Przesyłam w załączeniu kilka jpg-ów przedstawiających rejestratory zabudowane na samolotach LOT-u lub ich dublery, czyli urządzenia typu QAR produkowane przez warszawską firmę ATM. Są też 2 zdjęcia historyczne urządzeń już nie użytkowanych mianowicie rejestratora celuloidowego K3-63 oraz rejestratora magnetycznego MSRP64, który były zabudowywane na większosci radzieckich samolotów komunikacyjnych. Dołączam też mój referat z III Konferencji Awioniki Waplewo 2001. |
Polskie Linie Lotnicze "LOT" S.A., Zespół Analiz Parametrów Lotu, 00-906 Warszawa, ul. 17-go stycznia 39 1. Analiza Parametrów Lotu Rejestrowanie parametrów podczas lotu istniało jeszcze przed powstaniem samolotów. Pod koniec XIX wieku instalowano pierwsze prymitywne manometry i termometry na balonach i latawcach służących do pomiarów meteorologicznych. Potem w latach 20-tych i 30-tych naszego stulecia samoloty i szybowce biły kolejne rekordy i dokonywały wyczynów, które rejestrowano na różnego rodzaju barografach i tacho-grafach. Początek rozwoju rejestratorów lotu w dzisiejszym rozumieniu przypada na lata pięćdziesiąte, kiedy to zaczęto wyposażać w nie wojskowe samoloty odrzutowe. Jednakże bardzo długi okres służyły one dwóm głównym celom: do prób w locie prototypów oraz do badań wypadków i zdarzeń lotniczych. Powszechne zastosowanie aparatury pomiaro-wej, używanej do prób w locie, w roli rejestratorów ograniczone było przez ich rozmiary, masę i komplikację. Z kolei szersze wykorzystanie w codziennej eksploatacji rejestratorów katastroficznych, tzw. czarnych skrzynek, utrudnione było przez trudny do nich dostęp oraz długotrwałe i skomplikowane procesy odczytu. W lotnictwie cywilnym pierwsze rejestratory pojawiły się w 1958 r. Zapisywały jedynie 5 parametrów i wyposażono w nie największe wówczas samoloty amerykańskie i brytyjskie. Zmiana jakościowa nastąpiła w momencie pojawienia się rejestratorów dublujących zwanych z angielska Quick Access Recorder lub z rosyjska Registrator Bystrowo Dostupa. Urządzenia te umożliwiły łatwy i szybki dostęp do zarejestrowanych danych. Zrezygnowano w nich z wymagań, jakie na rejestratory katastroficzne nakładają surowe przepisy konstrukcyjne, wytrzymałościowe, termiczne i chemiczne. 2. Krótka historia rejestratorów w PLL "LOT" W Polskich Liniach Lotniczych "LOT" dane z pokładowych rejestratorów parametrów lotu wykorzystywano jeszcze w latach 60-tych. Zakupione w 1961 r. samoloty typu Ił-18 wyposażone były w rejestratory typu K3-63. Był to eksploatacyjny, trójkanałowy rejestrator pokładowy przeznaczony do ciągłej rejestracji barometrycznej wysokości lotu, prędkości przyrządowej i przyspieszeń w osi pionowej samolotu. Zapis odbywał się na ok. 10 metrach przezroczystej perforowanej taśmy filmowej szerokości 36 mm wystarczającej na około 25 godzin lotu. Zapisana taśma nawijała się do opancerzonego zasobnika zapewniającego jej niezniszczalność w przypadku poważnej awarii samolotu. Rejestrator zabudowany był pod podłogą w kabinie pasażerskiej, w pobliżu środka ciężkości samolotu. Włączany był automatycznie podczas startu po oderwaniu się kół samolotu i wyłączany wraz z napięciem pokładowym. 3. Analizy Jednym z głównych zadań OKL jest wykonywanie analiz parametrów lotu. W programie FDS są one określane z angielska jako AFPA (Automatic Flight Parameters Analysis). FDS, ze względu na szerokie możliwości, pozwala na tworzenie algorytmów wyszukujących krytyczne wartości zarejestrowanych wielkości fizycznych, jak również na tworzenie własnych parametrów wirtualnych i powstałych z funkcji agregujących. Samolot przekroczył dopuszczalną prędkość na klapach 15 st, która wynosi 195 kts. Analizą takiego przypadku zajmują się zarówno osoby związane z obsługą techniczną, jak i osoby z obszaru bezpieczeństwa lotniczego i metodyki latania. Służby techniczne sprawdzają stan samolotu po zaistnieniu przekroczenia, specjaliści od techniki pilotażu prowadzą działania profilaktyczne i metodyczne wśród personelu latającego. Mapa Służy do zobrazowania lotu na siatce geograficznej. Bywa pomocna w identyfikacji rejsów, a także przy analizie sytuacji, w których doszło do niebezpiecznych zbliżeń statków powietrznych lub przekroczenia procedur anty-hałasowych. Warunkiem koniecz-nym uzyskania mapy w programie FDS jest zapis w rejestratorze długości i szerokości geograficznej, w co wyposa-żonych jest większość nowoczesnych samolotów. 4. Parametry lotu w metodyce, szkoleniu i analizie bezpieczeństwa lotniczego 4.1 Cockpit Viewer W zespole OKL powstał program komputerowy, którego głównym zadaniem jest wizualizacja operacji lotniczych z punktu widzenia załogi. Przebieg wybranej fazy lotu jest zobrazowany przez wskazania podstawowych przyrządów pilotażowo-nawigacyjnych, rozmiesz-czonych jak w rzeczywistej kabinie. Program posiada zindywidualizowane ustawienia dla każdego z typów eksploatowanych w PLL "LOT" S.A. Załoga może prześledzić swój lot w całości, bądź w wybranych fragmentach, równolegle porównując go z wizualizacją parametrów na osi czasu P(t).
W celu lepszego zobrazowania ilości, rodzaju i trendu popełnianych przekroczeń eksploatacyjnych w Locie stworzono program PAFID, umożliwiający tworzenie raportów statystycznych. Pozwala to na formułowanie wniosków na temat skuteczności działania tych elementów szkolenia i systemów bezpieczeństwa lotniczego, które odpowiadają za właściwe wyszkolenie załóg, ale także umożliwia rozpoznanie szkodliwych trendów zależnych np. od pory roku, bądź cykli treningowych i symulatorowych. 5. Analizy specjalne Coraz częściej pojawiają się sytuacje, gdy zachodzi konieczność użycia danych z pokładowych rejestratorów parametrów lotu do różnych doraźnych celów. Poniżej zostaną omówione 3 takie przypadki: 5.1 Uzyskanie zezwolenia operacyjnego na wykonywanie operacji w II CAT. ICAO W trakcie intensywnej eksploatacji samolotów PLL "LOT" S.A. oraz zwiększania ilości i częstotliwości połączeń okazało się niezbędne posiadanie uprawnień do wykonywania podejść na oprzyrządowanych lotniskach wg II CAT. ICAO. Statystycznie bowiem, rocznie ok. 7% lądowań odbywa się przy podstawie chmur pomiędzy 30 i 60 m. W oparciu o przepisy JAR-AWO (All Weather Operations) został stworzony program, który określał akceptowalne metody wykazania zgodności, a więc poszczególne działania oraz sposób ich dokumentowania. Po zatwierdzeniu programu certyfikacyjnego przez Główny Inspektorat Lotnictwa Cywilnego zostały podzielone zadania dla wszystkich służb biorących udział w przedsięwzięciu. Główny ciężar spoczywał na załogach, które musiały przejść cały cykl szkolenia teoretycznego i symulatorowego, a także na OKL, do którego należało stworzenie programu komputerowego umożliwiającego opracowanie statystyczne wyników podejść w serii próbnej. Program analizował zarejestrowane odchyłki od kursu i ścieżki schodzenia, a także wahania prędkości podejścia, na które nałożona jest dopuszczalna zmiana +/- 5 kts. Pierwszym typem, jaki został wyznaczony do przeprowadzenia programu był Boeing B737. Celem było wykazanie, że prawdopo-dobieństwo utrzymania wymaganych reżimów w serii kilkudziesięciu podejść będzie większe od 95% przy wymaganym poziomie ufności 90%. Zadanie zostało wykonane, czego rezultatem było uzyskanie zezwolenia operacyjnego na wykonywanie podejść II CAT. ICAO dla samolotów B737. Certyfikat ten podlega ciągłemu monitorowaniu. Przepisy JAR-AWO nakładają obowiązek sprawdzania dopuszczalnych odchyłek we wszystkich wykonanych podejściach II kategorii i przedstawiania wyników nadzorowi lotniczemu w okresowych sprawozdaniach. Wyżej opisane działania zostały powtórzone dla samolotów B767 i również zakończyły się uzyskaniem zezwolenia operacyjnego. 5.2 Wspomaganie programu CARI wynikami specjalistycznej analizy parametrów lotu W ostatnich latach notuje się wiele prac mających na celu określenie zagrożenia, jakie niesie ze sobą długotrwałe przebywanie na wysokich poziomach lotu. Prace te zmierzają do ustalenia dopuszczalnej i rzeczywistej dawki promieniowania jonizującego, które wywiera szkodliwy wpływ na zdrowie załóg. W przypadku PLL "LOT" S.A. problem ten dotyczy głównie załóg samolotów B767. Spośród kilku alternatywnych programów z pewnością najbardziej zaawansowany jest program CARI, aprobowany przez FAA. W założeniach wiąże się przebywanie na określonych poziomach lotu z koniecznością monitorowania dawki promieniowania jonizującego. Podzielono je następująco: PLL "LOT" S.A. wraz z Instytutem Fizyki Jądrowej w Krakowie przystąpiły do wstępnej fazy programu CARI. Wielkość promieniowania jonizującego można określić dwojako: pierwszy sposób to pomiary urządzeniem rejestrującym zabieranym na pokład, drugi to obliczenie tej wielkości na podstawie globalnych informacji o napromieniowaniu oraz znajomości rzeczywistego przebiegu lotu. We wstępnej fazie dokonywano pomiarów promieniowania w wybranych rejsach, poczym określono dokładnie ich profil pionowy i poziomy. Zebrane dotychczas dane pozwolą na porównanie wyników otrzymanych obiema opisanymi metodami. 5.3 Optymalizacja tras przelotów Wynik finansowy linii lotniczej w obliczu wysokich kosztów działalności operacyjnej i silnej konkurencji zależy w dużej mierze od optymalnego opracowania rozkładu rejsów. Jednakże nawet najlepszy rozkład nie przyniesie spodziewanych rezultatów, jeżeli nie będzie właściwie realizowany. Na wykonanie rozkładu nakładają się w praktyce liczne zakłócenia. Są to opóźnienia wywołane różnymi przyczynami jak np. warunki pogodowe, utrudnienia ruchowe, usterki techniczne itp. Negatywny wpływ mają również odejścia od zaplanowanych tras, poziomów lotu i planowanej liczby Macha. Dlatego w PLL "LOT" S.A. wykonuje się okresowe porównania planów lotu z ich rzeczywistym przebiegiem uzyskanym na podstawie parametrów z rejestratora. W tym celu powstała w OKL aplikacja, działająca pod MS Access, umożliwiająca import komputerowych planów lotu oraz wyników analiz z FDS, a następnie porównanie danych uzyskanych z obu źródeł. Wyniki porównań są przedmiotem późniejszych analiz w wielu służbach i dają pojęcie o realizacji planów lotu. Duże i częste odchyłki w niektórych rejsach są powodem do ponownego przeanalizowania zasadności przyjętych założeń, a nawet do zmiany częstotliwości czy wręcz eliminacji danej trasy. 6. Programy pomocnicze 6.1 Współpraca z systemem MERLIN Koniecznym procesem w funkcjonowaniu floty jest dokładne naliczanie nalotów, ilości cykli oraz czasów pracy elementów składowych samolotu takich jak płatowiec, silnik czy rotujące agregaty. W przeszłości w PLL "LOT" sporządzano ręczne sprawozdania z wykonanych lotów lub prób silnikowych. Przy dużej ilości wykonanych operacji proces ten jest pracochłonny i łatwo o pomyłki. Obecnie odchodzi się od dotychczasowej praktyki w kierunku automatycznego zasilania systemu MERLIN, którego jednym ze składowych jest baza danych o stanie eksploatowanych samolotów. Zadaniem OKL jest tu zasilanie systemu danymi uzyskanymi ze specjalnie opracowanych algorytmów zliczających takie parametry jak naloty, ilości cykli, czas pracy agregatów, których praca jest rejestrowana (np. APU), a także czas pracy silników w warunkach normalnych i szczególnych np. na mocy startowej, na rewersie, w modzie H itp. Po skompletowaniu danych przesyła się je na serwer systemu MERLIN za pomocą lotowskiej sieci Sigma. Obecnie procedura jest w fazie prób i jej zastosowanie w praktyce wymaga zatwierdzenia przez nadzór państwowy. Niemniej jednak po wstępnym okresie użytkowania widać zalety nowego systemu, jak choćby redukcję o kilka procent naliczanych wielkości, co wpłynie na wydłużenie resursów i zmniejszenie ilości przeglądów. 6.2 Program RCPPL (Rejestracja Czasu Pracy Personelu Lotniczego) w "Eurolot" S.A. Podobny proces jak w podrozdziale powyżej niezbędny jest w odniesieniu do załóg. Ich praca musi być dokładnie rejestrowana, co określają przepisy międzynarodowe, państwowe i resortowe. W PLL "LOT" S.A. realizuje się to za pomocą ręcznego "Sprawozdania z lotu/symulatora". Podczas organizacji linii lotniczej "Eurolot" S.A. zadecydowano, że proces ten zostanie zautomatyzowany. W OKL powstał program w środowisku MS Access, który przyporządkowuje czasy wykonanych lotów (obliczone w FDS) do załóg, które je zrealizowały. W porównaniu z ręcznymi sprawozdaniami dane są precyzyjniejsze, a ilość osób zatrudnionych przy naliczaniu czasu pracy załóg jest zdecydowanie niższa. 7. Podsumowanie Powyższe przykłady pokazują jak szerokie i różnorodne może być wykorzystanie danych z pokładowych rejestratorów parametrów lotu w funkcjonowaniu linii lotniczej. Obecne trendy światowe potwierdzają słuszność drogi, jaką przed kilkunastu laty obrały w tym kierunku Polskie Linie Lotnicze "LOT". Zachodni operatorzy obecnie próbują nadrobić lata, w których analiza parametrów lotu była niemożliwa ze względu na sprzeciw związków zawodowych personelu lotniczego. Dzisiaj wszyscy rozumieją konieczność monitorowania parametrów lotu, co przynosi wielorakie korzyści. Systemy obiektywnej kontroli lotów są z założenia nierestrykcyjne. Ich zadaniem jest podnoszenie poziomu pilotażu i obsługi technicznej. Analiza parametrów lotu umożliwiła eksploatację wielu elementów samolotu wg stanu, a nie jak dotychczas wg resursu. Naloty na silniki eksploatowane w ten sposób przekraczają często 20 tys. godzin. Cały proces doceniają również firmy ubezpieczeniowe. Przewoźnicy, którzy wykorzystują opisane wyżej metody w utrzymywaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa lotniczego płacą niższe ubezpieczenia, co redukuje koszty funkcjonowania linii lotniczej. Bibliografia 1. Advanced Technology Manufacturing: Instrukcja systemu FDS, Warszawa, 1993 2. Joint Aviation Requirements: JAR-AWO (All Weather Operations) 3. Predmore B. K.: 737/757/767 DFDAU Interface Control and Requirements Document, Boeing Commercial Airplane Group, Renton Division 1996 4. Rejestrator K3-63. Budowa i użytkowanie, PLL "LOT", Warszawa 1963 Flight Data Processing and Analysis in LOT Polish Airlines Ryszard Witkowski "LOT" Polish Airlines, 00-906 Warszawa, ul. 17-go stycznia 39, phone (48 22) 6504665 e-mail: r.witkowski@lot.pl The report is an attempt of presentation of problems connected with Flight Data Analysis in airlines. Author introduces a short history of recorders and many methods of usage of flight parametrs in FOQA (Flight Operations Quality Assurance) and in improvement of effectivity in maintenance and planning. Also many examples of aplications, which are supplied by recorded data were discussed. Author concludes big advantages of Flight Data Analysis in airlines. |
K3-63 |
MSRP64 | |