Projekt QSTOL AP 3: Lärmarme An- u. Abflugverfahren

Abstract

Die für den QSTOL-Verkehr anvisierten Flughäfen oder -felder sollen zur Verkürzung der Gesamtreisezeit möglichst innenstadtnah angelegt sein. Hierbei ist eine möglichst verschwindende Lärmbelästigung der Anrainer durch den Flugbetrieb anzustreben. Dieses hat einerseits Einfluss auf die aeroakustische Auslegung sowohl der Flugzeugzelle als auch der gesamten Konfiguration, andererseits ist, als Aufgabe der Flugmechanik und des Luftverkehrsmanagements, die Entwicklung lärmarmer An- bzw. Abflugverfahren und eine entsprechende Rollfeldführung erforderlich. Die hierfür erforderlichen Aufgaben des Instituts für Flugsystemtechnik im Projekt QSTOL lagen im HAP 2. In diesem Arbeitspaket wird sichergestellt, dass die Vorgaben an die Flugleistungen (z.B. erforderliche Bahnlänge, Reiseflughöhe und -geschwindigkeit) eingehalten werden. Dabei muss die Fliegbarkeit in Form von guten Flugeigenschaften und die Sicherheit bei Systemausfällen (z.B. Triebwerksausfall) gewährleistet sein. Aufgrund der Forderungen nach einem niedrigen Lärmpegel im Flughafennahgebiet und einer geringen Beeinflussung der Flughafenkapazität durch das QSTOL-Flugzeug können neuartige, dreidimensionale An- und Abflugbahnen (Trajektorien) erforderlich werden. Während für den Entwurf von Flugbahnen bei konventionellen Flugzeugen noch ein relativ einfaches Simulationsmodell verwendet werden kann, ist in den QSTOL-Konfigurationen die Erweiterung des Modells um unkonventionelle Hochauftriebsmittel und/oder Triebwerkskonfigurationen nötig. Diese können wiederum neuartige Steuerungs- und Regelungsstrategien für Start und Landung erfordern, die dann zu entwickeln sind. Schließlich sollte die Fliegbarkeit anhand von einer zu entwickelnden Echtzeitsimulationen validiert werden. Da jedoch der Vorentwurf keine ausreichend große Datengrundlage zur Verfügung stellte wurde anstatt der Echtzeitsimulation eine erweiterte Flugleistung- und Sicherheitsbetrachtung für QSTOL/QICE Konfigurationen durchgeführt. Dies beinhaltete folgende Punkte: - Startstreckenbestimmung beim Start für ein USB / EBF Flugzeug (bei Triebwerksausfall) - Triebwerksausfall im Startsteigflug kurz nach dem Abheben - Landestreckenbestimmung - Durchstarten - Anflug und Landung mit ausgefallenem Triebwerk - Durchstarten mit ausgefallenem Triebwerk