Warum sind größere Flugzeuge wie der A380 nicht effizienter als kleinere?

In einem kürzlich erschienenen Artikel der Washington Post mit dem Titel „Fünf Mythen über Flugreisen“ heißt es:

Die Schwierigkeit besteht darin, dass Skaleneffekte für Fluggesellschaften nicht immer funktionieren, da Flugzeuge im Allgemeinen nicht an Effizienz pro Passagier zunehmen, wenn sie größer werden. Tatsächlich sind viele der effizientesten Flugzeuge von heute die kleinsten. Auf transatlantischer Distanz hat ein Airbus A380 mit 525 Sitzen eine Effizienz von 74 Meilen pro Gallone (mpg) pro Passagier, während die brandneue Boeing 737 MAX 8 mit 168 Sitzen 110 mpg pro Passagier erreicht.

Dies scheint kontraintuitiv zu sein. Wenn alle anderen Dinge gleich sind (und transatlantische Entfernungen würden viele von ihnen ausgleichen) - sollte das größere Flugzeug nicht effizienter sein?

Dieser ganze Artikel erwähnt die „Mythen über Flugreisen“, und ich muss zugeben, dass ich immer geglaubt habe, dass größere Flugzeuge pro Passagiermeile effizienter sind.

Vielleicht gibt es etwas Einzigartiges beim A380 und 737-Max 8, das den Vergleich falsch macht? Hängt es mit der Auslastung des Flugzeugs oder dem Prozentsatz der besetzten Sitze zusammen – obwohl dies kein Faktor in der Metrik der mpg pro Passagier wäre?

Hinweis: Ich interessiere mich nicht für die Effizienz der Besatzung oder des Bodenpersonals, die von einem Megaflugzeug erzielt wird. Nur Kraftstoff.

Sollte die Einheit nicht Passagiermeilen pro Gallone sein, anstatt Meilen pro Gallone pro Passagier? Wenn sie die Einheiten nicht richtig machen können, macht mich das an den anderen Behauptungen zweifelhaft.
Ein weiterer Unterschied sind 12 Jahre Innovation (zwischen dem Erstflug der A380 und der 737 MAX 8), in denen der Ölpreis während eines Großteils dieser Zeit über 100 $/Barrel lag und ein geringer Kraftstoffverbrauch ein vorrangiges Designkriterium war. Bei der 737 MAX und der A320Neo wurde viel technischer Aufwand betrieben, um den Treibstoffverbrauch zu senken. Der Treibstoffverbrauch des A380 ist auch nicht so weit entfernt von ähnlichen Flugzeugen des gleichen Jahrgangs.
Kleinere Flugzeuge benötigen mehr Besatzungsmitglieder (pro Passagier), mehr Bodenpersonal und wahrscheinlich mehr Wartung. Sie erhöhen die Verkehrsbelastung, die ATC-Belastung und die Verzögerungen, was auch Geld ist. Ich weiß nicht, welche Auswirkungen dies hat, aber es kann für einen fairen Vergleich berücksichtigt werden.
@Sanchises Technisch gesehen, sind "Meilen pro Gallone pro Passagier" nicht das, was Sie erhalten würden, wenn Sie eine Anzahl von Meilen pro Gallone nehmen und durch eine Anzahl von Passagieren teilen würden ? Wenn Ihr Fahrzeug 10 Meilen pro Gallone erreicht und 10 Passagiere hat, ist das 1 Meile pro Gallone pro Passagier (eine nutzlose Messung), aber 100 Passagiermeilen pro Gallone. Alles in allem klang der Begriff "Meilen pro Gallone pro Passagier" für mich auf den ersten Blick richtig.
@ Tanner Du hast recht. Ich dachte in l/100km statt in mpg, ein typisches Maß für die Fahrzeugeffizienz auf dieser Seite des großen Teichs. Gelöschter Kommentar.
Ich denke, was in der Analyse fehlt, ist die Reichweite. Wenn Sie eine 9000-sm-Strecke fliegen müssen, müssen Sie 9000-sm-Treibstoff mitführen. Und Sie müssen ein größeres Flugzeug haben, nur um diesen Treibstoff zu transportieren - unabhängig von der Passagierzahl. Das wird zwangsläufig zu Ineffizienz führen. Sie sehen keine Fluggesellschaften, die einen A380 für kurze Flüge verwenden. Wenn sie 500 Passagiere von Pittsburg nach Cleveland befördern müssen, fliegen sie 5 Regionaljets statt eines Super-Jumbos
@TomMcW Die Frage gibt transatlantische Strecken an (JFK, BOS) nach (LHR, FRA, CDG) usw., also etwa 3500 - 3700 Meilen.
@RoboKaren Es ist ein bisschen schwierig, 737 auf Transatlantikflügen zu finden. Auf ungewöhnlichen Strecken sind es nur eine Handvoll und die müssen meist die Zahl der Passagiere begrenzen, um die nötige Reichweite zu bekommen. Bis vor kurzem waren sie einfach nicht in der Lage, die Reichweite zu erreichen. Obwohl es zahlreiche andere Überlegungen gibt, werden Fluggesellschaften aus Gründen der Treibstoffeffizienz im Allgemeinen das kleinste Flugzeug verwenden, das die Flugreichweite erreichen kann. Sie bauen keine größeren Flugzeuge für die zusätzlichen Sitze, sondern für die zusätzliche Reichweite.
Ich erinnere mich an eine Frage oder Antwort hier zur Luftfahrt , die besagte, dass es im Allgemeinen effizienter ist, Flugzeuge größer zu machen (innerhalb der Grenzen dessen, was physikalisch möglich ist), da ich pro Passagier eine abnehmende Flügelfläche benötige. Wenn jemand das gefunden hat, poste es bitte oder sag mir, dass ich falsch liege :)

Antworten (3)

Der Vergleich ist ernsthaft fehlerhaft. Während das größere Flugzeug über die gesamte Flugdauer pro Passagier/Meile effizienter ist, gilt dies nicht für die Flugphasen, die bei kleineren Flugzeugen den Großteil des Treibstoffverbrauchs verursachen, sondern bei größeren Flugzeugen nur einen Bruchteil: Start/Steigflug und Abstieg/Landung.

Eine 747 oder A380, die eine einstündige Strecke fliegt, was für viele kleinere Verkehrsflugzeuge typisch ist, würde auf dieser Strecke mehr Treibstoff pro Passagier verbrauchen als eine 737 oder A320, obwohl sie auf Reiseflughöhe sparsamer ist (wenn sie diese überhaupt erreichen kann). optimale Reiseflughöhe über diese Distanz).

Es ist auch weitaus weniger flexibel und erfordert eine höhere Passagierdichte als das kleinere Verkehrsflugzeug, eine Passagierdichte, die auf den meisten Strecken einfach nicht vorhanden ist, es sei denn, Sie reduzieren die Häufigkeit der Flüge erheblich (in diesem Fall würden Sie am besten hoffen, dass alle Ihre Konkurrenten dies tun ebenso wenig wie die Wahrscheinlichkeit, dass Passagiere mittags auf Ihren einen Flug am Tag warten, wenn sie ihr Ziel um 8 Uhr morgens mit dem Flug einer anderen Fluggesellschaft erreichen können).

Die Frage spezifiziert transatlantische Flüge, die normalerweise vier oder mehr Stunden dauern.
@RoboKaren Es spielt keine große Rolle. Nicht über diese Distanzen. Und das wirtschaftliche Argument bleibt bestehen. Es gibt einen Grund, warum Fluggesellschaften kleinere Flugzeuge verwenden, und es macht keinen Sinn, einen A380 auf einer Strecke zu fliegen, die nur genug Verkehr für eine 787 erzeugt, da er mit halb leeren Sitzen fliegen würde, was ihn weitaus weniger effizient macht.

Update Ich konnte den Artikel gerade lesen. Dabei wird nicht berücksichtigt, wie viele Passagiere transportiert werden müssen. Für einen A380 benötigen Sie drei B737MAX, um transatlantisch zu fliegen, mit 6 Piloten usw. usw. Sie vergleichen Flugzeuge für Flugzeuge, und ja, ein riesiges Flugzeug wie der A380 benötigt viel mehr Schub und muss mehr Treibstoff verbrennen. Aber sie sollten einen A380 mit drei 737 vergleichen, wenn sie erwägen, 560 Menschen auf die andere Seite des Teiches zu bringen.

Die Reichweite ist auch hier eine Variable. Vergleichen Sie die Wirtschaftlichkeit von Flugreisen für Reichweiten, für die der A380 ausgelegt ist, sagen wir Paris - San Francisco. Machen die 3 737 einen Tankstopp in New York?

Das Bit zur Anzahl von Triebwerken vergleichbarer Typen gilt weiterhin, jedoch hauptsächlich für Flugzeuge vergleichbarer Größe:

Die beste praktische Fallstudie ist die von Airbus durchgeführte: dasselbe Flugzeug, angetrieben von entweder zwei Triebwerken (A330) oder vier Triebwerken (A340). Der A330 ist immer noch relevant und da er mit NEO-Triebwerken aktualisiert wurde, wird der A340 nicht mehr produziert – nicht weil es ein schlechtes Flugzeug war, sondern weil die Beschränkungen für ETOPS gelockert wurden. Die Anzahl der Motoren ist ein enormer Faktor, weniger Motoren bedeuten eine höhere Effizienz. Jeder zusätzliche Motor erhöht den Luftwiderstand der Motorgehäuse, ein Motor wiegt weniger als zwei Motoren in halber Größe usw.

Als der A380 entworfen wurde, war die Rede von einer gestreckten Version, dem A380-900. Eine Dehnung ist einfach, wenn nur ein zusätzliches Stück Rumpf eingesetzt werden muss, wird jedoch sehr schwierig, wenn eine vollständige Neugestaltung des Flügels in Betracht gezogen werden muss. Es sieht so aus, als hätte der aktuelle A380-800 bereits den größeren Flügel des -900, mit anderen Worten: Dieses Flügeldesign wurde für das höhere Bruttogewicht des -900 optimiert. Das wäre ein sehr sparsames Flugzeug - wenn sich dafür ein ausreichend großer Markt finden ließe.

Die B-777 ist derzeit das größte Passagierflugzeug mit 2 Triebwerken. Der Flugreise-Mythos-Artikel sollte das gesamte Verkehrsaufkommen berücksichtigen und die Kosten pro Passagier darauf basierend vergleichen. Die Wirtschaftlichkeit des A380 ist eigentlich ziemlich gut, aber der Verkauf des Flugzeugs scheint durch das Fehlen von Strecken mit hohem Verkehrsaufkommen behindert zu werden.

Es geht immer noch um Reichweite. Der A340 wurde wegen geringerer Nachfrage nach Langstreckenflügen eingestellt. Nach einer gewissen Distanz machte der A340 das Mehrgewicht wieder wett und überflügelte den A330.
Air Asia konnte den Kl-Lomdon-Flug aufgrund des Treibstoffverbrauchs nicht mit A340 zum Laufen bringen, sie warteten darauf, dass A350-Routen nach Europa wiedereröffnet wurden.
Der A340 wurde entwickelt, um den damals sehr restriktiven ETOPS -Regeln entgegenzuwirken, die Flugzeuge mit zwei Triebwerken daran hinderten, viele Überwasserrouten zu fliegen, die sie sonst fliegen könnten (allein aufgrund ihrer Reichweite). Glücklicherweise (oder unglücklicherweise für den A340) wurden ETOPS-Erweiterungen (die es Twinjets ermöglichen, längere Strecken von Flughäfen weg zu fliegen) schneller als erwartet genehmigt, wodurch der Vorteil des A340 gegenüber Twinjets zunichte gemacht wurde.
Ja, in der Tat, es machte damals Sinn.
Das ist auch einer der Hauptgründe für den vorzeitigen (oder rechtzeitigen, wenn Sie Flugzeugmechaniker sind) Niedergang der MD-11. Es wurden 3 Motoren gegeben, um keine ETOPS-Klassifizierung zu benötigen.

Der Hauptgrund ist das Gatebox-Limit an Flughäfen. Damit ein Flugzeug von der Größe eines A380 so effizient wie ein kleineres Flugzeug ist, ist eine viel größere Spannweite erforderlich, um die mit Flügeln mit kleinerem Seitenverhältnis verbundene induzierte Luftwiderstandsstrafe zu vermeiden. Das Gatebox-Limit an Flughäfen verhindert diese erhöhte Spannweite, was speziell für den A380 zu einer viel geringeren Effizienz führt. Dies ist gut dokumentiert, und ich würde empfehlen, sich die Hinweise zur Aerodynamik der Konfiguration anzusehen, die vom verstorbenen Prof. Mason von Virginia Tech online zur Verfügung gestellt wurden.

Hast du einen Link, der deine Behauptungen stützt? Das Googeln von "Gatebox-Limit" hat nichts Relevantes ergeben.
@OrganicMarble Ich denke, sie beziehen sich auf das ICAO Aerodrome Reference Code Element 2 oder die Airplane Design Group . Beide begrenzen die Spannweite in der höchsten Kategorie auf 80 m (A380 hat eine Spannweite von 79,75 m). Trotzdem würde diese Antwort von einigen Referenzen profitieren.
Die Größe des Gates, das zum Planen / Deplane von Passagieren benötigt wird, hat nichts mit dem Passagier-MPG zu tun, das das Flugzeug in die Luft bringt.