Ein Ansatz zur Bewertung des Konzeptes von Formationsflügen ziviler Verkehrsflugzeuge im Lufttransportsystem

Abstract

Für die Bestimmung des operationell systemweit erzielbaren Kraftstoffreduktions-Potenzials des Konzeptes des zivilen Formationsflugs wurde eine Bewertungsmethodik entwickelt. Diese beinhaltet eine integrierte Softwareumgebung zur numerischen Simulation von Formationsflügen mit Hilfe eines mit einem vereinfachten Wirbelmodell gekoppelten Trajektorienrechners. Hierzu wurden Ineffizienzmetriken definiert, mit denen sich verschiedene Formationen charakterisieren sowie hinsichtlich ihres zu erwartenden Nutzens vergleichen und bewerten lassen. Mit der entwickelten Softwareumgebung wurden exemplarisch Parametervariationen einiger ausgewählter Anwendungsfälle durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die zu erwartenden Effekte durch die verwendeten Modelle abgebildet werden. Demnach sind Formationsflüge am effektivsten, wenn sie früh auf der Gesamtstrecke und bei niedrigeren Machzahlen durchgeführt werden. Je schwerer der Leader einer Formation ist, desto höher sind die Kraftstoffeinsparungen in der Formation. Gleichzeitig steigen bei gegebener Masse des Leaders die Einsparungen ebenso mit zunehmender Masse des Followers. Die Er-gebnisse lassen den Schluss zu, dass sich auf Basis einfacherer Kennzahlen und Parameter bereits Aussagen über das zu erwartende Kraftstoffreduktions-Potenzial einer Formation treffen lassen. Hierbei kommt der Kombination aus Flugzeug-Gewichtsverhältnis und Fluggeschwindigkeit eine besondere Bedeutung zu. Die Ableitung einer entsprechenden Abbildungsfunktion soll im Rahmen weiterer detaillierter Studien erfolgen.