AERO – Brandstofbesparingsstrategieën: Takeoff and Climb

Dit artikel is het derde in een reeks over brandstofbesparingsstrategieën.

In dit artikel worden strategieën besproken om brandstof te besparen tijdens de start- en klimfase van de vlucht. De volgende artikelen in deze serie zullen ingaan op de daal-, naderings- en landingsfase van de vlucht, alsmede op strategieën voor het gebruik van hulpaggregaten. Het eerste artikel in deze reeks, “Cost Index Explained”, verscheen in het tweede kwartaal van 2007 in AERO. Het werd gevolgd door “Cruise Flight” in het vierde kwartaal van 2007.

Besparingsstrategieën voor brandstof bij het opstijgen en klimmen

In het verleden, toen de prijs van vliegtuigbrandstof met 20 tot 30 cent per Amerikaanse gallon steeg, hielden luchtvaartmaatschappijen zich niet bezig met brandstofbesparing tijdens het opstijgen en klimmen van de vlucht, omdat dit slechts 8 tot 15 procent van de totale tijd van een middellange- tot langeafstandsvlucht uitmaakt.

Maar de tijden zijn duidelijk veranderd. De prijzen van vliegtuigbrandstof zijn tussen 1990 en 2008 meer dan vijf keer zo hoog geworden. Op dit moment maakt brandstof ongeveer 40 procent uit van de totale exploitatiekosten van een gemiddelde luchtvaartmaatschappij. Als gevolg hiervan bekijken luchtvaartmaatschappijen alle vluchtfasen om te bepalen hoe brandstofverbruik in elke fase en in totaal kan worden bespaard.

Dit artikel onderzoekt de start- en klimfase voor vier typen commerciële vliegtuigen om verschillende start- en klimscenario’s te illustreren en hoe deze het brandstofverbruik beïnvloeden. De analyses hebben betrekking op vliegtuigen voor de korte afstand (bijv. 717), de middellange afstand (bijv. 737-800 met winglets) en de lange afstand (bijv. 777-200 Extended Range en 747-400).

Een belangrijke overweging bij het streven naar brandstofbesparing in de start- en klimfase van de vlucht is de instelling van de startkleppen. Hoe lager de flapinstelling, hoe lager de luchtweerstand, waardoor minder brandstof wordt verbruikt. Figuur 1 toont het effect van de instelling van de startkleppen op het brandstofverbruik vanaf het loslaten van de rem tot een drukhoogte van 10.000 voet (3.048 meter), uitgaande van een acceleratiehoogte van 3.000 voet (914 meter) boven grondniveau (AGL). In alle gevallen moet de flapinstelling echter geschikt zijn voor de situatie om de veiligheid van het vliegtuig te garanderen.

Vliegtuig Model	Takeoff Flap Setting	Takeoff Gross WeightPounds (kilogrammen)	Fuel Used Pounds (kilogrammen)	Brandstof Gebruikte kilo’s (kilogrammen)
			(423)
717-200		113,000 (51,256)	(431)	(8)
			(438)	(15)
			1,274 (578)
737-800 Winglets		160.000 (72.575)	1,291 (586)	(8)
			1,297 (588)	(10)
			3,605 (1.635)
777-200 Extended Range		555.000 (249,476)	3,677 (1,668)	(33)
			3,730 (1,692)	(57)
747-400		725,000 (328,855)	5,633 (2,555)
			5,772 (2,618)	(63)
747-400 Vrachtschip		790,000 (358,338)	6,389 (2,898)
			6,539 (2,966)	(68)

Voor configuraties met een hogere flapinstelling wordt meer brandstof verbruikt dan voor configuraties met een lagere flapinstelling. Het verschil is klein, maar tegen de huidige prijzen kan de besparing aanzienlijk zijn – vooral voor vliegtuigen die een groot aantal cycli per dag vliegen.

Zo zou een luchtvaartmaatschappij met een kleine vloot 717’s die in totaal ongeveer 10 cycli per dag vliegt, 320 pond (145 kilogram) brandstof per dag kunnen besparen door de normale stand van de startkleppen te wijzigen van 18 in 5 graden. Met een brandstofprijs van US$3.70 per U.S. gallon zou dit ongeveer US$175 per dag zijn. Ervan uitgaande dat met elk vliegtuig 350 dagen per jaar wordt gevlogen, zou de luchtvaartmaatschappij ongeveer 61.000 US dollar per jaar kunnen besparen. Als een luchtvaartmaatschappij deze verandering doorvoert in een vloot van 717 vliegtuigen die gemiddeld 200 cycli per dag maakt, zou zij meer dan 1 miljoen US dollar per jaar aan brandstofkosten kunnen besparen.