Når store fly tar av eller lander, oppstår det kraftige luftvirvler på begge sidene av flyet på grunn av trykkforskjellen mellom over- og undersiden på vingene.
De såkalte "vakevirvlene" kan være farlige fordi de er usynlige, kan ha stor fart og strekke seg mange kilometer bak flyet.
Fly som følger etter kan bli tatt med i en sterk, roterende bevegelse, og vakevirvler har vært årsak til flere havarier. Av denne grunn må det være opptil 11 kilometer mellom hvert fly som tar av eller lander.
EU-program med 16 arbeidspakker
Nå vil forskere ta tak i problemet- både ut fra sikkerhetsaspekter, men også for å få større flyt i trafikken.
Det store EU-programmet SESAR har som mål å fjerne overbelastningen av det europeiske luftrommet, bidra til punktlige flyvinger og redusere lufttransportens påvirkning på klimaet.
Programmet består i alt av 16 arbeidspakker, og når det gjelder vakevirvler deltar SINTEF-forskere i arbeidspakke 12.2.2
Raskere landinger av fly
- Disse virvlene er åpenlyst en av årsakene til forsinkelsene som lufttrafikken er plaget av, forteller seniorforsker Karstein Sørli på SINTEF IKT.
Miljøet jobber også med "terrengskapt turbulens", og har i samarbeid med Meteorologisk institutt fått i gang turbulensvarsling for 19 flyplasser i Norge. Den tjuende blir Svalbard lufthavn Longyearbyen i desember. Den mangeårige FoU-innsatsen fra miljøets side på dette området var utslagsgivende for at de også ble dradd inn i ovennevnte SESAR-prosjekt.
I SESAR-programmet er miljøet involvert i arbeidet med å utvikle en systemteknisk prototype som skal kunne øke kapasiteten på flyplassene.
Mer dynamisk system
I stedet for de rigide reglene om en fast avstand mellom landing av fly, vil man lage et mer "dynamisk" væravhengig system: Flygeledere skal kunne bedømme ankomster ut fra lokale forhold som f.eks. kryssvind på flyplassen.
Om det er kryssvind, vil et fly med sterke vakevirvler som nettopp har landet, ikke skape fare siden virvlene raskt vil forsvinne. Dermed kan neste fly lande raskere.
Flygeledere skal f.eks. kunne bedømme ankomster ut fra lokale forhold som f.eks. vind på tvers av rullebanen ved flyplassen.
Matematiske modeller
- Vakevirvler blir blant annet påvirket av "vindskjær" og turbulens i luftrommet nær flyplassen, forteller Karstein Sørli ved SINTEF IKT. - Vi bruker matematikk til å simulere hvordan luftstrømmene oppfører seg i rolig og urolig vær, og legger vekt på å kunne forutsi turbulens under gitte værforhold og ut fra terreng og bygninger i nærheten av rullebanen ved flyplassen.
De norske forskerne samarbeider bl.a. med "MeteoFrance" som er det nasjonale franske meteorologiske institutt. Instituttet produserer storskala beskrivelser av atmosfæren (ca 1 km horisontalt), mens SINTEF-forskerne kan levere en mer detaljert beskrivelse av forholdene - helt ned til èn meter.
- Vi løser bokstavelig opp fenomenet på en mindre romlig skala, men er avhengig av input fra MeteoFrance, forklarer Sørli. – Det vår modell produserer av turbulensvarsel blir deretter input til modeller for vakevirvler. Disse modellene forutsier hvordan virvlene transporteres og oppløses i gitte situasjoner. Flykorridorene ved de aktuelle flyplassene er da viktig å overvåke.
Samspill mellom måledata og modeller
Forsøksplassene det jobbes med er Charles de Gaulle-flyplassen i Paris og Frankfurt flyplass. Her blir det utført omfattende "målekampanjer" med forskjellige typer måleutstyr som bl.a. radar og laserteknologien lidar.
Det er samspillet mellom disse måledataene som beskriver nåsituasjon, og forskernes matematiske modeller, som utgjør essensen i prototypen som utvikles i prosjektet.
Hovedansvarlig for både målekampanjene og prosjektet er THALES. Andre deltagere er INDRA, DFS og EUROCONTROL. Arbeidet skal gå fram til 2016.
