Full-flight simulator study for wake vortex hazard area investigation

Simplified hazard areas (SHA) can help to overcome the wake vortex problem. Avoiding these zones allows safe and undisturbed flight operations. The definition of the hazard areas is based on the nominal required roll control power. The nominal limit for this value must be chosen carefully to ensure that outside the hazard area all wake vortex effects are noncritical. For the determination of such a limit offline simulations and full flight simulator studies were conducted. For a given roll control limit the hazard area dimensions are established with the “simplified hazard area prediction” method (SHAPe). Parameterization of the input parameters makes this method universally applicable to different aircraft types. SHAPe represents an essential element of the wake vortex prediction and observation system within the DLR project Wirbelschleppe II, for the generation of safe dynamic wake vortex separations.

ZusammenfassungZur Vermeidung unakzeptabler Wirbelschleppeneinflüge werden vereinfachte Gefährdungsräume (SHA – simplified hazard areas) definiert. Bei Nichtverletzung dieser Zonen ist ein sicherer und ungestörter Flugbetrieb möglich. Zur Bestimmung der Gefährdungsräume dient der normierte Rollsteuerbedarf. Hierfür kann ein nominaler Wert so bestimmt werden, dass außerhalb des Gefährdungsraumes sämtliche Auswirkungen der Wirbel unkritisch sind. Zur Ermittlung solcher Grenzwerte wurden offline Simulationen sowie Full-Flight Simulator Versuche durchgeführt. Mit Hilfe der Methode der “simplified hazard area prediction (SHAPe)” werden die vereinfachten Gefährdungsräume bestimmt. Durch die Parametrisierung der Eingangsgrößen ist das Gefährdungsraumkonzept universell auf verschiedene Flugzeugtypen anwendbar. SHAPe stellt ein wesentliches Element des Systems zur Wirbelschleppen-Vorhersage und -Beobachtung im Rahmen des DLR Projekts Wirbelschleppe II dar, zur Erzeugung sicherer dynamischer Wirbelschleppen-Staffelungsabstände.