Welche Art von Problemen im Zusammenhang mit extremer Hitze (115 °F, 46 °C plus) würden Starts oder Landungen verhindern?

Kurze Antwort

Sehr hohe Temperaturen begrenzen, wie viel Nutzlast und/oder Treibstoff Sie in ein Flugzeug laden können.

Motoren

Zur besseren Veranschaulichung: In heißer Luft sind die Luftmoleküle energetischer, was bedeutet, dass es dem Motor schwer fällt, heiße Luft im Vergleich zu kalter Luft zu komprimieren. Schub verlieren.

Flügel

Heiße Luft – mit weiter voneinander entfernten Molekülen – hat eine geringere Dichte, was die Auftriebsfähigkeit der Flügel verringert.

Heiß und hoch

Vegas ist nicht nur heiß, sondern auch hoch, was bedeutet, dass der Luftdruck bereits geringer ist als auf Meereshöhe.

Jedes Flugzeug hat seine eigenen Leistungsdiagramme, und bei jedem Flug stellen der Flugdienstleiter und die Besatzung sicher, dass das Wetter, die Höhe usw. einen sicheren Start und Aufstieg ermöglichen.

Für solche Wechselelemente ist eine Ebene konfigurierbar. Verwenden Sie zum Beispiel eine höhere Schubeinstellung oder mehr Klappen, um den Auftrieb zu verstärken.

Wenn Sie ein sehr schweres Flugzeug, eine heiße und hohe Situation und eine kurze Landebahn haben, werden die Dinge sehr marginal –

Motor aus

– nicht nur für den Startlauf, sondern auch bei einem Triebwerksausfall während des Starts, also Triebwerksausfall. Das Flugzeug muss noch steigen können.

Aus diesem Grund bevorzugten Fluggesellschaften in Ländern wie Äthiopien, Südafrika, Australien usw. ¹ -Vierstrahlflugzeuge gegenüber zweistrahligen Flugzeugen. Einen größeren Sicherheitsspielraum bei heißen und/oder hohen Betriebsbedingungen zu haben, dh schwerere Lasten tragen zu dürfen.

¹ _{Als Tri-/Quad-Jets gemeinsam mit ETOPS -Twin-Jets derselben Klasse angeboten wurden.}

Beispiel für Auswirkungen

^{(Karte generiert mit Great Circle Mapper )}

Ein MD-11-Frachtflugzeug, das auf dem Weg nach Europa von Äthiopien abhebt, kann nicht vollgetankt abheben und muss zum Auftanken in Kairo anhalten. Beachten Sie, dass ein Direktflug möglich gewesen wäre, wenn Äthiopien auf Meereshöhe oder kühler gewesen wäre.

Landung

Für die Landung auf einem heißen und/oder hoch gelegenen Flughafen ist die Landegeschwindigkeit höher, daher ist die für die Landung verfügbare Landebahnlänge entscheidend. Auch dafür gibt es Leistungstabellen.

Seien Sie versichert, diese Dinge werden überprüft und doppelt überprüft. Und niemand kann das gemeldete Wetter manipulieren, da es für die Flugsicherheit sehr wichtig ist.

Außerdem haben Flugzeuge ihre eigenen Temperatursensoren. Neuere Flugzeuge können die Besatzung sogar benachrichtigen, wenn die Kombination aus Bruttogewicht, Konfiguration, Landebahnlänge, Temperatur und Höhe nicht ausreicht .

Flugzeugleistung ist ein facettenreiches Thema. Insofern es so heiß ist, dass der Betrieb verboten ist, fallen mir ein paar Dinge ein.

Luftfahrzeugleistungsdaten werden vom Luftfahrzeughersteller typischerweise als Tabellen bis zu einer bestimmten Temperatur bereitgestellt. Da die Betreiber diese Tabellen verwenden müssen, um die Fähigkeit des Flugzeugs zum sicheren Start zu bestimmen, gibt es keine verfügbaren, getesteten Daten, wenn die Temperatur über der maximalen Temperatur in der Tabelle liegt, und der legale Betrieb würde eingestellt. Ich habe gerade die Leistungsdaten für eine 747-200 mit P&W JT9D-7Q-Triebwerken überprüft, und die Tabellenspitze liegt bei 123 °F (50,5 °C).

Ein weiterer Faktor ist die maximale Kraftstofftemperatur. Für 747-100/200-Flugzeuge betrug diese Temperatur, wie ich mich erinnere, 54 ° C, ungefähr 129 ° F.

Jetzt kann ich nicht über die heutige Betriebsumgebung sprechen, seit ich 1999 in den Ruhestand ging, aber in den 1990er Jahren war es in einigen Ländern der Dritten Welt üblich, Temperaturanforderungen zu verfälschen oder zu ignorieren. Zum Beispiel, wenn wir im Sommer in den Ländern rund um das südliche Ende des Arabischen Golfs (Iran nannte es den Persischen Golf) waren und das Flugzeug betankt war und für ein oder zwei Tage in der Sonne bei Mittagstemperaturen im untergegangen war Schatten von 120 °F (49 °C) oder mehr, Sie wussten, dass die Kraftstofftemperatur etwas über 54 °C liegen könnte, aber niemand hat sie jemals überprüft. Sie haben diese Möglichkeit in Ihrer Planung berücksichtigt. Sie könnten sich beispielsweise für einen vollständigen Leistungsabgriff statt für den reduzierten Leistungsabgriff entscheiden, den Sie andernfalls möglicherweise verwendet hätten.

Ich persönlich war mir nie bewusst, dass die Temperatur in den USA falsch gemeldet wurde, aber in den 1980er Jahren, als ich Metroliner für einen Pendler flog, gab es einen Flughafen, der normalerweise nicht weniger als die Sichtweite meldete Mindestens erforderlich, um einen Anflug zu starten, wenn ein Pendlerflug fällig war. Sobald Sie die äußere Markierung ankommend gemeldet hatten (damals noch keine Radarumgebung), teilten sie Ihnen mit, wie hoch die tatsächliche RVR war. Da Sie sich innerhalb der äußeren Markierung befanden, war es legal, den Anflug fortzusetzen, und wir taten es immer, und wir kamen immer hinein. Das freute alle: die Fluggesellschaft, den Tower und die örtliche Handelskammer.

Wenn die Temperatur heiß genug ist, kann die Landebahn einknicken . Der Asphalt dehnt sich beim Erhitzen aus und dehnt sich schließlich so stark aus, dass er sich zu falten beginnt. Dies hat dazu geführt, dass Start- und Landebahnen geschlossen wurden (in den USA und anderswo), aber es scheint keine spezifische Regelung zu geben, es scheint mit Start- und Landebahninspektionen und dem Schließen der Start- und Landebahn gehandhabt zu werden, wenn ein Problem festgestellt wird.

Reifen...

... zumindest hat es dort angefangen. Mein Großvater war ab den 30er Jahren Pilot und konnte die Entwicklung der gesamten Technologie miterleben. Reifenplatzer waren ein großes Problem für große Flugzeuge, vom Bomber aus dem Zweiten Weltkrieg bis hin zu Verkehrsflugzeugen in den 70er Jahren. Früher habe ich ziemlich oft am Ende von Start- und Landebahnen tatsächlich geplatzte Reifen gesehen. Als ich in den späten 70ern ein Kind war, wurde ein Taxi in Love Field in Dallas, Tx, im Juni von einem Fragment eines geplatzten Reifens angefahren, als die Temperaturen bereits über 100 ° F lagen.

Im Vergleich zu Bodenfahrzeugreifen sind Flugzeugreifen relativ dünnwandig und ballonartig, weil sie

• Sie haben mit vielen Druckschwankungen zu tun
• Sie müssen Stöße absorbieren
• Sie müssen mit Geschwindigkeiten rollen, die sie in einem Bodenfahrzeug als Rennwagen qualifizieren würden, was viel Hitze erzeugt
• Sie brauchen große Kontaktflächen, müssen aber trotzdem Gewicht sparen

Allerdings sind ballonartige Reifen empfindlicher gegenüber Wärmeausdehnung. Bei 43 °C (115 °F) sind die Reifen von Flugzeugen auf dem Rollfeld beim Start bereits am Rande ihrer Ausdehnungsspezifikation. In landenden Flugzeugen werden die Reifen von Minusgraden bis fast zur Überhitzung gehen, noch bevor die Reifen den Asphalt berühren.

Ich denke, Militärtransporter haben eine Art Kühlsystem, um Allwetterbetrieb zu ermöglichen. Ich habe C-130-Varianten bei heißem Wetter landen sehen, und dann kommt etwas, das wie ein Feuerlöscherauspuff aussieht, aus dem Hafen auf der Rückseite der Radbaugruppe, dh es ist Gummi nicht verbrennen. Es ist wahrscheinlich eine Technologie wie Stickstoffdrucktanks, die Landungen bei jedem Wetter ermöglichen, aber für Zivilflugzeuge zu teuer sind. Aber ich habe mich nie damit befasst, also könnte ich mich irren.

An solch heißen Tagen limitiert nicht unbedingt der Flughafenbetreiber die Starts und Landungen, sondern der Hersteller der Flugzeuge. Alle nach Teil 25 zertifizierten Flugzeuge benötigen Leistungsdaten für alle Gewichte, Höhen und Temperaturen, in denen sie eingesetzt werden. Wahrscheinlich hat der Flugzeughersteller entschieden, Starts und Landungen an solchen heißen Tagen zu beschränken, weil er sich entschieden hat, die entsprechenden Daten nicht zu veröffentlichen.

§25.105(a) Die durch §25.107 vorgeschriebenen Startgeschwindigkeiten, die durch §25.109 vorgeschriebene Beschleunigungsstoppstrecke, der durch §25.111 vorgeschriebene Startweg, die durch §25.113 vorgeschriebene Startstrecke und der Startlauf und die durch vorgeschriebene Netto-Startflugbahn §25.115, muss in der ausgewählten Konfiguration für den Start bei jedem Gewicht, jeder Höhe und jeder Umgebungstemperatur innerhalb der vom Antragsteller ausgewählten Betriebsgrenzen bestimmt werden –

Das liegt an der Luftdichte. Die Dichte der Luft ist nicht konstant und variiert mit der Höhe über dem Meeresspiegel und der Lufttemperatur.

… wo$A$ist die Flügelfläche,$V$ist die Geschwindigkeit und$\rho$ist die Dichte der Luft. Wenn die Luft nicht dicht genug ist, kann das Flugzeug nicht abheben, wenn es am Ende des Startlaufs nicht genug Auftrieb erzeugen kann, oder es muss mit einer zu hohen Geschwindigkeit landen, um es nicht abzuwürgen .

Dichtehöhe ist die Höhe relativ zu den Standardatmosphärenbedingungen (ISA), bei der die Luftdichte gleich der angezeigten Luftdichte am Beobachtungsort wäre. Mit anderen Worten, die Dichtehöhe ist die Luftdichte, die als Höhe über dem mittleren Meeresspiegel angegeben wird. Die "Dichtehöhe" kann auch als die Druckhöhe angesehen werden, die für eine nicht standardmäßige Temperatur angepasst ist.

Sowohl ein Temperaturanstieg als auch ein Abfall des atmosphärischen Drucks und in viel geringerem Maße ein Anstieg der Luftfeuchtigkeit führen zu einem Anstieg der Dichtehöhe. Unter heißen und feuchten Bedingungen kann die Dichtehöhe an einem bestimmten Ort erheblich höher sein als die wahre Höhe.

In der Luftfahrt wird die Dichtehöhe verwendet, um die aerodynamische Leistung des Flugzeugs unter bestimmten Wetterbedingungen zu beurteilen. Der von den Tragflächen des Flugzeugs erzeugte Auftrieb und das Verhältnis zwischen angezeigter und wahrer Fluggeschwindigkeit unterliegen ebenfalls Änderungen der Luftdichte. Darüber hinaus wird die vom Triebwerk des Flugzeugs abgegebene Leistung durch die Luftdichte und Luftzusammensetzung beeinflusst.

Die Flugzeugleistung wird direkt von den atmosphärischen Umgebungsbedingungen beeinflusst. Insbesondere sind sowohl der Auftrieb von Flügeln (oder Rotoren), die Triebwerksleistung als auch der Schub im Fall von Düsentriebwerken proportional zur Dichte der Luft. Dichte, kalte Luft erzeugt viel mehr Auftrieb für eine bestimmte wahre Fluggeschwindigkeit als heiße, dünne Luft, und Triebwerke erzeugen in dichterer Luft mehr Leistung und / oder Schub in dichterer Luft als in dünnerer Luft.

Die Luftdichte ist eine Funktion sowohl des atmosphärischen Drucks als auch der Temperatur unter Verwendung des idealen Gasgesetzes

p = drT

d = p/(rT)

wobei p der Umgebungsluftdruck, d die Dichte der Luft und T die Umgebungstemperatur ist. r ist die ideale Gaskonstante.

Die Dichte ist also direkt proportional zur Temperatur der Luft und umgekehrt proportional zur Temperatur.

In der Luftfahrt ist der Druck ein Faktor sowohl der Feldhöhe als auch des atmosphärischen Umgebungsdrucks in dem Bereich. Je höher Sie vom Meeresspiegel kommen, desto weniger dicht wird die Luft bei jeder gegebenen Temperatur.

Was das alles für einen Piloten bedeutet, ist, dass die Leistungsmerkmale des Flugzeugs an einem heißen Tag viel lethargischer sein werden, da die Luftdichte sowohl den Auftrieb als auch den Schub beeinflusst. Hinzu kommen die Feld- und Flughöhe sowie die Druckabweichung vom atmosphärischen Standardzustand.

Diese „heißen und hohen“ Bedingungen können extrem gefährlich sein und viele gute Piloten sind ums Leben gekommen, weil sie dies nicht bei Leistungsberechnungen in Bezug auf die für den Start erforderliche Landebahnlänge und den Steiggradienten zum Überwinden von Hindernissen berücksichtigt haben. Die zum Beschleunigen auf V _r und Überwinden eines Hindernisses erforderliche Landebahn kann bis zu 200-300 % größer sein als für einen Start auf Meereshöhe erforderlich, und die maximale Steiggeschwindigkeit bei V _y an einem heißen Tag kann im Vergleich zu einem kalten Tag halbiert sein. Operationen auf Meereshöhe. Dies ist besonders gefährlich für Buschflüge und Operationen über bergigem Gelände.

Unten ist ein Link zu einem Video eines Stinson 108 -Leichtflugzeugs, das an einem Sommertag mit 85 ° einen Grasstreifen in der Nähe von Stanley, Idaho, mit einer Feldhöhe von über 6000 Fuß verlässt. Das Flugzeug war außerdem mit vier Personen mit überhöhtem Bruttogewicht beladen. ACHTUNG: grafischer Inhalt; Wenn Flugzeugabstürze Sie verärgern, schauen Sie nicht zu.

Die gute Nachricht ist, dass alle an Bord Glück hatten und dem Unfall davonliefen; Die meisten Menschen, die mit dieser Art von Notfall zu tun haben, haben nicht so viel Glück.

Leistungsdaten für Flugzeuge werden vom Hersteller im erforderlichen Pilotenbetriebshandbuch (POH) veröffentlicht und Leistungsberechnungen sollten vor jedem Flugbetrieb durchgeführt werden. Atmosphärische Umgebungsbedingungen stehen dem Piloten entweder in Form von ATIS/AWOS/ASOS-Sendungen oder unter Verwendung tragbarer Wetterüberwachungsgeräte zur Verfügung. ATIS-Sendungen erleichtern den Prozess, indem sie eine Dichtehöhe für das Feld senden, die einer Feldhöhe entspricht, wenn die Umgebungsluft eine Standardtemperatur und einen Standarddruck von 15 °Celsius und 29,92 Zoll Quecksilbersäule hätte.

Ich kann nicht für die Betriebsverfahren von McCarran International (LAS/KLAS) sprechen , aber ich vermute, dass sie keinen Betrieb über 40 °C zulassen, sowohl weil die Start- und Landebahnen dort nicht ausreichen würden, um schwere Transporte unter diesen Bedingungen zu starten und zu bergen, und im Allgemeinen Flugzeughersteller geben keine Leistungsdaten für Temperaturen über 45°C / 110°F an.