Krydstogt

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
En Airbus A340 i krydstogt

Krydstogtet (Engl. Cruise) er i luftfarten , flyvefasen , der starter efter at have nået den planlagte krydshøjde og til nedstigningen varer. Hvis højden eller flyvningsniveauet ændres under krydstogtet, kaldes dette en " krydstogtstigning " eller " krydstogtstigning ".

betyder

Med undtagelse af sightseeingflyvninger, hvor flyvningen ender i afgangslufthavnen, og meget korte flyvninger, er det meste af flyruten dækket af cruisingflyvning. Flyproducenter optimerer derfor erhvervsflyets aerodynamik og motorer til drift i de sædvanlige cruisinghøjder . Højere cruisinghøjder har den fordel, at du kan flyve hurtigere, uden at luftens friktionsmodstand og dermed stiger brændstofforbruget for meget. Derudover kan tordenskyer og bjerge flyves over, jetstrømme kan bruges og lufttrafik over kommercielle lufthavne kan undgås.

Før starten af ​​hver flyvning bestemmes en højde, mere præcist et flyvningsniveau, under planlægningen af ​​flyvningen, hvilket er klassificeret som den mest passende for denne flyvning under hensyntagen til den maksimale krydshøjde og luftrumsstrukturen . Den planlagte marchhøjde er ikke bindende i flyveplanen angivelse af, hvilke af de controllere i flyvekontrollen ( ATC er passeret).

På grund af den forskellige ydeevne for de forskellige drev, der bruges i luftfartsindustrien, varierer de planlagte flyvehøjder mellem omkring 9.000 fod over havets overflade (engl. Gennemsnitlig havniveau, MSL, konverteret 2.740 meter) og 43.000 fod MSL, svarende til 13.106 m .. Ydeevnen for stempelmotors private fly falder kraftigt med stigende højde , mens en moderne turbofanmotor stadig fungerer meget effektivt over 30.000 fod MSL = 9.143,70 m.

For at beregne den maksimale krydshøjde for et erhvervsfly, i dette tilfælde benævnt serviceloftet , bruges tre hovedkarakteristika for den respektive flytype:

  • Den maksimale strukturelle højde. Det bestemmes under godkendelsesprocessen af ​​flyproducenten og skyldes normalt flykroppens styrke mod belastninger fra kabinen under tryk.
  • Den maksimale flyvehøjde begrænset af motoreffekten. I denne højde skal der være nok motoreffekt til at klatre med en bestemt stigningshastighed.
  • Flyvehøjden begrænset af manøvredygtigheden. Under flyvningen skal bankvinkler med en hældningsvinkel på mindst 33 grader ( FAA ) eller 40 grader ( JAA , EASA ) være mulige uden forekomst af stall. [1]

I flyveplanlægningen bestræbes cruisinghøjde så tæt på den optimale højde (Engl. Optimal Altitude) . I de fleste tilfælde er det omkring 2.000 fod under den maksimale flyvehøjde og er udelukkende baseret på økonomiske faktorer. Brændstofomkostningerne sammenlignes med flyvetidsafhængige omkostninger ved flyvningen. Flyvetidsafhængige omkostninger er vedligeholdelsesomkostninger og personaleomkostninger, der stammer fra flyvetidsafhængige vedligeholdelsesintervaller og arbejdstidsregulering (f.eks. Overtidsregulering) for flypersonale. En høj krydshastighed medfører høje brændstofomkostninger, men reducerer flyvetidsafhængige omkostninger ved at forkorte flyvetiden. Brændstofomkostningskoefficienten og flyvetidsafhængige omkostninger er kendt som " omkostningsindeks " og kan beregnes individuelt for hver flyvning. [2]

Særlige omstændigheder under sejlads

krydstogt klatre, trin klatre

kontinuerlig stigning - krydstogtstigning
Trappestigning - på grund af faste flyvehøjder ved lufttrafikkontrol - 2000 ft "trin"

Et flys mindste brændstofforbrug pr. Afstandenhed er næsten uafhængig af højde, men hastigheden, hvormed det opnås, er proportional med flyets masse og omvendt proportional med luftens tæthed. Med andre ord, jo tungere et fly er, og jo højere det flyver, jo hurtigere skal det være.

For at få deres kunder til deres destination så hurtigt som muligt og for at udnytte de dyre fly bedst muligt, stræber flyselskaberne efter at flyve så højt som muligt og dermed så hurtigt som muligt. Der er dog en grænse for højden og dermed hastigheden, nemlig lydens hastighed . Hvis det nås, kan et fly, der ikke er designet til det, gå ned på grund af manglende evne til at styre. Det betyder, at den bedste flyvehøjde er den højeste højde, hvor den optimale hastighed er lidt under lydens hastighed. Lydens hastighed falder imidlertid med stigende flyvehøjde på grund af den faldende temperatur i den omgivende luft til omkring 295 m / s (ca. 1060 km / t) i tropopausen i ca. 11 km højde.

Hvis flyet bliver lettere af brændstofforbruget, kan det klatre lidt højere, før dets optimale hastighed nærmer sig lydens hastighed.

I teorien ville den mest økonomiske variant være en cruise -stigning , hvor flyet er i en meget lille stigning under hele flyvningen. Af hensyn til flyvesikkerheden er dette imidlertid ikke muligt, da et fly normalt kun modtager clearance for en bestemt flyvehøjde.

Kun De Havilland DH.106 Comet , som det første jetfly i verden, havde stadig tilstrækkeligt spillerum i 1952 til en kontinuerlig krydstogtsklatring i det, der dengang stadig var relativt tomt luftrum. Efter start var den første krydshøjde 35.000 fod. Kometen steg derefter støt til 40.000 fod med faldende vægt. De andre kommercielle fly på denne tid var propelfly, de fløj ikke i denne højde. Propellerfly måtte ikke forvente nogen præstationsforbedring fra højere højder, men tværtimod en forringelse af ydeevnen.

Denne frihed blev gentaget med Concorde , der trådte i drift i 1976. På grund af sit lille antal kunne den stige kontinuerligt fra FL 500 til FL 600 (50.000 fod til 60.000 fod, ca. 15 km til ca. 18 km højde) under sin transatlantiske krydstogtflyvning. Til dette formål modtog Concorde blokklaring fra lufttrafikkontrollen i et højdeområde på 10.000 fod . Det var ikke et problem, da Concorde fløj højere end resten af ​​lufttrafikken. Med denne krydstogtsklatring nåede hun den maksimale flyvehøjde lige inden starten af ​​landingsnæringen.

For normal lufttrafik finder denne stigning imidlertid gradvist sted i løbet af flyvningen, da piloten er bundet til flyvningsniveauerne, som er fastlagt af flyvelederne. Cruise -stigningen udføres som et trin . Selvfølgelig skaber trinstigningen også koordineringsproblemer og yderligere arbejde til lufttrafikkontrol og er ikke altid muligt i overfyldt europæisk luftrum.

vejr

Tordensky fra 8.000 meters højde

I Jordens atmosfære er de fleste vejrfænomener, især skyer, mulige inden for troposfæren . Tropopausen , begyndelsen på det vejrløse område af atmosfæren , som er langt den største, ligger direkte ved siden af ​​troposfæren. Ved grænsen til tropopausen dannes en karakteristisk, lokalt begrænset vindudvikling, jetstrømmene . Det er vindveje op til 100 kilometer brede og tre kilometer høje med den højeste vindhastighed i gennemsnit omkring 200 kilometer i timen i deres centrum.

Jetstrømme bruges ved planlægning af langdistanceflyruter. Nogle gange accepteres en omvej for at komme til midten af ​​en jetstrøm med medvind. Stigningen i hastighed i forhold til jorden sikrer imidlertid, at flydestinationen nås med et mindre brændstofforbrug. Det kan også være nyttigt at undgå en jetstrøm, der vender mod den modsatte flyveretning. Jetstrømmens placering og styrke er en del af de generelle vejrforhold. Ligesom andre vejrfænomener følger de i gennemsnit visse regler. I detaljer kan de dog kun forudsiges i et par dage.

Et biprodukt af jetstrømme er Clear Air Turbulences (CAT). Under visse omstændigheder dannes turbulens i udkanten af ​​en jetstrøm, der ligner vandstrømmen i en flod mellem midten og flodbredden. Hvis disse turbulenser er kendt af meteorologerne, tegnes de som CAT -områder på luftfartens vejrkort. Piloter kan enten flyve ind eller undgå disse områder afhængigt af deres vurdering af turbulensens sværhedsgrad. Navnet klar luft kommer af, at turbulensen pludselig dukker op i klar luft uden en synlig advarsel i form af en sky. Det er normalt roligt i midten af ​​en jetstrøm.

Tordenvejr sikrer også regelmæssigt, at piloter skal afvige fra den planlagte flyrute for ikke at blive konfronteret med farlig turbulens , hagl og lynnedslag i tordenvejr. Tordenvejr varierer i højde fra region til region og sæson. Tordenvejr er på sit højeste i den tropiske konvergenszone omkring ækvator, hvor de kan nå en højde på op til 16 kilometer og ikke kan overfyldes af almindelige passagerfly. Ud over risikoen for et lynnedslag , hvis flyet direkte krydses af tordenskyer, kan den stærke turbulens inde i tordensky også forårsage strukturelle skader. Af denne grund er piloterne forpligtet til at holde en sikker afstand fra tordenskyer.

Besætningsopgaver

Cockpit besætning

Som regel består cockpitbesætningen på et erhvervsfly af to piloter, der passende opdeler opgaverne i hver flyvefase. Mens piloten ikke flyver (PNF) udfører papirarbejde, radiokommunikation og andre administrative aktiviteter, er pilotflyvningen (PF) kun ansvarlig for håndteringen af ​​flyet, især dets kontrol. Dette inkluderer også overvågning og betjening af autopiloten, som normalt aktiveres under hele krydstogtet. Begge piloter er ansvarlige for uafbrudt observation af luftrummet for at undgå en kollision. Rutinen indeholder også regelmæssige henvendelser om vejrinformation om mulig nødlanding eller alternative lufthavne og destinationslufthavnen samt observation af vejrradaren ombord for at finde og undgå tordenvejrsceller. Flere kommunikationssystemer er tilgængelige til dette: ATIS , VOLMET radiotjeneste fra vejrstationerne og ACARS .

Endvidere kontrolleres brændstofreserverne med faste tidsintervaller, som en såkaldt brændstofkontrol . Forberedelserne til landingsflyvningen udføres også under krydstogtet, især programmeringen af ​​kørecomputeren, indstillingerne på navigationsmodtagere og indflyvningsbriefing , hvor rækkefølgen af landingsfremgangsmåden og en eventuel omløbsmanøvre skal blive diskuteret punkt for punkt.

Kabinepersonale

Som regel begynder kabinepersonalet servicen, inden den når cruisinghøjde, nemlig efter at piloten har slukket sikkerhedsseleskiltet under stigningen. Ud over udbuddet af mad og drikkevarer overvåger kabinepersonalet passagerernes helbred. Ofte opstår uforudsete medicinske nødsituationer under krydstogt, som kræver førstehjælp, ringer til en læge og koordinerer med piloterne om nødlanding af medicinske årsager.

Økonomiske aktiviteter såsom salg af toldfrie varer og andre varer tilføjes, når tiden tillader det. Kabinepersonalet bliver normalt informeret af piloten, der tænder sikkerhedssele -signalet om, at krydstogtet er afsluttet, og nedstigningen er påbegyndt. Dette repræsenterer vigtige oplysninger for arbejdstildelingen af ​​kabinen.

Stewardesser i fly til transport af gods eller levende dyr er primært ansvarlige for pasningen af ​​cockpitbesætningen under flyvningen, men også for plejen af ​​dyrepasserne, der ledsager dyretransporten.

Farer ved krydstogt

Sundhedsrisici

Teknologien i moderne erhvervsflys trykhytte fører til, at luftindåndingen i flykabinen tørres ud . Kroppen mister væske ved udånding af fugtig luft. Denne omstændighed kan føre til helbredsproblemer for besætningen såvel som for passagererne, lige fra koncentrationsforstyrrelser på grund af dehydrering til dannelse af blodpropper ( rejsetrombose ). [3]

De fleste turbulensskader opstår også under sejlads. Dette gælder frem for alt for stewardesser, der ikke er i stand til at beskytte sig mod skader forårsaget af pludselig turbulens under serveringsprocessen.

For passagerer er hjerte -kar -lidelser den mest almindelige årsag til medicinske nødsituationer under krydstogtet, hvor graden af ​​tidligere sygdom eller tidligere skader spiller en vigtig rolle. Det betyder, at kun en lille del af disse nødsituationer er årsagssammenhængende til situationen under krydstogt, i de fleste tilfælde bringer passageren sygdommen ind i kabinen uden at være tilstrækkeligt forberedt til flyvningen.

Der er forsket lidt i virkningerne af stråling fra kosmiske stråler , da de har en øget effekt på besætning og passagerer i store højder og i nærheden af polarisen . Det er muligt at beregne den strålingsdosis, der absorberes under en bestemt flyvning. [4] Værdien afhænger af breddegrad, flyvehøjde og varighed og den aktuelle solpletaktivitet og når omkring 100 μSv pr. Flysegment på interkontinentale flyvninger over polerne (f.eks. Fra New York til Bombay), cirka en tiendedel af ICRP -årligt grænseværdi for den generelle befolkning. Befolkningsdosis for alle flypassagerer tilsammen blev estimeret til ca. 40 kSv / a (2000–2013). [5] Flyselskaber er i stigende grad lovpligtige til at registrere deres medarbejders strålingseksponering, forudsat at dette er over en millisievert (mSv) om året og for at inkludere denne faktor i udformningen af ​​vagtplanen. [6]

Medicinske nødsituationer under krydstogtet får kabinepersonalet til at tilkalde en læge. I samråd med lægen, kabinepersonalet og passageren skal den ansvarlige pilot beslutte, om der skal foretages en uplanlagt mellemlanding, eller flyvningen til destinationen skal fortsættes. Ifølge en undersøgelse af over tusind medicinske nødsituationer under flyvning ( IME) var hovedårsagerne til uplanlagte mellemlandinger i denne sammenhæng hjerteproblemer (28 procent), neurologiske lidelser (20 procent) og madforgiftning (20 procent). [7]

Til levering af førstehjælp har besætningen et apotek til rådighed, som også omfatter medicinsk udstyr såsom en blodtryksmåler og defibrillator , hvis fuldstændighed skal kontrolleres og dokumenteres før hver flyvning.

Luftfartsrisici

Risikoen for et sammenstød mellem to fly under cruising er relativt lav, men der har været isolerede kollisioner tidligere. Årsagerne hertil afhænger i høj grad af de enkelte forhold. Det kræver en kæde af fejl for at få denne begivenhed til at ske. I princippet er flyvelederne ansvarlige for den rumlige adskillelse (adskillelse) af de fly, de overvåger, men piloterne er også forpligtet til konstant at overvåge luftrummet og undgå kollisioner. Teknisk support til dette ydes af sekundære radar- og trafikmeldings- og kollisionsundgåelsessystemer .

Når man flyver i store højder, er der risiko for pludselige eller gradvise tab af tryk , hvilket kræver en nødsænkning. Årsagen kan være et flys hud, der er beskadiget af materialetræthed eller en defekt i trykluftforsyningen gennem kompressorerne på motorerne eller deres kontrol ( trykkabine ). Besætningen og passagererne får kortvarigt utilstrækkeligt ilt , hvilket kan føre til problemer på grund af hypoxi . I henhold til luftfartsmyndighedernes regler skal flykabiner være udstyret med iltmasker , som automatisk frigives fra holderen over passagersæderne i tilfælde af trykfald i kabinen og frigiver ilt i et bestemt tidsrum. Cockpit -besætningen har deres egne iltbeholdere og masker, der er udformet som helmasker og hurtigt kan trækkes over næsen og munden med den ene hånd ( hurtigmaske ).

På grund af den stadigt koldere luft med stigende flyvehøjde og det tilhørende fald i lydens hastighed når kommercielle fly under krydstogt deres maksimalt tilladte hastighed, som er angivet af flyproducenter, der anvender M MO ( Mach Maximum Operating Number ) i form af et dimensionsløst Mach -nummer . Det er lidt under det kritiske Mach -tal og forhindrer dermed frigørelse af grænselag på vingerne som årsag til strømbrud og en tilhørende risiko for fald samt pludselige ekstreme mekaniske belastninger på flyets struktur. Mach 1 er lydens hastighed. De fleste kommercielle fly har en maksimal hastighedsgrænse på Mach 0,7 til Mach 0,9. Mach-nummeret er ikke fra den barometriske lufthastighed, der skal læses, men skal bestemmes ved hjælp af en regning ved hjælp af kørecomputeren og styres af Mach-målerens display. Erhvervsfly er normalt udstyret med denne instrumentering.

Billede 1: Kistehjørne - "kistehjørne" (rød markeret vinkel)

En særlig aerodynamisk egenskab ved flyvninger i stor højde er det såkaldte Coffin Corner , der direkte oversættes til: kistehjørne. Således beskrives en aerodynamisk situation, hvor en hastighedsforøgelse, et Mach -antal, der overstiger, betød under en hastighedsreduktion til samme øjebliks standsning ville resultere. Denne situation kan grafisk repræsenteres ved skæringspunktet mellem to kurver, skæringspunktet danner et hjørne, deraf navnet kistehjørne. Både overskridelse af Mach -antallet ( højhastighedsbod ) og stalling ( lavhastighedsbod ) fører til tab af opdrift og i værste fald til et fald. En håndgribelig indledende fase af højhastighedsboden er højhastighedsbuffeten , [8] en lavfrekvent rystning, der genereres i overgangen fra det subsoniske område til det supersoniske område på vingerne ved små på hinanden følgende kompressionsstød. Hvis flyet ikke forsynes med energi i denne fase, bremser det automatisk på grund af den høje luftmodstand, der genereres af kompressionsstødet og vender tilbage til subsonisk flyvning.

Takket være brugen af autopilot og autothrottle (automatisk styrede elhåndtag) i forbindelse med kørecomputeren er hændelser i forbindelse med kistehjørnet yderst sjældne i dag.

Piloternes træthed under krydstogtet fører lejlighedsvis til mangel på koncentration, hvilket ikke i sig selv udløser en katastrofe, men repræsenterer en afbrydelse af flyveoperationer. Dette omfatter ignorering af lufttrafikstyringsopkald til at skifte radiofrekvens til den nærmeste lufttrafikstyringssektor. Hvis piloterne ikke rapporterer til flyvekontrolenheden, hvis område de flyver over, betragtes flyvningen som " uidentificeret trafik ". Dette kan indebære en aflytning af landets luftvåben, i Tyskland er der luftvåben alarmgrupper tilgængelige døgnet rundt, klar til en såkaldt "Quick Reaction Alert" (QRA). [9] Identifikationen bruges primært til at opkræve ruteafgifter og til at kontrollere overflyvningstilladelsen.

Ifølge offentliggørelsen af ​​en førende flyproducent er den statistiske risiko for et nedbrud under cruising relativt lav. Dødsfrekvensen er dog højere end nogen anden flyvefase, da det usandsynligt er at overleve et styrt fra en stor højde. [10]

Miljømæssig påvirkning

Contrails løber ind i hinanden

Brændstofforbruget for moderne erhvervsfly under krydstogt er mellem 500 og 3.000 kilo petroleum i timen og motor. Et to-motoret fly med plads til omkring 200 passagerer bruger omkring 2500 kilo brændstof pr. Sejltur. Kuldioxidemissionerne fra denne proces forurener i et vist omfang kuldioxidbalancen i atmosfæren. Desuden frigives sodpartikler og andre forbrændingsrester til atmosfæren.

Dannelsen af ​​contrails forårsaget af fly bidrager også til en ikke ubetydelig del af den globale opvarmning . (Se Contrails - virkninger på klimaet ). Det meste af tiden dannes der contrails i højder over ca. 8 km, hvilket svarer til cruisinghøjderne for næsten alle erhvervsfly. Motorens udstødningsgasser, der indeholder vanddamp og sodpartikler, som udsendes af jetmotorerne , oplever en kraftig afkøling på den ene side på grund af den pludselige ekspansion og på den anden side på grund af den omgivende temperatur på ca. -40 ° C. Når temperaturen har nået dugpunktet for den omgivende luft , dannes iskrystallerne omkring sodpartiklerne som krystalliseringskerner , der i deres overflod opfattes som kontra. Omfanget af kontrastdannelse af kommercielle fly i højder under 8 km afhænger af den relative fugtighed i den omgivende luft . Hvis dette er tæt på 100%, dannes der også her kontrailer, som dog består mindre af iskrystaller og mere af vanddråber.

Selve den synlige vanddamp bringer ikke miljøet i fare. Ved tung lufttrafik over visse landområder, over hvilke flere luftveje krydser hinanden, kan man observere, at kontrasterne på de forskellige fly smelter sammen til et højt slør og dermed målbart fører til en reduceret sollysbestråling af disse landområder.

Individuelle beviser

  1. Flight Crew Training Manual, Boeing 737-New Generation, dok. FCT 737 NG (TM) 1. april 1999. s. 4.5
  2. Flight Crew Training Manual, Boeing 737-New Generation, dok. FCT 737 NG (TM), 1. april 1999. s. 4.7
  3. Thomas Schwarz, Sebastian M. Schellong, Stefan Schwarz: Trombose risiko efter langdistanceflyvninger. I: Dtsch Arztebl. 102 (25), 2005, s. A-1813 / B-1531 / C-1446.
  4. ^ Europæisk programpakke til beregning af luftfartsrutedoser
  5. ^ LE Alvarez, SD Eastham, SR Barrett: Stråledosis til den globale flyvende befolkning. I: J. Radiol. Prot. 36, 2016, s. 93-103. PMID 26769857 doi: 10.1088 / 0952-4746 / 36/1/93
  6. ^ Fælles luftfartskrav, ændringsforslag 13. S. 1-D-14.
  7. ^ Tony Goodwin: Medicinske nødsituationer under flyvning: en oversigt. I: BMJ. 321 (7272), 25. november 2000, s. 1338-1341. PMC 1119072 (fri fuld tekst)
  8. Lav buffetgrænser. I: Flyvehåndbog: FAA-H-8083-3A. S. 15-8. ( faa.gov ( Memento fra 22. september 2008 i internetarkivet ))
  9. @ 1 @ 2 skabelon: Toter Link / www.rk-halle.de ( side ikke længere tilgængelig , søge i web-arkiver )
  10. boeing.com , s. 21.