Lennuks vajalik kütus

1. Lennuks vajalik kütus Erapilootidekevadseminar 2012 Rein Porro 2012

2. Kuna Eestis on puudulik siseriiklik lennundusalane regulatsioon, siis eluliselt tähtsaimate momentide puhul peaks arvesse võtma EU-OPS vastavaid nõudeid. Rein Porro 2012

3. OPS 1.255 Käitaja peab kehtestama lendude planeerimisel ja lennu ajal lennuplaanide muutmisel kasutatava kütusepoliitika, mis tagab, et kõikidel lendudel oleks pardal planeeritud lennu jaoks piisav kogus kütust ja kütusevarud, mis võimaldavad planeeritud lennust kõrvalekaldumist. Rein Porro 2012

4. Kütuse planeerimisel peab arvestama järgmisi asjaolusid: 1) lennutegevuskäsiraamatus toodud protseduurid ning andmed, mis on tuletatud i) lennuki tootjalt saadud andmetest või ii) konkreetse lennuki kohta kehtivatest andmetest, mis saadakse kütuse kasutamise monitooringusüsteemi põhjal; Rein Porro 2012

5. 2) käitamistingimused, milles tuleb lendu sooritada, sealhulgas i) lennuki kütusekulu tegelikud andmed; ii) eeldatavad massid; iii) eeldatavad meteoroloogilised tingimused ja iv) aeronavigatsiooniteenuste osutaja(te) protseduurid ja piirangud. Rein Porro 2012

6. Käitaja tagab, et lennueelsel kütuse arvutamisel loetakse lennuks vajaminevakütuse hulka 1) ruleerimiseks vajaminev kütus ja 2) reisilennuks vajaminev kütus ja 3) kütusevaru, mis koosneb i) ettenägematuteks juhtudeks ette nähtud kütusest ja Rein Porro 2012

7. ii) varulennuväljale lendamiseks vajalikust kütusest juhul, kui sihtlennuvälja jaoks peab olema varulennuväli (see ei välista väljumislennuvälja valimist sihtlennuvälja varulennuväljaks), ja iii) lõplikust kütusevarust ja iv) lisakütusest, kui see on vajalik teatud liiki lendude korral (nt ETOPS-lennud), ja 4) erakorraline kütusevaru, kui seda nõuab õhusõiduki kapten. Rein Porro 2012

8. Käitaja tagab, et kui lend jätkub planeeritust erineval marsruudil või suundub planeeritust erinevale sihtlennuväljale, siis võetakse kasutatava kütuse ümberarvutamise protseduurides arvesse 1) ülejäänud reisilennuks vajalikku kütust ja 2) kütusevaru, mis koosneb i) ettenägematuteks juhtudeks ette nähtud kütusest ja Rein Porro 2012

9. ii) varulennuväljale lendamiseks vajalikust kütusest juhul, kui sihtlennuvälja jaoks peab olema varulennuväli (see ei välista väljumislennuvälja valimist sihtlennuvälja varulennuväljaks), ja iii) lõplikust kütusevarust ja iv) lisakütusest, kui see on vajalik teatud liiki lendude korral (nt ETOPSlennud), ja 3) erakorralist kütusevaru, kui seda nõuab õhusõiduki kapten. Rein Porro 2012

10. Kütuse planeerimiskriteeriumid: 1. Põhiprotseduur Väljumisel pardal olev kasutatav kütusekogus peab moodustuma järgmiste komponentide summast. 1.1 Ruleerimiseks vajaminev kütus, mille kogus ei ole väiksem kui enne starti eeldatavasti kasutatav kütus. Arvesse võetakse väljumislennuväljal valitsevaid tingimusi ja abijõuseadme tarbimist. Rein Porro 2012

11. 1.2 Reisilennuks vajaminev kütus, mis hõlmab a) stardiks ja lennuväljalt esialgsele reisilennu tasandile/kõrgusele tõusmiseks vajalikku kütust, võttes arvesse kavandatavat stardimarsruuti, ja b) saavutatud reisilennukõrgusest kuni laskumise alguseni vajalikku kütust, sealhulgas võimalik astmeline tõusmine/laskumine, ja c) laskumise algusest kuni lähenemise alustamiseni vajalikku kütust, võttes arvesse eeldatavat saabumise protseduuri, ja d) sihtlennuväljale lähenemiseks ja seal maandumiseks vajalikku kütust. Rein Porro 2012

12. 1.3 Ettenägematuteks juhtudeks ette nähtud kütus, mille kogus peab olema suurem kas allpool alapunktis a või b esitatud määradest. a) Kas i) kütus, mis on vähemalt 5 % planeeritud reisilennuks vajaminevast kütusekogusest või – lennuplaani muutmise korral – 5 % ülejäänud lennuks vajaminevast reisilennu kütusekulust, või Rein Porro 2012

13. ii) mitte vähem kui 3 % planeeritud reisilennuks vajaminevast kütusekogusest või – lennuplaani muutmise korral – 3 % ülejäänud lennuks vajaminevast reisilennu kütusekulust, tingimusel et marsruudil asuv varulennuväli on kasutamisvalmis, või Rein Porro 2012

14. iii) kütusekogus, mis on reisi jooksul eeldatava kasutatava kütusekoguse arvestamise kohaselt piisav 20 minutiliseks lennuks, tingimusel et käitaja on iga lennuki puhul kehtestanud individuaalse kütusetarbimise seirekava ning kasutab sellise kütusetarbimise arvestamise kava abil kindlaks määratud asjakohaseid andmeid, või Rein Porro 2012

15. iv) lennuameti heaks kiidetud statistilisel meetodil põhinev kütusekogus, millega kaetakse reisilennuks vajamineva planeeritud ning tegeliku kütuse koguse statistiline vahe. Kõnealust meetodit kasutatakse kütusetarbimise jälgimiseks iga linnapaari/lennuki kombinatsiooni puhul ning käitaja kasutab asjaomaseid andmeid statistiliseks analüüsiks, mille eesmärk on välja arvutada ettenägematuteks juhtudeks ette nähtud kütus kõnesoleva linnapaari/lennuki kombinatsiooni puhul. Rein Porro 2012

16. b) Kütusekogus, mida on vaja, et lennata sihtlennuvälja kohal standardtingimustes viis minutit ootekiirusel ning kõrgusel 1 500 jalga (450 m). Rein Porro 2012

17. 1.4 Varulennuväljale lendamiseks vajalik kütus, mis a) hõlmab i) katkestatud lähenemiseks vajalikku kütust sihtlennuvälja suhtes kohaldatavalt minimaalselt laskumiskõrguselt (MDA/DH) katkestatud lähenemise kõrguseni, võttes arvesse kogu katkestatud lähenemise protseduuri, ning Rein Porro 2012

18. ii) katkestatud lähenemise kõrguselt reisilennu tasandile/kõrgusele tõusmiseks vajalikku kütust, võttes arvesse kavandatavat stardimarsruuti, ning iii) saavutatud reisilennukõrgusest kuni laskumise alguseni vajalikku kütust, võttes arvesse kavandatavat marsruuti, ning Rein Porro 2012

19. iv) laskumise algusest kuni lähenemise alustamiseni laskumiseks vajalikku kütust, võttes arvesse eeldatavat saabumise protseduuri, ning v) OPS 1.295 kohaselt valitud sihtlennuvälja varulennuväljale lähenemiseks ja seal maandumiseks vajalikku kütust; b) juhul, kui OPS 1.295 lõike d kohaselt on nõutavad kaks sihtlennuvälja varulennuvälja, on piisav, et lennata sellele varulennuväljale, mille puhul on vaja varulennuväljale lendamiseks vajaliku kütuse suuremat kogust. Rein Porro 2012

20. 1.5 Lõplik kütusevaru, mille kogus peab olema piisav a) kolbmootoriga lennukite puhul 45 minutiliseks lennuks või b) turbiinmootoritega lennukite puhul sihtlennuvälja kohal 30 minutit kestvaks lennuks, mis sooritatakse standardtingimustes ootekiirusel ning kõrgusel 1 500 jalga (450 m), arvestatuna vastavalt eeldatavale massile sihtlennuvälja varulennuväljale või sihtlennuväljale (kui sihtlennuvälja varulennuväli ei ole nõutav) saabumise hetkel. Rein Porro 2012

21. 1.6 Minimaalne lisakütusekogus, mis võimaldab a) lennukil tavapäraselt laskuda ja lennata sobivale sihtlennuvälja varulennuväljale, kui lennukit tabab mootoririke või kaob survestus, võttes arvesse seda, kumma puhul nendest on vaja suuremat kütusekogust, tuginedes oletusele, et selline rike leiab aset marsruudi kõige kriitilisemas etapis, ning i) oodata lennuvälja kohal 1 500 jala (450 m) kõrgusel standardtingimustes 15 minutit ja Rein Porro 2012

22. ii) läheneda ja maanduda, kuid lisakütust on vaja üksnes siis, kui vastavalt eespool esitatud alalõigetele 1.2–1.5 arvutatud minimaalsest kütusekogusest selliseks tegevuseks ei piisa, ning b) lennata ootekiirusel sihtlennuvälja kohal 1 500 jala (450 m) kõrgusel standardtingimustes 15 minutit, kui lennu jaoks ei ole määratud sihtlennuvälja varulennuvälja. 1.7 Erakorraline kütusevaru, mis määratakse kapteni äranägemisel. Rein Porro 2012

23. Ülalöeldust tulenevalt peab lennukis visuaallendude puhul olema kütust: 1. Käivitamiseks, ruleerimiseks, mootori proovimiseks, ja 2. Tõusuks, horisontaallennuks, laskumiseks, maandumiseks, ruleerimiseks ja 3. Ettenägematuteks juhtudeks ette nähtud kütus (5%), ja 4. 45 minutiliseks lennuks sihtlennuvälja kohal 1500 jala kõrgusel Rein Porro 2012

24. EASA-OPS Lendudel punktist A punkti A (huvilennud) peab operaator määrama kütuse hulga, mis peab paakidesse jääma peale lendu. See ei tohi olla väiksem kui 45 minutiliseks lennuks Rein Porro 2012

25. Varisemine Kohtumisnurga (α) suurenedes suureneb tõstejõu koefitsdient (CL) kuni mingi maksimaalse suuruseni (CL MAX). Selle suurusele vastavat kohtumisnurka nimetatakse kriitiliseks kohtumisnurgaks. Sellest nurgast suuremal nurgal toimub vooluse rebenemine ja tiiva varisemine. Väikelennukitel on tavaliselt kriitilise nurga suuruseks 16° (sileda tiiva puhul). Varisemise likvideerimiseks on tavaliselt vaja vähendada kohtumisnurka (nina alla). Varisemisel ja sellest väljatoomisel soovitatakse kallaku vältimiseks sirgetiivalisel lennukil kasutada pöördetüüri. Noolekujulise tiiva puhul elerone ja vähesel määral pöördetüüri. Rein Porro 2012

26. Varisemine • Tunnused: • Ei reageeri hästi juhistele (uimane) • Käivitub varisemishoiatus • Tekib aerodynaamiline bafting • Suurtel kohtumisnurkadel olla ettevaatlik eleronide kasutamisel Rein Porro 2012

27. Varisemine Varisemissignalisaator peab hakkama tööle kiirusel, mis on varisemiskiirusest (CAS) vähemalt 5 kts või 5% suurem (olenevalt kumb saavutatakse enne). Varisemissignalisaatori ennetusaeg peab tagama piloodile võimaluse varisemisest välja tuua kui ta alustab seda ühe sekundi jooksul ja varisemine toimub aeglustuvast pöörangust ülekoormusega vähemalt 1,5G ning kiiruse vähenedes vähemalt 2 kts sekundis. Kusjuures lennuk on trimmeeritud horisontaallennuks kiirusel 1,3 varisemiskiirust. Varisemine ei tohi toimuda järsku. Kuid siiski selliseid masinaid leidub. Rein Porro 2012

28. Varisemine Profiili ja tiiva kuju valik. Mida teravam on esiserv, mida õhem profiil, mida tagapool asub profiili maksimaalne suhteline kumerus ja –paksus, seda ootamatum on varisemine. Rein Porro 2012

29. Varisemine Reeglina ei toimu õhuvoolu eraldumine üheaegselt kogu tiiva ulatuses. Ristkülikukujuliselt tiival algab see tiiva tüveosalt, kuna üle tiiva otsa • voolav rõhk (õhuvool) vähendab kohtumisnurka tiiva otstes. • Tõstejõu vähenemine toimub üsna RK (CG) lähedal ja seetõttu nihkub TK (CP) tahapoole. Tekib pikeeriv moment – lennuk ise üritab välja tulla. • Tüviosalt rebenenud voolus satub stabilisaatorile – tekib bafting. • Eleronid säilitavad efektiivsuse • Lennuk laseb nina alla • Tekib hoiatav bafting • Lennukil pole erilist tendentsi kallakuks Rein Porro 2012

30. Varisemine Trapetsikujulisel tiival algab õhuvoolu eraldumine tiiva otstest (õhem profiil ja nõrgem ülevoolavus). • Puudub stabilisaatori bafting • Tekib eleronide bafting • Lennuk üritab minna kallakusse – pöörise oht • Pole erilist pikeerivat momenti • Eleronid pole efektiivsed Rein Porro 2012

31. Varisemine • Trapetsikujulise tiiva aerodünaamika parandamiseks: • Geomeetriline vääne – otstes väikse kohtumisnurk • Otsaprofiilide suhteline kumerus ja –paksus tehakse suuremaks – rebenemine toimub tüveosal • Pilud tiiva esiservas – suurendab õhuvoolu kineetilist energiat ja eleronide juhitavust Rein Porro 2012

32. Varisemine Kolmnurkne riba (varisemisriba – stall strip) tiiva tüveosa esiservas muudab profiili esiserva teravamaks ja kutsub õhuvoolu rebenemise esile väiksema kohtumisnurga juures. Selline riba toimib ainult suuremate kohtumisnurkade puhul, kuid ei sega tiiva aerodünaamikat tavakiirustel. Rein Porro 2012

33. Varisemine Keeriste generaatorid (Vortex Generators) loovad keerisjoad, tänu milledele saab piirikiht kineetilist lisaenergiat ja õhuvoolu rebenemine tekib tunduvalt hiljem. Rein Porro 2012

34. Varisemine Noolekujulisel tiival algab eraldumine tiiva otstelt. Tõstekese nihkub etepoole ja lennukil tekib kabreeriv moment. Stabilisaator asub tiiva tüviosalt tuleva õhuvoolu (allavoolu) mõju all. Kabreeriva momendiga kaasneb allavoolu nurga suurenemine ja stabilisaatoril suureneb samuti kabreeriv moment. Lennuki nina pöördub järsult üles. See on ohtlik olukord Rein Porro 2012

35. Varisemine • Kuna noolekujulisel tiival piirikiht valgub otste poole, pakseneb seal ja rebeneb, siis selle vältimiseks kasutatakse erinevaid aerodünaamilisi ja mehhaanilisi võtteid: • aerodünaamilised noad • mootorite püloonid • esserva sakid – “saehambad” Rein Porro 2012

36. Varisemine • Varisemist mõjutavad faktorid: • Kaal ja tsentreering • Lennuki manöövrid – ülekoormused • Konfiguratsiooni muudatused (CLMAX ja tangaažimomendi muutused) • Mootori tõmme ja propi juga • Mahhi arv (suurtel kiirustel) • Tiiva pinnal olev segav element (vesi, härmatis, lumi, jää, krobeline värv, mustus jne) • Tugev vihm Rein Porro 2012

37. Suutlikkusnäitajad Start ja maandumine sõltuvad: • ÕS kaal; • Lennuvälja rõhkkõrgus; • Õhu temperatuur (koos rõhkkõrgusega annab tiheduskõrguse); • Tuul; • Raja pikkus; • Raja kalle; • Raja pind; • Tagatiibade asend; • Niiskus. Rein Porro 2012

38. Suutlikkusnäitajad Inglased soovitavad: • Käsiraamatu abil leitud vertikaalkiirusest võta maha 40 ft/min; • Stardiraja pikkusele lisa 5%. • Eralenduritele soovitatakse stardis ohutuskoefitsiendiks 1,33 ja maandumisel 1,43. • Ohutu kiirus (TOSS) peaks olema 1,2Vs (50 ft kõrgusel). Rein Porro 2012

39. Suutlikkusnäitajad Tagatiivad: • Lühendavad hoojooksu pikkust; • Vähendavad varisemiskiirust; • Vähendavad eraldumiskiirust; • Vähendavad ohutut kiirust; Kuid stardidistants ei vähene märgatavalt kuna suureneb takistus, väheneb väärtus ja tulemusena vähenevad vertikaalkiirus ja tõusunurk: Rein Porro 2012

40. Suutlikkusnäitajad Mida suurem kaal, seda pikem stardidistants 10% kaalu annab 20% distantsi, faktor 1,2. Rein Porro 2012

41. Suutlikkusnäitajad Rõhkkõrguse suurenemine 1000 ft võrra suurendab stardi distantsi 10%, faktor 1,1 Temperatuuri suurenemine 10° võrra suurendab distantsi 10%, faktor 1,1 Niiskus vähendab lennuki suutlikkust Rein Porro 2012

42. Suutlikkusnäitajad Väikelennukite puhul – pärituul, mille kiirus on 10% ÕS kiirusest suurendab maandumisdistantsi 20%, ehk faktor on 1,2. Tuule arvestamise puhul pidada silmas, et vastutuult võib arvestada mitte rohkem kui 50% ja pärituult mitte vähem kui 150%. Rein Porro 2012

43. Suutlikkusnäitajad Rein Porro 2012

44. Suutlikkusnäitajad Väikelennukite puhul pole mõistlik startida kui pärituul on üle 5 kt. Külgtuul: • 30° annab 1/2 tuulest; • 45° annab 2/3 tuulest; • 60° annab 9/10 tuulest. Rein Porro 2012

45. Suutlikkusnäitajad Tuulenihe: Rein Porro 2012

46. Suutlikkusnäitajad Stardidistants sõltub raja kattest: • Lühike, kuiv hein – suurendab 20%; • Pikk, kuiv hein – suurendab 25%; • Pikk, märg hein – suurendab 30% Rein Porro 2012

47. Suutlikkusnäitajad Stardidistants sõltub raja kaldest: 2% tõusu pikendab stardidistantsdi 10% Rein Porro 2012

48. Suutlikkusnäitajad TODA – take-off distance available TORA – take-off run available TODA – olemasolev rada pluss ohutusala (Clearway). TODA ei tohi olla üle 1,5 TORA. Rein Porro 2012

49. Suutlikkusnäitajad Katkestatud start Katkestatud stardi distants (kiirendus-pidurdus distants) – hädadistants – (ei kõlahästi) (emergency distance) on kogu raja pikkus pluss ohutusriba. Rein Porro 2012

50. Suutlikkusnäitajad Maandumisdistants algab 50 ft kõrguselt kus lennukil peab kiirus olema 1,3xVs ja lõpeb lennuki seiskumisega rajal. Rein Porro 2012