Flyplanlegging - Flight planning

For annen bruk, se Flyplan (disambiguation) .

En Tarom Boeing 737-300 og United Airlines Boeing 777-200 drosjer for å forlate London Heathrow lufthavn .

Flyplanlegging er prosessen med å lage en flyplan for å beskrive en foreslått flytur. Det innebærer to sikkerhetskritiske aspekter: drivstoffberegning, for å sikre at flyet trygt kan nå målet, og overholdelse av kravene til flytrafikkontroll , for å minimere risikoen for luftkollisjon. I tillegg ønsker flyplanleggere normalt å minimere flykostnadene ved å velge riktig rute, høyde og hastighet, og ved å laste minimum nødvendig drivstoff om bord. Air Traffic Services (ATS) bruker den ferdige flyplanen for separasjon av fly i lufttrafikkstyringstjenester, inkludert sporing og å finne tapte fly, under søk og redning (SAR) oppdrag.

Flyplanlegging krever nøyaktige værmeldinger slik at beregninger av drivstofforbruk kan redegjøre for drivstofforbrukseffekten av hode- eller medvind og lufttemperatur. Sikkerhetsforskrifter krever at flyet bærer drivstoff utover det minimum som er nødvendig for å fly fra opprinnelse til destinasjon, noe som gir mulighet for uforutsette omstendigheter eller for avledning til en annen flyplass hvis den planlagte destinasjonen blir utilgjengelig. Under tilsyn av flytrafikk må fly som flyr i kontrollert luftrom følge forhåndsbestemte ruter kjent som luftveier (i hvert fall der de er definert), selv om slike ruter ikke er like økonomiske som en mer direkte flytur. Innenfor disse luftveiene må fly opprettholde flynivåer , spesifiserte høyder vanligvis skilt vertikalt med 300 eller 610 m, avhengig av ruten som flys og kjøreretningen. Når fly med bare to motorer flyr lange avstander over hav, ørkener eller andre områder uten flyplasser, må de tilfredsstille ytterligere ETOPS -sikkerhetsregler for å sikre at de kan nå en nødflyplass hvis en motor svikter.

Å produsere en nøyaktig optimalisert flyplan krever millioner av beregninger, så kommersielle flyplanleggingssystemer bruker omfattende datamaskiner (en omtrentlig uoptimalisert flyplan kan produseres ved hjelp av en E6B og et kart på en time eller så, men det må tas mer hensyn til uforutsette omstendigheter). Når planlegging av datamaskinflyging erstattet manuell flyplanlegging for østgående flyvninger over Nord -Atlanteren, ble gjennomsnittlig drivstofforbruk redusert med omtrent 450 kg (1000 lb) per flytur, og gjennomsnittlig flytid ble redusert med omtrent 5 minutter per flytur. Noen kommersielle flyselskaper har sitt eget interne flyplanleggingssystem, mens andre bruker tjenester fra eksterne planleggere.

En lisensiert flygesender eller flyoperasjonsoffiser er lovpålagt å utføre flyplanleggings- og flyvningsoppgaver i mange kommersielle driftsmiljøer (f.eks. US FAR §121, kanadiske forskrifter). Disse forskriftene varierer fra land til land, men flere og flere land krever at flyselskapene deres ansetter slikt personell.

Oversikt og grunnleggende terminologi

Et flyplanleggingssystem kan trenge å produsere mer enn én flyplan for en enkelt flytur:

  • oppsummeringsplan for flytrafikkontroll (i FAA- og/eller ICAO -format)
  • oppsummeringsplan for direkte nedlasting til et innebygd flystyringssystem
  • detaljert plan for bruk av piloter

Det grunnleggende formålet med et flyplanleggingssystem er å beregne hvor mye turdrivstoff som er nødvendig i flynavigasjonsprosessen av et fly når man flyr fra en flyplass til en destinasjonsflyplass. Fly må også ha med seg reservebrensel for å tillate uforutsette omstendigheter, for eksempel en unøyaktig værmelding eller flytrafikkontroll som krever at et fly flyr på en lavere enn optimal høyde på grunn av overbelastning i luftveiene eller tillegg av passasjerer i siste liten hvis vekt ikke ble redegjort for da flyplanen ble utarbeidet. Måten reservedelbrenselet bestemmes på varierer sterkt, avhengig av flyselskap og lokalitet. De vanligste metodene er:

  • Amerikanske innenlandske operasjoner utført under instrumentflygeregler : nok drivstoff til å fly til det første punktet for planlagt landing, deretter fly til en alternativ flyplass (hvis værforholdene krever en alternativ flyplass), deretter i 45 minutter deretter med normal marsjfart
  • prosentandel av tiden: vanligvis 10% (dvs. en 10-timers flytur trenger nok reserve til å fly en time til)
  • prosentandel drivstoff: typisk 5% (dvs. en flyging som krever 20 000 kg drivstoff trenger en reserve på 1000 kg)

Bortsett fra noen innenlandsflyvninger i USA, har en flyplan normalt en alternativ flyplass og en destinasjonsflyplass. Den alternative flyplassen er til bruk i tilfelle destinasjonsflyplassen blir ubrukelig mens flyturen pågår (på grunn av værforhold, streik, krasj, terroraktivitet, etc.). Dette betyr at når flyet kommer nær destinasjonsflyplassen, må det fortsatt ha nok alternativt drivstoff og alternativ reserve tilgjengelig for å fly videre til den alternative flyplassen. Siden flyet ikke forventes på den alternative flyplassen, må det også ha nok drivstoff til å sirkle en stund (vanligvis 30 minutter) i nærheten av den alternative flyplassen mens et landingsspor blir funnet. USAs innenlandsflyvninger trenger ikke å ha tilstrekkelig drivstoff til å gå videre til en annen flyplass når været på destinasjonen er anslått til å være bedre enn 610 meter (610 m) tak og 3 lovmil sikt; 45-minutters reserven ved normal marsjfart gjelder imidlertid fortsatt.

Det regnes ofte som en god idé å ha alternativet et stykke unna destinasjonen (f.eks. 185 km (100 nmi; 115 mi)) slik at dårlig vær usannsynlig vil stenge både destinasjonen og den alternative; avstander på opptil 960 kilometer (520 nmi; 600 mi) er ikke ukjent. I noen tilfeller kan destinasjonsflyplassen være så avsidesliggende (f.eks. En øy i Stillehavet) at det ikke er noen alternativ flyplass. i en slik situasjon kan et flyselskap i stedet inkludere nok drivstoff til å gå rundt i 2 timer i nærheten av destinasjonen, i håp om at flyplassen vil bli tilgjengelig igjen innen den tiden.

Det er ofte mer enn én mulig rute mellom to flyplasser. Med forbehold om sikkerhetskrav, ønsker kommersielle flyselskaper generelt å minimere kostnadene ved å velge riktig rute, hastighet og høyde.

Ulike navn er gitt til vekter knyttet til et fly og/eller totalvekten til flyet på forskjellige stadier.

  • Nyttelast er totalvekten til passasjerene, bagasjen og eventuell last. Et kommersielt flyselskap tjener pengene sine ved å ta betalt for å bære nyttelast.
  • Driftsvekten tom er flyets grunnvekt når den er klar til bruk, inkludert mannskap, men unntatt all nyttelast eller brukbart drivstoff .
  • Null drivstoffvekt er summen av driftsvekten tom og nyttelast - det vil si lasten til et fly, unntatt brukbart drivstoff.
  • Rampvekt er vekten til et fly ved terminalbygningen når det er klart for avreise. Dette inkluderer null drivstoffvekt og alt nødvendig drivstoff.
  • Bremsefrigivelsesvekt er vekten til et fly ved starten av en rullebane, like før bremsen slippes for start . Dette er rampevekten minus drivstoff som brukes til drosje . Store flyplasser kan ha rullebaner som er omtrent 3 kilometer lange, så bare å drosje fra terminalen til enden av rullebanen kan forbruke opptil tonn drivstoff. Etter taxiing stiller piloten linjen til flyet med rullebanen og setter på bremsene. Ved mottak av klarering starter piloten motorene og slipper bremsene for å begynne å akselerere langs rullebanen som forberedelse til start.
  • Startvekt er vekten til et fly når det tar av et stykke langs en rullebane. Få flyplanleggingssystemer beregner den faktiske startvekten; I stedet regnes drivstoffet som brukes til å ta av som en del av drivstoffet som brukes til å klatre opp til normal cruisehøyde.
  • Landingsvekt er vekten til et fly når det lander på destinasjonen. Dette er bremsefrigivelsesvekten minus brennstoffet som ble brent. Den inkluderer null drivstoffvekt, ubrukelig drivstoff, og alt alternativt, holdbart og reservebrensel.

Når tomotorsfly flyr over hav, ørkener og lignende, må ruten planlegges nøye slik at flyet alltid kan nå en flyplass, selv om en motor svikter. De gjeldende reglene er kjent som ETOPS (ExTended range OPerationS). Den generelle påliteligheten til den spesifikke flytypen og dens motorer og flyselskapets vedlikeholdskvalitet tas i betraktning når man spesifiserer hvor lenge et slikt fly kan fly med bare én motor i drift (vanligvis 1-3 timer).

Flyplanleggingssystemer må kunne takle fly som flyr under havnivå, noe som ofte vil resultere i en negativ høyde. For eksempel har Amsterdam Schiphol lufthavn en høyde på -3 meter. Overflaten til Dødehavet er 417 meter under havoverflaten, så lavnivåflyging i denne nærheten kan være godt under havnivået.

Måleenhet

Flyplaner blander metriske og ikke-metriske måleenheter. De bestemte enhetene som brukes kan variere etter fly, flyselskap og plassering på tvers av et fly.

Siden 1979 har International Civil Aviation Organization (ICAO) anbefalt en enhet av måleenheter innen luftfart basert på International System of Units (SI). Siden 2010 anbefaler ICAO å bruke:

En oppsigelsesdato for fullføring av beregningen er imidlertid ikke fastslått. Selv om SI-enheter teknisk sett er foretrukket, er forskjellige ikke-SI-enheter fortsatt i utbredt bruk innen kommersiell luftfart:

Avstandsenheter

Avstander måles nesten alltid i nautiske mil , beregnet i en høyde på 9 800 m, kompensert for at jorden er en oblat sfæro i stedet for en perfekt sfære. Luftfartskart viser alltid avstander som avrundet til nærmeste nautiske mil, og dette er avstandene som vises på en flyplan. Flyplanleggingssystemer må kanskje bruke de ugrunnede verdiene i sine interne beregninger for bedre nøyaktighet.

Drivstoff enheter

Drivstoffmåling vil variere på målerne som er montert på et bestemt fly. Den vanligste enheten for drivstoffmåling er kilo; andre mulige tiltak inkluderer pund, britiske gallons, amerikanske gallons og liter. Når drivstoff måles etter vekt, blir det tatt hensyn til den spesifikke tyngdekraften til drivstoffet som brukes ved kontroll av tankens kapasitet.

Det har vært minst en gang et fly gikk tom for drivstoff på grunn av en feil ved konvertering mellom kilo og pund. I dette spesielle tilfellet klarte flybesetningen å gli til en rullebane i nærheten og lande trygt (rullebanen var en av to på en tidligere flyplass som deretter ble brukt som en dragstrip ).

Mange flyselskaper ber om at drivstoffmengdene avrundes til et multiplum på 10 eller 100 enheter. Dette kan forårsake noen interessante avrundingsproblemer, spesielt når delsummer er involvert. Sikkerhetsspørsmål må også tas i betraktning når du skal avgjøre om du vil runde opp eller ned.

Høydenheter

Høyden til et fly er basert på bruk av en trykkhøydemåler (se flynivå for flere detaljer). Høyden som er sitert her er dermed de nominelle høyder under standard temperatur- og trykkforhold i stedet for de faktiske høyder. Alle fly som opererer på flynivåer kalibrerer høydemetre til samme standardinnstilling uavhengig av det faktiske havnivåstrykket, så det oppstår liten risiko for kollisjon.

I de fleste områdene er høyden rapportert som et multiplum på 30 fot, dvs. A025 er nominelt 760 meter. Ved cruising i større høyder adopterer fly flynivåer (FL). Flynivåer er høyder korrigert og kalibrert mot International Standard Atmosphere (ISA). Disse uttrykkes som en tresifret gruppe, f.eks. FL320 er 9 800 m ISA.

I de fleste områder er den vertikale separasjonen mellom fly enten 300 eller 610 m.

I Russland, Kina og noen nærområder måles høyder i meter. Den vertikale separasjonen mellom fly er enten 300 meter eller 600 meter (ca. 1,6% mindre enn 1000 eller 2000 fot).

Fram til 1999 var den vertikale separasjonen mellom fly som flyr i store høyder på samme luftvei 610 meter. Siden den gang har det vært en trinnvis introduksjon rundt verden med redusert minimum for vertikal separasjon (RVSM). Dette reduserer den vertikale separasjonen til 300 meter mellom flygenivåene 290 og 410 (de eksakte grensene varierer litt fra sted til sted). Siden de fleste jetfly opererer mellom disse høyder, dobler dette tiltaket effektivt den tilgjengelige luftveikapasiteten. For å bruke RVSM må fly ha sertifiserte høydemetre, og autopiloter må oppfylle mer nøyaktige standarder.

Hastighetsenheter

Fly som cruiser i lavere høyder bruker normalt knop som primærhastighetsenhet, mens fly som er høyere (over Mach Crossover Altitude) normalt bruker Mach -nummer som primærhastighetsenhet, selv om flyplaner ofte også inkluderer den tilsvarende hastigheten i knop (konverteringen inkluderer godtgjørelse for temperatur og høyde). I en flyplan betyr et Mach -antall "Point 82" at flyet reiser med 0,820 (82%) av lydens hastighet .

Den utbredte bruken av globale posisjoneringssystemer (GPS) gjør at cockpitnavigasjonssystemer kan gi lufthastighet og bakkehastighet mer eller mindre direkte.

En annen metode for å oppnå hastighet og posisjon er treghetsnavigasjonssystemet (INS), som holder styr på bilens akselerasjon ved hjelp av gyroskoper og lineære akselerometre; denne informasjonen kan deretter integreres i tide for å oppnå hastighet og posisjon, så lenge INS var riktig kalibrert før avreise. INS har vært til stede i sivil luftfart i noen tiår og brukes mest i mellomstore til store fly ettersom systemet er ganske komplekst.

Hvis verken GPS eller INS brukes, er følgende trinn nødvendig for å få informasjon om hastighet:

Masseenheter

Vekten til et fly måles oftest i kilo, men kan noen ganger måles i pund, spesielt hvis drivstoffmålere er kalibrert i pund eller liter. Mange flyselskaper ber om at vektene avrundes til et multiplum på 10 eller 100 enheter. Stor omhu er nødvendig ved avrunding for å sikre at fysiske begrensninger ikke overskrides.

Når du snakker uformelt om en flyplan, kan omtrentlige vekter av drivstoff og/eller fly refereres til i tonn . Dette "tonn" er generelt enten et tonn eller et britisk langt tonn , som er forskjellig med mindre enn 2%, eller et kort tonn , som er omtrent 10% mindre.

Beskriv en rute

En rute er en beskrivelse av stien etterfulgt av et fly når du flyr mellom flyplasser. De fleste kommersielle flyreiser vil reise fra en flyplass til en annen, men private fly, kommersielle sightseeingturer og militære fly kan gjøre en sirkulær eller ut-og-tilbake-reise og lande på samme flyplass som de tok av.

Komponenter

Fly flyr på luftveier under ledelse av flytrafikkontroll. En luftvei har ingen fysisk eksistens, men kan betraktes som en motorvei på himmelen. På en vanlig motorvei bruker biler forskjellige baner for å unngå kollisjoner, mens på en luftvei flyr fly på forskjellige flynivåer for å unngå kollisjoner. Man kan ofte se fly passere rett over eller under sine egne. Diagrammer som viser luftveier publiseres og oppdateres vanligvis hver fjerde uke, sammenfallende med AIRAC -syklusen. AIRAC (Aeronautical Information Regulation and Control) skjer hver fjerde torsdag, når hvert land publiserer sine endringer, som vanligvis gjelder luftveiene.

Hver luftvei starter og slutter på et veipunkt , og kan også inneholde noen mellomliggende veipunkter. Veipunkter bruker fem bokstaver (f.eks. PILOX), og de som dobler som ikke-retningsbestemte beacons bruker tre eller to (TNN, WK). Airways kan krysse eller bli med på et veipunkt, slik at et fly kan bytte fra en luftvei til en annen på slike punkter. En komplett rute mellom flyplasser bruker ofte flere luftveier. Når det ikke er en passende luftvei mellom to veipunkter, og bruk av luftveier vil resultere i en noe rundkjøringsrute, kan flytrafikk tillate en direkte veipunkt-til-veipunktruting, som ikke bruker en luftvei (ofte forkortet i flyplaner som "DCT ").

De fleste veipunkter er klassifisert som obligatoriske rapporteringspunkter; det vil si at piloten (eller det innebygde flystyringssystemet ) rapporterer flyets posisjon til flytrafikkontrollen når flyet passerer et veipunkt. Det er to hovedtyper veipunkter:

  • Et navngitt veipunkt vises på luftfartskart med kjent breddegrad og lengdegrad. Slike veipunkter over land har ofte et tilhørende radiofyr, slik at piloter lettere kan sjekke hvor de er. Nyttige navngitte veipunkter er alltid på en eller flere luftveier.
  • Et geografisk veipunkt er en midlertidig posisjon som brukes i en flyplan, vanligvis i et område der det ikke er navngitte veipunkter (f.eks. De fleste hav på den sørlige halvkule). Flytrafikkontroll krever at geografiske veipunkter har breddegrader og lengdegrader som er et helt antall grader.

Vær oppmerksom på at luftveiene ikke kobles direkte til flyplasser.

  • Etter start følger et fly en avgangsprosedyre ( standard instrumentavgang eller SID), som definerer en bane fra en flyplassbane til et veipunkt på en luftvei, slik at flyet kan bli med i luftveisystemet på en kontrollert måte. Det meste av stigningsdelen av et fly vil finne sted på SID.
  • Før landing følger et fly en ankomstprosedyre ( standard terminal ankomstrute , eller STAR), som definerer en bane fra et veipunkt på en luftvei til en flyplassbane, slik at flyet kan forlate luftveisystemet på en kontrollert måte. Mye av nedstigningsdelen av et fly vil finne sted på et STAR.
Flyruter mellom Los Angeles og Tokyo følger omtrent en direkte stor sirkelrute (øverst), men bruk jetstrømmen (nederst) når du går østover

Spesielle ruter kjent som havspor brukes over noen hav, hovedsakelig på den nordlige halvkule, for å øke trafikkapasiteten på travle ruter. I motsetning til vanlige luftveier, som endres sjelden, endres havspor to ganger om dagen for å dra fordel av gunstig vind. Flyreiser med jetstrømmen kan være en time kortere enn de som går mot den. Havspor kan starte og slutte omtrent 100 miles offshore ved navngitte veipunkter, som en rekke luftveier kobler seg til. Spor over nordhav er egnet for øst -vest eller vest -øst -flyvninger, som utgjør hoveddelen av trafikken i disse områdene.

Komplette ruter

Det er en rekke måter å konstruere en rute på. Alle scenarier som bruker luftveier bruker SID og STAR for avreise og ankomst. Enhver omtale av luftveier kan inneholde et svært lite antall "direkte" segmenter for å tillate situasjoner når det ikke er noen praktiske luftveiskryss. I noen tilfeller kan politiske hensyn påvirke valg av rute (f.eks. Fly fra ett land kan ikke overflyve et annet land).

  • Luftvei (r) fra opprinnelse til destinasjon. De fleste flyreiser over land faller i denne kategorien.
  • Luftvei (r) fra opprinnelse til en havkant, deretter et havspor, deretter luftveier fra havkanten til destinasjonen. De fleste flyvninger over nordlige hav faller i denne kategorien.
  • Luftvei (r) fra opprinnelse til en havkant, deretter et frittflytende område over et hav, deretter luftveier fra havkanten til destinasjonen. De fleste flyvninger over sørlige hav faller i denne kategorien.
  • Fritt flyområde fra opprinnelse til destinasjon. Dette er en relativt uvanlig situasjon for kommersielle flyreiser.

Selv i et friluftsområde krever lufttrafikkontrollen fremdeles en posisjonsrapport omtrent en gang i timen. Flyplanleggingssystemer organiserer dette ved å sette inn geografiske veipunkter med passende intervaller. For et jetfly er disse intervallene 10 lengdegrad for østgående eller vestgående flyvninger og 5 breddegrader for nordgående eller sørgående flyvninger. I friluftsområder følger kommersielle fly normalt et minstetidsspor for å bruke så lite tid og drivstoff som mulig. En flott sirkelrute ville ha den korteste bakken, men det er lite sannsynlig at den har den korteste luftavstanden på grunn av effekten av hode- eller medvind. Et flyplanleggingssystem må kanskje utføre betydelig analyse for å bestemme en god rute med fri flytur.

Drivstoffberegning

Beregning av drivstoffbehov (spesielt trippelbrensel og reservebrensel) er det mest sikkerhetskritiske aspektet ved flyplanlegging. Denne beregningen er litt komplisert:

  • Drivstoffforbrenningshastigheten avhenger av omgivelsestemperatur, flyhastighet og flyhøyde, ingen av dem er helt forutsigbare.
  • Brennstoffforbrenningshastigheten avhenger også av flyets vekt, som endres etter hvert som drivstoffet brennes.
  • Noen iterasjoner er generelt nødvendig på grunn av behovet for å beregne gjensidige avhengige verdier. For eksempel blir reservebrensel ofte beregnet som en prosentandel av trippeldrivstoff, men turdrivstoff kan ikke beregnes før flyets totale vekt er kjent, og dette inkluderer vekten av reservebrenselet.

Betraktninger

Drivstoffberegning må ta mange faktorer i betraktning.

  • Værvarsel
Lufttemperaturen påvirker effektiviteten/drivstofforbruket til flymotorer. Vinden kan gi en mot- eller medvindskomponent, som igjen vil øke eller redusere drivstofforbruket ved å øke eller redusere luftavstanden som skal flys.
Etter avtale med International Civil Aviation Organization er det to nasjonale værsentre - i USA, National Oceanic and Atmospheric Administration , og i Storbritannia, Met Office - som gir verdensomspennende værmeldinger for sivil luftfart i et format som er kjent som GRIB -vær . Disse prognosene blir vanligvis utgitt hver 6. time og dekker de påfølgende 36 timene. Hver 6-timers prognose dekker hele verden ved hjelp av rutenettpunkter med intervaller på 75 nautiske mil (139 km) eller mindre. Ved hvert gitterpunkt leveres vindhastigheten, vindretningen, lufttemperaturen i ni forskjellige høyder mellom 4500 og 55 000 fot (1400 og 16 800 m).
Fly flyr sjelden nøyaktig gjennom værnettpunktene eller i de nøyaktige høyder som værmeldinger er tilgjengelige, så en form for horisontal og vertikal interpolasjon er generelt nødvendig. For intervaller på 75 nautiske mil (139 km) er lineær interpolasjon tilfredsstillende. GRIB -formatet erstattet det tidligere ADF -formatet i 1998–99. ADF-formatet brukte intervaller på 300 nautiske mil (560 km); dette intervallet var stort nok til å gå glipp av noen stormer helt, så beregninger ved bruk av ADF-spådd vær var ofte ikke like nøyaktige som de som kan produseres ved hjelp av GRIB-spådd vær.
  • Ruter og flynivåer
Den bestemte ruten som skal flys bestemmer bakken som skal dekkes, mens vinden på den ruten bestemmer luftavstanden som skal flys. Hver mellomveipunktdel av en luftvei kan ha forskjellige regler for hvilke flynivåer som kan brukes. Total flyvekt til enhver tid bestemmer det høyeste flynivået som kan brukes. Cruise på et høyere flynivå krever generelt mindre drivstoff enn på et lavere flynivå, men ekstra stigningsdrivstoff kan være nødvendig for å komme opp til det høyere flynivået (det er dette ekstra stigningsdrivstoffet og de forskjellige drivstofforbrukshastigheten som forårsaker diskontinuiteter).
  • Fysiske begrensninger
Nesten alle vektene nevnt ovenfor i "Oversikt og grunnleggende terminologi" kan være underlagt minimums- og/eller maksimumsverdier. På grunn av belastning på hjulene og understellet ved landing kan den maksimale sikre landingsvekten være betydelig lavere enn den maksimale sikre bremsefrigivelsesvekten. I slike tilfeller kan et fly som støter på en nødssituasjon og må lande umiddelbart etter avgang måtte sirkle en stund for å bruke opp drivstoff, eller ellers kaste ut noe drivstoff, eller ellers lande det umiddelbart og risikere at understellet kollapser.
Videre har drivstofftankene en maksimal kapasitet. Noen ganger finner kommersielle flyplanleggingssystemer ut at det er blitt bedt om en umulig flyplan. Flyet kan umulig nå den tiltenkte destinasjonen, selv uten last eller passasjerer, siden drivstofftankene ikke er store nok til å holde mengden drivstoff som trengs; Det ser ut til at noen flyselskaper til tider er overoptimistiske og kanskje håper på en (veldig) sterk medvind.
  • Drivstofforbruk
Drivstofforbruket for flymotorer avhenger av lufttemperaturen, høyden målt ved lufttrykk, flyvekt, flyhastighet i forhold til luften og eventuelt økt forbruk sammenlignet med splitter nye motorer på grunn av motoralder og/eller dårlig vedlikehold (et flyselskap kan estimere denne nedbrytningen ved å sammenligne faktisk med forventet drivstoffforbrenning). Vær oppmerksom på at et stort fly, for eksempel en jumbo-jet, kan brenne opptil 80 tonn drivstoff på en 10-timers flytur, så det er en betydelig vektendring under flyturen.

Beregning

Vekten av drivstoff utgjør en betydelig del av flyets totale vekt, så enhver drivstoffberegning må ta hensyn til vekten av drivstoff som ennå ikke er brent. I stedet for å prøve å forutsi drivstoffbelastningen som ennå ikke er brent, kan et flyplanleggingssystem håndtere denne situasjonen ved å jobbe bakover langs ruten, starte på alternativet, gå tilbake til destinasjonen og deretter gå tilbake veipunkt for veipunkt til opprinnelsen.

En mer detaljert oversikt over beregningen følger. Det kreves vanligvis flere (muligens mange) iterasjoner, enten for å beregne gjensidige avhengige verdier som reservebrensel og trippeldrivstoff, eller for å takle situasjoner der noen fysiske begrensninger er overskredet. I sistnevnte tilfelle er det vanligvis nødvendig å redusere nyttelasten (mindre last eller færre passasjerer). Noen flyplanleggingssystemer bruker utførlige systemer med omtrentlige ligninger for samtidig å estimere alle nødvendige endringer; dette kan redusere antallet iterasjoner som er nødvendig.

Hvis et fly lander på alternativet, kan det i verste fall antas å ikke ha drivstoff igjen (i praksis vil det være nok reservebrensel igjen til å i det minste drosje av rullebanen). Derfor kan et flyplanleggingssystem beregne alternativt drivstoff på grunnlag av at den endelige flyvekten er null drivstoffvekt. Siden flyet sirkler mens du holder, er det ikke nødvendig å ta hensyn til vind for denne eller noen annen beholdningsberegning.
For flyvningen fra destinasjon til alternativ kan et flyplanleggingssystem beregne alternativt trippeldrivstoff og alternativt reservebrensel på grunnlag av at flyets vekt ved å nå alternativet er null drivstoffvekt pluss alternativ holdning.
Et flyplanleggingssystem kan deretter beregne enhver destinasjonsholdning på grunnlag av at den endelige flyvekten er null drivstoffvekt pluss alternativ holdning pluss alternativt drivstoff pluss alternativ reserve.
For flyturen fra opprinnelse til destinasjon kan vekten ved ankomst til destinasjonen tas som null drivstoffvekt pluss alternativ beholdning pluss alternativt drivstoff pluss alternativ reserve pluss destinasjonsholdning. Et flyplanleggingssystem kan deretter jobbe tilbake langs ruten, beregne turdrivstoffet og reservebrenselet ett veipunkt om gangen, med drivstoffet som kreves for hvert mellomveipunktsegment som en del av flyets vekt for det neste segmentet som skal beregnes.
På hvert trinn og/eller ved slutten av beregningen må et flyplanleggingssystem utføre kontroller for å sikre at fysiske begrensninger (f.eks. Maksimal tankkapasitet) ikke er overskredet. Problemer betyr at enten flyets vekt må reduseres på en eller annen måte, eller at beregningen må forlates.

En alternativ tilnærming til drivstoffberegning er å beregne alternativt og holdbart drivstoff som ovenfor og få et estimat av det totale drivstoffbehovet, enten basert på tidligere erfaring med den ruten og flytypen, eller ved å bruke en omtrentlig formel; ingen av metodene kan ta mye hensyn til været. Beregningen kan deretter fortsette langs ruten, veipunkt for veipunkt. Når du kommer til destinasjonen, kan det faktiske turdrivstoffet sammenlignes med det estimerte turdrivstoffet, et bedre estimat og beregningen gjentas etter behov.

Kostnadsreduksjon

Hovedartikkel: kostnadsreduksjon

Kommersielle flyselskaper ønsker generelt å holde kostnaden for et fly så lavt som mulig. Det er tre hovedfaktorer som bidrar til kostnaden:

  • den mengde av drivstoff som er nødvendig (for å komplisere saken, kan drivstoffet koste forskjellige mengder ved forskjellige lufthavner),
  • faktisk flytid påvirker avskrivningskostnader, vedlikeholdsplaner og lignende,
  • overflytningsavgifter pålegges av hvert land flyet flyr over (ideelt sett for å dekke kostnadene for lufttrafikkontroll).

Ulike flyselskaper har forskjellige oppfatninger om hva som utgjør en billigste flyreise:

  • minst kostnad bare basert på tid
  • minst kostnad kun basert på drivstoff
  • minst kostnad basert på en balanse mellom drivstoff og tid
  • minst kostnad basert på drivstoffkostnader og tidskostnader og gebyrer for overflyging

Grunnleggende forbedringer

For en gitt rute kan et flyplanleggingssystem redusere kostnadene ved å finne den mest økonomiske hastigheten i en gitt høyde og ved å finne den (e) beste høyden (r) som skal brukes basert på det forutsagte været . Slik lokal optimalisering kan gjøres på et veipunkt-for-veipunkt-grunnlag.

Kommersielle flyselskaper vil ikke at et fly skal bytte høyde for ofte (blant annet kan det gjøre det vanskeligere for kabinpersonalet å servere måltider), så de angir ofte en minimumstid mellom optimaliseringsrelaterte flynivåendringer. For å klare slike krav må et flyplanleggingssystem være i stand til ikke-lokal høydeoptimalisering ved samtidig å ta hensyn til en rekke veipunkter, sammen med drivstoffkostnadene for eventuelle korte stigninger som kan kreves.

Når det er mer enn én mulig rute mellom opprinnelses- og destinasjonsflyplassene, blir oppgaven for et flyplanleggingssystem mer komplisert, siden det nå må vurdere mange ruter for å finne den beste tilgjengelige ruten. Mange situasjoner har titalls eller til og med hundrevis av mulige ruter, og det er noen situasjoner med over 25 000 mulige ruter (f.eks. London til New York med gratis flytur under banesystemet). Mengden beregning som kreves for å lage en nøyaktig flyplan er så stor at det ikke er mulig å undersøke alle mulige ruter i detalj. Et flyplanleggingssystem må ha en rask måte å kutte antall muligheter ned til et håndterbart antall før det foretas en detaljert analyse.

Reservereduksjon

Fra en regnskapsførers synspunkt koster tilførsel av reservebrensel penger (drivstoffet som trengs for å bære det forhåpentligvis ubrukte reservebrenselet). Teknikker kjent på forskjellige måter som gjenvinning , omlevering eller beslutningspunktsprosedyre er utviklet, noe som kan redusere mengden reservebrensel som trengs samtidig som alle nødvendige sikkerhetsstandarder opprettholdes . Disse teknikkene er basert på å ha en spesifisert mellomflyplass som flyvningen kan omdirigere til om nødvendig; I praksis er slike avvik sjeldne. Bruken av slike teknikker kan spare flere tonn drivstoff på lange flyreiser, eller det kan øke nyttelasten med et lignende beløp.

En plan for flyturer har to destinasjoner. Den endelige destinasjonsflyplassen er dit flyet egentlig skal, mens den opprinnelige destinasjonsflyplassen er dit flyet vil vende seg til hvis det brukes mer drivstoff enn forventet i løpet av den tidlige delen av flyturen. Veipunktet der beslutningen tas om hvilken destinasjon du skal gå til kalles reclear fix eller beslutningspunkt . Når vi når dette veipunktet, gjør flybesetningen en sammenligning mellom faktisk og forutsagt drivstoffforbrenning og sjekker hvor mye reservebrensel som er tilgjengelig. Hvis det er tilstrekkelig reservebrensel, kan flyet fortsette til den endelige destinasjonsflyplassen; ellers må flyet omdirigere til den opprinnelige destinasjonsflyplassen.

Den opprinnelige destinasjonen er plassert slik at mindre reservebrensel er nødvendig for en flytur fra opprinnelsen til den opprinnelige destinasjonen enn for en flytur fra opprinnelsen til sluttdestinasjonen. Under normale omstendigheter brukes det faktisk lite om noen av reservebrenselet, så når flyet når gjenvinningsfiksen, har det (nesten) alt det opprinnelige reservebrenselet om bord, noe som er nok til å dekke flyet fra gjenvinningsfiksen til endelige destinasjon.

Ideen om reclear flyreiser ble først publisert i Boeing Airliner (1977) av Boeing ingeniører David Arthur og Gary Rose . Det originale papiret inneholder mange magiske tall knyttet til den optimale plasseringen av reclear fix og så videre. Disse tallene gjelder bare for den spesifikke flytypen som vurderes, for en bestemt reserveprosent, og tar ikke hensyn til været. Drivstoffbesparelsen på grunn av reclear avhenger av tre faktorer:

  • Maksimal oppnåelig besparelse avhenger av plasseringen av reclear fix. Denne posisjonen kan ikke bestemmes teoretisk siden det ikke er noen eksakte ligninger for trippbrensel og reservebrensel. Selv om det kunne bestemmes nøyaktig, er det kanskje ikke et veipunkt på rett sted.
  • En faktor identifisert av Arthur og Rose som hjelper til med å oppnå maksimal besparelse, er å ha en første destinasjon plassert slik at nedstigningen til den opprinnelige destinasjonen starter umiddelbart etter den reclear fixen. Dette er fordelaktig fordi det minimerer reservebrenselet som trengs mellom reclear fix og initial destinasjon, og dermed maksimerer mengden reserve drivstoff som er tilgjengelig ved reclear fix.
  • Den andre faktoren som også er nyttig er plasseringen av den første alternative flyplassen.

Legge inn suboptimale planer

Til tross for all innsats for å optimalisere flyplaner, er det visse omstendigheter der det er fordelaktig å legge inn suboptimale planer. I travelt luftrom med en rekke konkurrerende fly kan de optimale rutene og foretrukne høyder overtegnes. Dette problemet kan være verre i travle perioder, for eksempel når alle ønsker å ankomme en flyplass så snart den åpner for dagen. Hvis alle flyene legger inn optimale flyplaner for å unngå overbelastning, kan lufttrafikkontrollen nekte tillatelse til noen av flyplanene eller forsinke de tildelte startplassene. For å unngå dette kan en suboptimal flyplan legges inn, som ber om en ineffektiv lav høyde eller en lengre, mindre overbelastet rute.

En gang i lufta er en del av pilotens jobb å fly så effektivt som mulig, slik at han/hun kan prøve å overbevise flytrafikkontrollen slik at de kan fly nærmere den optimale ruten. Dette kan innebære å be om et høyere flynivå enn i planen eller be om en mer direkte ruting. Hvis den behandlingsansvarlige ikke umiddelbart er enig, kan det være mulig å be om av og til til de gir seg. Alternativt, hvis det er rapportert om dårlig vær i området, kan en pilot be om klatring eller sving for å unngå vær.

Selv om piloten ikke klarer å gå tilbake til den optimale ruten, kan fordelene ved å få lov til å fly oppveie kostnadene for den suboptimale ruten.

VFR -flyreiser

Selv om VFR -flyvninger ofte ikke krever å sende inn en flyplan (kilde?), Er det fortsatt nødvendig med en viss planlegging. Kapteinen må sørge for at det er nok drivstoff om bord for turen og tilstrekkelig reservebrensel for uforutsette omstendigheter. Vekt og tyngdepunkt må holde seg innenfor grensene under hele flyet. Kapteinen må utarbeide en alternativ flyplan for når landing på den opprinnelige destinasjonen ikke er mulig.

I Canada heter det imidlertid i forskriften at "... ingen sjefpilot skal operere et fly i VFR-flyvning med mindre det er lagt inn en VFR-flyplan eller en VFR-flyrute, bortsett fra når flyvningen utføres innen 25 NM fra avgangsflyplassen. "

Tilleggsfunksjoner

Utover de forskjellige kostnadsreduksjonstiltakene nevnt ovenfor, kan flyplanleggingssystemer tilby ekstra funksjoner for å tiltrekke og beholde kunder:

  • Andre ruter
Mens det utarbeides en flyplan for en bestemt rute, kan det hende at flysendere vil vurdere alternative ruter. Et flyplanleggingssystem kan produsere sammendrag for, for eksempel, de neste 4 beste rutene, som viser null drivstoffvekt og totalt drivstoff for hver mulighet.
  • Reclear utvalg
Det kan være flere mulige reparasjonsrettelser og innledende destinasjoner, og hvilken som er best, avhenger av været og null drivstoffvekt. Et flyplanleggingssystem kan analysere hver mulighet og velge det som er best for denne flyturen.
  • Hva hvis sammendrag
På overbelastede ruter kan flykontrollen kreve at et fly flyr lavere eller høyere enn optimalt. Den totale vekten av passasjerer og last er kanskje ikke kjent på det tidspunktet flyplanen utarbeides. For å tillate disse situasjonene kan et flyplanleggingssystem produsere sammendrag som viser hvor mye drivstoff som ville trengs hvis flyet er litt lettere eller tyngre, eller hvis det flyr høyere eller lavere enn planlagt. Disse oppsummeringene lar flysendere og piloter sjekke om det er nok reservebrensel til å takle et annet scenario.
  • Fordeling av drivstofftank
De fleste kommersielle fly har mer enn én drivstofftank, og en flyprodusent kan gi regler om hvor mye drivstoff som skal fylles i hver tank for å unngå å påvirke flyets tyngdepunkt. Reglene avhenger av hvor mye drivstoff som skal lastes, og det kan være forskjellige sett med regler for forskjellige totale mengder drivstoff. Et flyplanleggingssystem kan følge disse reglene og lage en rapport som viser hvor mye drivstoff som skal fylles i hver tank.
  • Tanking drivstoff
Når drivstoffprisene varierer mellom flyplassene, kan det være verdt å sette inn mer drivstoff der det er billig, selv om det tas hensyn til kostnaden for ekstra drivstoff som trengs for å bære ekstravekten. Et flyplanleggingssystem kan finne ut hvor mye ekstra drivstoff som lønnsomt kan transporteres. Vær oppmerksom på at diskontinuiteter på grunn av endringer i flynivåer kan bety at en forskjell på så lite som 100 kg (en passasjer med bagasje) i null drivstoffvekt eller tanking av drivstoff kan gjøre forskjellen mellom fortjeneste og tap.
  • Inflight avledning
Mens det er underveis, kan et fly bli omdirigert til en annen flyplass enn det planlagte alternativet. Et flyplanleggingssystem kan produsere en ny flyplan for den nye ruten fra avledningsstedet og overføre den til flyet, inkludert en sjekk om det vil være nok drivstoff til den reviderte flyvningen.
  • Påfylling av drivstoff
Militære fly kan fylle drivstoff i luften. Slik tanking er en prosess i stedet for øyeblikkelig. Noen flyplanleggingssystemer kan tillate endring av drivstoff og vise effekten på hvert fly som er involvert.

Se også

Leverandører av flyplanlegging:

Referanser