Start und Landung beim A380

[TXLGuido]

Jedes Flugzeug verursacht bei Start und Landung Wirbelschleppen, die kleinen Modelle weniger, die größeren mehr. Aus diesem Grunde müßen die COntroller vor allem nach dem Start eines großen Flugzeuges wie A340, 777, 747 lange genug warten, bis sie den nächsten Jet freigeben. Wenn Sie zu wenig "Platz" lassen, können die Wirbelschleppen andere Flieger gefährden (siehe American Airlines A300 in NYC in 2001).

 

Meine Frage nun: der A380 wird sicherlich enorme Wirbelschleppen verursachen, so daß nach dem Start eines A380 noch mehr Zeit bis zum Take-Off des nächsten Flugzeugs auf der gleichen RW vergehen muß.

 

Ein Argument für einen Riesenjet wie den A380 war u.a., daß man die knappen Slots (z.B. LHR, JFK, FRA) besser nutzen kann, wenn man diese Slots an große FLugzeuge statt an kleine Flugzeuge vergibt.

 

So sollen mehr Passagier pro Stunde einen Flughafen verlassen können. Aber nun meine Frage:

 

Ich habe zwar mehr Pax in einem A380, muß aber nach dem Start eines solchen auch wesentlich länger bis nur nächsten Freigabe warten. Dadurch werden es doch insgesamt weniger verfügbare Slots pro Runway und somit u.U. weniger Passagier/Stunde.

 

Angenommen auf einer Runway gibt es derzeit max. 30 Starts pro Stunde (alle 2 Min. ein Start). Wenn während dieser Stunde nun z.B. 3 A380 abfliegen sollen und nach jedem A380 mind. 5 Minuten Zeit vergehen müßen (wie in einigen Artikeln geschrieben), dann würde sich die Gesamtzahl der möglichen Slots verringern und es wäre insgesamt nichts gewonnen, oder ?

[nabla]

AI setzt alles daran, daß der A380 in die bestehende Wirbelschleppenkategorie "HEAVY" paßt, in der auch B777, B747, A340 & Co. fliegen. Würde für den A380 tatsächlich eine neue Kategorie (z.B. SUPER-HEAVY) eingeführt mit neuen Staffelungsmindestwerten wäre der Vorteil des A380 für die Airports dahin - wie von Dir beschrieben.

 

Gruß,

 

Nabla

[Chris99]

Nach den bisherigen aussagen von AI wird die A388 nicht mehr Wirbelschleppen verursachen als eine B744. Beim Design wurde auf die Schleppen besonderen Wert gelegt.

 

In den Windkanalversuchen kann man die Schleppenbildung ja recht gut beobachten und bewerten.

[Takeoff]

Es gibt inzwischen jede Menge Artikel mit der Überschrift "Orkan hinter A380" oder so ähnlich.

Darin wird genau auf diese Problematik eingegangen.

 

Airbus kann wohl derzeit trotz aller Computersimulationen nicht allzu viel wirklich aussagekräftiges dazu beitragen, sondern ist auf die Messergebnisse in der Praxis angewiesen. Erst dann kann wohl darauf reagiert werden. Könnte also sogar passieren, dass der A380 in seiner Auslieferungsversion noch so einige "Luftleitbleche" angeklebt bekommt.

[Loran]

Die Wirbelschleppen werden in jedem Fall größer als bei der 747 sein, da sie eine Funktion der Flügelfläche sind. Bekanntlich liegt die bei A380 ja über 800 sqm. Man kann versuchen sie durch Tricks wie Winglets oder Wirbelgeneratoren zu verkleinern, aber auf das der Niveau der 747 oder 773 zu kommen halte ich für sher schwer.

[Saigor]

hmm, so weit ich weiß hängen die wirbelschleppen nicht nur von der flügelfläche ab. auch das gewicht spielt eine rolle (eine erhebliche sogar, denn nach gewicht werden die flieger im allgemeinen in light, medium u. heavy eingeteilt).

und selbst wenn man jetzt glaubt eine allgemeine formel gefunden zu haben mit der man alles 'berechnen' könne - weit gefehlt, da spielen noch ein paar parameter mit, die allerdings keinem so vollkommen klar sind, denn die B757 wäre nach formel ein medium type aircraft, wird aber aufgrund der besonders starken wakes als heavy betrachtet.

 

also einfach mal abwarten was bei der messung rauskommt wenn die kiste mal fliegt und dann weiter darüber die köpfe heißreden.

 

 

Saigor

[Loran]

Stimmt, hab diese Parameter noch vergessen:

 

Aspect Ratio (Streckung)

Taper Ratio

Wing Sweep (Pfeilung)

Wing Chord (Sehnenlänge)

Kink Position (Knick)

 

eigentlich alle geometrischen Parameter eds Flügels.

Dann weiterhin die geometrie der Winglets.

Gewicht des Fliegers geht auch rein.

 

Die Kategorien "light, medium & heavy" messen sich am MTOW, alles über 136t MTOW ist heavy.

Ich hatte auch mal was von einer neuen Kategorie "super heavy" gehört, weiss aber nicht ob das noch aktuell ist. Vielleicht hat das AI ja in den Griff bekommen...

[Gast Badmax]

Stellt sich nur die Frage ob eine neue Kategorie wirklich den Vorteil zu nichte macht.

 

Es ist doch nicht wirklich längeres Warten? Bzw, auf 2 Minuten mehr oder weniger kommt es doch nicht an.

[hinzundkunz]

wir haben von AI einige Unterlagen zum A380 bezüglich der Wirbelschleppen, unter anderem, bekommen......

klar ist, AI will ihn in die Klasse heavy stecken.....

er wiegt zwar pi mal Daumen 180 tonnen mehr als eine 744....was ja schon alleine der Kategorie heavy zuzuordnen wäre...aber wie gesagt....

 

nach ein paar testflügen bekommen wir weitere daten von AI.....dann entscheidet die DFS, wie sie mit der separation umgeht.....

 

Grüße

[Chris99]

@Badmax:

 

Es kommt ja nicht bei dem einzelnen Flieger auf die 2 min. längere Wartezeit an. Das Problem ist, dass sich die Staffelungsabstände vergrößern würden und damit natürlich die Kapazität des jeweiligen Bahnsystems nach unten geht, sprich weniger Starts und Landungen. Gerade für die Mega-Airports mit Slot-Restriktionen, auf denen der A380 größtenteils operiert, hätten damit natürlich ein Problem. Pro Flieger können natürlich mehr Paxe abgefertigt werden, aber es können weniger Flieger gehandelt werden.

[TXLGuido]

@Chris99:

 

genau das Problem sehe ich eben auch. Wenn die Staffelung zwischen zwei Starts verlängert werden muß, kann u.U. der Vorteil der größeren Anzahl an Passagieren des A380 durch insgesamt weniger Starts pro Stunde neutralisiert werden.

 

Ich bin wirklich mal gespannt, ich denke daß das Thema Wirbelschleppen noch sehr, sehr interessant werden wird. Ich denke da nicht nur an Starts, sondern auch an Landungen. Flughäfen mit engen Parallelbahnen wie FRA werden dabei u.U. Probleme im parallel versetzten Anflug kriegen.

[Flaps_full_alt]

Was ihr vergessen habt ist die Konfiguration des Fliegers.

Er produziert in Landekonfiguration mehr Schleppen als in Clean.

 

Auch eine große Staffelung ist kein Garant dafür, daß man nicht doch noch ene "geschischt" bekommt.

Waren 7 NM hinter dem 330er der EK und es hat trotzdem gerummst!

Auch bei Staffelung Medium/Medium ist es manchmal nicht zu vermeiden, das sich der Nachfolgende mal kurz links und rechts zur Seite legt.

Das Wetter spielt da auch mt rein.

[nabla]

@FF: Sorry, Dich berichtigen zu müssen: Die stärksten abgehenden Wirbel hast Du bei hohem Gewicht, geringer Speed und CLEAN-Config.

 

Gruß,

 

Nabla

[Gast Jörgi]

Auszug aus einem Interview mit Hans-Joachim Gante, Präsidialgeschäftsführer des Bundesverbands der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie (BDLI):

 

"Die Wirbelschleppen werden natürlich von jedem startenden Flugzeug erzeugt und es ist klar, dass bei der A380 die Wirbelschleppen etwas größer sein werden als zum Beispiel beim Jumbo bisher. Aber mit den entsprechenden Abständen, das betrifft ja hier im Wesentlichen die Startkonfiguration, ist dieses Risiko für andere Flugzeuge auf ein Minimum auch beschränkt. Insofern gibt es dort nichts Ungewöhnliches."

 

Quelle:

http://dradio.de/dlr/sendungen/interview_dlr/340382/

 

Ansonsten ist zu lesen:

 

"Airbus hat daher für den Airbus A380 Technologien entwickelt, die die Wirbelschleppen auch bei diesem großen Flugzeug in Grenzen halten."

 

Das dürfte wohl "Betriebsgeheimnis" sein

 

Grüsse,

Jörg

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Jörgi am 2005-01-20 13:01 ]

[Flaps_full_alt]

@ Nabla

 

Hmmm, ich dachte mit hohem Gewicht, geringer Speed und eben LDG Config.

 

Denn in Clean hast du die ja "nur" an den Tips, in LDG Config kommen die Verwirbelungen von den Klappen (am Ende der Klappenkante, ich denke du weißt was ich meine) dazu und addieren sich zu den Wirbelschleppen an den Wingtips. Dachte ich bisher zumindest.....

[Chris99]

Ich hoffe mal, meine Informationen stimmen so:

 

Die Wirbelschleppen entstehen, da an den Flügelspitzen der schnelle Luftstrom von der Oberseite auf den langsamen Luftstrom von der Unterseite trifft. Durch die Wingtips wird genau dieses deutlich reduziert.

[munich]

@ Ff u. Nabla

 

So eindeutig lassen sich weder in die eine, noch in die andere Richtung Aussagen treffen. Die Stärke der Wirbel (die anderen bereits genannten Parameter, wie Fläche, Streckung, Pfeilung, etc. vernachlässige ich hier mal)hängt in erster Linie vom Druckunterschied an der Tragfläche zwischen Ober- und Unterseite ab.

 

Es könnte nun durchaus sein, dass, wenn Du "clean" aber mit hoher Geschwindigkeit fliegst, der Druckunterschied höher ist, wie wenn Du mit "Flaps full (

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: munich am 2005-01-20 13:57 ]

[Gast]

Bis zu welchem MTOW gilt welche Einstufung (also medium, heavy etc.)?

[Loran]

@Chris99:

 

Der Grund für die Wirbel ist, wie von Munich ja schon beschrieben, der Druckunterschied zwischen Flügeloberseite und -unterseite.

Da die Luft auf der Oberseite schneller ist als an der Unterseite (durch das Profil verursacht), ist der statische Druck auch geringer über dem Flügel (da der dynamische Anteil größer ist, Totaldruck ist konstant). Fazit: der statiseh Druck ist größer unter dem Flügel. Der Druckunterschied ist so groß dass er das Flugzeug trägt. Gleichzeitig versucht nun aber, durch den Druckunterschied angeregt, die Luft diesen Unterschied auszugleichen indem sie über die Flügelspitze auf die Oberseite strömt.

Dies erhöht den induzierten Widerstand enorm und wird durch Kniffe wie Winglets oder Wirbelgeneratoren versucht zu vermindern.

 

Sieht man hier ganz gut: http://www.airliners.net/open.file/239080/L/

 

ca. 200m hinter dem linken Flügel sieht man wie der Wirbel umschlägt.

 

@XQ-NUE

 

H (Heavy) aircraft types of 136 000 kg (300 000 lb) or more;

M (Medium) aircraft types less than 136 000 kg (300 000 lb) and more than 7 000

kg (15 500 lb); and

L (Light) aircraft types of 7 000 kg (15 500 lb) or less.

 

Quelle: http://www.icao.int/anb/ais/8643/Doc8643_about.pdf

 

@munich

 

die Wirbel auf dem Bild addieren sich zusätzlich zu dem oben genannten Wirbel und verstärken den Effekt. Sie drehen alle in dieselbe Richtung auf der jeweiligen Seite.

 

gruss

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Loran am 2005-01-21 00:13 ]

[munich]

@ Loran

 

Danke für den Hinweis! Hab', nachdem Birkenstock in seinem Aufsatz und den angesprochenen Möglichkeiten der "wake turbulence Reduzierung" mit Bildern etwas sparsam ist, auf die Schnelle im Netz was gesucht und nur dies(e) kleine Bildchen gefunden, Gibt sicherlich Besseres, wenn man sorgfältiger sucht.

 

Normalerweise hast Du recht! Flaps, Fahrwerke, etc. verstärken den Wirbel.

 

In diesem Fall sollte jedoch deutlich gemacht werden, dass, wenn man es durch bauliche Maßnahmen schafft, die Wirbel, die nicht an der Tragflächenspitze entstehen, gegenläufig drehen zu lassen, diese die anderen Wirbel stören und somit abschwächen.

 

Wenn Du das Bild vergrößerst siehst Du am Anfang des roten und der blauen Wirbel kreisförmige Pfeile, die diese gegenläufige Drehung darstellen sollen. Insofern stimmt meine o.gemachte Aussage dann schon wieder.

 

Wie weit dies gediehen ist entzieht sich allerdings meiner Kenntnis.

 

Gruß

Robert

 

PS. Wo treibst Du Dich denn derzeit rum? Nix mehr Garching?

[Loran]

Servus Munich!

 

stimmt, gegenläufige Wirbel heben sich auf, wie die Amplituden von Wellen z.B. (vorrausgesetzt sie sind gleich groß). In diesem Fall können sie den Hauptwirbel abschwächen, der ist jedoch immernoch sehr groß.

 

Auf dem Bild http://www.airliners.net/open.file/239080/L/ sieht man ihn ja ganz gut. In der Mitte erkennt man auch die Kondensstreifen der A/C Packs.

Hier ist der Flügel "clean", heisst es entstehen keine Parasitärwirbel an Flaps, Fahrwerk, usw.

 

Ja, habe München für einige Zeit verlassen. Habe Dir eine PM geschickt.

Gruss & bis bald

Axel

[nabla]

@FF, munich: Den Einfluß der Klappen kann man in zwei Teile aufteilen: Zum einen kommen natürlich neue Wirbel hinzu, die man oft bei feuchtem Wetter auch gut "sehen" kann. Auf der anderen Seite fügen sie natürlich mehr Flügelfläche für das Gesamtprofil hinzu, so daß die Druckdifferenz kleiner wird, da der (Unter-)Druck auf eine größere Fläche verteilt werden kann. Der damit den Wingtips abgehende Vortex ist damit erstmal kleiner und wird auch durch die von den Klappen abgehenden Wirbeln nicht signifikant verändert.

 

So vielleicht eine populärwissenschaftliche Erklärung. Wenn es um Details geht kann ich auch gerne nochmal nachfragen. Ich stecke in zwei EU-Forschungsprojekten von Airbus und diversen Forschungsinstituten zum Thema "Wake Vortex" mit drin und habe dort recht kompetente Kontakte...

 

Gruß,

 

Nabla

[Gast Jörgi]

Ich finde dieses Thema popuärwissenschaftlich sehr interessant. Von dem EU-Forschungsprojekt ist mir bekannt, auch dass nicht zuletzt auch beim DLR Forschungen diesbezüglich gemacht wurden und werden. Mir ist in Erinnerung, dass in einem Versuch, indem ein Flugzeugmodell durch die Luft geflogen lassen wurde, die Wirbelschleppe farblich sichtbar gemacht und mit einer Hochleistungskamera gefilmt wurde. Das war im Mpeg-Format anzusehen. Leider finde ich die entsprechende Web-Adresse nicht mehr.

Nur Folgendes von dem, was ich zu diesem Thema gefunden habe, möchte ich gern einbringen:

 

Bei Airbus fand das Thema Wirbelschleppen erstmals beim A380 bereits bei der Auslegung des Flügels Berücksichtigung. Nach Angaben von Dr. Klaus Hünecke, bei Airbus Deutschland für die Wirbelforschung zuständig, wurden allgemeine Richtlinien im Hinblick auf das Nachlaufverfahren aufgestellt, zum Beispiel die Lage der Triebwerke und der Klappenenden betreffend. Zudem sollte die "Philosophie" des A340-Flügels bewahrt werden, der sich diesbezüglich des Wirbelnachlaufs als recht gelungen erwiesen hat - interessanter Weise, ohne daß beim Entwurf darauf geachtet wurde. "Beim A340 zerfällt der Wirbel schneller als bei anderen Flugzeugen", so Hünecke. Allerdings reichen die Qualitäten des A340-Flügels hinsichtlich der A380 nicht aus.

An den beim A380 vorgesehenen zusätzlichen Maßnahmen wurde und wird bei Airbus intensiv gearbeitet, sie basieren weitgehend auf Forschungsergebnissen von Dr. Hünecke. Da er plant, seine Erkenntnisse zum Patent anzumelden, sind Deteils noch nicht bekannt. Die Idee: Durch gezielt in das Wirbelsystem eingebrachte Turbulenzen soll verhindert werden, daß sich große (Rand-) Wirbel bilden. Stattdessen sollen Störturbulenzen dafür sorgen, daß sich die Zirkulation im Nachlauf frühzeitig verteilt.

Ob damit das ehrgeizige Ziel erreicht wird, mit dem A380 in Sachen Wirbelschleppen besser abzuschneiden als die deutlich leichtere Boeing 747-400, werden letztlich erst Flugversuche zeigen.

 

Quelle:

http://www.wb-on.de/Galerie/Artikel/wirbel.pdf

 

Grüsse,

Jörg

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Jörgi am 2005-01-25 10:40 ]

[munich]

@ Jörgi

 

lesen scheint nicht geraqde Deine Stärke zu sein!

 

Wenn Du eine Seite zurückblätterst und mein Post anschaust, wirst Du feststellen, dass der von Dir gepostete Link bereits vorhanden ist.

 

Aber gut, wenn Du lieber schreibst als liest - meinen Segen hast Du!

 

@ Nabla

 

Wäre nett wenn Du Deine Quellen anzapfen könntest. Ich bin da sicherlich nicht mehr ganz up to date, an dem Thema aber nach wie vor interessiert!

[mucflyer]

hier noch zwei Bilder zum Thema, welches ja schon super von Loran,Munich,NablaFlapsFull und Jörgi etc. erläutert wurde...

 

http://www.airliners.net/open.file/613921/M/

 

und vor allem dies hier:

http://www.airliners.net/open.file/296148/L/