änderungen am bisherigen Flugführungssystem der Flugzeuge einzuführen, wobei das Ziel dieser Anstrengungen jeweils ist, dies mit minimalen Veränderungen zu erreichen. Während in der Veröffentlichung "Der "lose" Formationsflug unter Flugsicherungsaspekten" [1] auf die Flugsicherungsaspekte eingegangen wird, sollen in diesem Bericht die Anforderungen aus Sicht der Flugführungssysteme betrachtet werden. Neben Grundsatzfragen zur günstigsten Formationsanordnung werden die vorhandenen Navigations- und Kommunikationsfähigkeiten betrachtet. Insbesondere soll geklärt werden, welche Abstände mit den Fähigkeiten derzeitiger Systeme realisierbar sind. Von besonderer Bedeutung ist dabei der Ausfall einzelner Komponenten, denn in diesem Fall muss es trotz verminderter Fähigkeiten des betroffenen Flugzeuges jederzeit möglich sein die Formation zu verlassen und in eine konventionelle Separation zurückzukehren, welche keine erhöhten Systemanforderungen stellt. Daneben wird auf eine mögliche Integration in die bestehende Umgebung der Flugführungssysteme eingegangen. Dies ist insbesondere wichtig, da die bisherigen Anforderungen bezüglich der Flugführungsgenauigkeit bei Verkehrsflugzeugen im Reiseflug eher gering sind.

"Altitude has a significant impact on fuel consumption in jet airliners. Due to similar performance data, the optimal cruising altitude for most aircraft lies within the same altitude band, roughly between 30,000 ft and 40,000 ft. The correspondingly high demand for this altitude band, as well as restrictions, for example, imposed by air traffic control procedures, lead to capacity bottlenecks in this altitude range. The fundamental principle of "loose" formation flying is to enable significantly denser utilization of this altitude band through a favorable arrangement of aircraft. This requires the application of new separation procedures, the development of new flight control procedures, and the introduction of modifications to the existing aircraft flight control systems, with the aim of achieving these goals with minimal changes. While the publication "Loose Formation Flying from an Air Traffic Control Perspective" [1] addresses the air traffic control aspects, this report will consider the requirements from the perspective of the flight control systems. In addition to fundamental questions regarding the most favorable formation arrangement, the existing navigation and communication capabilities are considered. In particular, the aim is to determine which separation distances are achievable with the capabilities of current systems. The failure of individual components is of particular importance, as in this case, despite the reduced capabilities of the affected aircraft, it must be possible at any time to leave the formation and return to a conventional separation, which does not place increased system demands. Furthermore, the potential integration into the existing environment of flight control systems is discussed. This is especially important because the current requirements for flight control accuracy in commercial aircraft during cruise flight are rather low."

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2012, Berlin

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2013

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201303157489

Flugführung, Formationsflug

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15.03.2013