Sicherer und umweltfreundlicher am Himmel unterwegs
In der EU machen die direkten Emissionen aus dem Luftverkehr etwa 3 % der gesamten Treibhausgasemissionen aus. Trotz des ständigen technologischen Fortschritts und hoher Forschungs- und Entwicklungsinvestitionen konnte die Branche die Zunahme des weltweiten Verkehrsaufkommens nicht kompensieren. Um die von Flugzeugen verursachten Emissionen und Umweltprobleme zu bewältigen, arbeitete das von der EU finanzierte Projekt ADFLICO (Adaptive flight control for advanced aircraft concepts) an der adaptiven Flugsteuerung als Schlüsseltechnologie für innovative Flugzeugkonzepte. Schwerpunkt waren dabei vor allem fehlertolerante und umweltfreundliche Luftfahrzeuge. Die Projektpartner setzten ein nichtlineares Flugzeugmodell zur Entwicklung eines Verfahren zur Onlineberechnung der Bereichsgrenzen von Trimmung und Manövrierbarkeit von Flugzeugen ein. Sie entwarfen im Folgenden einen Algorithmus zur Abschätzung dieser Enveloppen, erdachten probabilistische Methoden zur Berechnung der Trimmungsenveloppe und führten eine Analyse zur Bestimmung der entsprechenden Manövrierbarkeitseinschränkungen durch. Die Ergebnisse werden dazu beitragen, das Situationsbewusstsein der Besatzung zu steigern. Das ADFLICO-Team wandte den Algorithmus zur Abschätzung der sicheren Manövrierbereichsgrenze an und bewertete ihn. Es beurteilte auf Fluganzeigeinstrumenten angegebene Flugbereichsgrenzen, um die Reaktionsfähigkeit der Besatzung auf den Energiestatus des Flugzeugs festzustellen. Besatzungen von kommerziellen Fluggesellschaften flogen mehrere herausfordernde Anflug- und Landeszenarien. Die Resultate zeigen, dass die zusätzlichen Display-Funktionen potenziell das Situationsbewusstsein steigern, die Arbeitslast verringern, das sorgenfreie Fliegen unterstützen und Kontrollverlust vermeiden. Unter Einsatz der als Grundlage dienenden Informationen über die Flugenveloppe wurde ein effizientes sicheres Flugbereichsgrenzen-Schutzverfahren entwickelt, um ein Closed-Loop-Flugzeug mit manueller Steuerungsregeln innerhalb sicherer Bereichsgrenzen zu halten. Die entwickelten Technologien werden es den Besatzungen ermöglichen, die kritischen Elemente der Informationen darüber, was geschieht, genauer zu identifizieren, zu verarbeiten und zu verstehen, indem Feedback zum Piloten erfolgt. Hierin liegt ein Beitrag zur Unterstützung sicherer Flugzeugabläufe unter zu erwartenden und unvorhersehbaren Bedingungen. ADFLICO soll das Reisen sowohl für Besatzungen und Passagiere eines Tages sicherer machen und gleichzeitig die Umweltbelastung durch den weltweiten Luftverkehr verringern.
Schlüsselbegriffe
Flugbesatzungen, ADFLICO, adaptive Flugsteuerung, Situationsbewusstsein, Flugenveloppe, Flugcharakteristik, Flugbereichsgrenze
