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Ausschlaggebend für den nachfolgenden Beitrag ist der Schlussbericht Nr. 2334 der Schweizerischen Sicherheitsuntersuchungsstelle SUST über den schweren Vorfall des Flugzeuges Aero AT-3, HB-SRC, in Zusammenhang mit dem Helikopter Robinson R66, HB-ZOK, vom 12. August 2016 auf dem Flughafen Bern (LSZB).
FOCA SAND-2019-001
Anlass
Beschreibung
Die Gefährlichkeit von Helikopter-Nachlaufturbulenzen ist seit langem bekannt, was in den zitierten Forschungsarbeiten, Schlussberichten und amtlichen Publikationen zum Ausdruck kommt.
Ein im Juli 1979 publizierter Bericht der amerikanischen Luftwaffe enthält Angaben, die eine Abschätzung der Lage und Stärke von Helikopter-Nachlaufturbulenzen gestatten. Damit sollte eine Beurteilung bestehender Betriebsverfahren von Flugplätzen ermöglicht werden, auf denen Flächenflugzeuge und Helikopter gemischt verkehren. Der Bericht enthält unter anderem folgende Feststellungen:
- Piloten unterliegen aufgrund der vorhandenen Ausbildungsmittel verbreitet der Fehlvorstellung, dass eine Gefährdung durch Nachlaufturbulenzen nur für Kleinflugzeuge bestehe, die in Nachlaufturbulenzen von Grossflugzeugen geraten („David and Goliath syndrome“)
- Nachlaufturbulenzen von Helikoptern im Vorwärtsflug sind vergleichbar mit denjenigen von Flächenflugzeugen, sind jedoch bei gleicher Flugmasse stärker. So entspricht die Nachlaufturbulenz eines damaligen Sikorsky HH-53 mit einer maximalen Abflugmasse von rund 19 000 kg bei einer Fluggeschwindigkeit von 60 Knoten etwa derjenigen einer damals fliegenden Boeing 707 im Landeanflug mit einer üblichen Landemasse von rund 90 000 kg.
- Die Wirkungsdauer von Nachlaufturbulenzen hängt von einer Vielzahl atmosphärischer Bedingungen ab, in erster Linie vom Wind. Bei Flugzeugen kann sie bis zu 4 Minuten betragen, sofern die Windgeschwindigkeit unter 6 Knoten liegt. Bei Helikoptern ist sie geringer und beträgt maximal 2 Minuten.
- Die beiden von einem Helikopter im Vorwärtsflug erzeugten Wirbelzöpfe der Nachlaufturbulenz driften mit der Zeit auseinander. Bei der Benutzung einer Piste durch einen Helikopter kann deshalb ein leichter Seitenwind dazu führen, dass einer dieser beiden Wirbelzöpfe stationär über der Piste verharrt: „The real problem occurs if there is a slight side wind [...] such that one of these vortices becomes stalled over the runway.“
Die amerikanische Luftfahrtbehörde (Federal Aviation Administration – FAA) publizierte im Februar 1996 einen Bericht zu einer Flugversuchsreihe, die zur Ermittlung der Gefährlichkeit von Helikopter-Nachlaufturbulenzen durchgeführt worden war. Aufgrund der gemessenen Wirkungsdauer von Helikopter-Nachlaufturbulenzen wurden darin folgende Empfehlungen bezüglich der Separation von Leichtflugzeugen formuliert:
- Die Separation von Leichtflugzeugen hinter mittelschweren Helikoptern wie der Sikorsky S-76A oder Bell UH-1 mit Abflugmassen von knapp 5000 kg sollte im Bereich von 90 Sekunden liegen.
- Bei schweren Helikoptern wie der Boeing CH-47D (maximale Abflugmasse rund 22 000 kg) oder der Sikorsky CH-53E (maximale Abflugmasse 33 300 kg sollte die Separation 120 Sekunden betragen.
- Auf Seite der Flugsicherung sollten Regeln eingeführt werden für den Fall, dass Endanflüge von Helikoptern gemischt werden mit dem Betrieb von Flächenflugzeugen.
- Informationen zur Gefährdung durch Helikopter-Nachlaufturbulenzen sollten in das Aeronautical Information Manual und das Wake Vortex Advisory Circular aufgenommen werden
Das Luftfahrtinformationsrundschreiben (Advisory Circular – AC) mit dem Titel „Aircraft Wake Turbulence” der FAA enthält die Empfehlung, zu Helikoptern im Schwebeflug eine Separation von mindestens drei Rotordurchmessern einzuhalten (vgl. Abbildung 1). Distanz- oder zeitbasierte Mindeststaffelungen von Leichtflugzeugen zu Helikoptern in anderen Flugzuständen sind nicht enthalten. Zu Nachlaufturbulenzen von Helikoptern wird allgemein festgehalten, dass Piloten das Durchfliegen von Nachlaufturbulenzen von Helikoptern vermeiden sollten.
Die englische Luftfahrtbehörde (Civil Aviation Authority – CAA) publizierte ein Luftfahrtinformationsrundschreiben (Aeronautical Information Circular – AIC) mit dem Titel „Wake Turbulence.” Zu Nachlaufturbulenzen von Helikoptern enthält dieses unter anderem folgende Angaben:
- Es liegen Hinweise vor, dass Helikopter bei gegebener Masse und gegebener Geschwindigkeit stärkere Nachlaufturbulenzen verursachen als Flächenflugzeuge.
- Flugverkehrsleiter und Piloten sollten die Nachlaufturbulenzen von Helikoptern berücksichtigen, wenn diese eine Piste überqueren und dabei passende Staffelungskriterien anwenden („apply the appropriate wake turbulence separation minima“).
Quellen
- Schlussbericht Nr. 2334 der Schweizerischen Sicherheitsuntersuchungsstelle SUST über den schweren Vorfall des Flugzeuges Aero AT-3, HB-SRC, in Zusammenhang mit dem Helikopter Robinson R66, HB-ZOK, vom 12. August 2016, Flughafen Bern (LSZB) https://www.sust.admin.ch/inhalte/AV-berichte/2334.pdf
- FAA, Official Guide to Basic Flight Information and ATC Procedures, http://www.faa.gov/atpubs
- FAA, AC 90-23G du 10 février 2014
- AIC P 001/2015, http://www.ais.org.uk
Letzte Änderung 04.04.2019