System informatycznego wsparcia Lotnictwa Sił Zbrojnych RP

Transkrypt

1 KALETA Ryszard 1 ZIEJA Mariusz 2 WITOŚ Mirosław 3 System informatycznego wsparcia Lotnictwa Sił Zbrojnych RP WSTĘP Bezpieczeństwo lotów i niezawodność statków powietrznych(sp) są podstawowymi parametrami oceny systemu eksploatacji techniki lotniczej (cywilnej i wojskowej).do ich analizy oraz efektywnego wsparcia eksploatacji są używane różnorodne systemy i podsystemy informatyczne, które u danego użytkownika floty lotniczej tworzą spójny system informatyczny. W Lotnictwie Sił Zbrojnych RP (LSZ RP) system informatycznego wsparcia został opracowany przez Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych (ITWL) w postaci oprogramowania: a) SOWA multimedialnego systemu wspomagania szkolenia pilotów i personelu technicznego na odległość (szkolenia e-learningowego) [4, 7]; b) SPŁ-2b doradczo-eksperckiego wsparcia obsług technicznych silników typu SO-3 i proaktywnego sterowania procesem zmęczeniem materiału przez użytkownika [9-13]; c) THETYS/OAZ deszyfracji i obiektywnej analizy zapisu z rejestratorów pokładowych; d) SAN/SAMANTA BIS analizy i oceny procesu remontu i eksploatacji SP [2, 14]; e) SIWES F-16 informatycznego wsparcia eksploatacji samolotów F-16; f) TURAWA kompleksowej analizy i oceny bezpieczeństwa lotów [2, 14]. Ww. oprogramowania tworzą spójną platformę informatyczną (system informatyczny wzajemnie uzupełniających się podsystemów informatycznych, tworzonych niezależnie przez różnych specjalistów w różnych okresach), w której uwzględniono rzeczywiste problemy eksploatacyjne oraz potrzeby użytkownika występujące na różnych szczeblach eksploatacji, zarządzania i nadzoru. W artykule przedstawiono podstawowe strategie zarządzania bezpieczeństwem i eksploatacją techniki lotniczej używane w Lotnictwie Sił Zbrojnych RP (LSZ RP),mające wpływ na komputerowe wsparcie i używane oprogramowanie. Wskazano na ważną rolę spójności pozyskiwanej informacji i efekt synergii w platformie informatycznej, które umożliwiają użytkownikowi prowadzenie: efektywnej eksploatacji techniki lotniczej z ekonomicznie uzasadnionymi działaniami logistycznymi w rozproszonym systemie eksploatacji SP (w jednostkach lotniczych położonych w różnych częściach kraju i zagranicą); skutecznej profilaktyki wynikającej m.in. z wyników złożonych analiz oceny bieżącego poziomu bezpieczeństwa lotów i prognozowania trendów. 1 STRATEGIE EKSPLOATACJI WOJSKOWYCH STATKÓW POWIETRZNYCH Utrzymanie wojskowych statków powietrznych w odpowiednim stanie niezawodnościowym wymaga przeprowadzenia obsług technicznych, podczas których dokonuje się regulacji podzespołów i agregatów, spowolnienia procesów starzenia, wymiany elementów lub całych zespołów, itd. W LSZ RP zakres czynności obsługowych jest różny dla różnych SP. Zmieniają się również systemy obsług w zależności od istniejących rozwiązań technicznych, doświadczeń eksploatacyjnych i aspektów techniczno-ekonomicznych. Obecnie w LSZ RP występują trzyrównoległe strategie eksploatacji SP [13]: system eksploatacji z planowanymi pracami profilaktycznymi (wg resursu), system eksploatacji według stanu z kontrolowaniem parametrów diagnostycznych (wg stanu technicznego), 1 Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Zakład Informatycznego Wsparcia Logistyki, ul. Ks. Bolesława 6, Warszawa, Tel Fax: , ryszard.kaleta@itwl.pl 2 Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Zakład Informatycznego Wsparcia Logistyki, Tel , mariusz.zieja@itwl.pl 3 Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Zakład Informatycznego Wsparcia Logistyki, Tel , witosm@itwl.pl 5094

2 system eksploatacji z kontrolowaniem poziomu niezawodności (wg niezawodności). Tylko system eksploatacji wg resursu nie wymaga elastyczności działań logistycznych oraz wyrafinowanych systemów monitorowania stanu technicznego SP i jego komponentów. Z wielomiesięcznym wyprzedzeniem można zaplanować niezbędne zabezpieczenie materiałowe działań lotniczych, a częste obsługi techniczne powinny zabezpieczyć bezpieczeństwo misji lotniczych nawet w przypadku używania prostych metod diagnostycznych. Podstawą profilaktyki jest wymiana krytycznych elementów i podzespołów SP po upływie określonego czasu eksploatacji, niezależnie od rzeczywistego ich stanu technicznego. Działanie takie jest kosztowne i jak wykazuje praktyka nie do końca gwarantuje bezpieczeństwo lotów. Częste wykonywanie obsług technicznych może być również źródłem niezdatności SP.W tym systemie eksploatacji główna uwaga użytkownika skupiona jest na wykonywaniu obsług technicznych, reagowaniu na pojawiające się usterki i zdarzenia lotnicze (incydenty, awarie i katastrofy) oraz nadzorowanie okresów trwałości międzyremontowej i trwałości eksploatacyjnej podzespołów podlegających ograniczeniom resursowym (resursowi kalendarzowemu, resursowi międzyremontowemu i resursowi technicznemu). Wraz z rozwojem technik pomiarowych i komputeryzacji możliwe stało się prowadzenie eksploatacji SP wg stanu technicznego. Poszerzone obsługi techniczne są wykonywane tylko w miarę potrzeb wynikających z bieżącego stanu technicznego SP, co wymaga od użytkownika [3, 13]: umiejętności wczesnego rozpoznania zagrożeń (jaki jest rzeczywisty stan techniczny krytycznych elementów i podzespołów oraz jakie są trendy monitorowanych parametrów?); większej elastyczności logistycznej w tym zaopatrzenia w części zamienne, przy przyjętym poziomie rezerw magazynowych i rozproszonym rozmieszczeniu SP. Główna uwaga użytkownika skupiona jest na bieżących czynnościach związanych z: przygotowaniem SP do lotu (w tym oceny bieżącego stanu technicznego), odtworzeniem jego gotowości po locie oraz aktualizacji danych o bieżącym stanie technicznym SP w systemie zarządzania. O bezpieczeństwie lotów decyduje efektywność narzędzi i metodyk monitorowania stanu technicznego SP oraz jakość wyszkolenia personelu technicznego realizującego badania diagnostyczne. W systemie eksploatacji według niezawodności bazuje się na złożeniu, że żądany poziom niezawodności podzespołów SP (najczęściej bloków elektroniki) został zapewniony na etapie projektowania. Użytkownik SP obserwuje pracę urządzeń i podtrzymuje co najmniej minimalny poziom ich niezawodności w całym okresie eksploatacji. Opracowany w tym celu program technicznej obsługi zapewnia pożądane lub zadane poziomy zarówno niezawodności, jak i bezpieczeństwa lotów przy optymalnych nakładach finansowych na eksploatację. Wojskowe SP są eksploatowane najczęściej z wykorzystaniem wszystkich ww. strategii obsług, co wymaga różnego zakresu komputerowego wsparcia użytkownika na różnych poziomach eksploatacji, zarządzania i nadzoru. Składowe systemu informatycznego opracowanego w ITWL i stosowanego w LSZ RP przedstawiono w dalszej części artykułu. 2 SYSTEM INFORMATYCZNY LSZ RP System informatyczny opracowany w ITWL zapewnia kompleksowe wsparcie procesu eksploatacji LSZ RP w następujących obszarach funkcjonalnych: szkolenia personelu, aktywnego sterowania procesami zmęczeniowymi materiału krytycznych elementów, zarządzania procesem użytkowania, zarządzania procesem obsługiwania, zarządzania procesem zaopatrywania, zarządzania zapasami i gospodarką magazynową, zarządzania bezpieczeństwem lotów. 2.1 System SOWA informatycznego wsparcia szkolenia personelu Bezpieczna eksploatacja współczesnych statków powietrznych stawia wysokie wymagania zarówno przed personel obsługującym i personelem użytkującym(personelem technicznym 5095

3 i personelem latającym). Do nauczania podstaw teoretycznych i umiejętności praktycznych niezbędni są nie tylko doświadczeni instruktorzy, ale również odpowiednia baza dydaktyczna. Jest ona coraz częściej wspierana technikami komputerowymi i informatycznymi (symulatorami, technikami e-learningu), które wspomagają opanować przekazywaną wiedzę i opanować umiejętności praktyczne bez ryzyka ponoszenia strat materialnych (uszkodzenia SP) i zagrożenia życia. Systemy przygotowania personelu latającego i technicznego różnią się w szczegółach ze względu na odmienną specyfikę wykonywanych zadań [4, 7]. Informatyczne wsparcie procesu szkolenia jest realizowane w Wyższej Szkole Oficerskiej Sił Powietrznych w Dęblinie (WSOSP) na bazie oprogramowania SOWA. Sercem tego systemu informatycznego jest platforma LMS, Oracle ilearning wykorzystywana do zarządzania treściami dydaktycznymi. Kursy e-learningowe dedykowane dla personelu technicznego obsługującego samoloty M-28 Bryza i śmigłowce W-3 Sokół opracowali pracownicy WSOSP [7]. Prowadzenie szkoleń z zakresu techniki lotniczej metodą e-learningową zyskuje pozytywne opinie szkolonych. System umożliwia efektywne opanowanie zagadnień, a interaktywność materiałów ułatwia zrozumienie przekazywanych treści. Dotychczasowe pozytywne wyniki eksploatacji systemu SOWA sprawiają, że jest planowana jego rozbudowa na: rozszerzenie części dydaktycznej na inne typy statków powietrznych, zapewnienie zdalnego dostępu do bazy dydaktycznej każdej jednostce lotniczej, prowadzenia e-kursów doskonalących dla personelu lotniczego i/lub okresowego sprawdzania wiedzy. 2.2 Doradczo-eksperckie wsparcie eksploatacji samolotu TS-11 Iskra Obsługi techniczne wykonywane przez naziemny personel techniczny są z założenia głównym poziomem działalności profilaktycznej LSZ RP, poprzez który dąży się do minimalizacji poziomu zagrożenia bezpieczeństwa lotów. Podczas czynności obsługowych, wykonywanych przez przeszkolony personel techniczny, powinny być wykryte ewentualne niezdatności podzespołów SP, błędy regulacji i nietypowe symptomy diagnostyczne, które mogą świadczyć o ukrytych defektach lub sporadycznych zdarzeniach, np. o zderzeniu SP z ptakiem, oblodzeniu silnika, nadmiernym zawilgoceniem paliwa, obecnością w oleju zwiększonej ilości produktów tribologicznych (opiłków) lub produktów jego przegrzania (produktów zwęglenia). Szczególną klasą zagrożenia bezpieczeństwa lotów, trudną do identyfikacji w eksploatacji, są zmęczeniowe pęknięcia i urwania elementów krytycznych, np. łopatek sprężarki czy turbiny, pęknięcia elementów komory spalania czy uszkodzenia łożysk tocznych smarowanych przez otwarte instalacje olejowe (w których olej nie wraca do zbiornika olejowego) [6, 8]. Pęknięcie zmęczeniowe występują sporadycznie w całej populacji SP, usypiając czujność personelu technicznego na szczeblu floty lotniczej i pojedynczej jednostki lotniczej. Pęknięcia zmęczeniowe są tylko widocznym skutkiem przyśpieszonej degradacji struktury materiału, ale co jest jej przyczyną? Gdzie jej szukać? Jak ją diagnozować i minimalizować poziom zagrożenia w eksploatacji? [5] Odpowiedź na powyższe pytania uzyskał użytkownik samolotów TS-11 Iskra w ramach działalności profilaktycznej realizowanej po wielokrotnych przypadkach urwania łopatek I stopnia sprężarki silników typu SO-3.Stwierdzono, że łopatki mają błąd konstrukcyjny, który ujawnia się na zakresie startowym tylko w przypadku nadmiernego cieniowania wlotu, np. podczas zalegania ptaka lub innego obcego ciała na wlotowych łopatkach kierujących, oblodzenia silnika, przysłonięcia wlotu płatowcowego przez mechanika, lotu na dużych kątach natarcia. W latach ,podczas wdrażania systemu diagnostycznego SNDŁ-1b/SPŁ-2b [9],uzyskano wgląd w rzeczywiste warunki pracy łopatek I stopnia sprężarki całej populacji silników typu SO-3 eksploatowanych w LSZ RP. Na podstawie analizy numerycznej zarejestrowanych danych pomiarowych uzyskano odpowiedź na temat rozrzutu cech konstrukcyjnych łopatek w badanej populacji i rzeczywistego poziomu wytężenia ich materiału, tj. dane wejściowe wymagane do analizowania zagadnienia zmęczeniowego łopatek metodami numerycznymi. Podczas pierwszych rejestracji widma drgań łopatek dostrzeżono również [11, 12]: 5096

4 a) błędy regulacji: prędkości obrotowej biegu jałowego, maksymalnej prędkości obrotowej silnika na zakresie startowym i czasu przyśpieszenia silnika z biegu jałowego do zakresu obr/min; b) silny wpływ błędów regulacji układu paliwowego na poziom drgań łopatek I stopnia sprężarki i wirnika w zakresie obr/min podczas akceleracji prędkości obrotowej, zobrazowane na rysunku 2.a), które ulegały zmniejszeniu o ponad 40% po optymalnym doregulowaniu układu paliwowego, zmniejszając ryzyko zmęczenia wysokocyklicznego łopatek i ułożyskowania wirnika; c) sprzęganie drgań łopatek sprężarki z drganiami wirnika w zakresie obr/min podczas deceleracji prędkości obrotowej silnika, zobrazowane na rysunku 2.b), których amplituda nie ulegała zmianie podczas doregulowania układu paliwowego, ale zmieniała się przy zmianach temperatury otoczenia. Zjawisko nasila się najczęściej przy temperaturze otoczenia od 278K (-5 o C) do 283 K (+10 o C) i jest skorelowane z: błędami osiowania wirnika i poziomem nierównomierności pola temperatur przed turbiną, właściwościami modalnymi tłumika drgań poprzecznych środkowej podpory. Opisywany symptom występował również na silniku, w którym w 2005 r. wystąpiło zmęczeniowe ukręcenie czopa tarczy VII stopnia sprężarki. Przyjęty przez konstruktora współczynnik bezpieczeństwa K 10 nie zagwarantował bezpiecznej eksploatacji tego fragmentu tarczy w rzeczywistych warunkach eksploatacji i remontu silnika typu SO-3. a) b) Rys. 2. Przykładowe wyniki analizy stanu technicznego silnika typu SO-3 generowane przez oprogramowanie sygnalizatora SPŁ-2b [10, 12, 13]: a) sprzęganie drgań łopatek i wirnika w zakresie obr/min podczas akceleracji przy poprawnej regulacji układu paliwowego silnik wymaga indywidualnej optymalizacji regulacji układu paliwowego; b) sprzęganie drgań łopatek i wirnika w zakresie obr/min podczas deceleracji, na które mają wpływ błędy montażu, nierównomierność pola temperatur przed turbiną i warunki otoczenia (na prawym wykresie przedstawiono wynik analizy zbiorczej 24 rejestracji wykonanych w różnych warunkach otoczenia, który odwzorowuje fragment krzywej rezonansowej symptomu 9500 obr/min deceleracja ) Powyższe spostrzeżenia były impulsem do rozszerzenia funkcji oprogramowania sygnalizatora SPŁ-2b o programy doradczo-eksperckiej analizy układu paliwowego i drgań wirnika metodą portretów fazowych oraz wprowadzenia indywidualnej optymalizacji regulacji układu paliwowego każdego silnika SO-3 z uwzględnieniem poziomu niekorzystnych zjawisk dynamicznych [13]. Od 1997 nadzorem informatycznym objęto również silniki typu SO-3 znajdujące się w zakładzie remontowym. W tym przypadku kompleksowa, komputerowa ocena stanu technicznego silnika jest wykonywana podczas: prób kontrolnych i zdawczych z stoiskowym wlotem powietrza (na hamowni); 5097

5 prób silnika zabudowanego na płatowcu (wykonywanych przez personel grupy startowej). Podczas prób stoiskowych mierzone są również drgania silnika i rozkład pola temperatur za turbiną. Porównując widmo drgań łopatek z próby zdawczej i po zabudowie silnika w płatowcu uzyskano informację o wpływie wlotu płatowcowego stanowiącego źródło zaburzeń aerodynamicznych sygnalizowanych we wcześniejszych opracowaniach. ITWL i autor oprogramowania uzyskał również informację z zakładu remontowego o częstotliwości drgań własnych łopatek, co umożliwiło opracowanie i dostrojenie algorytmów identyfikacji tego parametru diagnostycznego na podstawie widma drgań łopatek rejestrowanego metodą bezdotykową w zakresie roboczym silnika (od 6800 do obr/min). Na podstawie wieloletnich obserwacji danych pomiarowych i eksperymentów czynnych (prób niszczących i symulacji uszkodzeń) zidentyfikowano przyczyny przyśpieszonego zużycia zmęczeniowego elementów krytycznych silnika typu SO-3. Stwierdzono, że dominującą rolę odgrywają błędy ludzkie w strukturze antropotechnicznej (na etapie produkcji, remontu i eksploatacji) oraz ukryte sprzężenia zwrotne występujące wewnątrz silnika odrzutowego podczas jego pracy [1, 5, 6, 12, 13]. W efekcie rozpoznania przyczyny, a nie tylko skutku (pęknięcia) możliwe było podjęcie skutecznych działań aktywnego sterowania procesem zmęczenia materiału krytycznych elementów silnika typu SO-3, w tym łopatek I stopnia sprężarki [13]. Uzyskane 20-letnie doświadczenia, m.in. wyeliminowanie pękania zmęczeniowego łopatek I stopnia sprężarki (ostatni przypadek urwania w 1991 r.; średni oczekiwany czas między pęknięciami łopatek przedłużono o ponad15 razy!) są od kilku lat przenoszone na inne typy silników eksploatowanych i wdrażanych do eksploatacji w LSZ RP. Rozszerzany jest również zakres badań diagnostycznych silników lotniczych, co każdorazowo wymaga opracowywania nowych kryteriów diagnostycznych, algorytmizacji procedur diagnostycznych oraz programowego wsparcia pomiarów i analiz danych pomiarowych. 2.3 Oprogramowanie THETYS/OAZ deszyfracji i analizy zapisu rejestratorów pokładowych Większość SP eksploatowanych w LSZ RP jest wyposażona w pokładowy rejestrator parametrów lotu. Narzędzie gromadzące dane o profilu wykonywanej misji lotniczej, parametrach pracy poszczególnych podzespołów i reakcji załogi lotniczej na nietypowe symptomy i zdarzenia. Analiza zarejestrowanych danych, wykonywana w LSZ RP dopiero po zakończeniu lotu 4,jest źródłem cennych informacji służących do: Weryfikacji procesu szkolenia pilotów, w tym zobrazowania trasy lotu na mapie; oceny znajomości zasad eksploatacji i przestrzegania ograniczeń eksploatacyjnych SP i jego podzespołów; obiektywnej detekcji i analizy post-factum zaistniałych zdarzeń lotniczych i nietypowych symptomów diagnostycznych, nie zawsze dostrzeżonych i zgłoszonych przez załogę. Do pozyskania ww. informacji w LSZ RP używane jest oprogramowanie OAZ, które zastąpiło wcześniejsze oprogramowanie THETYS opracowane pod system operacyjny DOS. Wsparcie analizy zarejestrowanego zdarzenia przez wiedzę specjalistów obsługujących SP i/lub procedury doradczo-eksperckie ułatwia zidentyfikowanie nie tylko symptomów zmian wartości analizowanych parametrów (niezdatności, błędu regulacji lub błędu sterowania), ale również wspomaga użytkownika w lokalizowaniu przyczyny bezpośredniej zaistniałych zdarzeń. Na rysunku 3przedstawiono przykład zobrazowania i analizy wieloletniego problemu technicznego samolotów PZL-130TCI Orlik, obserwowanego w eksploatacji jako uszkodzenie regulatora śmigła LUN Pokładowe rejestratory parametrów lotu lub rejestratory zdarzeń lotniczych mogą współpracować z układem teletransmisji danych, poprzez który informacja o:bieżących parametrach lotu, przekroczeniach ograniczeń eksploatacyjnych lub stanach awaryjnych jest wysyłana do naziemnego centrum monitorowania eksploatacji SP przed zakończeniem misji lotniczej. W efekcie możliwe jest bieżące wsparcie załogi w rozwiązywaniu zaistniałego problemu technicznego oraz zmniejszone jest ryzyko utraty rejestrowanych danych po katastrofie lotniczej. 5098

6 a) b) N u [godz/uszk.] Populacja LUN Pierwotne TBO (1000 godz.) 500 Ograniczone TBO (300 godz.) Rok 2006 c) d) Rys. 3. Problem techniczny samolotu szkolnego PZL-130TCI Orlik analizowany na podstawiedanych z pokładowego rejestratora parametrów lotu: a) samoczynne zmniejszenie prędkości obrotowej śmigła i pojawienie się sygnału ostrzegawczego CEBO po przekroczeniu granicznej wartości momentu obrotowego M kgr = 106%; b) nadmierne wahania prędkości obrotowej śmigła; c) wskaźnik statystyczny nalot regulatora LUN-7816 na jedno uszkodzenie : do 1997 r. ujawniały się problemy regulatora śmigła związane z etapem wdrażania samolotu PZL-130TCI Orlik do LSZ RP, w 1999 r. rozpoczął się proces pogarszania niezawodności regulatora bez przekroczenia pierwotnego resursu międzyremontowego (TBO), w 2003 i 2004 r. uszkodzenia regulatora śmigła występowały pomimo zawężenia resursu międzyremontowego do 300 godz.! d) przyczyna bezpośrednia została zidentyfikowana dopiero w 2006 r.: był nim błąd regulacji części płatowcowej układu sterowania skokiem śmigła dla kąta 38 o (z lewej - za mała wartość minimalnego kąta lotnego sprzyjająca przekraczaniu maksymalnej prędkości obrotowej śmigła, z prawej za duży kąt minimalny lotny i tendencja przekraczania granicznego momentu obrotowego) wynikający z braku karty technologicznej w dokumentacji samolotu Bezpośrednią przyczyną wielokrotnych incydentów lotniczych samolotu PZL-130TCI Orlik : samoczynnego zmniejszania prędkości obrotowej śmigła i zaciążania śmigła, nadmiernych wahań prędkości obrotowej śmigła i momentu obrotowego, 5099

7 opiłkowania pompy regulatora śmigła LUN-7816, był brak karty technologicznej kontroli jakości regulacji części płatowcowej układu sterowania dźwignią skoku śmigła regulatora LUN-7816 w oparciu o szablon kąta 38 o posiadany przez użytkownika. Skutki braku karty technologicznej ujawniły się dopiero po kilku latach eksploatacji samolotów PZL-130TCI Orlik, uniemożliwiając wykonanie właściwej regulacji po wymianie regulatora lub silnika M-601T (po wypracowaniu resursu międzyremontowego lub zamianie na inny płatowiec). Przyczyna bezpośrednia ww. incydentów lotniczych i problemów zmęczeniowych regulatora śmigła LUN-7816 znajdowała się poza obiektem, na którym obserwowano problem zmęczeniowy (skutek)! Powyższy przykład uświadamia skalę trudności, na jaką napotyka użytkownik SP podczas identyfikowania przyczyny problemów technicznych oraz obszar oczekiwanego wsparcia informatycznego przez systemy doradczo-eksperckie. 2.4 System analizy niezawodności statków powietrznych SAN/SAMANTA BIS Informacje zbierane przez różnych specjalistów LSZ RP i zakładów remontowych o wykonywanych regulacjach, wykrytych usterkach, błędach eksploatacji i zdarzeniach losowych są cenną wiedzą empiryczną opisującą rzeczywisty proces eksploatacji SP i występujące problemy. Rozproszona wiedza ujawnia swą potęgę dopiero, gdy zostanie skoncentrowana (zgromadzona), właściwie przetworzona i wykorzystana w systemie zarządzania bezpieczeństwem lotów i eksploatacji. Takie zadanie pełni oprogramowanie SAN/SAMANTA BIS [2, 14]. System SAN/SAMANTA BIS przeznaczony jest do wieloaspektowej analizy i oceny procesów eksploatacji wszystkich typów i wersji statków powietrznych eksploatowanych w LSZ RP, zarówno pojedynczych egzemplarzy (ich zespołów i elementów) jak również dowolnie tworzonych zbiorów. Oprogramowanie wspomaga użytkownika w sterowaniu eksploatacją techniki lotniczej, umożliwiając rozpoznawanie symptomów zmian poziomu niezawodności, bezpieczeństwa i jakości procesów eksploatacji statków powietrznych oraz wyznaczanie zalecanych kierunków działań profilaktycznych. Zasadniczymi elementami systemu SAN/SAMANTA BIS są lokalne komputerowe banki danych zainstalowane w poszczególnych jednostkach lotniczych i zakładach remontowych, co zobrazowano poglądowo na rysunku 4. Gromadzi się w nich na bieżąco szczegółową informację o przebiegu eksploatacji każdego egzemplarza statku powietrznego. Dane te przetwarzane są zgodnie z potrzebami bezpośrednich użytkowników, jak również przesyłane okresowo do zbiorczych banków umieszczonych na wyższych szczeblach zarządzania eksploatacją techniki lotniczej i banku centralnego. Do transmisji danych wykorzystuje się sieć MIL-WAN. Dane wychodzące z każdego stanowiska komputerowego są automatycznie kompresowane i kodowane. Administratorem systemu jest ITWL, gdzie znajduje się centralny bank danych. Głównymi zadaniami systemu SAN/SAMANTA BIS są: ocena systemu eksploatacji z punktu widzenia wykrywalności uszkodzeń i skuteczności zapobiegania im, ocena gotowości technicznej SP, ocena poziomu bezpieczeństwa lotów w aspekcie technicznym, wspomaganie merytoryczne prac komisji badania zdarzeń lotniczych, szacowanie rzeczywistych zasobów pracy (resursów) SP i wspomaganie procesów sterowania zasobami resursowymi, prognozowanie wybranych charakterystyk i wskaźników eksploatacyjnych oraz bezpieczeństwa. Ocena poziomu niezawodności i jakości procesu eksploatacji SP jest prowadzona poprzez wyznaczanie wskaźników i analizę charakterystyk niezbędnych do racjonalizacji i bieżącego sterowania tym procesem. W tym celu w systemie są gromadzone: dane ewidencyjno-eksploatacyjne SP, ich zespołów i podzespołów wraz z informacją o ich rotacji (przybyciu, ubyciu, zamontowaniu, zdemontowaniu, kasacji, przyjęciu i zdjęciu ze stanu ewidencyjnego), dane o pracy poszczególnych egzemplarzy statków powietrznych, zespołów i agregatów oraz zużycie paliwa, dane o biuletynach i ich realizacji, 5100

8 dane o uszkodzeniach, dane o obsługach, plany pracy oraz plany wykonania obsług statku powietrznego z podziałem na poszczególne lata i kwartały w danym roku, dane o eksploatacji każdego egzemplarza SP w każdym dniu. Rys. 4. Schemat funkcjonalny systemu SAN/SAMANTA BIS [2] 2.5 System analizy i oceny bezpieczeństwa lotów lotnictwa Sił Zbrojnych RP TURAWA Zdarzenia lotnicze są obiektywnym weryfikatorem efektywności podsystemów informatycznych stosowanych w lotnictwie. Różne oprogramowania mogą wspierać użytkownika SP, ale nie są członem wykonawczym w układzie sprzężenia zwrotnego człowiek statek powietrzny. Najsłabszym ogniwem struktury antropotechnicznej pozostaje ciągle człowiek i jego działanie na różnych szczeblach produkcji, logistyki, remontu, eksploatacji, zarządzania i nadzoru bezpieczeństwa lotów [1, 13]. System TURAWA, którego strukturę funkcjonalną przedstawiono na rysunku 5, umożliwia bieżące śledzenie zdarzeń lotniczych, ich przyczyn i skutków, ocenę poziomu wyszkolenia personelu latającego oraz ocenę realizacji podejmowanych działań profilaktycznych. W systemie zastosowano najnowsze rozwiązania z zakresu projektowania baz danych, cozapewnia otwartość systemu. Implementacja trójwarstwowej architektury (serwer aplikacji, serwer bazy danych, klient) umożliwia dalszy rozwój systemu oraz daje możliwość współpracy z innymi systemami (np. z systemem analizy i oceny niezawodności wojskowych statków powietrznych) [2, 14]. Rys. 5. Systemowe zarządzanie bezpieczeństwem lotów z wykorzystaniem systemu TURAWA 5101

9 System TURAWA zapewnia racjonalne sterowanie bezpieczeństwem lotów poprzez: połączenie poszczególnych użytkowników w jeden spójny system pracujący w sieci komputerowej; gromadzenie szczegółowej informacji o przebiegu procesu szkolenia lotniczego i bezpieczeństwie lotów każdego z członków personelu latającego, począwszy od dnia jego ewidencji w systemie, aż do zakończenia jego służby w powietrzu; pozyskiwanie danych o procesie szkolenia lotniczego i innych zadaniach wykonywanych w powietrzu), w sposób ciągły, bezpośrednio z eskadr, dywizjonów i baz lotniczych; śledzenia historii przebiegu szkolenia każdego członka personelu latającego w aspekcie bezpieczeństwa lotów; generowanie informacji z banku danych dla każdego użytkownika, zgodnie z wcześniej przydzielonymi mu uprawnieniami; wprowadzanie na każdym szczeblu nadrzędnym jednostki lotniczej dokumentów o charakterze nakazowym i następnie - śledzenia ich realizacji; prowadzenie szczegółowej i wszechstronnej analizy bezpieczeństwa lotów, obejmującej cały personel latający na wszystkich typach statków powietrznych eksploatowanych w lotnictwie wojskowym. 3 EFEKT SYNERGII Podstawowym celem wszystkich wyżej opisanych podsystemów informatycznych jest wspieranie LSZ RP w zakresie odwyższania bezpieczeństwa lotów. Osiągniecie maksymalnych korzyści z wielokierunkowego informatycznego wsparcia LSZ RP, w postaci podwyższenia wskaźników gotowości bojowej, efektów ekonomicznych i logistycznych oraz zmniejszenia liczby incydentów i wypadków lotniczych, jest możliwa dopiero po: uwzględnieniu wzajemnie uzupełniających się informacji generowanych z ww. podsystemów informatycznych; skorzystaniu z dodatkowego wsparcia udzielanego przez ekspertów, m.in.: doświadczony personel użytkownika SP i ITWL (praktyków), kadrę dydaktyczną polskich uczelni (najczęściej teoretyków), programistów (osoby łączące doświadczenia praktyków i teoretyków oraz zweryfikowaną wiedzę z eksploatacji w postaci kodu oprogramowania). WNIOSKI Współczesne lotnictwo wojskowe coraz mocniej bazuje na systemach informatycznego wsparcia eksploatacji i zarządzania bezpieczeństwem lotów. Ich używanie ułatwia eksploatację statków powietrznych i działalność logistyczną oraz zwiększa poziom bezpieczeństwa lotów. Efekt synergii, odwzorowany przez maksymalne korzyści użytkownika, gwarantuje tylko spójna platforma informatyczna, zawierająca wzajemnie uzupełniające się podsystemy informatyczne używane na różnych szczeblach szkolenia, eksploatacji, zarządzania i nadzoru floty użytkownika. Streszczenie W artykule przedstawiono system informatyczny wsparcia Lotnictwa Sił Zbrojnych bazujący na wzajemnie uzupełniających się podsystemach informatycznych SOWA, SPŁ-2b, SAN/SAMANTA BIS, SIWES F-16 i TURAWA. Ww. oprogramowania, tworzone początkowo jako samodzielne systemy informatyczne, są wzajemnie uzupełniające. Zapewniają one kompleksowe wsparcie informatyczne: procesu szkolenia personelu technicznego i latającego, aktywnego sterowania procesami zmęczeniowymi materiału, zarządzania procesem obsługiwania, użytkowania, logistycznego wsparcia eksploatacji (zaopatrywania oraz zarządzania zapasami i gospodarką magazynową) i zarządzania bezpieczeństwem lotów. Wskazano na efekt synergii - osiągniecie maksymalnych efektów z wielokierunkowego informatycznego wsparcia LSZ RP jest możliwe dopiero po uwzględnieniu wzajemnie uzupełniających się informacji z ww. podsystemów. Opisywaną tematykę zobrazowano przykładami. 5102

10 IT Support for aviation of Armed Forces od Republic of Poland Abstract The paper has been intended to introduce an IT system to support aviation of Armed Forces od Republic of Poland, that is based on complementary IT subsystems: SOWA, SPŁ-2b, SAN/SAMANTA BIS, SIWES F-16 and TURAWA. Above-mentioned software, that has been developed as independent IT tools, is fully interoperable. They provide complex support in the following functional areas: a process of training of flying and maintenance staff, active control of material fatigue, management of operational use and maintenance of military aircraft, logistic support (management of the supply system, management of stocks and storehouse) and flight safety management. An effect of synergy has been presented accomplishment of maximum results from multidirectional IT support of aviation of Armed Forces od Republic of Poland is just possible after considering complementary information from above-mentioned subsystems. The presented topic has been illustrated by means of practical examples. BIBLIOGRAFIA 1. Cacciabue P. C., A methodology of human factors analysis for systems engineering, theory and applications. Systems Man and Cybernetics, Part A, Systems and Hummans, IEEE Transactions on, Vol. 27, Issue 3, 1997, Kaleta R., Zieja M., Bryzek A., Informatyczne wspomaganie procesu eksploatacji wojskowych statków powietrznych. TRANSCOMP XIV International Conference Computer Systems Aided Science, Industry and Transport Zakopane, s , Logistyka 6/ Korbicz J. et al., Diagnostyka procesów. Modele, Metody sztucznej inteligencji. Zastosowania. WNT Warszawa Mądrzycki P. et al., The e-learning and simulation-based techniques in the training given to the aviation engineering staff. echallenges e2011 Conference & Exhibition, Florence, Praca zbiorowa, Active Control of Engine Dynamics. RTO Lecture notes 20 (RTO-EN-020/AVT- 083), RTO NATO 2002, 6. Praca zbiorowa RTO-TR-AVT-051, [e:] Sieverding C.H., Mathioudakis K.,Gas Turbine Condition Monitoring & Fault Diagnosis. VKI Lecture Series von Karman Institute (Belgium) and National Technical University of Athens (Greece) Rypulak A., Komorek A. Bieńczak R., Multimedialny system dydaktyczny SOWA. TRANSCOMP XIV International Conference Computer Systems Aided Science, Industry and Transport Zakopane, s , Logistyka 6/2010, CD-ROM. 8. Shaniavski A.A.,Modeling of fatigue cracking of metals. Synergetics for aviation. Publishing House of Scientific-and-Technical Literature Monography, Ufa Szczepanik R., Witoś M., Komputerowy system diagnozowania silników odrzutowych bazujący na dyskretno-fazowej metodzie pomiaru drgań łopatek. Zeszyty Naukowe Instytutu Lotnictwa, Nr 152/1/ Szczepankowski A.,Diagnozowanie stanu technicznego silnika turbinowego metodą portretu fazowego prędkości obrotowej. Rozprawa doktorska, ITWL, Warszawa Szczepankowski A., Witoś M., Wpływ stanu technicznego układu paliwowego turbinowego silnika odrzutowego na drgania łopatek wirnikowych sprężarki. III Krajowa Konferencja Diagnostyka techniczna urządzeń i systemów DIAG 95, Szczyrk Witoś M., Wpływ błędów eksploatacji na stan techniczny silników typu SO-3. III Sympozjum naukowe Problemy techniczno-eksploatacyjne w kształceniu pilotów, Dęblin, WSOSP Dęblin Witoś M., Zwiększanie żywotności silników turbinowych poprzez aktywne diagnozowanie i sterowanie. Prace Naukowe ITWL, 2011, zeszyt 29, s Zieja M., Pigłas M., Zarządzanie eksploatacją wojskowych statków powietrznych zwykorzystaniem systemów informatycznych. Lotnictwo w doktrynach i konfliktach zbrojnych XX i XXI wieku. AON, Warszawa