Wirbelschleppen umfliegen

Wirbelschleppen umfliegen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Neues System im Flugversuch erprobt.

dlr-hangar_braunschweig_xl

© DLR

Wenn Flugzeuge fliegen, entstehen hinter ihnen von den Tragflügelspitzen ausgehende starke Wirbel, so genannte Wirbelschleppen. Diese können sicherheitsrelevante Auswirkungen auf den nachfolgenden Flugverkehr haben. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun in Flugversuchen die Weiterentwicklung eines Wirbelschleppenausweichsystems erprobt. Das System kann die potentiell gefährlichen Wirbelschleppen allein aus Wetterinformationen und den Navigationsdaten des vorausfliegenden Flugzeugs vorhersagen, mögliche Konflikte ermitteln und dazu Ausweichmanöver vorschlagen.

Darstellung unsichtbarer Wirbel auf dem Display

Bei insgesamt fünf Versuchsflügen im November und Dezember 2016 war das DLR-Forschungsflugzeug A320 ATRA (Advanced Technology Research Aircraft) für den Praxistest des neuen Ausweichsystems in der Luft. “Zunächst haben wir mit Hilfe des gleichzeitig fliegenden DLR-Versuchsflugzeugs Falcon erprobt, wie präzise die vorgeschlagenen Ausweichmanöver dessen Wirbelschleppen umgehen”, erklärt der Projektleiter Tobias Bauer vom DLR-Institut für Flugsystemtechnik. “Dafür haben wir von der Falcon genaue Informationen über Position, Geschwindigkeit sowie meteorologische Parameter empfangen, aus denen der Computer berechnet, wie sich die Wirbelschleppen im Luftraum bewegen.” Als Schnittstelle zum Piloten dient ein Display, das die Position der Wirbelschleppe anzeigt und eine alternative Flugbahn mit möglichst geringer Bahnabweichung vorschlägt.

Testfall Linienflug

Eine Software zur Wirbelprognose, entwickelt am DLR-Institut für Physik der Atmosphäre, berechnet unter Berücksichtigung des Winds, der Temperaturverteilung und der Turbulenz, wie sich die Wirbelschleppen hinter einem Flugzeug verhalten. Je weniger lokale Wetterdaten dafür bereitstehen, desto schwieriger wird die Berechnung. “Bei vier von fünf Versuchsflügen haben wir direkt die Wirbelschleppen von Flugzeugen im Linienverkehr angesteuert”, erzählt Bauer. “Diese senden heute erst einen Teil der benötigten Daten an umgebende Flugzeuge, so dass wir weitreichende Annahmen für die Vorhersage der Wirbelschleppen treffen mussten.” Die gesammelten Daten aus dem operationellen Linienverkehr bilden daher eine wertvolle Grundlage, um das System weiter zu präzisieren, nach dem die Tests mit der Falcon bereits gezeigt haben, dass der gewählte Ansatz prinzipiell gute Wirbelprognosen liefert und das Situationsbewusstsein der Piloten schärft.

Exakte Koordination

“Die Testflüge erforderten eine exakte Koordination mit dem jeweils vorausfliegenden Flugzeug”, sagt DLR-Testpilot Jens Heider von der DLR-Forschungsflugabteilung. “Mit der Falcon war das eingespielt, aber bei den kurzfristig ausgewählten Linienflugzeugen waren wir auf die Kooperation mit den Piloten verschiedenster Fluggesellschaften sowie den Fluglotsen angewiesen, die sehr gut funktionierte.” Geflogen wurden die Ausweichmanöver im Luftraum über Nordostdeutschland. Die Forschungsflugzeuge starteten und landeten am DLR-Standort Braunschweig.

Kontakt:
Falk Dambowsky
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Kommunikation, Redaktion Luftfahrt
Tel.: 02203 601-3959
Mail: falk.dambowsky@dlr.de