Sind Jetstreams ein Nettovorteil in Bezug auf Zeit- und Kraftstoffeinsparungen?

Angenommen, ein Flugzeug hat eine Reisegeschwindigkeit von 400 Knoten TAS. Bei einer 4000-sm-Strecke hätten wir eine Hin- und Rückfahrt von 20 Stunden. Wenn es einen Jetstream von 100 Knoten in beide Richtungen gäbe, hätten wir 4000/500 = 8 Stunden in Rückenwindrichtung und 4000/300 = 13,3, um insgesamt 21,3 Stunden in den Jetstream zu fliegen. Nun sind die Fluggesellschaften eindeutig klüger und planen Flugwege, Höhen und Geschwindigkeiten, die den Rückenwind maximieren und die Zeit minimieren, die mit dem Fliegen gegen den Wind verbracht wird. Die Frage ist, inwieweit hilft diese Strategie? Gleicht es einfach den Zeitverlust im Vergleich zum Fliegen mit der gleichen Geschwindigkeit in beide Richtungen aus? Oder hilft es sogar noch weiter. Mit anderen Worten, würde eine hypothetische windstille Welt der Luftfahrtindustrie schaden?

Nein, meine Frage ist, ob Winde im Großen und Ganzen zur Effizienz beitragen.
Sie können Ihre Frage umformulieren. Fragen Sie nach einer theoretischen Übung, wie sie im Schulhandbuch zu finden ist, wenn Sie etwas über klassische Mechanik lernen (Geschwindigkeit in verschiedenen Bezugsrahmen stark vereinfacht, um komplexe Trajektorien aufgrund von Bergen, Verkehrsvermeidung, ATC usw. nicht zu berücksichtigen) oder über die praktische Nutzung des Jetstreams und seine Folgen (mit anderen Worten: "Wie wirkt sich die Nutzung des Jetstreams auf Fluggesellschaften aus?")?
Ich glaube, es ist klar, dass der zweite
Bitte zögern Sie nicht zu bearbeiten, wenn es nicht so klar erscheint
Ich bin verblüfft über die Anzahl der Stimmen zum Schließen im Vergleich zu leichtfertigen Fragen, die gut aufgenommen werden können. Meiner Meinung nach ist diese, wenn auch etwas schwierig zu lesen, wirklich gut und kann beantwortet werden, um einen Einblick zu geben.
@mins Einige der engen Stimmen sind für Dupe Close. Ich stimme Ihnen jedoch zu und habe für offen gelassen gestimmt.

Antworten (3)

Ja, Jetstreams sind ein Nettovorteil bei längeren Flügen, da es einfach ist, den Gegenwind zu minimieren und den Rückenwind für beide Richtungen zu maximieren.

Längere Flüge können Hunderte von Meilen umleiten, um günstigere Winde auszunutzen, und dennoch zu einem Nettogewinn führen.

Ich fliege häufig von Toronto nach Hongkong. Wir fliegen immer eine Polarroute YYZ-HKG, da diese kürzer ist, nehmen aber normalerweise eine HKG-YYZ-Nordpazifikroute über Alaska, um die vorherrschenden Winde auszunutzen.

Dieser tägliche Flug ist immer um 15:40 Uhr für Toronto nach Hongkong über den Pol geplant, aber nur um 14:45 Uhr für die Rückfahrt über eine längere Strecke über Alaska.

Die längere Flugroute über Alaska ist aufgrund der vorherrschenden Westwinde über dem Nordpazifik ein Nettogewinn an Zeit und Treibstoff. Diese Art von Flexibilität ist auf kürzeren Flügen nicht verfügbar.

YYZ-HKG 6.787 nm nonstop 15:40

HKG-ANC-YYZ 7.050 nm nonstop 14:45

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sowie der Vorteil, dass die Kunden damit in der Regel zufrieden sind.

Die Antwort, die ich gleich geben werde, ist rein theoretisch, und viele andere Faktoren sind spezifisch für Jetstreams, einschließlich der Fähigkeit eines Flugzeugs, um sie herum zu navigieren. Dies ist jedoch ein interessantes mathematisches Ergebnis, das darauf hinweist, dass Winde im Allgemeinen Netto-Negative sind .

Stellen wir uns ein Flugzeug vor, das mit TAS 200 km/h einen Hin- und Rückflug von 1000 km hin und zurück fliegt. Bei Windstille dauert die Fahrt 5 Stunden pro Strecke, also insgesamt 10 Stunden.

Für die gleiche Fahrt mit 50 km/h Wind (Gegenwind in eine Richtung, Rückenwind in die andere) dauert die Rückenwindstrecke 4 Stunden (1000/(200+50)). Die Gegenwindstrecke dauert 6,66 Std. (1000/(200-50)). Insgesamt 10.66 Std. Der Wind hat einen negativen Nettoeffekt. In unserer vereinfachten Welt bedeutet mehr Zeit mehr Kraftstoff, also würde sich auch der Kraftstoffverbrauch negativ auswirken.

Die einfache Erklärung ist, dass das Flugzeug mehr Zeit auf der Gegenwindstrecke und weniger auf der Rückenwindstrecke verbringt. Der Vorteil bei Rückenwind hebt den Nachteil bei Gegenwind nicht auf.

Diese Antwort hat wenig Einfluss auf die tatsächliche Realität, obwohl sie möglicherweise für kleinere Flugzeuge gilt, die nicht in der Lage sind, Winden auszuweichen. Aber es veranschaulicht hauptsächlich ein Prinzip, das nützlich sein kann, um grobe Zeitschätzungen für Hin- und Rückfahrten vorzunehmen.

Mir ist klar, wie negativ Wind ist, wenn wir nichts dagegen unternehmen. Meine Frage war, ob die Ausnutzung des Windfaktors durch Maximierung des Rückenwinds und Minimierung des Gegenwinds tatsächlich hilft, im Vergleich zu gar keinen Wundern
Sogar in kleinen Flugzeugen können wir Höhe und Kurs anpassen und tun dies auch, um den Nutzen für den Wind zu maximieren/die Nachteile zu minimieren, nur nicht so sehr wie bei einem Verkehrsflugzeug, das um die halbe Welt fliegt.
Im Falle des NATS ist der Wind jedoch für Ost- und Westüberquerungen nicht gleich, dies bietet einen zusätzlichen Vorteil.

Die Strategie hilft in Bezug auf Blockbrennstoff.

  • Fall Rückenwind : Bei gleicher True Air Speed ​​(TAS) fliegen Sie schneller in Bezug auf den Boden, Ground Speed ​​GS.

  • Fall Gegenwind : Um jetzt die gleiche TAS beizubehalten, wird Ihr GS langsamer sein.

Lassen Sie uns die Auswirkungen der Bodengeschwindigkeit / wahren Fluggeschwindigkeit auf den Kraftstoffverbrauch berechnen, von Airbus, der die Flugzeugleistung in den Griff bekommt , Seite 131:

Die spezifische Reichweite (SR) ist die pro Kraftstoffeinheit zurückgelegte Strecke. Grundsätzlich ist der spezifische Bereich gleich:

S R g r Ö u n d = G S F F

Unter Berücksichtigung der Luftentfernung ist die spezifische Reichweite gleich:

S R a ich r = T EIN S F F

Dabei ist FF der Kraftstoffdurchfluss [kg/h] und TAS/GS wird in [NM/h] angegeben.

Also in einer Welt ohne Wind, T EIN S = G S , ansonsten bei gleicher TAS-Konstante, da der GS größer/kleiner für eine Rücken-/Gegenwindsituation ist, werden Sie mehr/weniger Strecke mit der gleichen Kraftstoffmenge in Bezug auf den Boden zurücklegen.

In der Praxis versucht ein Flugzeug betrieblich immer mit seiner effizientesten Geschwindigkeit zu fliegen, wie sich die Geschwindigkeit auf die spezifische Reichweite auswirkt, ist im Bild unten zu sehen (immer von Aibus, der sich mit der Flugzeugleistung auseinandersetzt):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Drag hängt von EAS ab, nicht von TAS. Es gibt EAS, v Y , bei der der Luftwiderstand am geringsten ist und Flugzeuge normalerweise mit dieser Geschwindigkeit oder nur geringfügig schneller fliegen.
Deine Annahme ist falsch. Flüge sind zeitlich nicht eingeschränkt. Der Flugplan hat genug Puffer, dass der Flug nicht wegen Gegenwind verspätet ist und selbst wenn, interessiert es niemanden.
Und das beantwortet die Frage sowieso nicht. Zumindest ist eine qualifizierte Schätzung erforderlich, wie stark der Verbrauch beeinflusst wird.
@JanHudec Equivalent Airspeed (EAS) ist die Fluggeschwindigkeit auf Meereshöhe in der Internationalen Standardatmosphäre, bei der der dynamische Druck hier der gleiche ist wie der dynamische Druck bei der wahren Fluggeschwindigkeit (TAS ) . Der Staudruck bei TAS und EAS ist identisch. Der Luftwiderstand ist proportional zum dynamischen Druck D = q S C d . Q ist der Staudruck, S die Bezugsfläche und Cd der Luftwiderstandsbeiwert. Der Luftwiderstand hängt also genauso von EAS wie von TAS ab.
@JanHudec eine Annahme, ist nur eine Vereinfachung, um zu zeigen, welche Faktoren eine Rolle spielen, im letzten Absatz habe ich versucht, es zu betonen, wahrscheinlich nicht deutlich genug, dass die Dinge in der Praxis komplexer sind, wie Sie sagten, Puffer usw.
Ad EAS: Mit anderen Worten, EAS ist ein Maß für den dynamischen Druck, während TAS ein Maß für den tatsächlichen Strom ist, was nicht ohne Zusammenhang steht, aber die Beziehung ist ziemlich kompliziert (natürlich hängt der Wellenwiderstand von TAS (und der Temperatur) ab, aber das ist es nicht relevant für Transportflugzeuge.
Die Annahme ist keine Vereinfachung. Die Annahme ist völlig falsch. Das Flugzeug wird im Allgemeinen dasselbe EAS fliegen (je nach Höhe des Jetstreams kann der Unterschied zu TAS von Bedeutung sein oder auch nicht) und die resultierende Flugzeit akzeptieren. Wenn es die gleiche Geschwindigkeit fliegt, hat es natürlich (ungefähr) die gleiche Kraftstoffverbrauchsrate, also bestimmt die Zeit den Kraftstoffverbrauch.
@JanHudec Die Gleichung, um von EAS zu TAS zu gelangen, lautet wie folgt: E EIN S = T EIN S ∗ ρ r h Ö 0 , ρ wobei die Dichte des Stroms und ρ 0 = 1.225 k g m − 3 . der Drag-Koeffizient C d hängt von deinem Auftriebsbeiwert ab C l , was von deiner Geschwindigkeit abhängt. Außerdem gibt es einige komplexe nichtlineare Effekte, sodass Sie bei höheren Geschwindigkeiten zusätzliche Effekte haben c d (Widerstand) aufgrund des Wellenwiderstands.
@JanHudec Operativ gesehen stimme ich dir zu, niemand fliegt Flugzeuge, um in Zeit x von A nach B zu gelangen. Es war nur eine (vielleicht falsche) Annahme, um das Prinzip zu zeigen, dass im Allgemeinen der Luftwiderstand umso geringer ist, je langsamer man fliegt (der Luftwiderstand hängt immer noch quadratisch von der Geschwindigkeit ab). D = 0,5 ∗ ρ ∗ v 2 ∗ S ∗ C d , q = 0,5 ∗ ρ 0 ∗ E EIN S 2 = 0,5 ∗ ρ ∗ T EIN S 2 =
@JanHudec du hast mich überzeugt, es macht keinen Sinn bei "Festzeit x" zu argumentieren es ist nur verwirrend, ich habe es so editiert das nur die operative Arbeitsweise angezeigt wird. Es sollte geräumt werden!
Sind Jetstreams ein Nettovorteil in Bezug auf Zeit- und Kraftstoffeinsparungen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v