Gezocht: verkeersvliegers voor onderzoek TU Delft

V

vandijk

New member
Voor mijn afstudeer onderzoek aan de TU Delft heb ik een interface ontwikkeld voor een nieuwe landings procedure. Om deze interface te testen op verschillende facetten heb ik een simulator experiment opgezet. Daarom ben ik op zoek naar professionele verkeersvliegers met substantiele vliegervaring die het leuk vinden om te participeren. Het onderzoek vindt plaats in Delft en duurt een dagdeel (ochtend of middag).

Onder aan deze email staat alvast een korte beschrijving van de aard en het doel van het onderzoek. Mocht u binnen de doelgroep vallen en interesse hebben om te participeren in dit experiment, dan hoor ik graag van u via email!

Met vriendelijke groet,

Menno van Dijk
m.v.vandijk@student.tudelft.nl

Control and Simulation Division
Faculty of Aerospace Engineering
Delft University of Technology

=================================

Noise pollution is a major problem in today’s commercial aviation sector. In particular, the approach phase has a big noise impact on the community surrounding an airport. In current step-wise landing procedures, aircraft fly level segments at relatively low altitudes, and landing gear and flaps need to be extended at an early stage. This leads to an unnecessary increase in air frame noise and engine noise.

Research at this faculty focuses on alternative landing procedures that reduce the noise impact, known as Noise Abatement Procedures. One of these procedures is the Continuous Descent Approach (CDA), which is used at Schiphol these days. In this experiment, a modified CDA will be tested, the so-called Fixed Flap Free Path Approach (3FPA). In this new approach procedure the only restrictions the pilot has to cope with are the fact that the aircraft is not allowed to accelerate nor climb, and that configuration changes need to made according to fixed speed ranges. Within these constraints the path of the aircraft (e.g. the speed and altitude profile) is completely free. Due to this freedom, for each approach the pilot is able to choose an approach path that is optimal for that specific situation.

In order to support pilots in flying the 3FPA an interface is designed, consisting of an enhanced Primary Flight Display (PFD) & Vertical Situation Display (VSD) combination. The interface provides information on the possibilities of the aircraft to reach the runway safely. In this experiment the enhanced PFD & VSD combination will be tested in a simulator experiment using the Cessna Citation 500 model. The data retrieved in this experiment will be used to evaluate the interface in terms of pilot performance and pilot workload.
 
Real World vs. Theoretical World

Real World vs. Theoretical World

It all sounds great in theory but I have my doubts that this is feasable in the real world.

vandijk said:
Noise pollution is a major problem in today’s commercial aviation sector.
Click to expand...

Disagree - it is only a problem in Europe where governments listen to a very small group of people who have nothing better to do. This is simply not an issue in the rest of the World.

Research at this faculty focuses on alternative landing procedures that reduce the noise impact, known as Noise Abatement Procedures. One of these procedures is the Continuous Descent Approach (CDA), which is used at Schiphol these days. In this experiment, a modified CDA will be tested, the so-called Fixed Flap Free Path Approach (3FPA). In this new approach procedure the only restrictions the pilot has to cope with are the fact that the aircraft is not allowed to accelerate nor climb, and that configuration changes need to made according to fixed speed ranges. Within these constraints the path of the aircraft (e.g. the speed and altitude profile) is completely free. Due to this freedom, for each approach the pilot is able to choose an approach path that is optimal for that specific situation.
Click to expand...

When I first started flying to Schiphol in the early 90's it was possible to get cleared direct to the Outer Marker. This allowed a descent from cruise altitude all the way to 500' with idle thrust. This is the most efficient approach possible.

Then came a series of increasingly complicated profiles where the number of track miles increased dramatically along with the number of speed/altitude constraints. This resulted in thrust being added at various points as the FMC tried to deal with multiple constraints and also being taken off the arrival at 0200 and given a hold due to there being 1 aircraft ahead of us.

All the CDA achieves is a slightly lower noise footprint further from the airport at the cost of increased fuel useage/extra emissions. This fact has been completely ignored.

Traffic separation at busy airports is based on speed - you simply cannot let everyone "do their own thing". Same with altitude - this is extremely critical at busy airports.
 
Standard approach as flown by Ryanair:

TOD: thrust goes to idle
250 knots below FL100 (standard)
appr. 15 NM from the runway reducing to clean (flaps up) speed
10NM selecting flaps 1 and shortly after flaps 5 - speed reduced to 180KT
On the glideslope at 160 KT (flaps 5 or 10 as required)
at 4 NM from the runway (5 nm in IMC) - gear down flaps 15
there after landing flaps (30 or 40)
Engine spool up again at about 2 to 3 NM from the runway to be fully stable at 500ft AGL (1000ft in IMC).

Works like a dream ;-)

Only very occasionally the descent profile is being messed up by ATC requirements to such an extent that we need to fly a level segment at low level.

Ditched
 
Ryanair procedure werkt inderdaad super, behalve met tailwind en ATC inderdaad. Maar 9/10 kere is het een CDA Idle thrust
 
Zo proberen wij het ook zoveel mogelijk te doen (en ik neem aan elke airline tegenwoordig wel), maar dan van te voren proberen te corrigeren voor tailwind (correctie op TOD afstand of FPA). Komt meestal goed uit, soms wat helpen met onverwachte shortcuts door wat spoilers of eerder reductie en flaps 1 erbij te doen. En als het echt niet uitkomt wielen naar beneden vanaf 265 kts. ATC (door luchtruim / traffic) is de restrictie op het verhaal.
 
De reden dat het bij Ryanair meestal wel lukt is simpelweg omdat jullie op secundaire velden vliegen waar je waarschijnlijk het enige verkeer bent.
Als het 9/10 wel lukt dan is die ene keer waarschijnlijk op MAD, STN, DUB en andere grote velden waar jullie komen.
Wij willen heel graag maar het enige veld waar het daadwerkelijk lukt is meestal LIS, OPO en FCO (hoewel die laatste eerder een te hoog dan te laag approach is)
Alle andere (CPH, LHR, LGW, FRA, BCN, MAD, GVA, enz enz) lukt het simpelweg niet door ATC.
 
@ FPS,

Die 9/10 keer is natuurlijk een ballparc figure, maar ook op STN is een CDA low drag approach prima te doen hoor.

Sowieso om beter voor het milieu te gaan vliegen moeten we de FIR's enzo afschaffen en gewoon één Europees luchtruim ontwikkelen.
 
Ik ben even zo brutaal om het volgende te zeggen: wellicht vindt een ATC'er het interessant om in dit onderzoek mee te werken. Dit i.v.m. het feit dat volgens jullie ATC een belangrijke rol lijkt te spelen in het wel of niet kunnen functioneren van dit systeem.

(Ik heb verder geen idee of het waar is wat ik zeg, maar het is misschien het overwegen waard. Het is denk ik voor alle partijen interessant om elkaars visie/mening hierover te weten)
 
Hartelijk dank voor jullie reacties! Erg leuk om verhalen uit de praktijk te horen. Ook heb ik al een aantal enthousiaste reactie van piloten die willen meedoen.

Zoals terecht wordt opgemerkt in de reacties, is het vliegen van CDA's in de praktijk een stuk lastiger dan het in theorie kan lijken. Daarom nog een paar korte opmerkingen over mijn onderzoek.

De procedure die gebruikt wordt in mijn onderzoek ziet er als volgt uit (het gebruikte vliegtuigmodel is een Cessna Citation 500). Top of Descent is op FL70 op 250kts, en na Thrust Cut Back volgt een flight idle glijvlucht naar het zogenoemde 'stabilizatie' punt. Dit ligt in het verlengde van de 3 degrees glideslope op een hoogte van 1000ft. Bij aankomst op dit stabilizatie punt moet het vliegtuig in landing configuration zijn en 110kts (ongeveer landingssnelheid) vliegen. Hierna wordt de glide slope opgepikt voor een stabiele gemotoriseerde final approach. Tussen de TOD en het stabilization point is het pad volledig vrij (binnen de performance constraints en met de intensie zo weinig mogelijk thrust te geven). Om de pilot inzicht te verschaffen in zijn descent path mogelijkheden, heb ik een interface ontwikkeld (een enhanced Primary Flight Display en een enhanced Vertical Situation Display). De procedure en interface zullen tijdens het experiment worden geevalueerd.

Het uiteindelijk doel is om de pilot volledig zelf zijn pad te laten plannen op basis van de informatie die het display hem verschaft op het gebied van de performance envelope, weer (wind), verkeer en andere lokale constraints. Omdat dit een verkennend onderzoek is zijn er een aantal aannames gemaakt en zou de procedure zoals hier beschreven is in de praktijk niet haalbaar zijn. Zo zijn wind, bochten, ander verkeer en luchthaven specifieke constraints niet meegenomen. Maar het belangrijkste doel op korte termijn is om te kijken wat voor flexibiliteit deze procedure en de daarbij ontwikkelde interface oplevert. Als uit de experimenten positieve resultaten komen kan er, mede aan de hand van de suggesties van deelnemende piloten, in een vervolg een verbeterede procedure en interface real-life worden getest met het test vliegtuig van de TU en het NLR (PH-LAB).
 
Haha mooi onderzoek, ik wil wel mee doen.
Maare... klinkt dit inderdaad gewoon niet zoals het vroeger vóór alle night-arrivals, CDA's en andere onzin werd gedaan?
TOD, gas dicht, DCT X-mile final, configureren en landen.
 
Probleem is dat je niet zo belachelijk veel hebt aan actual winds.
Je moet goede data van tevoren hebben om een degelijke planning te maken.
Bij ons is het nadeel dat wij geen descent winds hebben op ons OFP en het dus natte vinger werk is.
Gevolg is vaak dat de descent wind die wij in de FMS zetten veel lager blijkt uit te vallen.
De bak houdt zijn path wel aan maar je IAS zal teruglopen naar onder targetspeed.
Een oplossing zou zijn om eerder te reduceren waardoor je een shallower descent path krijgt maar dat is in de praktijk vaak niet mogelijk.

Lang verhaak kort: persoonlijk heb ik er niet zoveel aan om nu te weten dat ik 10 kts tailwind heb.
Ik wil op 20.000 voet weten wat voor een wind ik op 10.000 en 5000 voet heb.
De informatie voorziening daarvan vind ik nogal tegenvallen. Zou fijn zijn als zoiets op een aparte volmet of atis vermeld zou worden (of via ACARS maar dat heeft onze stoomboot niet)
 
Het al dan niet beschikken over precieze getallen voor de hoogtewinden is toch voor zowel een STAR/night-transition met 101 ristricties (EHAM bv) als een zelfgekozen CDA hetzelfde?
Geen/foutieve wind informatie geeft een foutief pad aan en dus moet er gas bij of moet er eerder worden geconfigureerd.

Met het verschil dat een zelf-gekozen descend-path met slechts enkele ristricties meer ruimte geeft voor het corrigeren van het ontbreken van goede hoogtewinden en er dus minder vaak gas bij/af moet.
 
Dat bedoel ik ook. Je kunt nog zoveel tracks en procedures bedenken.
Zonder goede data kom je (met name in deze FDM tijd) niet heel ver.
Of je moet elke approach doen met speedbrakes en gear = ook een hoop extra herrie.
 
Het corrigeren voor wind is makkelijk.
Hier is hoe de meesten van ons met stoomboten de daling berekenen:
TOD: hoogte te verliezen X 3. vb: FL350, vliegveld op 2000', verschil is 33000'. 33x3=99NM. Tel daar bij op 1NM voor elke 10 kts die je moet verliezen tijdens de slowdown. (20 is een makkelijk nummer). 99+20=119NM van de threshold is je TOD.

Vertical speed is de Groundspeed gedeeld door 2 + een nul. G/S 500kts/2=250, plus een nul =2500fpm. Krijg je nu een ontzettende headwind dan zul je een (klein beetje) power-on descend krijgen.

Deze formules leveren een 3 graden daling op, en je kunt ze zeer zeker gebruiken om te zien of je nog op profile zit als je een kist vliegt die allerlei moderne apparatuur heeft die je vertelt wat je moet doen, en als die moderne snufjes ontbreken dan worden ze standaard. Ze werken ook heel goed als ATC je een crossingrestrictie geeft waar je niet op voorbereid bent. "We need you at FL 240 by XXXXX. 350-240=11(000)x 3=33NM. Als XXXXX nog 40NM te gaan is, dan is er tijd zat. Als XXXXX nog maar 29 NM te gaan was dan kun je de daling al inzetten voordat je ook maar een kans hebt om de FMS te programmen. Je weet nu ook dat je een behoorlijke V/S nodig hebt om de restrictie te halen. Willen ze ook nog een snelheidsreductie dan komt de 1NM voor elke 10kts er bovenop. Dat is de snelheid op het moment dat je begint met af te levelen (duh)

In de VS zijn deze formules een nogal vaak voorkomende vraag in een sollicitatie gesprek, en staan ook in de boeken die je voorbereiden op sollicitaties.

Deze manier van dalen levert niet altijd een perfect M.82/320 kts op. Vaak dropt de Mach initieel, terwijl je later de 320 iets overschrijdt.


@Flying Pizza service: veel flightplans hebben op de laatste pagina de hoogte winden voor diverse punten op je route, soms krijg je ze met de MET brief. Natuurlijk zijn ze een paar uur oud maar het geeft je een idee wat er gaande is.

En wanneer er een echte zuidwester staat te brullen met 100kts op 3000' en 50kts op 300' dan gaat elke vorm van planning het raam uit. Geluidsoverlast zal dan ook niet echt een probleem vormen. De wind die dan door de bomen en rond de huizen blaast maakt meer lawaai dan welke kist dan maar ook.

De grootste bron van geluid tijdens de nadering is aerodynamisch, niet motorisch. Er zitten ineens gaten in het vliegtuig (wheel wells), er hangen wielen uit met allerlei luchtstroomverstorende onderdelen, slats en flaps die de luchtstroming beinvloeden, landing lights die naar buiten hangen, ga zo maar door....

CDA werkt leuk in theorie, maar niet als het erg druk is en klimmend en dalend en kruizend verkeer door elkaar gewoven moeten worden.
 
Last edited:
Begrijp me niet verkeerd of je het met een fms doet of uit het blote bolletje. Zolang je niet precies weet wat er voor een wind staat kun je voor verrassingen komen te staan.

Als je van atc carte blanche krijgt op hoogte en snelheid is het allemaal wel te doen (lees of harder of juist zachter gaan vliegen) de realiteit leert echter dat het meestal niet zo werkt.

Vlieg nu bijna twee jaar op BRU als homebase en nog altijd is het gissen naar wanneer ze je gaan indraaien op een right hand downwind 25R. Soms kan het vrij kort zijn waardoor ik over het algemeen daarop plan. Met als logisch gevolg dat ik soms nog een dot gas moet geven net voor glideslope intercept.
 
Maar het gaat over noise tijdens de landing, is de noise tijdens de take-off niet vele malen groter dan tijdens de landing?
En sowieso mensen die naast een vliegveld gaan wonen weten dat ze geluid van de opstijgende/landende kisten krijgen.
 
FPS: BRU is een verhaal apart. Daar kun je met geen mogelijkheid een goede planning maken. Of een veel te vroege daling, of je moet de STAR volgen met alle hoogte en snelheidsrestricties die niet werken voor een CDA (te laag, te langzaam), soms laten ze je high-speed vliegen en tot vrij laat in de approach weet je niet welke baan ze je geven.
 
@ FPS,

FMS of niet "delta-altitude"x3 is super te gebruiken... en het geeft je de kans om tussentijds makkelijk correcties te maken.. immers elke 1000' is 3nm... Het klopt dat je planning lastig gaat als er op fl300 050/100 en op fl100 170/30 waait.. Echter geeft het je een goeie indicatie voor het windverschil zonder op je navcomputer te kijken..

@ MetroDriver op de A300 rekenen we 10nm voor 50kts... ik geef toe dat dat soms iets aan de hoge kant is maar 5nm voor 50 kts is zekers niet veel.. Remt dat hok van jullie zo makkelijk af? Toch nog een stukje zwaarder dan de oerbus...
 
@ JIP. Ik snap je punt en hoe dichter ik bij de grond kom hoe meer ik hoofdreken. Al was het maar omdat officieel geen lnav mogen vliegen na de IAF.

Alleen deze hele discussie gaat toch juist over zo stil mogelijk en zuinig mogelijk. Pax comfort smijt ik maar even buitenboord.
Je moet toegeven dat juist de laatste 10.000 het moeilijkste zijn als je niet weet wat je te wachten staat.
Een CDA bedenken is een stap in de goede richting maar mijn pleidooi richt zich eigenlijk meer op goede wind info.
Ik ben van mening dat je eigenlijk niks hebt aan actuele wind als je op dat moment eigenlijk al te laag zit t.o.v. je profiel. Die verwachte wind moet je weten op level heb ik je niet teruggevonden en niet pas als je er bent.

Om eerlijk te zijn heb ik nog nooit een CDA gevlogen zoals op AMS maar ik kan me levendig inbeelden dat als jij daar met een big shiny -800 met winglets aankomt en op 5000 blijkt er 30 kts tailwind te staan ipv 10 head het uiteindelijk toch een speedbrake/gear avontuur wordt met bijkomende geluidsoverlast (en dan komt pax comfort weer om de hoek kijken)
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top