BASIC WEIGHT Ist das Gewicht des Leergewicht des Flugzeuges (mit Bemalung) inklusive aller Sitze, der Küche und aller fest eingebauten Gegenstände. Dieses gewicht wird vom Hersteller festgelegt und nur geändert, wenn es zu Änderungen bei der Inneneinrichtung oder der Bemalung kommt. MAXIMUM ZERO FUEL WEIGHT Das MAXIMUM ZERO FUEL WEIGHT darf nicht überschritten werden, dieser Wert wird vom Hersteller festgelegt um die Struktur des Rumpfes und der Tragflächen nicht zu gefährden. A Auftrieb Auftrieb Gewicht Gewicht B Auftrieb Auftrieb Gewicht Bild A zeigt wie ein Flugzeug nach korrekter Betankung aussieht, hierbei ist Anzumerken, das zuerst immer die Flügeltanks betankt werden. Bild B zeigt was passiert, wenn das Max. Zero Fuel Weight überschritten wird, das Gewicht des Rumpfes ist stärker aus der Auftrieb und die Struktur der Flügel wird überdehnt. Es gibt keinen Regulierungseffekt durch den Treibstoff in den Flügeln. Während des Fluges wird zwar der Treibstoff in den Flügeln verbrannt und dadurch reduziert sich Korrektureffekt aber es ändert sich auch das Gesamtgewicht des Flugzeuges. Treibstoff im Centertank wird immer zuerst verbrannt. Das Zero Fuel Weight ändert sich während des Fluges nicht und bleibt Konstant.
MAXIMUM TAKE OFF WEIGHT Das Maximum Take off Weight darf beim Start nicht überschritten werden, da sonst kein sicherer Start gewährleistet ist. Bevor ein Flugzeug abheben kann muss durch die Triebwerke und die Wirkung der Tagflächen ein Auftrieb erzeugt werden, der das Gewicht der Maschine in die Luft hebt. Es gibt ein Gewicht wo die Kraft der Triebwerke und der Auftrieb der Tragflächen nicht mehr ausreichen das Flugzeug in die Luft zuheben. Schub Auftrieb Gewicht Das Maximum Take off Weight wird vom Flugzeughersteller festgelegt. Kann aber vom Betreiber des Flugzeuges aus verschiedenen Gründen nach unten geändert werden. - Runway Länge - Höhe über NN des Flughafens - Wetterkondition (Temperatur, Wind, starker Regen, Eis, usw....) Das aktuelle Take off Weight wird vom Flugzeugführer für die Errechnung des Take off Speeds und die Einstellung der Klappen benutzt und beim manövrieren kurz nach dem Start.
MAXIMUM LANDING WEIGHT Das Maximum Landing Weight ist das Gewicht welches bei der landung eines Flugzeuges nicht überschritten werden darf. In Bild A kann man sehen, daß die Sinkgeschwindigkeit ziemlich hoch ist im vergleich zur Vorwertsbewegung des Flugzeuges. Kurz vor der Landung wird der Schub erhöht und die Flugzeugnase nach oben gezogen, die Sinkgeschwindigkeit zur Vorwertsbewegung wird verkleinert, das Flugzeug setzt mit der Nase nach oben auf. Ist das Landegewicht zu hoch können das Fahrwerk und die Federbeine den Aufsetzdruck nicht kompensieren und das Fahrwerk und die Federbeine sowie der gesamte Rumpf können starken Schaden nehmen Im schlimmsten Fall kann das Fahrwerk bei der Landung abbrechen. Sollte das maximale Landegewicht bei einer Landung überschritten worden sein muss das gesamte Fahrwerk und Federbeine vor dem nächsten start komplett überprüft werden. A Hohe Sinkrate Reduzierung der Sinkrate B Das Maximum Landegewicht wird vom Flugzeughersteller festgelegt, kann aber vom Flugzeugbetreiber aus bestimmten Gründen nach unten korrigiert werden. - Runway Länge - Höhe über NN des Flughafens - Wetterkondition (Temperatur, Wind, starker Regen, Eis, usw....) Das aktuelle Landegewicht wird vom Flugzeugführer benutzt um die Landegeschwindigkeit zu errechnen. Bei manchen Fluggesellschaften gibt es auch noch das MAXIMUM RAMP WEIGHT manchmal auch MAXIMUM TAXI WEIGHT genannt. Dies ist immer etwas höher als das Maximum Take off Weight, dabei handelt es sich um das maximal Gewicht, welches am Boden nicht überschritten werden darf, da sonst das Fahrwerk das Flugzeug nicht mehr tragen kann.
Gewichtsdefinitionen - Basic Weight / Fleet Weight Gewicht des leeren Flugzeuges inklusive des fest eingebauten Equipments wie Sitz, Küche, usw.... - Dry Operating Weight Ist die Addition von dem Gewicht der Crew inklusive Crewgepäck und Cateringmaterials sowie Equipment in Compartment (EIC) zum Basic Weight - Operating Weight Ergibt sich aus der Addition vom Take off Fuel zum Dry Operation Weight - Zero Fuel Weight Ergibt sich aus der Addition des Dry Operating Weight, dem Gewicht der Passagiere, Passgiergepäck, Fracht und Post - Taxi Weight Ergibt sich aus der Addition vom Zero Fuel weight und Total Gewicht der Betankung (Total Fuel) - Take off Weight Ergibt sich aus der Addition von Zero Fuel Weight und Take off Fuel - Landing Weight Das Landegewicht ergibt sich aus der Subtraktion vom Take off Weight und dem Trip Fuel - Trip Fuel Ist die Menge der gesamten Betankung die vom Start auf der Startbahn bis zur Parkposition des Zielflughafens verbraucht wird
Basic Weight plus Crew / Crewbaggage plus Catering plus Equipment in Compartment gleich Dry Operating Weight plus Take off Fuel gleich Operating Weight plus Traffic Load gleich Take off Weight minus Take off Fuel gleich Zero Fuel Weight minus Trip Fuel gleich Landing Weight
Gewichtskalkulationen Mit den Gewichtsdefinitionen kann man die maximal erlaubte Zuladung errechnen MAXIMUM PAYLOWED oder ALLOWED PAYLOAD. Die Maximum Payload wird mit den Maximalen Struktur Gewichten MZFW, MTOW UND MLDW errechnet. Als erstes muss herausgefunden werden mit welchem der 3 Maximal Werte gerechnet werden muss. Im Airline Englisch wird dieser Wert der LIMITING FACTOR genannt. Der Limiting Factor muss für jeden Flug neu errechnet werden, damit kein Maximal- Strukturgewicht überschritten wird. Um den Limiting Factor zu errechnen werden das MZW, MTOW und MLDW gebraucht, der Take off Fuel und der Trip Fuel. Es müssen 2 Berechnungen durchgeführt werden. 1. MZFW + Take off Fuel 2. MLDW + Trip Fuel Die Ergebnisse dieser Berechnung müssen mit dem MTOW verglichen werden und der niedrigste dieser 3 Werte ist der Limiting Factor. Beispiel: MZFW 60500 Take off Fuel 10200 MTOW 71500 Trip Fuel 7200 MLDW 64500 Berechnung: MZFW + TOF = 60500 + 10200 = 70700 MLDW + TIF = 64500 + 7200 = 71700 MTOW = = 71500 Der niedrigste Wert ist 70700 also ist der Limiting Factor das MZFW Und jede weitere Berechnung erfolgt mit dem MZFW. Berechnung der MAX PAYLOAD Der Limiting Factor muss bekannt sein. Limiting Factor = MZFW MZFW DOW = MAX PAYLOAD Limiting Factor = MTOW MTOW Take off Fuel DOW = MAX PAYLOAD Limiting Factor = MLDW MLDW + Trip Fuel Take Off Fuel DOW = MAX PAYLOAD
Wird mit dem MTOW, MLDW gerechnet kann es Einschränkungen bei anderen Maximal Werten geben. Beispiel: MZFW 39463 Take off Fuel 9800 MTOW 48989 Trip Fuel 4200 MLDW 44906 DOW 28705 Berechnung: MZFW + TOF = 39463 + 9800 = 49263 MLDW + TIF = 44906 + 4200 = 49106 MTOW = = 48989 Der niedrigste Wert ist das TOW = 48989 = Limiting Factor Es wird das MTOW benutzt um die MAX PAYLOAD zu errechnen. MTOW TOF - DOW = MAX PAYLOAD 48989 9800-28705 = 10484 Die MAX PAYLOAD in dem Beispiel ist 10484 Die Max Payload wird jetzt benutzt um zu errechnen ob es weitere Einschränkungen gibt im Bezug auf andere Maximum Werte. MAX PAYLOAD + DOW = Aktuelles ZFW 10484 + 28705 = 39189 MZFW = 39463 RZFW = 39189 Aufgrund des Limiting Factors im Take off Weight ist auch das MZFW eingeschränkt. Schlußfolgerung: Da sich der Limiting Faktor beim MTOW befindet; und der errechneten Max. Payload, schränkt sich auch das MZFW ein. Es ist nicht möglich bis zum MZFW zu beladen, da dies bedeuten würde, daß das MTOW überschritten wird und das Flugzeug wäre nicht sicher beim Start. MZFW + TOF = TAKE OFF WEIGHT 39463 + 9800 = 49263 Das MTOW ist 48989. Dies bedeutet das MTOW ist um 274 Kg überschritten und das ist verboten. In der Situation in der das MZFW, MTOW oder MLDW eingeschränkt ist, werden diese Werte nicht länger MZFW, MTOW oder MLDW genannt sondern - Aktuelles ZFW, TOW oder LDW Einige Fluggesellschaften nennen diese auch Allowed ZFW, TOW oder LDW.
Jetzt zu einem Beispiel bei dem das MLDW der Limiting Factor ist. Beispiel: MZFW 44700 Take off Fuel 10600 MTOW 55450 Trip Fuel 5200 MLDW 49900 DOW 31512 Berechnung: MZFW + TOF = 44700 + 10600 = 55300 MLDW + TIF = 49900 + 5200 = 55100 MTOW = = 55450 Der niedrigste Wert ist das LDW = 55100 = Limiting Factor Es wird das MLDW benutzt um die MAX PAYLOAD zu errechnen. MLDW + TIF TOF - DOW = MAX PAYLOAD 49900 + 5200 10600-31512 = 12988 Die MAX PAYLOAD in dem Beispiel ist 12988 Die Max Payload wird jetzt benutzt um zu errechnen ob es weitere Einschränkungen bei anderen Maximum Werten gibt. ZFW MAX PAYLOAD + DOW = Aktuelles ZFW bei maximaler Payload 12988 + 31512 = 44500 Aktuelles ZFW (MZFW 44700) Es gibt eine Einschränkung von 200 Kg beim ZFW TOW MAX PAYLOAD + DOW + TOF = Aktuelles TOW bei maximaler Payload 12988 + 31512 + 10600 = 55100 Aktuelles TOW (MTOW 55450) Es gibt eine Einschränkung von 350 Kg beim TOW Schlußfolgerung : Da sich der Limiting Faktor beim MLDW befindet; und der errechneten Max. Payload, schränkt sich auch das MZFW sowie das MTOW ein. Es ist nicht möglich bis zum MZFW oder bis zum MTOW zu beladen, da dies bedeuten würde, daß das MLDW überschritten wird und das Flugzeug wäre nicht sicher bei der Landung.
MAXIMUM FUEL Berechnung Beispiel MZFW 54400 Take off Fuel 8600 MTOW 66650 Trip Fuel 4100 MLDW 58050 DOW 38106 Gebucht C 20 // Y 97 Fracht 200 Kg Post 500 Kg Um den Maximum Fuel für einen Flug auszurechnen muss errechnet werden a. Der Limiting Factor b. Die Maximum Payload und die voraussichtliche Payload (estimate Payload) c. Die Underload (Predicted Underload) Berechnung: MZFW + TOF = 54400 + 8600 = 63000 MLDW + TIF = 58050 + 4100 = 62150 MTOW = = 66650 Der niedrigste Wert ist das LDW = 62150 = Limiting Factor Es wird das MLDW benutzt um die MAX PAYLOAD und ESTIMATE PAYLOAD zu errechnen. MLDW + TIF TOF - DOW = MAX PAYLOAD 58050 + 4100 8600-38106 = 15444 Die MAX PAYLOAD in dem Beispiel ist 15444 Kg Estimate Payload Um die Estimate Payload auszurechnen, muss die Anzahl der gebuchten Passagiere, die Fracht und Post Zuladung bekannt sein. Das Passagiergewicht wird an Hand eines Durchschnittsgewichtes pro Passagier errechnet. Das Durchschnittsgewicht in unserem Beispiel ist 84 Kg für erwachsene 35 Kg für Kinder und 10 Kg für Babys. Das Gepäckgewicht wird an Hand eines Durchschnittsgewichtes pro Koffer gerechnet, es wird vorausgesetzt, daß jeder Fluggast einen Koffer mitführt. In unserem Beispiel ist das Durchschnittsgewicht pro Koffer 13 Kg Gebuchte Passagiere x Plannungsgewicht + Anzahl der Gepäckstücke x Plannungsgewicht + frachtgewicht + Postgewicht (117 x 84) + (117 x 13) + 200 + 500 = 12050 Die Estimate Payload ist 12050 Kg Die Maximum Payload und die Estimate Payload wird benutzt um die voraussichtliche Underload zu errechnen Max. Payload estimate Payload = Predicted Underload 15444 12050 = 3394 Die Predicted Underload ist 3394 Kg
Jetzt kann der Maximum Take off Fuel errechnet werden. Take off Fuel + Predicted Underload = Neuer Take off Fuel (Maximum Fuel) 8600 + 3394 = 11994 Von diesem wert sollten immer ca. 350 Kg abgezogen werden, falls es LMC geben sollte. In unserem Beispiel 344 Kg um auf einen glatten Wert zu kommen. Der neue Take Off Fuel ist 11650 Kg
Weight and Balance Formeln Dry Operating Weight = Basic Weight + Crew + Pantry + EIC Payload = Passagiergewicht + Gepäck + Fracht + Post Zero Fuel Weight = Dry Operating Weight + Payload Take off Weight = Zero Fuel Weight + Take off Fuel Landing Weight = Take off Weight Trip Fuel Limiting Factor = MZFW + TOF = Der niedrigste MLDW + TIF = von den MTOW = drei Werten Max Payload (ZFW Limited) = MZFW DOW Max Payload (LDW Limited) = MTOW TOF DOW Max Payload (LDW Limited) = MLDW + TIF TOF DOW Maximum Fuel (Hochrechnung) = Max Payload Estimate Payload + TOF 350 Kg Maximum Fuel (Nach C/I Close) = Max Payload Actual Payload + TOF
Graphische Vertrimmung Die graphische Vertrimmung ist die meist benutzte Methode um den Balance des Flugzeuges darzustellen. Um dies darzustellen muss das Gesamtgewicht der Payload bekannt sein und wo die Ladung geladen ist. Beispiel: Flugzeugtyp : B767 Dry Operating Index : 205 Beladung Cpt. 1 1490 Kg Zone A 05 Passagiere Cpt. 2 2540 Kg Zone B 18 Passagiere Cpt. 3 4000 Kg Zone C 32 Passagiere Cpt. 4 1700 Kg Zone D 51 Passagiere Cpt. 5 500 Kg Vertrimmung 1. Der DOI muss auf der Dry Operating Index Leiste eingetragen werden. 2. Von dort wird eine Linie nach unten bis in die mitte des ersten Cpt. Feldes gezogen werden, von dort wird das verladene Gewicht in diesem Compartment verpitched, recht wird angegeben welches Gewicht ein Einheitenfeld hat und in welche Richtung verpitched werden muss. Dies wird für alle angegeben Compartments und Kabinenbereiche wiederholt. 3. Auf der unteren Indexleiste kann abgelesen werden wie sich der Index mit der Payload verändert hat. Der Dry Operating Index war 205, der Aktuelle Zero Fuel Index ist 214,5. 4. Anhand dieses Index kann auf dem Trim Bild ermittelt werden ob das Flugzeug sich in den Balance Limts befindet oder nicht.