Glijvlucht en brandstofverbruik

Sinds enige tijd heeft de Duitse Luchtverkeersleiding DFS samen met haar klanten en partners (waaronder de Lufthansa) een project geïnitieerd, te weten “Optimized Flying”. Dit project heeft als doel de efficiëntie van het te vliegen hoogteprofiel te verbeteren en op deze manier het brandstofverbruik te verminderen. NLR heeft DFS bij dit project ondersteund door uitbreiding van haar flight analysis tool FANOMOS. Met deze uitbreidingen is DFS nu in staat om een brandstofverbruiksmodel aan te sturen en inzicht te krijgen in de verschillen van brandstofverbruik tussen traditionele en Continuous Descent Operations (CDOs).

Brandstofverbruik van vliegtuigen hangt af van verschillende factoren zoals het type vliegtuig, de motoren, de belading en het weer. Ook de luchtverkeersleiding speelt hierin een belangrijke rol. Hoe korter de route van A naar B des te minder brandstof nodig is. Dit speelt zich niet alleen af in het horizontale vlak. Ook het hoogteprofiel is erg belangrijk. Als een vliegtuig langer op kruishoogte kan blijven vliegen verbruikt het minder brandstof. Daarnaast kan de hoogte-energie tijdens de daling worden omgezet in een continu glijpad, zodat minder brandstof zal worden verbruikt. Deze naderingsprocedures worden aangeduid met CDO.

Voor een aantal Duitse luchthavens heeft de Duitse luchtverkeersleiding zodanige afspraken met de luchtvaartmaatschappijen gemaakt dat piloten zelf de dalingsprocedure kunnen bepalen. Hierdoor kunnen ze de CDO zelf uitvoeren wanneer de verkeersdrukte dit toestaat. Uit dit experiment is gebleken dat er nu veel vaker CDO naderingen worden uitgevoerd.

Aansluitend is onderzoek gedaan naar verschillen in brandstofverbruik tussen CDO en gewone naderingen. Afhankelijk van het vliegtuigtype komt hier een brandstofbesparing uit tot 100 kg per vlucht. Wanneer rekening wordt gehouden met het grote aantal vliegtuigbewegingen in een jaar levert dit een flinke kostenbesparing op. Gedurende de experimenten voor de luchthavens München, Hannover en Frankfurt leverde dit in één maand een besparing van 20 ton aan brandstof op.

Om deze brandstofverbruikscijfers te kunnen bepalen heeft het NLR haar flight analysis tool FANOMOS uitgebreid. Zo is het interessegebied opgeschaald van luchthavenniveau naar heel Duitsland waardoor binnenlandse vluchten kunnen worden gedetecteerd die de complete horizontale vliegbaan en hoogte profiel laten zien met de fases van klim, cruise en landing.

Naast opschaling van het interessegebied zijn functionele uitbreidingen doorgevoerd voor het automatisch detecteren van de fases van een vlucht. Dit betekent een automatische herkenning van patronen in een vlucht waaronder de klim, cruise, en landingsfase en eventuele horizontale (level) segmenten. Ook meer complexe patronen als continuous descent en continuous climb profiles worden hierin meegenomen. Daarnaast is de spatial analysis component verder uitgebreid waarmee nauwkeurige ruimtelijke analyses van vliegbanen mogelijk is gemaakt.

Met de recente uitbreidingen op het gebied van detectie van vluchtfases voorziet het NLR ook nieuwe mogelijkheden voor bepaling van de milieu impact en efficiëntie van een vlucht.