Treibstoffberechnung

[APH]

Hi!

Diese Frage geht eher an die Profis von euch:

Wie funktioniert GENAU die Treibstoffberechnung bei einem (Verkehrs-) Flugzeug? Ich meine, welche flugzeugspezifischen Parameter braucht man, um so eine Berechnung durchführen zu können? Und, wie geht die Berechnung selbst von statten?

Danke im Vorraus für eure Antworten und
fG Andreas

[Günni]

Gewicht, Verbrauchswerte, Höhe, Temperatur, Wind, Strecke?
Ich glaube, die Berechnung wäre sehr kompliziert. Der FS-Navigator berechnet das für mich. Mit dem Ergebnissen bin ich zufrieden, auch wenn gilt: je länger die Strecke, je mehr weicht er (positiv, im Sinne von zu viel) ab.
Wer es genauer wissen will, kann ja Testflüge unter verschiedenen Bedingungen machen und die Verbrauchswerte notieren. Das wäre unter all den möglich denkbaren Bedingungen eine Fleißarbeit.
Ansonsten wohl eine Frage an die Profis.

Günni

[Matutin]

Naja, der Hersteller erfliegt sich seine Verbrauchsdaten oder lässt die errechnen (welche Parameter da hinein fließen, weiss ich nicht). Dann gibt er in seinem Handbuch jede Menge Tabellen raus, denen man genau entnehmen kann, wie viel Sprit so ein Flieger benötigt. Als Stichwort sei hier nur "Integrated Range Tables" genannt.
So kommt man dann auch ohne Rechnerunterstützung auf ziemlich exakte Werte.

Wie die Modernen Flugplanungstools von Jepessen, Lido und wie sie alle heißen, das machen, weiss ich nicht. Ich geh aber davon aus, dass hier auch Tabellen die Berechnungsgrundlage sind, jedoch beim Wetter (Wind, Temperatur etc) nicht so viel interpoliert wird wie bei der Handflugplanung. Dies bedeutet aber nicht, dass per Hand geplante Flüge nicht genau wären. Sie sind ebenso legal, da genug Sicherheiten in die Berechnung eingebaut sind, dass immer ein wenig mehr Sprit an Board ist als eigentlich nötig.

Gruß

Tom

[Marc_H]

Also bei FOC sieht das ganze so aus:



Nach diesen Parametern rechnet dann das Programm dann den Plan durch, und berücksichtigt dabei noch den Wind, BIAS und was weiß ich noch was...

[APH]

Hallo,

Zunächst möchte ich euch mal für alle eure Antworten danken.

Nachdem das alles anscheinend sehr kompliziert ist, teile ich euch den Hintergrund meiner Frage mit:

Ich möchte nur als Übung für das Programmieren (mit C#) einen kleinen Fuelcalculator programmieren, der zunächst mit 3 Flugzeugtypen rechnen kann. Nachdem das primäre Ziel die Übung zum Programmiern ist, setzte ich keinen Anspruch auf 100%ige Genauigkeit - d.h. ich brauche zumindest einen Parameter, der die Spritberechnung vom jeweiligen Flug- zeugtyp abhängig macht.
Im Anschluss daran möchte ich dann nur wissen, wie die Berechnung selbst abläuft.

Ich hoffe, ihr könnt mir jetzt weiterhelfen und verbleibe


mit freundlichen Grüßen
Andreas (der leider noch nicht fliegen kann. )

[AOG]

Hi!

Am einfachsten du nimmst die Performance tables eines flugzeugs, die beinhalten für alle flughöhen die climb, cruise und descent verbrauchsdaten für bestimmte Temperaturen und gewichte. Und anhand der berechnset du dann den Verbrauch für deine stecke. Dann kommen noch alternate, final reserve, rte rsv, und taxi fuel hinzu.

du zälst

TAXI FUEL

RTE FUEL (verbrauch für die strecke vom Takeoff bis zu 2000ft über GND am Zielflughafen)

RTE RSV(reserve fuel basierend auf der Rte Fuel in % = fluglienen abhängig..zwischen 0-9.9% vom RTE FUEL)

APP FUEL
(Fuel für einen Standard approach von 2000ft auf GND 3° ILS GS)

ALT RTE (selbe berechnung wie RTE FUEL halt nur für die Strecke Zielflughafen zum ersten alternate)

FINAL RSV (reserve fuel für holding auf 1500ft über GND des Alternate Flughafens, normalerweise 30min )

dann hast du den mindestens vorgeschriebenen Fuel Load...

mfg

florian

[AOG]

Solche tabellen findet man teilweise im internet, für B767 und B757 sind bei POSKY glaube ich solche tabellen dabei...

B737 von PMDG hat auch soclhe tabellen

florian

[olli7055]

Servus Andreas,


interessante Sache an der du dran bist. Meld dich mal bei mir, ich glaube ich hab irgendwo noch die genannten Tabellen original von Boeing.



Gruß


Olli

[Matutin]

@ AOG:
Was du geschrieben hast, klingt ja interessant, allerdings meine ich, dass sich dann doch der Fehlerteufel bei dir eingeschlichen hat (oder ich irre mich, dass kann natürlich auch sein )

@ all
Ich hab die Fuelberechnung in meiner Ausbildung wie folgt gelernt und werde es mal versuchen, zu erläutern. Als Grundlage nehmen wir mal einen Flug von A nach B mit Alternate C. Es mag zwar verwirrend erscheinen, aber man fängt eigentlich mit der Planung "von hinhten" an und rechnet der "Einfachheit" halber Overhead-Overhead (man vernachlässigt zunächst also den etwas anderen Spritverbrauch im Climb bzw Descent).

- Wenn das Flugzeug am Alternate ankommt, landet und grade auf der RWY zum Stehen kommt, ist im "Idealfall" der Tank lehr. Das heißt, die Flugzeugmasse besteht dann nur noch aus dem ZFW, welches sich aus dem DOW plus der Ladung zusammen setzt (Ladung ist hier in dem Fall das Gewicht der Paxe und deren Gepäck, sowie der Cargo und der Post).
- Nun wird davon ausgegangen, dass das Flugzeug vor der Landung am Altn noch 30 Minuten ins Holding muss. Hier rechnet man mit einem Holdingpattern in 1500 ft über der Altn-Elevation (was ja i.d.R. nie der Fall ist, aber so ist man auf der sicheren Seite). Die Werte nimmt man aus dem im Handbuch mitgelieferten Holding-graph.
- Um jetzt zum Holding am Altn zu kommen, braucht man noch den Altn Fuel. Hierfür ermittelt man die NAMs von der Destination B zum Alternate C, und geht mit dieser Mileage und dem Grossweight in C (wir erinnern uns; ZFW + Holdingfuel) in den Alternategraphen und erhält hier nun den Alternatefuel und die Flugdauer von B nach C.
Nun sind wir also über der Destination B, und unser Flugzeuggewicht besteht aus dem ZFW, dem Holdingfuel und dem Alternatesprit.

[Einschub]
Das Holding findet in der Berechnung nicht über der Dest, sondern über dem Alternate statt, weil man hier vom sog. "Commitment to stay" ausgeht. Die Crew entscheidet sich hier also nach einem Missed Approach in B, entweder es nochmal zu probieren, oder nach C weiter zu fliegen. Beides geht nicth, da man sonst zu viel Sprit verbrennt.
[/Einschub]

- Jetzt kommt der langwierige Part der ganzen Kalkulation:
Man ermittelt die gesamte zurückzulegende Distanz von A nach B und berechnet aus ihr und der durchschnittlichen Windkomponente auf dieser Strecke die NAMs und erhält damit auch die Flugzeit.
Mit dieser geht man dann in den sogenannten Preplanning-Graph, mit dessen Hilfe man dann das "erste genäherte Tripfuel" erhät. Von diesem nimmt man dann 5%, und erhält schließlich ein "erstes genähertes Contingency Fuel" (die 5% schreibt meines Wissens der Gesetzgeber vor als Mindestwert vor. Man kann aber natürlich auch mehr tanken).
Da man dieses 1. Contingency ja auf jeden Fall für den Flug benötigt, addiert man dieses zu dem oben ermittelten Grossweight über B. Mit dem nun genaueren GW und der Flugzeit geht man nochmals in den Preplanning-Graph und erhält logischer Weise einen etwas höheren Tripfuel (da wir ja 5% Contingency mitschleppen). Von diesem zweiten TF errechnet man abermals das Contingency und addiert beide Werte zu dem alten GW über B und erhält somit ein recht exaktes vorläufiges Take-off-Weight (TOW).

[Zusammenfassung]
Die Gleichung sieht nun wie folgt aus:
DOW + Load = ZFW
ZFW + Holding Fuel = GW über C
GW über C + Alternate Fuel = GW über B
GW über B + zweites TF + zweites Contingency = vorläufiges TOW
[/Zusammenfassung]

Soweit noch alles klar?

Bis hierhin ist die Rechung schon ziemlich gut, reicht allerdings nicht ganz ran, da man immernoch ein wenig ungenau ist.
Daher geht man dann mit dem ermittelten vorläufigen TOW in die schonmal erwähnten Integrated Range Tabellen (das sind je nach Flugzeugmuste so um die 20-30 Seiten).
Hier kann man dann für jedes GW und FL bei gegebenem Cruiseprocedure den für eine bestimmte Anzahl an NAMs (ihr erinnert euch, die haben wir weiter oben schon mal berechent benötigten Sprit ziemlich genau bestimmen (wie das genau geht, würde hier den Rahmen sprengen).
Addiert bzw. subtrahiert man hier noch den für einem Stepclimb bzw. Descent benötigten Sprit (bei der 747 sind das 100kg/1000ft), erhält man einenfast 100%ig exakten Wert für das Tripfuel.

Die wir wie Eingangs erwähnt aber dem Steig- bzw. Sinkflug nicht mit einbezogen haben, müssen wir nun noch eine Climb- und Descentcorrection anbringen, die man auch aus jeweils einer Tabelle entnimmt.

Zu guter Letzt braucht man nur noch den Sprit fürs Taxeln, wie Urs es immer so lieb nennt. Dieser Wert wird zumindest bei der Lufthansa pauschal mit 1000kg angenommen. Kurioser Weise ist dies aber nur der Sprit fürs Rollen bis zum Start. Wenn man es ganz genau nimmt, gehen also bei jedem Flug der so abläuft wie oben geschildert die Triebwerke nach dem Touchdown aus, und man kommt nicht mehr aus eigener Kraft ans Gate.


Puh, ich hoffe das wir nicht zu kompliziert. Um euch zu trösten, das, was ich hier versucht hab in "einigen" Sätzen zu erklären, findet als gesondertes Fach bei der Dispatchausbildung statt und benötigt so ca. 15 bis 20 Stunden (mit Übung).


Ich hoffe ich konnte trotzdem Licht ins Dunkel bringen und wieder ein par Fragen klären.


Gruß, Tom


P.S: Wäre eigentlich mal ein schönes Thema für eine Artikelserie in der FXP, oder

EDIT: Ich hatte keine Lust, alles nochmal auf Rechtschreibfehler zu überprüfen. Seid also bitte nachsichtig!!!!

[Frank_IVAO]

Was Matu geshrieben hat is auf jeden fall richtiger als das davor

Man soltle vielleicht noch erwähnen das "NAM" die Nautical AIR Miles sind, also die Miles die gegenüber dem wind zurückgelegt werden