TU Berlin

Flugmechanik, Flugregelung und Aeroelastizität CREDOS

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CREDOS - Cross Wind Reduced Separation for Departure Operations

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Lupe

CREDOS ist ein für drei Jahre angelegtes EU-finanziertes Forschungsprojekt, zur Optimierung von Anflugverfahren unter Seitenwindbedingungen.

Einleitung

Visualisierte Wirbelschleppe
Visualisierte Wirbelschleppe der VFW 614-ATTAS beim Start
Lupe

Durch das stetig steigende Luftfahrtaufkommen sind bereits heute viele Großflughäfen an ihrer Auslastungsgrenze. Ein kostengünstiger Weg zur Steigerung der Start- und Landekapazitäten dieser Flughäfen wäre die flexiblere Nutzung des verfügbaren Luftraums mit Hilfe optimierter Abflugverfahren. Die derzeitigen Bestimmungen für Mindestabstände wurden im Jahre 1970 von der International Civil Aviation Organisation (ICAO) auf Basis von Flugversuchen definiert, um Unfälle aufgrund von Wirbelschleppen zu vermeiden. Die Staffelabstände wurden ohne Berücksichtigung von meteorologischen Bedingungen festgelegt. Bei An– und Abflügen bei Seitenwind bewegen sich die Wirbelschleppen des vorausfliegenden Flugzeuges deutlich schneller aus dem Abflugkorridor. Dadurch kann ein engeren Abstand zwischen aufeinander folgende Flugzeuge ermöglicht werden, ohne ihre Sicherheit zu gefährden. Deshalb bietet die zusätzliche Berücksichtigung der metrologischen Bedingungen ein großes Potenzial die Staffelung der an- und abfliegenden Flugzeuge zu reduzieren, die Flughafenkapazität zu vergrößern und Verspätungen zu vermeiden.

Ziele

Ziel des Projektes ist es zu untersuchen, ob geringere Zeitabstände zwischen abfliegenden Flugzeugen bei Seitenwindbedingung möglich sind. Dabei sind alle Faktoren zu betrachten, die den Nutzen des vorgeschlagenen Abflugverfahren beeinflussen.

Das Hauptergebnis dieses Projektes wird ein validiertes, operationell einsetzbares Konzept für reduzierte Staffelabstände bei Abflügen unter Seitenwindbedingungen sein.

Projektplan

WP1
Datensammlung
Aufgezeichnete Messdaten von Wirbelschleppen abfliegender Flugzeuge und meteorologische Daten der Flugplätze St. Louis (KSTL) und Frankfurt (EDDF) zu verschiedenen Jahreszeiten.
 
WP2
Datenauswertung & Wirbelmodellierung
Bewertung der Entwicklung von Wirbelschleppen abfliegender Flugzeuge unter verschiedenen meteorologischen Bedingungen. Existierende Wirbelmodelle werden auf die Abflüge angepasst.
WP3
Risikomodellierung & Risikoanalyse
Bestimmen der Wahrscheinlichkeit in eine Wirbelschleppe einzufliegen und Bewertung der Auswirkung mittels einer Risikoanalyse, worin die wichtigsten Einflussgrößen mittels Monte Carlo Simulation variiert werden.
WP4
Operationelles Konzept & Validation
Definition und Validation des neuen operationellen Konzeptes der engeren Staffelung von Abflügen unter Seitenwindbedingungen basierend auf der Arbeit des USA ConOpsEvaluation Teams und des europäischen Wake Vortex Concept Teams.
WP5
Interessengruppen und Marketing
Entwicklung von umfassendem Aufklärungsmaterial mit den Ergebnissen des Projektes für Flughäfen und Fluglinien. Weiterhin soll eine Fallstudie durchgeführt werden für die Anwendung des CREDOS-Konzepts am Flughafen in Madrid.

Aufgaben der TU Berlin

A330/340 Full-Flight-Simulator
A330/340 Full-Flight-Simulator an der TU Berlin
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Die TU Berlin entwickelt in WP3 ein mathematisches Modell für die Trajektorien verschiedener startender und abfliegender Flugzeuge. Dieses Modell wird unter meteorologischen Bedingungen entworfen, implementiert, verifiziert und validiert. Weiterhin werden Simulatortests mit Piloten durchgeführt, um die Aussteuerbarkeit beim Durchfliegen von Wirbelschleppen im Abflug zu untersuchen. Die Flugversuche werden an dem Full-Flight Simulator (Level D) über das ZFB (Zentrum für Flugsimulation Berlin) durchgeführt. Aus diesen Tests werden Kriterien für die Bewertung von Wirbeldurchflügen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Pilot, Flugzeug und Passagiere angeleitet. Ferner werden auf Basis der Simulatorversuche mathematische Modelle entwickelt, die das Verhalten des Piloten für standardisierte Abflugrouten abbilden. Mit Hilfe der entworfenen Modelle wird es möglich sein zu überprüfen, ob die Verfahren zur reduzierten Staffelung abfliegender Flugzeuge unter Seitenwindbedigungen alle Sicherheitsbedingungen einhalten. Die Variation der Eigangsparameter wird mittels Monte Carlo Simulation, gemäß ihrer Wahrscheinlichkeitsverteilung modelliert.

Projektpartner

  • EUROCONTROL
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
  • Airbus Deutschland GmbH (AD)
  • National Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR)
  • M3 Systems (M3S)
  • Office National d'Etudes et de Recherches Aérospatiales (ONERA)
  • Université Catholique de Louvain (UCL)
  • National Air Traffic Services (NATS)
  • Deutsche Flugsicherung GmbH (DFS)
  • Ingeniería y Economica del Transporte S.A. (INECO)
  • TU Berlin

Vorhergehende Projekte

  • Assessment of Wake Vortex Safety (S-Wake), TU Berlin
  • Wake Vortex Encounter (WVE), DFG

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