EDDF AMTIX SIDs RWY18 Simulator Trial 24.10 IAS ALT XTT DF989 198 190 190 2200 2640 1900 R0.1 R0.2 0...

Expertengremium aktiver Schallschutz

Wixhausen, Bürgermeister Pohl Haus, Im Appensee 26, 64291 Darmstadt, Clubraum17.10.2018

Frank Lumnitzer(Cpt. B777/B787 Lufthansa Group, ATM Management)

EDDF AMTIX SIDs RWY18Simulator Trial 24.10.2016

DF997

DF998

DF999

2900

during turnMAX IAS 220 KT

AMTIX ASAlternative 2

RW36

R200 F

FM

N 49 59 03.5958E 8 31 34.7810

N 49 58 00.0089E 8 31 34.9785

(T179.9

) 1

78 (1.9 N

M)

N 49 57 29.0382E 8 33 00.8144

(3.1 NM)

118

(T119.1 )N 49 56 51.7627E 8 34 44.1409

N 49 56 29.4090E 8 35 46.5227

N 49 56 26.2851E 8 36 57.3658

R160 F

FM

R092 CHA (4.9 NM)

(T093.9 ) 092

(T093.9 ) 092 (4.9 NM)

N 49 56 12.8649E 8 41 58.5393

E 8 43 22.4432N 49 56 09.0859

N 49 55 37.2980E 8 44 30.3451

(T125.9 ) 124 (17.7 NM)

AMTIX SIDs Entwürfe RWY18

Hintergrund

- Arbeitsauftrag aus ExPASS und AG Operative

- Prüfung der Fliegbarkeit und FMS Verhalten auf Abflugrouten mit kurzen Wegpunkt Sequenzen

Ziel

- Analyse und Erkenntnisse, ob eine Spurgenauigkeit gemäß Verfahrensentwurf zu erwarten ist.

AG OperativeAMTIX Politische Gruppe, OCT 2018 2DF997

DF998

DF999

2900



RW36

R200 F

FM

N 49 59 03.5958E 8 31 34.7810

N 49 58 00.0089E 8 31 34.9785

(T179.9

) 1

78 (1.9 N

M)

N 49 57 29.0382E 8 33 00.8144

(3.1 NM)

118

(T119.1 )N 49 56 51.7627E 8 34 44.1409

N 49 56 29.4090E 8 35 46.5227

N 49 56 26.2851E 8 36 57.3658

R160 F

FM

R092 CHA (4.9 NM)

(T093.9 ) 092

(T093.9 ) 092 (4.9 NM)

N 49 56 12.8649E 8 41 58.5393

E 8 43 22.4432N 49 56 09.0859

N 49 55 37.2980E 8 44 30.3451

(T125.9 ) 124 (17.7 NM)


Annahmen und Setup

- B767-300 Simulator - Air Model mit Winglets

- Abfluggewicht 170t (14t unter max)

- Temperatur 15°C

- Drei Windmodelle

- 0kt, 220/25 und 030/25.

- Volle Windstärke in 1000ft

- Leicht reduzierter Startschub bei Flaps 5

- Wichtig: FMS Trajektorien sind nicht identisch mit geplantem nominalen Flugverlauf!

- XTT = Cross Track Error Werte sind Abweichung von der FMS Trajektorie

- Eingabe der Wegpunkte in Koordinaten im Dezimalformat

- Coding im FMS nicht vorhanden

- Coding zwischen den Wegpunkten als Track to Fix (TF)

AG OperativeAMTIX Politische Gruppe, OCT 2018 3


Annahmen und Setup

- Geflogen wurden die Varianten 2, 4 und 5 gemäß AG Auswahl in den jeweils drei Windmodellen


DF997

DF998

DF999

2900



RW36

R200 F

FM

N 49 59 03.5958E 8 31 34.7810

N 49 58 00.0089E 8 31 34.9785

(T179.9

) 1

78 (1.9 N

M)

N 49 57 29.0382E 8 33 00.8144

(3.1 NM)

118

(T119.1 )N 49 56 51.7627E 8 34 44.1409

N 49 56 29.4090E 8 35 46.5227

N 49 56 26.2851E 8 36 57.3658

R160 F

FM

R092 CHA (4.9 NM)

(T093.9 ) 092

(T093.9 ) 092 (4.9 NM)

N 49 56 12.8649E 8 41 58.5393

E 8 43 22.4432N 49 56 09.0859

N 49 55 37.2980E 8 44 30.3451

(T125.9 ) 124 (17.7 NM)

DF989

DF988DF987

DF986

2900


AMTIX BSAlternative 4

R200 F

FM

N 49 58 42.4630E 8 31 34.9429

(2.1 N

M)

(T179.8

) 1

78

E 8 31 35.1903

N 49 57 46.6908

(3.0 NM)

117

(T118.6 )

(T119.2 ) 118 (15.1 NM)

E 8 35 42.1383N 49 56 19.7832

(3.8 NM)

(T095.6 ) 094

RID12.0 DME

E 8 41 37.3779N 49 55 57.0362

(3.7 NM)

(T141.0 ) 139

E 8 45 12.4857N 49 53 05.6050

DF979

DF977

DF976


AMTIX CSAlternative 5

DF9782500

N 49 58 38.8717E 8 31 34.9588

R200 F

FM

(2.1 N

M)

(T179.8

) 1

78

N 49 57 32.5837E 8 32 52.9819E 8 31 35.1903

N 49 57 46.6908

N 49 57 14.1173E 8 34 34.6680

(T119.2 ) 117 (15.1 NM)

(T105.7”) 104” (4.7 NM)

(T105.7”) 104” (2.0 NM)

N 49 56 11.7351E 8 40 16.9852

E 8 41 37.3779N 49 55 57.0362

N 49 55 15.2204E 8 42 29.9004

(3.7 NM)

(T141.0 ) 139

RID12.0 DME

N 49 54 02.6838E 8 44 00.9284

N 49 52 29.8793E 8 46 51.4639E 8 45 12.4857

N 49 53 05.6050


Annahmen und Setup

- Geflogen wurden die Varianten 2, 4 und 5 gemäß AG Auswahl in den jeweils drei Windmodellen

- Autopilot wurde in ca 1000ft zugeschaltet

- Flight Modes LNAV und VNAV

- (FMS regelt Fluglage lateral und vertikal)

- Speedconstraint von 220kts am ersten Wegpunkt wurde in allen drei Varianten im FMS programmiert


AMTIX SIDs – FMS vs. Projektion

Die nominale Flugspur

- Auf Karte als „schwarzer Strich“ gezeichnet

- Ergebnis der Verfahrensplanung

- Nominale Flugspur ist KEINE diskrete Abfolge von Wegpunkten sondern der Mittelwert eines Korridors


DF997

DF998

DF999

2900



RW36R200 F

FM

N 49 59 03.5958E 8 31 34.7810

N 49 58 00.0089E 8 31 34.9785

(T179.9

) 1

78 (1.9 N

M)

N 49 57 29.0382E 8 33 00.8144

(3.1 NM)

118

(T119.1 )N 49 56 51.7627E 8 34 44.1409

N 49 56 29.4090E 8 35 46.5227

N 49 56 26.2851E 8 36 57.3658

R160 F

FM

R092 CHA (4.9 NM)

(T093.9 ) 092

(T093.9 ) 092 (4.9 NM)

N 49 56 12.8649E 8 41 58.5393

E 8 43 22.4432N 49 56 09.0859

N 49 55 37.2980E 8 44 30.3451

(T125.9 ) 124 (17.7 NM)


Die nominale Flugspur

- Auf Karte als „schwarzer Strich“ gezeichnet

- Ergebnis der Verfahrensplanung

- Nominale Flugspur ist KEINE diskrete Abfolge von Wegpunkten sondern der Mittelwert eines Korridors

- Flight Management System errechnet eigene Navigationslösung und Trajektorie innerhalb der zulässigen Toleranzen unter Berücksichtigung von

- Wind und Temperatur

- Aerodynamischer Grenzen

- Gewicht

- Wegpunktabfolge/ -distanzen

- Segmentkodierung



Beispiel Abflug Seychellen – Differenz zwischen FMS und Kartentrajektorie

- Beide Trajektorien sind legal und innerhalb zulässiger Grenzen






Ω

Unbekannt undnicht Bestandteil der Untersuchung


Ergebnisse

- Numerische Erfassung in Exceltabelle


Abfluggewicht 170t, drei Windmodelle 0kt, 220/25, 030/25Alternative 2

IAS ALT XTT0kt 220/25 030/25 0kt 220/25 030/25 0kt 220/25 030/25

DF999 190 200 190 2100 2300 1800 L0.1 0 R0.1DF998 230 230 230 3500 3700 3000 0 0 0DF997 250 250 250 6300 6600 5900 0 0 0

Alternative 4IAS ALT XTT

DF989 198 190 190 2200 2640 1900 R0.1 R0.2 0DF988 230 230 230 3700 4000 3200 0 0 0DF987 250 250 250 6000 6000 5500 0 L0.1 0DF986 250 250 250 8100 8200 7700 L0.1 L0.1 0


DF979 195 210 190 1900 2200 1900 0 R0.1 R0.1DF978 230 230 230 2800 3300 2400 R0.1 R0.2 0DF977 250 250 250 5700 5900 5400 L0.1 L0.1 L0.1DF976 250 250 250 7900 8200 7700 L0.1 L0.1 0

Abfluggewicht 170t, drei Windmodelle 0kt, 220/25, 030/25


0kt 220/25 030/25 0kt 220/25 030/25 0kt 220/25 030/25DF999 190 200 190 2100 2300 1800 L0.1 0 R0.1

DF998 230 230 230 3500 3700 3000 0 0 0

DF997 250 250 250 6300 6600 5900 0 0 0


DF989 198 190 190 2200 2640 1900 R0.1 R0.2 0

DF988 230 230 230 3700 4000 3200 0 0 0

DF987 250 250 250 6000 6000 5500 0 L0.1 0

DF986 250 250 250 8100 8200 7700 L0.1 L0.1 0


DF979 195 210 190 1900 2200 1900 0 R0.1 R0.1

DF978 230 230 230 2800 3300 2400 R0.1 R0.2 0

DF977 250 250 250 5700 5900 5400 L0.1 L0.1 L0.1

DF976 250 250 250 7900 8200 7700 L0.1 L0.1 0


Ergebnisse

- Numerische Erfassung in Exceltabelle

- Grundsätzlich kritischer war das Einfliegen in den

Rückenwind (Modell 030/25)

- Unterschreiten der Mindesthöhe von 2500ft an Wegpunkt DF978 bei Alternative 5

- Profile ansonsten unkritisch

- Wide Body Two Engine Aircraft sind unter normalen Betriebsbedingungen aber grundsätzlich selten performance kritisch

- Maximale Abweichung gegenüber der FMS Trajektorie in allen drei Varianten und Windmodellen beträgt 0,2NM

- Anzahl der Flüge ist statistisch nicht relevant



Ergebnisse

- Grafische Erfassung durch Trajektorien Print

- GeoReferenzierung der Wegpunkte erfolgte manuell und ist nicht hochgenau

- Georeferenzierung der Trajektorienkarte kann in Güte nicht validiert werden



Ergebnisse Variante 2

- Nahezu identischer Trajektorienverlauf in allen drei Windmodellen

- Am ersten Wegpunkt DF999 wird die maximale Querlage von 30°benötigt


DF998

DF999

DF997

Variante 2

Abfluggewicht 170t, Flaps 5, TASS 45°

Wind0kt220/25030/25

max CrossTrack Error von FMS Centerline = L0.1NM bei DF997 und DF999Bank angle bei DF999 in allen Fällen 30° = max!

DF989

DF988DF987

DF986

Variante 4


Wind0kt220/25030/25

Max CrossTrack Error von FMS Centerline = R0.2NM bei DF989Bank angle bei DF989 in allen Fällen 30° = max!





- Grösste Varianz zwischen den Wegpunkten DF989 und DF988


DF979DF978

DF977

DF976

Variante 5


Wind0kt220/25 030/25

max CrossTrack Error von FMS Centerline = R0.2NM bei DF978Bank angle bei DF979 in allen Fällen 30° = max!





- Grösste Varianz zwischen den Wegpunkten DF979 und DF978

- Variante 5 erscheint als fliegerisch am anspruchsvollsten



Erste Einschätzung

- Alle Abflüge wurden mit Autopilot unter identischen Voraussetzungen geflogen

- Der Simulator ist ein Flugübungsgerät und nur bedingt zur Verfahrensvalidierung einsetzbar

- Es ist anzunehmen, dass eine Vielzahl der Abflüge bis zum Passieren von AMTIX ggf manuell geflogen wird. Hier muss der manuelle flight technical error (FTE) mit in Betracht gezogen werden

- Die Anwendung einer RNAV1 oder RNP1 Spezifikation erfordert die Verwendung des Flight Directors als flight guidance system

- Alternative 5 erzeugt die häufigsten Abweichungen gegenüber der FMS Trajektorie, die Alternativen 2 und 4 die Geringsten

- In bezug auf die Fliegbarkeit wären die Varianten 2 und 4 zu bevorzugen

- Die Querlage am ersten Wegpunkt in der Grössenordnung von 30° muss noch auf anderen Mustern validiert werden



Erste Einschätzung

- ICAO PBN Manual DOC9613 geht von einem FTE von 0,5NM auf einem RNAV1 Verfahren aus.

- Siehe ICAO PBN Manual DOC9613 4th edition Part B Chapter 3 II-B-3-3

- Die maximale Ablage von der FMS Trajektorie in den Varianten 2 und 4 betrug 0,2NM.

- Aufsummierung der Ablage bei manuellem Fliegen auf 0,7NM iso 1,3km.

- Es ist davon auszugehen, dass diese Ablage zumeist am ersten Wegpunkt nach dem Start auf RWY18 auftritt mit einer Verschiebung nach Norden oder Nordosten

- Nicht eingeschätzt werden kann die Abweichung der FMS berechneten Trajektorie durch Fly-By Kodierung der Wegpunkte gegenüber dem nominalen Flugweg


DF989

DF988DF987

DF986

Variante 4


Wind0kt220/25030/25

Max CrossTrack Error von FMS Centerline = R0.2NM bei DF989Bank angle bei DF989 in allen Fällen 30° = max!

EDDF AMTIX SIDs RWY18 Simulator Trial 24.10 IAS ALT XTT DF989 198 190 190 2200 2640 1900 R0.1 R0.2 0...

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