Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnociami instalacji patowcowych i zespow

  • Slides: 26
Download presentation
Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów. Propozycje podwyższenia poziomu

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów. Propozycje podwyższenia poziomu bezpieczeństwa. Włodzimierz Balicki Paweł Głowacki Leszek Loroch Konferencja Bezpieczeństwa w Lotnictwie Cywilnym, Warszawa, 24 -25 kwietnia 2019 r 1

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów. „Decyzje podejmowane na

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów. „Decyzje podejmowane na podstawie danych są jednym z najważniejszych aspektów każdego systemu zarządzania” ICAO „Safety Management Manual”, Third edition 2012 2

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Baza danych ECCAIRS

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Baza danych ECCAIRS - European Coordination Centre for Accident and Incident Reporting Systems zawiera informacje dotyczące zdarzeń lotniczych. Dla każdego zdarzenia przypisuje się jedną z 37 kategorii ICAO. Dane obejmują okres 2008 ÷ 2017. 3

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Przetwarzanie danych w

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Przetwarzanie danych w Instytucie Lotnictwa 1. Opracowano dane dzieląc je według następujących kryteriów: a) dopuszczalnej masy startowej SP: - statki powietrzne lekkie MTOM < 5700 kg (głównie lotnictwo ogólne); - statki o MTOM > 5700 kg (lotnictwo komercyjne); b) zgodnie z kategoriami operacyjnymi ICAO (37 kategorii zdarzeń); c) miejsca zaistnienia (portów lotniczych w Polsce); d) fazy lotu statku powietrznego (start, lądowanie, podejście do lądowania, itp. ) e) grupy ATA (poszczególne instalacje statku powietrznego). 2. Wyznaczono najistotniejsze dla bezpieczeństwa lotniczego kategorie operacyjne według ICAO 3. Opracowano metodologię prognozowania ich zmian na kolejne dwa lata, wraz z określaniem poziomów alarmowych 4. Oszacowano ryzyko dla bezpieczeństwa zdarzeń powodowanych niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych 4

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Zdarzenia w lotnictwie

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Zdarzenia w lotnictwie komercyjnym Procentowy udział zdarzeń raportowanych w lotnictwie komercyjnym z podziałem na kategorie wg ICAO 5

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Zdarzenia w lotnictwie

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Zdarzenia w lotnictwie komercyjnym Zmiana wartości współczynnika K 1000 zdarzeń SCF-NP w lotnictwie komercyjnym Współczynnik odnoszący liczbę zdarzeń do liczby zarejestrowanych samolotów: • • • gdzie: Ne – liczba zdarzeń w rozpatrywanej kategorii dotyczącej zespołu napędowego N – liczba samolotów zarejestrowanych w tym czasie (roku) 6

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Zdarzenia w lotnictwie

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Zdarzenia w lotnictwie komercyjnym W zdarzeniach lotniczych dominują usterki z przyczyn technicznych: 1. 2. SCF-NP – System/component failure or mulfunction non powerplant (udział 24, 6 %) SCF-PP – System/component failure powerplant (udział 4, 5 %) Należy też zwrócić uwagę na znaczny udział zdarzeń spowodowanych kolizjami z ptakami (19, 1%), a także: - MAC (Mid Air Collision) - 4, 6% ; - oślepianie wiązką promienia lasera - 3, 6%. 7

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów ATA – Air

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów ATA – Air Transport Assotiation Grupy według ATA 8

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych Procentowy udział niesprawności instalacji płatowcowych (wg grup ATA) samolotów lotnictwa komercyjnego (ATA 27 – sterowanie samolotem; ATA 32 – podwozie) 9

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych Niesprawności instalacji w grupach: - 32 – podwozie; - 27 – sterowanie samolotem; - 24 – instalacja elektryczna (energetyka); - 21 – klimatyzacja; - 31 – przyrządy/rejestratory - w tym ASDAR (aircraft to satellite data relay) mają znaczący wpływ na bezpieczeństwo wykonywania operacji lotniczych i wskazują newralgiczne miejsca konstrukcji instalacji płatowcowych 10

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Ocena ryzyka dla

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Ocena ryzyka dla bezpieczeństwa Tabela prawdopodobieństwa ryzyka - na podstawie: Safety Management Manual (SMM), Waga następstw zagrożeń Prawdopodobieństwo Katastrofalne wystąpienia następstw A zagrożeń Niebezpieczne B Poważne C Drobne D Mało istotne E Częste 5 5 A 5 B 5 C 5 D 5 E Sporadyczne 4 4 A 4 B 4 C 4 D 4 E Mało prawdopodobne 3 3 A 3 B 3 C 3 D 3 E Bardzo mało prawdopodobne 2 2 A 2 B 2 C 2 D 2 E Niezwykle mało prawdopodobne 1 1 A 1 B 1 C 1 D 1 E 11

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych Ocena ryzyka dla bezpieczeństwa Instalacje płatowcowe Kod 27 32 24 21 31 23 29 52 22 28 56 57 8 12 25 26 30 35 46 53 54 55 Grupa ATA Opis Sterowanie lotem Podwozie Instalacja elektryczna/energetyka Klimatyzacja Wskazania/ zapisy Komunikacja Hydraulika Drzwi Pilot automatyczny Paliwo Okna Skrzydła Niwelacja i ważenie Obsługa – standardowe czynności Wyposażenie Instalacja ppoż. Instalacja przeciwoblodzeniowa Tlen Systemy informacji Kadłub Gondole/ pylony Stabilizatory Indeks 5 D 5 C 4 D 4 E 4 E 3 D 3 C 3 D 3 D 2 E 2 D 2 D 1 E 1 D 1 D 1 E 1 E 1 E 12

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych Przykład szczegółowej analizy niesprawności dla grupy ATA 21 Klimatyzacja: Zmiana wartości współczynnika K 1000 zdarzeń lotniczych w grupie ATA 21 Klimatyzacja 13

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych Przykład szczegółowej analizy niesprawności dla grupy ATA 21 Klimatyzacja: Procentowy udział podgrup zdarzeń lotniczych w grupie ATA 21 Klimatyzacja: 21 -00 21 -10 21 -20 21 -30 21 -40 21 -50 21 -60 Klimatyzacja ogólnie Sprężanie Dystrybucja Sterowanie ciśnieniem Podgrzewanie Chłodzenie Sterowanie temperaturą 14

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności instalacji płatowcowych Przykład szczegółowej analizy niesprawności dla grupy ATA 21 Klimatyzacja: Skutki zdarzeń związanych z niesprawnościami klimatyzacji samolotów: 47 przerwanych lotów; 6 przerwanych kołowań; 3 przerwane starty; 6 awaryjnych zmian wysokości 2 awaryjne lądowania Udziały poszczególnych faz lotu podczas których raportowano zdarzenia lotnicze związane z grupą ATA 21 Klimatyzacja 15

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Zmiana wartości współczynnika K 1000 zdarzeń SCF-PP dla samolotów napędzanych silnikami odrzutowymi 16

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Turbinowe silniki odrzutowe Instalacje wg grup ATA ======= Grupa ATA Kod Ocena ryzyka dla bezpieczeństwa Instalacje turbinowych silników odrzutowych ================ 49 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 Opis Pomocniczy zespół napędowy Zespół napędowy Silnik Instalacja paliwowa silnika/ sterowanie Zapłon Odbiory powietrza Sterowanie silnikiem Wskazania parametrów silnika Wylot Instalacja olejowa Rozruch Indeks 4 D 3 E 5 D 4 D 1 A 4 C 2 B 3 B 4 D 2 B 3 B 17

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Liczba Konsekwencja Liczba Objawy Liczba Nierównomierne otwarcie odwracaczy ciągu Niewłaściwe wskazania temperatury gazów wylotowych Niskie ciśnienie paliwa 15 Uszkodzenia czujników 8 Zablokowanie zaworów odbioru powietrza 4 Ciało obce 24 Przerwany lot 9 18 Przerwane kołowanie 7 Przyczyna 15 Przerwany start 7 5 Awaryjne lądowanie 5 Usterka FADEC 5 Wibracja silnika Turbinowe silniki odrzutowe Wszystkie zdarzenia ========= 35% zdarzeń raportowanych w latach 2008÷ 2016 zakończyło się procedurami awaryjnymi 18

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Przykład szczegółowej analizy niesprawności dla grupy ATA 72 Konstrukcja silnika Zmiana wartości współczynnika K 1000 zdarzeń lotniczych w grupie ATA 72 Konstrukcja silnika 19

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Przykład szczegółowej analizy niesprawności dla grupy ATA-72 Konstrukcja silnika Procentowy udział podgrup zdarzeń lotniczych w grupie ATA 72 Konstrukcja silnika: 72 -00 Engine Turbine / Turboprop 72 -10 Reduction Gear & Shaft 72 -20 Air Inlet Section 72 -30 Compressor Section 72 -40 Combustion Section 72 -50 Turbine Section 72 -60 Accessory Drives 20

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Przykład szczegółowej analizy niesprawności dla grupy ATA-72 Konstrukcja silnika Udziały poszczególnych faz lotu podczas których raportowano zdarzenia lotnicze związane z grupą ATA 72 Konstrukcja silnika 21

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Silniki turbośmigłowe instalacje wg grup ATA ======== Grupa ATA Kod Ocena ryzyka dla bezpieczeństwa Instalacje silników turbośmigłowych ============ 61 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 Opis Śmigła Zespół napędowy Silnik Instalacja paliwowa silnika/ sterowanie Zapłon Odbiory powietrza Sterowanie silnikiem Wskazania parametrów silnika Wylot Instalacja olejowa Rozruch Indeks 3 D 1 E 5 D 3 D 1 E 1 E 3 D 4 D 1 E 4 C 2 E 22

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Niesprawności zespołu napędowego Liczba Konsekwencja Liczba Objawy Liczba 25 Przerwany lot 12 Wyłączenie w powietrzu 6 19 Przerwany start 12 4 4 Przerwane kołowanie Awaryjne lądowanie 5 Niestabilna praca silnika Niskie ciśnienie oleju Wysokie ciśnienie oleju 2 Wibracja silnika 7 6 3 1 6 1 5 4 Przyczyna Automat ustawienia w chorągiewkę Rozrusznik Wskazania momentu Wskazania temperatury gazów wylotowych Niewłaściwa instalacja uszczelnień /przewodów PCU/HMU/EEC usterka Uszkodzenie łopatek sprężarki Uszkodzenie łopatek turbiny Silniki turbośmigłowe Wszystkie zdarzenia ======== 23

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Wnioski Częstość występowania

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Wnioski Częstość występowania konkretnych niesprawności w danym typie samolotu może być spowodowana wadami konstrukcyjnymi, wykonawczymi, ale także błędnymi procedurami serwisowymi lub niefachową obsługą. Przetworzone informacje zawarte w bazie ECCAIRS mogą być przydatne dla producenta samolotów oraz dla inspektorów kontrolujących jednostki wykonujące przeglądy i remonty. Odpowiednia filtracja danych umożliwia obserwację zdarzeń dotyczących danego typu samolotów, typu zespołów napędowych, użytkownika, lotniska itp. Na wiarygodność analiz ma wpływ trafne kodowanie raportowanych zdarzeń w bazie ECCAIRS. Do tej czynności konieczna jest wiedza specjalistyczna. Błędna kwalifikacja zdarzeń zafałszowuje późniejsze analizy, np. wiele ze zdarzeń umieszczanych w grupie OTHER należało przenieść do innych kategorii. Istnieje potrzeba opracowania modeli wpływu obserwowanych przez inspektorów niezgodności z istniejącymi przepisami w organizacjach lotniczych - włączonych do bazy danych ACAM ze zgłoszonymi zdarzeniami w ECCAIRS. Wydaje się, że jest to potencjał do wykorzystania w dalszych badaniach. 24

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Literatura [1] Aviation

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Literatura [1] Aviation Occurrence Categories, Definitions and Usage Notes. , International Civil Aviation Organization, Common Taxonomy Team, October 2013 (4. 6). [2] Annual Safety Review 2014 , European Aviation Safety Agency, Safety Intelligence & Performance Department, Cologne, Germany, 2015. [3] Aviation technician advanced training program Continental engine theory, 2005, Teledyne Continental Motors, Inc. [4] ATA Specification 100 - Specification for Manufacturers. Technical Data, Publications Department Air Transport Association (ATA) of America, Inc. Washington, DC 20004 -1707 USA. [5] Balicki W, Głowacki P, Aircraft engines – analysis of reported systems failures in Polish Aviation during years 2008 – 2015, Journal of KONES Powertrain and Transport, ISSN 1231 -4005, Vol. 23, No. 1, Warsaw 2016, pp. 31 -37. [6] Balicki W, Głowacki P, Kawalec M, Assessment of the airframe systems affecting safety risks caused by large aircraft, Journal of KONES Powertrain and Transport, ISSN 1231 -4005, Vol. 23, No. 1, Warsaw 2016, pp. 39 -46. [7] Balicki W, Głowacki P, Loroch L, Safety performance indicators assessment for small aircraft airframe systems, Journal of KONES Powertrain and Transport, ISSN 1231 -4005, Vol. 23, No. 2, Warsaw 2016, pp. 31 -38. [8] Coppola, A. , Practical Statistical Tools for the Reliability Engineer, Reliability Analysis Center, 201 Mill Street, Rome NY 134406916, 1999 [9] Głowacki, P. , Balicki, W. , ICAO aviation occurrence categories significantly affecting aviation safety in Poland from 2008 to 2015. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 2017, no 94, pp. 47 -56. [10] Krzyżanowski Z. , Wieczorek A. , Chróściewicz A. , Wykorzystanie metody Bow. Tie oraz techniki GSN do analiz bezpieczeństwa ruchu lotniczego. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, zeszyt 103, Transport, Warszawa 2014 [11] Loroch L. , Bezpieczeństwo lotnictwa krajowego w działalności Instytutu Lotnictwa, Oprac. „Bezpieczeństwo i niezawodność w lotnictwie. Rozwój lotnictwa w regionach”. Wyd. NOT, Radom, 2015. [12] Safety Management Manual (SMM), Doc 9859, AN/474, Third edition ICAO 2012. [13] Pettit, D. , Turnbull, A. , General Aviation Aircraft reliability Study, NASA Langley Research Center, Hampton, Virginia 236812199, February 2001. [14] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 376/2014 z dnia 3 kwietnia 2014 r. w sprawie zgłaszania i analizy zdarzeń w lotnictwie cywilnym oraz podejmowanych w związku z nimi działań następczych, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej, druk nr L 122/18 z dn. 24. 04. 2014 [15] www. ulc. gov/pl/regulacja-rynku/3724 -statystyki-wg-portow-lotniczych 25

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Dziękujemy za uwagę

Zdarzenia lotnicze powodowane niesprawnościami instalacji płatowcowych i zespołów napędowych dużych samolotów Dziękujemy za uwagę 26