Påverkan på människor och miljö:Inflygning till bana 14 på Zürichs flygplats. Kredit:Empa
Inflygningen till en flygplatsbana är en verklig utmaning för piloter:minska hastigheten, förlänga klaffar och hastighetsbromsar och mycket mer – allt med så lite buller och bränsleförbrukning som möjligt. Dessutom begränsar flygledningen inflygningsprofilen och väderförhållandena är ibland bara vagt kända. Kort sagt, förutom vind och andra faktorer är flygbesättningens kompetens en nyckelfaktor för att avgöra hur väl en inflygning uppfyller alla dessa krav.
För att optimera denna process syftar DYNCAT-projektet som leds av German Aerospace Center (DLR) till att möjliggöra miljövänliga och mer enhetliga flygprofiler. Särskilt under inflygningen, genom att hjälpa piloter att konfigurera flygplanet effektivt – och samtidigt landa på ett bränslesnålt sätt:Detta innebär att jetplanets potential och kinetiska energi försvinner genom aerodynamiskt motstånd, som i sin tur kan justeras genom konfigurationen av flygplan. Helst innebär detta en inflygning utan att öka dragkraften, vilket skulle tillföra energi till flygplanet – genom att använda extra bränsle – och generera mer buller.
Nya assistansfunktioner
Som en del av projektet utvecklade teamet nya systemfunktioner ombord som stödjer piloter under inflygningen – med rekommendationer som piloterna sedan väljer att följa eller ignorera. Dessa inkluderar optimerade klaff- och landningsställsinställningar för att minska buller och bränsleförbrukning – finjusterat till det komplexa samspelet mellan alla faktorer och krav. För att visa dessa funktioners förmåga att minska buller och CO2 utsläpp genomfördes simulatorflygningar med erfarna piloter vid flyggruppen Thales i Toulouse.
Inflygningsmålet:Zürichs flygplats, bana 14. I den valda situationen instruerade flygledaren piloterna att ta en genväg i sidled under nedstigningen, vilket leder flygplanet till ett så kallat överenergitillstånd. Det betyder att den har överdriven potential och rörelseenergi som måste försvinna under inflygningen till landning – men utan att skapa onödigt buller och förbruka mer bränsle. Detta är en särskilt svår situation för piloter, där olika strategier är möjliga.
Fördelar som synliggörs på film
Forskare från Empas Laboratory for Acoustics/Noise Control har illustrerat effekterna av assistanssystemet i en video (se nedan):Det visar den akustiska effekten av två jämförbara flygningar — en med hjälp av DYNCAT och en referensflygning utan. Flygplansbullermodellen sonAIR, utvecklad på Empa, beräknade bullernivån för de två flygningarna på marken – och kvantifierade fördelarna med det nya systemet.
Generellt sett visade simuleringarna och beräkningarna att tillvägagångssätt som använder DYNCAT är tystare och förbrukar mindre bränsle. I fallet med de två varianterna i videon förbrukade "DYNCAT-flyget" 55 kg mindre bränsle från början av nedstigningen och var upp till fyra decibel tystare – en avsevärd lättnad. Trots höga krav på klimatvänligt och lågbullerflyg, varav några är motsägelsefulla, gjorde DYNCAT det möjligt att uppnå båda målen mer effektivt. + Utforska vidare