Step-Up-Cruise: Die Höhenstufung im Langstreckenflug

Im Allgemeinen bleibt die Reiseflughöhe auf kurzen Inlandsstrecken konstant. Wie in den vorherigen Abschnitten beschrieben, hält das Flugzeug diese Höhe nach Beginn des Reiseflugs bis zum Einleiten des Sinkflugs und der Landung bei, es sei denn, es gibt schlechtes Wetter oder einen Notfall. Bei langen Überwasserstrecken wird jedoch oft die Step Up Cruise (Höhenstufung) angewendet, bei der die Reiseflughöhe schrittweise erhöht wird. Lassen Sie uns dies anhand eines Beispiels eines Boeing 777-300ER von Tokio nach New York veranschaulichen.

Unter dem Gesichtspunkt der Kraftstoffeffizienz verbrauchen Flugzeuge in großen Höhen weniger Kraftstoff als in geringen Höhen. Bei Langstreckenflügen wird jedoch viel mehr Kraftstoff getankt als bei Kurzstreckenflügen. Würde man mit diesem hohen Gewicht mühsam mit einem hohen Anstellwinkel auf die Reiseflughöhe steigen, würde die Kraftstoffeffizienz反而 sinken. Für jedes Gewicht gibt es eine optimale Flughöhe. Da das Gewicht des Flugzeugs mit sinkendem Kraftstoffstand abnimmt, steigt das Flugzeug schrittweise auf die für das jeweilige Gewicht optimale Höhe, um die beste Effizienz zu erzielen.

In der Abbildung unten beträgt das Startgewicht des Boeing 777 343 Tonnen. 20 Minuten nach dem Start steigt das Flugzeug zunächst auf 31.000 Fuß und fliegt dort in Level Flight, da diese Höhe für dieses Gewicht am effizientesten ist. Nach 2 Stunden und 50 Minuten steigt es auf 32.000 Fuß. Nach 1 Stunde und 10 Minuten auf 32.000 Fuß sinkt das Gewicht auf 298 Tonnen und das Flugzeug steigt auf 33.000 Fuß. Nach fast 4 Stunden auf 33.000 Fuß sinkt das Gewicht auf 266 Tonnen, woraufhin erneut auf 37.000 Fuß gestiegen wird. Auf 37.000 Fuß, in der Nähe des Ziels, wird die Flugzeit trotz kurzer Dauer von etwas über 40 Minuten insgesamt eine gute Kraftstoffeffizienz erzielt.

Wie aus der Abbildung hervorgeht, beträgt bei dieser Methode der schrittweisen Höhensteigerung die Flugzeit 12 Stunden und 28 Minuten bei einem Kraftstoffverbrauch von 105 Tonnen. Im Vergleich zu einem durchgehenden Reiseflug auf 31.000 Fuß werden damit 2 Minuten Flugzeit und 1,7 Tonnen Kraftstoff eingespart.

Wenn Sie in Zukunft fliegen, achten Sie auf die Geräusche der Triebwerke. Wenn der Lärm für 1–2 Minuten plötzlich lauter wird, erhöht der Pilot wahrscheinlich gerade die Reiseflughöhe. Es ist eine gute Gewohnheit, die Höhenanzeige auf dem Unterhaltungssystem an Bord zu beobachten und regelmäßig zu notieren.

Auch bei Kurzstreckenflügen (z. B. von Tokio nach Osaka, weniger als eine Stunde) gibt es Fragen der Höhe und der Kraftstoffeffizienz. Da hier wenig Kraftstoff geladen wird, kann das Flugzeug leicht auf große Höhen steigen. Da das Ziel jedoch nah ist, muss kurz nach dem Erreichen der großen Höhe, wo der Luftwiderstand gering ist, bereits wieder Descent eingeleitet werden, was den Kraftstoffverbrauch insgesamt unrentabel macht. Daher wird eine Höhe gewählt, die den Climb, den Descent und den Reiseflug einbezieht und den gesamten Kraftstoffverbrauch minimiert.

Bei etwas längeren Strecken können größere Höhen gewählt werden, aber manchmal muss auf Jet Streams (Strahlströme) geachtet werden.

Jet Streams sind starke, schmale Bänder von hoher Windgeschwindigkeit, die die Erde umkreisen und sich in der Tropopause oder Stratosphäre konzentrieren. Sie treten in Westwindzonen mittlerer und hoher Breiten oder in niederen Breiten auf. Ihre horizontale Länge erreicht zehntausende Kilometer, ihre Breite mehrere hundert Kilometer und ihre Dicke mehrere Kilometer. Die Windgeschwindigkeit im Zentrum kann manchmal 200 bis 300 Kilometer pro Stunde erreichen. In großer Höhe gegen die Strömung zu fliegen ist wie “gegen den Strom zu schwimmen” und verringert die Geschwindigkeit des Flugzeugs erheblich, während Fliegen mit der Strömung die Geschwindigkeit erheblich erhöht. Daher wählen Flüge von Asien nach Nordamerika und Kanada oft diese Jet Streams, um die Flugzeit zu verkürzen und Kraftstoff zu sparen, während der Rückflug oft die Polarroute nutzt. Auch Inlandsflüge in Japan nutzen diese Strömung. Zum Beispiel wählen Flüge im Winter von Tokyo Haneda nach Fukuca eine geringere Höhe, um dem Jet Stream auszuweichen. Die dortige Windgeschwindigkeit beträgt etwa 100 km/h, viel weniger als die 300 km/h in großer Höhe. Auf dem Rückflug wird natürlich in großer Höhe geflogen.

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