PAVE II - Pilot Assistant in the Vicinity of Helipads (Wissenschaftlicher Abschlussbericht)

Abstract

Arbeitsbelastung und Komplexität im Hubschrauber-Cockpit steigen vor dem Hintergrund der Missionsdurchführung auch unter schwierigsten Wetterbedingungen und dem angestrebten operationellen Einsatz rund um die Uhr. Insbesondere während der Start- und Landephase sind die Anforderungen an den Piloten sehr hoch. Der Hubschrauber wird hier oft in unmittelbarer Nähe zu Hindernissen betrieben, befindet sich in Bodennähe mit entsprechend sicherheitskritischer Relevanz eines Triebwerksausfalls und verursacht erheblichen Lärm, der sich störend auswirkt. Der Pilot ist somit gezwungen, spezielle Flugprozeduren mit relativ großer Präzision durchzuführen, seine Instrumente intensiv zu überwachen und den Hubschrauber auch bei schlechter Sicht so präzise zu steuern, dass der Flug sicher durchgeführt wird. Zukünftige Pilotenassistenzsysteme sollen den Hubschrauberpiloten unterstützen und die Arbeitsbelastung in akzeptablen Grenzen halten, so dass der Hubschrauber nicht nur einfacher zu führen ist, sondern auch operationell effektiver, sicherer und leiser betrieben werden kann. Ziel des Nachfolgeprojektes PAVE II war sowohl die Weiterentwicklung und Integration des in PAVE I entwickelten und im Bodensystem des FHS getesteten funktionalen Prototyps eines Hubschrauber-Pilotenassistenten als auch dessen Erprobung und Bewertung im Rahmen von Flugversuchen. Im Wesentlichen wurden An- und Abflüge mit dem flugtauglich weiterentwickelten und in den FHS eingerüsteten Pilotenassistenten durchzuführen, wobei der Pilot bei der Planung und Durchführung von Standardprozeduren und lärmarmen Flugprozeduren von dem Assistenten unterstützt wurde. Weiterhin wurde erprobt, in welcher Qualität der Assistent den Hubschrauber vollautomatisch entlang der geplanten Flugbahn führen kann und wie effektiv eine Pilotenunterstützung durch den Assistenten beim manuellen Fliegen ist. Es wurde gezeigt, dass die Führungsgenauigkeit im Bereich von wenigen Metern liegt. Die durch Verwendung des Pilotenassistenten ermöglichten und gegenüber den heutigen Verfahren schwieriger zu fliegenden lärmarmen Anflugprozeduren wurden im Flug auf deren Umsetzbarkeit überprüft. Zusätzlich wurde im Rahmen einer akustischen Messkampagne überprüft, ob mit den in PAVE I entwickelten Prozeduren die angestrebte Verringerung der Lärmemission am Boden von 6 dBa im Vergleich zu ICAO-Lärmzulassungsflügen auch tatsächlich erzielt werden kann. Dieser Abschlussbericht beschreibt die wissenschaftlichen Ergebnisse der DLR-Institute Flugführung, Flugsystemtechnik, Planetenforschung und Aerodynamik und Strömungstechnik, die im Rahmen des internen DLR-Projektes PAVE II (Jan. 2006 – Okt. 2008) entstanden sind. Die diesem Projekt zugrundeliegende Aufgabenbeschreibung kann dem Projektplan entnommen werden. Ergebnisse werden nicht meilensteinorientiert dargestellt, sondern es wird versucht, im Kontext einen Gesamtüberblick über die erzielten wissenschaftlichen Ergebnisse zu geben.