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Tower Efficiency

AbflugsequenzOptimizing optimieren
the departure sequence

Ein entscheidender

A Punkt,crucial wopoint vielewhere wertvollemany Sekundenvaluable verschwendetseconds werdenmay können,be istwasted, dieis Abflugsequenz.the Vortake-off allemsequence. beiEspecially vielwhen Verkehrthere undare engena Lückenlot istof estraffic wichtig,and dennarrow Verkehrgaps, it is important to get the traffic into the air as quickly as possible.

Try to get as close as possible to the minimum separation between departing aircraft to avoid creating unnecessarily large gaps. If you wait just one minute too long, for example, you have reduced the airport’s departure capacity of up to 50%. In order to enable efficient spacing, it may also be necessary to adjust the departure sequence so zügigaircraft wiedo möglichnot take off in diethe Luft zu bekommen. Versucht dabei so gut wie möglich an die notwendige Staffelung zu kommen, um keinen zu großen Lücken zu verursachen. Wartet man z.B. nur eine Minute zu lang, hat man die Abflugkapazität des Flughafens um bis zu 50% reduziert. Um die effiziente Staffelung zu ermöglichen, ist es ggf. auch notwendig die Abflugsequenz anzupassen, sodass die Flieger nichtorder in derwhich derthey Reihnfolgecalled abheben,the wietower. sieAt beimmany Towerairports, gerufenvarious haben.intersections Dafürcan könnenbe anused vielenfor Flughafenthis verschiedenepurpose. IntersectionsGaps genutzton werden.the Lückenfrequency aufcan derbe Frequenzused könnenfor fürconditional konditionelleline-up Line-Up Freigaben genutzt werden.

clearances.

AusIt folgendenmay Gründenmake kannsense esto Sinndeviate machen,from vomthe "Firstfirst come, first served"-Prinzip abzuweichen:principle for the following reasons:

WirbelschleppenstaffelungWake turbulence separation

Screenshot_5.png

ImIn Bildthe habenpicture wirwe folgendehave Konstellation:the Zurfollowing Pisteconstellation: rolltA vorneheavy einis Heavy,taxiing danachto nochthe einrunway Heavy,at amthe Endefront, einfollowed Medium.by Wennanother dieheavy Fliegerand jetzta medium at the end. If the planes now take off in dieserthis Reihenfolgeorder, starten,you braucht man zwischen den ersten beiden Heaviesneed 4 NM undbetween zwischenthe demfirst zweitentwo Heavyheavies und dem Mediumand 5 NM.NM Insgesamtbetween alsothe second heavy and the medium. This makes a total of 9 NM.

WennHowever, wirif nunwe abernow denprefer Mediumthe vorziehenmedium undand ihnlet zumit Beispieltake vonoff derfrom Intersectionintersection L4 alsas Nummernumber 11, startenfor lassen,example, sowe brauchenonly wir zwischen dem Medium und dem Heavy nurneed 3 NM undbetween zwischenthe denmedium beidenand Heaviesthe wiederfirst heavy and 4 NM.NM Insgesamtbetween somitthe two heavies again. This makes a total of 7 NM. DamitThis habenmeans wirwe direkthave saved 2 NM gespartdirectly - dasthat's istjust eineunder knappea Minute.minute.

Fazit:Conclusion: WennIf Mediumthe undmedium Heavyand relativheavy zeitgleicharrive anat derthe Bahnrunway ankommen,at sollterelatively manthe versuchen,same dentime, Mediumyou vorzuziehen,should umtry dento geringstengive durchschnittlichenpreference Delayto zuthe erzeugen.medium Dabeiin sollteorder manto nachgenerate Sinnthe undlowest Verstandaverage handelndelay. undYou einenshould Heavyact nichtsensibly mehrerethough Minutenand langnot stehenlet lassen,a nurheavy umwait einfor paarseveral Mediumsminutes vorherjust rauszubekommen.to get a few mediums out first.

VerschiedeneMixing different SIDs mischen

WieAs duyou im Artikel Staffelung im Towerbereich gelernt hast, brauchst du zwischen gleichen SIDslearned in derthe Regeltower separation article, you usually need 5 NM Spacing.of Beiseparation verschiedenenbetween SIDsaircraft reichenon the same SIDs. With different SIDs, 3 NM Radarstaffelungradar aus.separation is sufficient.

AngenommenSuppose duyou hasthave diea Konstellation,situation dassin z.B.which, zweifor Fliegerexample, mittwo deraircraft gleichenwith the same SID nachare Nordentaxiing zurnorth Pisteto rollenthe undrunway dahinterand einbehind Fliegerthem mitan eineraircraft anderenwith a different SID nachis Südentaxiing zursouth Pisteto rollt.the Wennrunway. duIf nunyou now give takeoff in derthis Reihenfolgeorder, Takeoffyou gibst, brauchst du zwischen den gleichen SIDsneed 5 NM undbetween zwischenthe dersame Nord- und Süd-SID 3departures NM. Also insgesamt 8 NM Abstand. Wenn du aber nun den Flieger mit der Süd-SID zwischen die beiden Nord-SID packst, so musst du jeweils nurand 3 NM warten,between dasthe ergibtnorth alsoand insgesamtsouth SIDs.This means a total distance of 8 NM. However, if you now place the aircraft with the south SID between the two north SID departures, you only have to wait 3 NM in each case, which results in a total distance of 6 NMNM. Abstand.This Somitmeans mussthat zwarone einaircraft Fliegerhas etwasto längerwait warten,a aberlittle einlonger, andererbut kannanother wesentlichcan schnellerget dafürout rausmuch undfaster duand hastyou imhave Durchschnittsaved an average of 2 NM undand somittherefore auchalso Zeit gespart.time.

Starke Performance-Unterschiede

AngenommenAssuming duyou hasthave einea C172 IFR waiting at an einerintersection Intersectionand stehen und einea Boeing 777 amat Pistenanfang.the Obenbeginning hastof duthe gelernt,runway. dassYou manlearned versuchenabove sollte,that Wirbelschleppenstaffelungyou zushould vermeiden.try Alsoto ziehtavoid manwake nunturbulence. dieSo do you now pull the C172 vorin diefront of the B777? WennIf wiryou dasdid sothis, machen würden, könnte diethe B777 natürlichcould of course take off 3 NM hinterbehind derthe C172, as we only need the radar separation. But in this case, the performance differences are so great that the B777 will have caught up with the C172 inwithin diea Luftfew gehen,seconds, da wir nur die Radarstaffelung benötigen. Aberboth in demterms Fallof sindspeed dieand Performance-Unterschiedealtitude. soThis groß,means dassthat, diedespite the initial separation, the aircraft quickly will produce a loss of separation. In such a constellation, depending on when the flight paths of the C172 and B777 dieseparate, it might take several minutes until the C172 binnenhas wenigerleft Sekundenthe sowohlarea von der Geschwindigkeit als auch von der Höhe eingeholt hat. Somit kommt es trotz initialer Staffelung schnell zu einer Staffelungsunterschreitung. Daher müsste man in so einer Konstellation, je nachdem, wann die Flugwege der C172 undthe B777 sichwill trennen, teils mehrere Minuten warten, bis die C172 aus dem Initialinitially climb derinto B777or raus ist oderis 3 NM Abstandaway zurfrom the SID derof B777the hat,B777, sodassensuring Staffelung sichergestellt ist.
separation.

In sosuch einema Fallcase, istit esmakes alsomore sinnvoller,sense vorneto dielet the B777 startentake zuoff lassenfirst undand danachhave mitthe C172 follow with 6 NM Wirbelschleppenstaffelungwake dieturbulence C172.separation.

WannThe dieconstellation Performance-Unterschiedeof denthe Faktoraircraft Wirbelschleppenstaffelungstrongly überwiegen,influences hängtwhen sehrthe vonperformance derdifferences Konstellationoutweigh derthe Flugzeugewake ab.turbulence Generellseparation. kannIn mangeneral, sagen,it dasscan allebe Jet-Airlinersaid einethat ähnlicheall Performancejet zumindestairliners have a similar performance, at least in Bezugterms aufof diespeed Geschwindigkeitin imclimb, Steigflugwhereas haben,props wohingegenare Propsoften oftsignificantly deutlichslower. langsamerHowever, sind.this Dasdoes mussnot aberalways nichtapply. immerIf gelten.in Imdoubt, Zweifelsfall:it Lieberis etwasbetter zuto langwait alsa zulittle kurztoo warten.long than too short.

FehlanflügeAvoid vermeidenmissed approaches

Wenn die

If Gefahrthere besteht,is dassa dierisk notwendigeof minimaleloss Staffelungof unterschrittenseparation, wird,the musscontroller dermust Lotsetake handeln.action. NebenIn deraddition Optionto desthe Durchstartensoption sollteof mana sichgo aberaround, auchthe umpossible diealternatives möglichenshould Alternativenalso Gedankenbe machen.considered. SoAt könneninternational an internationalen Verkehrsflughäfenairports (EDDx), bspw.for Geschwindigkeitsanweisungenexample, gegebenspeed werden,instructions umcan einebe Staffelungsunterschreitunggiven zuto vermeiden.avoid Wennloss dahinterof allerdingsseparation.

noch

However, einif Fliegerthere beimis Approach-Lotsenanother ist,aircraft mussbehind dasthe vorherapproach abgesprochencontroller, werden.this Auchmust kannbe beicoordinated entsprechendenin Bedingungenadvance. dieReduced reduzierterunway Pistenstaffelungseparation angewendetcan werden.also be used in appropriate conditions.

Handling vonclose engen Situationensituations

EinA paarfew Fragen,questions diethat sichmost dietower meistencontrollers Towerlotsenhave sicherlichcertainly schonasked einmalthemselves gestelltat haben,some inklusivepoint, einigerincluding Denkanstößesome food for thought (amusing Beispielthe einerexample of a 4 km langenlong Piste)runway):

WasWhen istis derthe letztelast Moment,moment inI demcan ichclear eineman Fliegeraircraft Takeofffor gebentakeoff kann,while wennan sichinbound einis Inbound nähert?approaching?

BeiLet’s dieserassume Fragethat gehenthe wirdeparting davonaircraft aus,is dassalready deron Fliegerthe schonrunway. aufA der Piste steht. Eine Angabestatement in Formthe vonform of "Beithe takeoff clearance must be given at X NM Finalfinal mussat spätestensthe dielatest" Takeoff-Freigabeis erfolgen"difficult, istbecause schwierig,it daessentially diedepends Antworton auftwo die Frage im Wesentlichen von zwei Faktoren abhängt:
factors:

  1. DieThe Geschwindigkeitspeed desof Inboundsthe iminbound letztenin Teilthe deslast Endanflugspart of the final approach (eina langsamerslow Fliegeraircraft brauchtstill imtakes considerably longer to cross the runway threshold in the 3 NM Finalfinal nochthan wesentlicha längerfast bis er die Pistenschwelle überfliegt als ein schneller Flieger)aircraft)
  2. DieThe Trägheitinertia undand Geschwindigkeitspeed desof Outboundsthe outbound (Eineit will take Boeing 747 brauchta vomfew Momentseconds derlonger Startfreigabefrom einigetake-off Sekundenclearance längeruntil bisit sieactually auchstarts tatsächlichrolling losrolltthan alsa zumCRJ9, Beispielfor ein CRJ9)example)

Als

Faustformel

As kanna manrule sagen,of dassthumb, diemost meistenairliners Airlinerneed vom Beginn des Startlaufs bis zum Überfliegen des Pistenendes bei einer 4 km langen Piste ca.approx. 1:05 - 1:15 Minutenminutes brauchen.from Dasthe heißt,start derof Inboundthe solltetake-off run to flying over the end of the runway on a 4 km long runway. This means that the inbound aircraft should take a little more than 1 minute until crossing  the runway threshold to ensure normal runway separation. Reduced runway separation (2,400 m), as may be used in demgood Fallweather nochand etwaswith mehrappropriate alsmarkings, 1is Minuteusually bisachieved zumafter Überfliegen der Pistenschwelle brauchen, damit normale Pistenstaffelung gegeben ist. Reduzierte Pistenstaffelung (2.400m), wie sie bei gutem Wetter und entsprechenden Markierungen angewandt werden darf, ist meistens sogar schon nach ca.approx. 45 Sekunden erreicht. seconds.

WennIf manyou jetztnow nochtake dieinto Zeitaccount zwischenthe Aussprechentime derbetween Takeoff-Clearanceissuing undthe Beginntakeoff desclearance Startlaufsand the start of the takeoff run (ca.approx. 3 - 10 Sekunden)seconds), mitthis einbezieht,means heißtthat das:the Dietakeoff Takeoff-Clearanceclearance solltefor fürnormal normalerunway Pistenstaffelungseparation gegebenshould werden,be wenngiven derwhen Inboundthe nochinbound etwasstill mehrneeds alsa einelittle Minutemore bisthan zura Pistenschwelleminute brauchtto reach the runway threshold (bezogenbased aufon einea 4km4 Piste;km beirunway; einerfor a 3 km Pisterunway, hingegenyou kanncan mandeduct nochmalanother entsprechend ca.approx. 10 Sekunden abziehen)seconds). FürFor reduziertereduced Pistenstaffelungrunway separation (2.2,400m), reichtit esis auch,also wennsufficient derif Inboundthe geradeinbound sowill nochtake einejust Minuteunder brauchta minute - dasbut istthis dannwill aberproduce wiea imclose Bildspacing, untenas sehrin aufthe Kantepicture genähtbelow, undand esit mussis umsoall mehrthe beobachtetmore werden,important dassto dermake Outboundsure auchthat wirklichthe losrollt.outbound actually rolls off.

WoherBut weißhow ichdo aberI nun,know wiehow langelong derthe Inboundinbound vonneeds seinerfrom aktuellenits Positioncurrent bisposition zurto Pistenschwellethe braucht?runway Zweithreshold? Möglichkeiten:There are two possibilities:

  1. Rechnen:Calculate: EinAn Inbound,inbound derflying genauexactly 120 Knotenknots GS fliegt, fliegt somitflies 120 NM / Stunde,hour, alsoi.e. 2 NM proper Minute.minute. Sprich,In imother words, it still needs one minute in the 2 NM Finalfinal. brauchtAn erinbound nochthat eine Minute. Ein Inbound, derflies 150 Knotenknots GS fliegt, fliegt somitflies 150 NM / Stunde,hour, alsoi.e. 2,2.5 NM proper Minute.minute. Sprich,In imother 2,words, he still needs one minute in the 2.5 NM Finalfinal. brauchtEverything erin nochbetween einemust Minute.then Allesbe dazwischenroughly mussinterpolated dannin imyour Kopfhead grobbased interpolierton werden
    these calculations
  2. SpeedvektorSet aufthe einespeed Minutevector anschaltento one minute (imin Euroscope übervia diethe oberstetop Zeile)toolbar): WennWhen derthe Minutenvektorminute dievector Pistenschwellemeets penetriert,the istrunway esthreshold, nochit genauwill einebe Minute,exactly bisone derminute Inbounduntil diesethe überfliegt.inbound Dercrosses Startlaufit. sollteThe eintake-off paarrun Sekundenshould vorherhave bereitsalready fürbeen normalestarted Pistenstaffelunga begonnenfew wordenseconds sein;earlier andernfallsfor wirdnormal esrunway separation; otherwise you will "nur"only" dieachieve herabgesetztereduced Pistenstaffelung
    runway separation.

Screenshot_6.png According to the speed vector, THA922 brauchtstill hier gemäß dem Speedvektor nochneeds 1 Minuteminute bisto zurreach Pistenschwelle,the d.h.runway threshold, i.e. DLH470 mussmust begin its take-off run in denthe nächstennext Sekundenfew denseconds Startlaufso beginnen,we damitcan wirmaintain Reducedreduced Runwayrunway Separationseparation. haben.Normal Normalerunway Pistenstaffelungseparation wirdis esno jetztlonger aberpossible, schonhowever, nichtas mehr, dafür müsste diethe Thai nochwould etwasstill mehrhave alsto be more than 1 Minuteminute weg seinaway.

Screenshot_7.png Ergebnis:Result: MitWith einigena Hundertbuffer Meternof Puffera habenfew wirhundred Reducedmeters, Runwaywe Separationhave reduced runway separation (Diethe 2.400m-Markierung2,400m istmarker aufis Höheat L14)

UndWhat wennif derthe Fliegerplane nochis amstill Rollhaltat steht?the holding point?

HierThe musstime zufor denthe obenlineup genanntenmust Mindestzeitenbe nochadded dieto Zeitthe fürminimum dentimes Lineupmentioned addiertabove. werden.This Dasdepends kommtvery sehrmuch aufon diethe Arttype derof Intersection anintersection (90-Grad-Intersectiondegree intersection vs. High-Speed-Turnoff-Intersectionhigh-speed wieturnoff intersection like in EDDM), außerdemand aufalso denon Flugzeugtyp.the Auchtype beimof Lineupaircraft. ist eineA B748 viellines trägerup alsway einmore kleinerslowly than a small A320. SchautTake eucha beilook Gelegenheitat selberthe maltypical fürlineup eurentimes Flughafenfor typischeyour Lineup-Zeitenairport. an.In Imthe ungünstigstenworst Fallcase (trägersluggish Flieger,aircraft, 90-Grad-Intersection)degree kannintersection) dasthis ca.can take around 60 Sekundenseconds, dauern,in imthe bestenbest Fallcase (agileragile Flieger,aircraft, angewinkelteangled Intersection)intersection) sindsporty sportlichepilots Pilotenare schonin nachthe line-up position after just 20 Sekundenseconds. The average is somewhere in derbetween. Line-up-Position.As Irgendwoa dazwischenresult, liegtyou danncan deraverage Durchschnitt.that Demzufolgeif kannthe maninbound grobis sagen,still wenn der Inbound noch ca.about 2 Minutenminutes vonaway derfrom Pistenschwellethe entferntrunway ist,threshold, kannyou mancan vomgive Rollhaltline-up aus,and wenntakeoff manclearance denfrom Pilotenthe entsprechendholding anheiztpoint if you motivate the pilot accordingly (siehesee unten),below) Lineupand undusually Takeoffget gebennormal undrunway erhältseparation. meistHere, dietoo, normaleyou Pistenstaffelung.can Aucheither hiercalculate kannor mandisplay entweder rechnen oder sich denthe 2-Minuten-Speedvektorminute einblendenspeed lassen,vector umto zuknow wissen,where wothe derinbound Inboundwill inbe 2 Minutenminutes sein wird.
out.

UndHow wiemuch großseparation mussdo dieI Lückeneed zwischenbetween zweitwo Inboundsinbounds seinto fürget einenan Outboundoutbound dazwischen?between them?

HierIn kommtaddition dannto nebenall allenthe obenfactors bereitsmentioned genanntenabove, Faktorthere nochis einanother weitererfactor hinzu:to Dieconsider: Verfügbarkeitthe undavailability Artand dertype Runway-Exits.of Dennrunway inexits. soIn einersuch Konstellationa istconstellation, derthe limitierendefactor Faktor,limiting bevorthe manoutbound demtakeoff Outboundclearance Takeoffis gebenusually kann,that meist,the dassfirst derinbound erstehas Inboundto erstmalget runteroff vonthe derrunway Pistefirst. muss.At Anairports Flughäfensuch wieas MünchenMunich oderor Frankfurt mitwith vielenmany verfügbarenavailable High-Speed-Turnoffshigh-speed liegtturnoffs, dieunder Zeitgood zwischenconditions Überfliegenthe dertime Pistenschwellebetween undflying Verlassenover derthe Pisterunway unterthreshold gutenand Umständenleaving beithe ca.runway is around 45 Sekunden.seconds. SchwereHeavy Fliegeraircraft brauchenneed etwasslightly längerlonger alsthan 60 Sekunden.seconds. AufOn VatsimVatsim, kommtthere deris Faktoralso Pilotenqualitätthe hinzufactor of pilot quality - hierif sollteyou man,cannot wennassess manthe denpilot Pilotenexactly, nichtyou genaushould einschätzencalculate kann,rather eherconservatively konservativand rechnenassume unda vonrunway occupancy time of 1 - 1,1.5 Minuten Bahnbelegungszeit ausgehen.
minutes.

InDuring dieserthis Zeittime, hatthe deroutbound Outboundpilot inwill derusually Regelalready schonhave dascompleted Lineupthe beendetlineup undand kanncan danachbe diecleared Startfreigabefor erhalten.take-off. DannThe geltensame wiederrough dievalues gleichenapply grobenas Werteexplained wie schon oben erläutert. above.

WennIf manyou nunnow alsoadd diethe beidentwo Wertevalues - Bahnbelegungszeitrunway desoccupancy erstentime Inboundsof the first inbound + Zeittime vomfrom Takeofftakeoff bisto Überfliegenflying desover Pistenendesthe vomrunway Outboundthreshold addiert,of kommtthe manoutbound, aufyou etwaarrive at around 2 Minutenminutes (sportlich)ambitious) bisto 2,2.5 Minutenminutes (konservativ)conservative). DasThis heißt,means derthat hinterethe Inboundsecond sollte,inbound wennshould derstill vordere über der Pistenschwelle ist, nochbe 2 - 2,2.5 Minutenminutes vonaway derfrom Pistenschwellethe entferntrunway sein.threshold Jewhen nachthe Windfront undinbound Flugzeugtypis entsprichtover dasthe alsorunway etwathreshold. einerDepending on the wind and aircraft type, this means a Lückegap vonof etwaaround 5 - 6 NM beiat Touchdowntouchdown. InMost den meistenairport SOPs wirdwill dahertherefore auchrecommend beitake-offs Startsand undlandings Landungenon aufthe diesame gleicherunway Pisteto empfohlen,create 6-Meilen-Lückenmile zwischengaps denbetween Inboundsthe zuinbounds machen,to sodassget jeweilsoutbound einbetween. OutboundNow dazwischenyou rausalso kann.know Nunthe kennttheoretical ihrbackground auchto den theoretischen Hintergrund dazu.this.

WieHow kanncan ichI aufincrease dermy Frequenzchances dieon Chancenthe erhöhen,frequency dassthat einea engeclose Situationsituation sichworks ausgeht?out?

DazuLuckily, habtthere ihrare glücklicherweisea einecouple Reiheof anphraseology phraseologischentools Werkzeugen,which welcheyou ihrmay situativand nutzenshould könntuse undfor sollt.closer situations:

SollAn eininbound Inboundshall dievacate Pistethe schnellrunway verlassen?quickly?

"DLH4JA, after landing expedite vacating, wind 280 degres, 5 knots, runway 25C cleared to land"

EinAn Outboundoutbound sollshall daraufbe vorbereitetprepared werden,to schnelldepart zu starten?quickly?

"DLH3CN, prepare for immediate departure (as soon as runway is clear)"

Anschließend:Thereafter:

"DLH3CN, wind 280 degrees 5 knots, runway 25C, cleared for immediate takeoff"

KnappThere vorwill einembe Inboundan startetoutbound nochjust einbefore Outbound?the inbound touches?

"CFG4MA, reduce to final approach speed, expect late clearance, traffic, A320 departing ahead"
  • "Reduce to final approach speed" darfmay dabeionly nurbe gegebenused werden,when wennthere dahinteris keinno Fliegertraffic ist,behind wodurchwhich diewould Staffelungaffect separation. Otherwise, this has to be coordinated with the approach controller
  • Giving the traffic information is beneficial because in Gefahrcase wäre.of AndernfallsReduced mussRunway esSeparation, vorheryou mithave Approachalready abgesprochengiven werden
    • the
  • Dastraffic Gebeninformation der Verkehrsinformation hat den Vorteil, dass im Falle von herabgesetzter Pistenstaffelung die notwendige Verkehrsinformation schon bereits gegeben wurdebefore
  • "Expect late clearance" sorgtmakes dafür,sure dassthat derthe Pilotpilot nichtdoes schonnot imunnecessarily ask for the landing clearances e.g. on 2 NM Endanflug nach seiner Landefreigabe fragtfinal
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