fernglas – Das Wissenschaftsmagazin der FernUniversität

56 Periskop
Zu Boden gleiten,
Treibstoff sparen
Sinken, Flughöhe halten, sinken, Höhe halten… Bei einem
Landeanflug verringert die Flugzeugcrew die Triebwerksleistung,
dann gibt sie wieder Gas. Mehrfach. Treibstoffverbrauch,
CO 2
-Ausstoß, Wartungsaufwand der Triebwerke
und Lärm steigen. Damit Maschinen ausschließlich durch
kontinuierliche Sinkflüge (Continuous Descent Approaches,
CDAs) zu Boden gleiten können, hat Prof. Dr. Wolfram
Schiffmann mit seinem Lehrgebiet Rechnerarchitektur an
der FernUniversität in Hagen eine optimierte Anflugplanung
entwickelt: EELA (Energy Efficient Landing Approaches)
unterstützt die Crew dabei, das Flugzeug zur Flughafen-
Landebahn hinabgleiten zu lassen. Die Triebwerke sind bis
zum Endanflug im Leerlauf.
Das Land NRW fördert die Entwicklung eines Demonstrators
mit 70.000 Euro, auch die Deutsche Flugsicherung hilft
mit Daten und begleitet die Entwicklung einer geeigneten
Benutzerschnittstelle für die Fluglotsinnen und Fluglotsen.
Die Anflugplanung EELA (Energy Efficient Landing Approaches)
ist eine Weiterentwicklung des von Schiffmann in den
letzten Jahren entwickelten Engine-out Emergency Landing
Assistant (ELA). Bei diesem Notlandeassistenten geht es ebenfalls
um kontrolliertes Zu-Boden-Gleiten, jedoch bei einem
ungewollten Triebwerksausfall. ELA kooperiert mit dem Notlandeplatzfinder
ELFI (Emergency Landing Field Identification),
um die Maschine zu einer passenden Landebahn gleiten zu
lassen und dort aufzusetzen. ELA berechnet in kürzester Zeit
permanent den optimalen Gleitpfad. Ist kein geeigneter Flugplatz
erreichbar, kennt ELFIs Datenbank Notlandeplätze.
Sein neues Verfahren EELA hat Schiffmann in die
„Safe2Land“-App integriert, die auch ELA und ELFI sowie
eine Autopiloten-Komponente beinhaltet.
Prof. Schiffmann im Flugsimulator des Lehrgebietes
bei einer simulierten Notlandung
Ein FernUni-Student hat „Safe2Land“ in seiner Masterarbeit
in ein Modellflugzeug mit 1,4 Metern Spannweite
integriert. Wesentlicher Bestandteil seiner Arbeit ist ein
von ihm entwickelter Regler, der das Fluggerät entlang der
von „Safe2Land“ geplanten Notlandebahn führt. Die Analyse
von Flugdaten aus Simulationen und einem realen
Flugversuch bewies die hohe Genauigkeit des automatisierten
Gleitfluges.
Da
Weitere Informationen:
www.fernuni.de/safe2land
Damit kann je nach Flugzeugtyp ca. eine halbe Tonne CO 2
pro Landeanflug eingespart werden. Schiffmann: „Bei rund
47 Millionen Flügen von Verkehrsflugzeugen pro Jahr könnte
sich nach der Normalisierung des Flugverkehrs ein Einsparungspotenzial
von rund 23 Millionen Tonnen CO 2
ergeben.“
Nicht zuletzt erhöht EELA auch Sicherheit und Pünktlichkeit:
Die Flugslotsinnen und Fluglotsen erhalten exakte Daten, mit
denen sie die Crews besser leiten können als mit Schätzungen.
Bei EELA gleitet ein Flugzeug kontinuierlich zu
Boden (grüne Linie), während bisher zwischen Sink-
und Geradeausflug gewechselt wird (rote Linie).