SYSTEMY REJESTRACJI I DESZYFRACJI PARAMETRÓW LOTU JAKO NARZĘDZIE BADANIA WYPADKÓW LOTNICZYCH

Transkrypt

1 SYSTEMY REJESTRACJI I DESZYFRACJI PARAMETRÓW LOTU JAKO NARZĘDZIE BADANIA WYPADKÓW LOTNICZYCH dr hab. inż. Mirosław Nowakowski, prof. ITWL IV Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna Bezpieczeństwo i niezawodność w lotnictwie oraz rozwój lotnictwa w regionach Radom r.

2 Rejestratory lotnicze przeznaczone są do zapisu parametrów lotu i eksploatacyjnych parametrów pracy zespołów statku powietrznego w celu oceny: bezpieczeństwa lotu, techniki pilotowania, stanu technicznego systemów pokładowych, przyczyny wypadku lub katastrofy lotniczej

3 REJESTRATORY RYS HISTORYCZNY Pierwszy lot Wilbura i Orville'a Wright r. został udokumentowany przy zastosowaniu pierwszego rejestratora parametrów lotu. Rejestrator rejestrował: obroty śmigła, odległość i czas lotu Samolot Wright Flyer, napędzany silnikiem spalinowym 12 km

4 REJESTRATORY RYS HISTORYCZNY Samolot Charlesa Lindbergha, "Spirit of St. Louis", wyposażony był w urządzenie rejestrujące parametry lotu. Rejestrator wykorzystywał barograf do kreślenia zmian ciśnienia barometrycznego (wysokości) na obracającym się papierowym cylindrze Pierwszy przelot samolotem między Ameryką Północną a Europą bez międzylądowań w 1927

5 REJESTRATORY RYS HISTORYCZNY Francja 1939r., Centrum lotów testowych w Marignane, Francois Hussenot i Paul Beaudouin, rejestrator fotograficzny Finlandia 1942r., Veijo Hietala, pierwszy nowoczesny rejestrator lotu zwany Mata Hari, zabudowany na myśliwcach Myrski w fabryce w Tampere Australia 1958r., Defance Science and Technology Aeuronautical Research Laboratory w Melbourne, David Warren, rejestrator z zapisem magnetycznym

6 SYSTEMY REJESTRACJI PARAMETRÓW LOTU (I GENERACJA) Nazwa Spidobarograf K2-717 Typ rejestratora Sposób zapisu Rodzaj nośnika mechaniczny analogowy taśma papierowa SARPP-12 fotooptyczny analogowy błona fotograficzna Ilość rejestrowanych parametrów Długość zapisu Typ statku powietrznego 3 analogowe 3h TS-11, Mi-8 6 analogowych 9 binarnych 3h TS-11, Mi-8, Mi-14, Mi-17, Mi-24 Spidobarograf K2-717 SARPP-12

7 SYSTEMY REJESTRACJI PARAMETRÓW LOTU (II GENERACJA) Nazwa Typ rejestratora Sposób zapisu Rodzaj nośnika MSRP magnetyczny cyfrowy taśma magnetyczna TESTER U3 magnetyczny cyfrowy taśma magnetyczna BUR-1M magnetyczny cyfrowy taśma magnetyczna Ilość rejestrowanych parametrów 48 analogowych 32 binarne 38 analogowych 32 binarne 25 analogowych 48 binarnych Długość zapisu 12,5h Mi-8 3h (ostatnie) 50h (ostatnie) Typ statku powietrznego Su-22, MiG-29 M-28, W-3 MSRP TESTER-U3 BUR-1M

8 SYSTEMY REJESTRACJI PARAMETRÓW LOTU (III GENERACJA) Nazwa Typ rejestratora Sposób zapisu Rodzaj nośnika S2-3 półprzewodnikowy cyfrowy pamięć półprzewodnikowa FA 2100 półprzewodnikowy cyfrowy pamięć półprzewodnikowa FDR Honeywall półprzewodnikowy cyfrowy pamięć półprzewodnikowa S2-3a półprzewodnikowy cyfrowy pamięć półprzewodnikowa Ilość rejestrowanych parametrów 14 analogowych 14 binarnych Długość zapisu 39 analogowych 50h (ostatnie) Typ statku powietrznego 30 min PZL-130TC-I, M-28 Hercules C analogowe 32h CASA C 295M 119 analogowych 40 binarnych 12h katastr. (ostatnie) 24h ekspl. TS-11, PZL-130TC-II,M-28, MiG-29, Mi-8, Mi-14, Mi-17, Mi-24, W-3, SW-4 Konstruktor dr inż. Ryszard Kudelski S2-3 FA2100 S2-3a

9 Rejestratory trzeciej generacji FA2100 Rejestrator katastroficzny, półprzewodnikowy, rejestruje ostatnie 50 godzin danych cyfrowych z układu akwizycji danych FDAU (Flight Data Acquisition Unit). Zabudowany na pokładach samolotów Hercules C130 Rejestrator dźwięku CVR wykorzystuje taśmę magnetyczną do automatycznej rejestracji ostatnich 30 minut rozmów między członkami załogi. Rejestrator półprzewodnikowy trzeciej generacji typu SSFDR (Solid State Flight Data Recorder)

10 Integracja systemu akwizycji parametrów samolotu F-16 Block 52

11 System rejestracji obrazu samolotu F-16 Block 52 Systemy rejestracji danych samolotu F-16 block 52: Typ 1 - parametry lotu wykorzystywane do incydentów lotniczych, Typ 1 - sygnały akustyczne - wykorzystywane do incydentów lotniczych, Typ 2 - dane o torze lotu samolotu, Typ 3 - obciążenia struktury płatowca i analiza trwałości użytkowej, Typ 4 - parametry silnika, diagnostyczne, Typ 5 - parametry diagnostyczne systemów awionicznych

12 REJESTRATORY BADAWCZE ITWL K10-51G REJESTRATOR SP-71 Zapis fotograficzny czterech parametrów lotu K20-21 FOTOREKORDER Pierwszy rejestrator własnej konstrukcji do prób w locie REJESTRATOR K4-21 Zapis mechaniczny K12-22 S2-3a/P Lata 50-te Lata 60-te Lata te Lata 90-te

13 KLASYFIKACJA REJESTRATORÓW RODZAJ PARAMETRÓW REJESTRATORY PARAMETRÓW LOTU FDR (Flight Data Recorder) katastroficzne eksploatacyjne REJESTRATORY DŹWIĘKU CVR (Cockpit Voice Recorder) REJESTRATORY OBRAZU DVR (Digital Video Recorder) REJESTRATORY SPECJALNE medyczne specjalne np. szybkiego dostępu QAR (Quick Access Recorder) PRZEZNACZENIE DO BADAŃ W LOCIE SP DO ANALIZY PRZYCZYN WYPADKÓW LOTNICZYCH DO OBIEKTYWNEJ KONTROLI PILOTAŻU METODA REJESTRACJI PARAMETRÓW MECHANICZNA MAGNETO-ELEKTRYCZNA OPTYCZNA MAGNETYCZNA bezpośrednia z modulacją częstotliwości z modulacją fazy z modulacją szerokości impulsów cyfrowa RADIOTELE - METRYCZNA PÓŁPRZEWODNIKOWA

14 SCHEMAT BLOKOWY BUDOWY SYSTEMU REJESTRACJI S2-3a Część pokładowa PULPIT INDEKSU PILOTA S2-3a-P CZUJNIKI I AGREGATY POKŁADOWE KASETA OCHRONNA S2-3a-K BLOK AKWIZYCJI S3-1A-2 KASETA EKSPLOATACYJNA S3-1a-2k Część naziemna TESTER WTS4/AP702C KOMPUTER + KARTA INTERFEJSOWA KI-01 KASETA EKSPLOATACYJNA S3-1a-2k CZYTNIK KASET EKSPLOATACYJNYCH S3-1c-O

15 SYSTEM REJESTRACJI PARAMETRÓW LOTU EKSPLOATACYJNY I KATASTROFICZNY S2-3a A blok akwizycji; B kaseta ochronna; C pulpit indeksu pilota; D czytnik kaset; E komputerowy tester; F tester

16 ROZMIESZCZENIA ELEMENTÓW REJESTRATORA S2-3a Blok akwizycji Kaseta ochronna Blok akwizycji Blok BPNK-1 Kaseta ochronna na śmigłowcu Mi-17-1V Pulpit indeksu pilota Kaseta eksploatacyjna na samolocie MiG-29

17 PODWODNA BOJA AKUSTYCZNA DK100 częstotliwość robocza: 37,5 khz ± 1 khz głębokość robocza: m długość impulsu: 9 ms częstotliwość powtarzania impulsu: 0,9 impulsu/sek. temperatura robocza: +28ºF do +100ºF (-2,2ºC do 37,7ºC) uruchomienie: woda słodka lub zasolona rozmiar: średnica 4,8 cm x długość 10,2 cm waga: łącznie z baterią (198,45g) źródło zasilania: bateria litowa czas przydatności: 6 lat czas działania: minimum 30 dni

18 Przyspieszenie [m/s 2 ] WYMAGANIA TECHNICZNE ŚRODOWISKOWE norma MIL-STD-810 norma NO-06 A103, NO-06 A107 Badania odporności na oddziaływanie czynników środowiskowych: temperatury od -40 do +80 C obniżonego ciśnienia atmosferycznego 120 hpa wilgotności 98% w temperaturze +40 C przyspieszenia stałego 100 m/s 2 sinusoidalnych wibracji o amplitudach przyspieszenia 50 m/s 2 i przemieszczenia 5 mm oraz częstotliwości od 5 do 2000 Hz pojedynczych udarów mechanicznych o szczytowym przyspieszeniu 150 m/s 2 i czasie trwania impulsu 15 ms wielokrotnych impulsów mechanicznych o szczytowym przyspieszeniu 120 m/s 2 i czasie trwania impulsu 15 ms kompatybilności elektromagnetycznej zasolenia pleśni i innych grzybów piasku i kurzu , Profil narażeń 2000 Częstotliwość [Hz]

19 WYMAGANIA TECHNICZNE WYTRZYMAŁOŚCIOWE norma obronna NO-16-A200 norma europejska EuroCAE ED-112 BADANIA ODPORNOŚCI NA ODDZIAŁYWANIE CZYNNIKÓW KATASTROFY LOTNICZEJ: a) przeciążenie występujące przy zderzeniu 3400 g przez około 6,5 ms b) przebicie stalowym cylindrycznym trzpieniem o średnicy 6,35 mm i masie 227 kg spadającym z wysokości 3 m c) ściskanie statyczne siłą 22 kn przez 5 min d) ogień o strumieniu cieplnym 158 kw/m2, temperaturze 1100 C w czasie narażenia co najmniej 30 min e) ciśnienie pod powierzchnią wody 60 MPa (6000 m) przez co najmniej 24 godziny f) ciecze agresywne (olej, paliwa, słona woda)

20 IP-8 REJESTRATORY EKSPLOATACYJNE I KATASTROFICZNE OPRACOWANE W ITWL (III GENERACJA) S3-1A Su szt. S2-3 PZL-130 TC-I 42 szt. S2-3ai TS szt.

21 REJESTRATORY EKSPLOATACYJNE I KATASTROFICZNE OPRACOWANE W ITWL (III GENERACJA) S2-3a MiG-29 PZL-130 TC-II M-28 Mi-8 Mi-14 Mi-17 Mi-24 SW-4 W-3 4 szt. 18 szt. 36 szt. 16 szt. 12 szt. 35 szt. 32 szt. 24 szt. 46 szt.

22 Rejestrator katastroficzny S2-3 po awarii samolotu PZL-130TC-I Orlik Rejestrator katastroficzny S2-3a po katastrofie samolotu TS-11 Iskra

23 ZESTAWIENIE SYSTEMÓW DESZYFRACJI WSPÓŁPRACUJĄCYCH Z RÓŻNYMI TYPAMI REJESTRATORÓW Rejestrator System BUR TESTER IP-8 IP-16 S3-1a S2-3 S2-3a S2-3ai SSFDR ADRAS + FDS + + BLACK BOX + THETYS OAZ

24 TS-11 M-28 Su-22 MiG-29 PZL-130 TC-I PZL-130 TC-II CASA- 295M Mi-8 Mi-14 Mi-17 Mi-24 W-3 SW-4 ZESTAWIENIE SYSTEMÓW DESZYFRACJI DO OBSŁUGI REJESTRATORÓW NA RÓŻNYCH TYPACH SP SP Deszyfracja FDS (DOS) ADRAS (WIN) Black box (DOS) THETYS (DOS) OAZ (WIN)

25 ZESTAWIENIE SYSTEMÓW DESZYFRACJI ORAZ KRYTERIA JEDNOLITOŚCI KRYTERIA SYSTEM SYSTEM OPERACYJNY WIN BAZA DANYCH MODUŁ DIAGNOSTYKI PREZENTACJE GRAFICZNE ADRAS MOŻLIWOŚĆ ODCZYTU DANYCH Z WIELU TYPÓW SP FDS BLACK BOX + + THETYS OAZ

26 PODSTAWOWE FUNKCJE SYSTEMU DESZYFRACJI OAZ deszyfracja parametrów z kasety eksploatacyjnej i ochronnej archiwizacja zapisów oraz grafików skalowań w bazie danych eksport i import danych analiza lotu w oparciu o zarejestrowane parametry wyświetlenie dowolnej liczby parametrów na ekranie tworzenie grup parametrów do wyświetlania na ekranie edycja, wyliczanie i archiwizacja przekroczeń awaryjnych, eksploatacyjnych i zadaniowych animacja ruchu statku powietrznego zobrazowanie trasy lotu na tle mapy cyfrowej oznaczanie charakterystycznych punktów wykresów zapis parametrów w pliku tekstowym wydruk raportów z lotów wraz z komunikatem o stwierdzonych przekroczeniach edycja i raport z wprowadzania grafików skalowań

27 SYSTEM DESZYFRACJI PARAMETRÓW LOTU OBIEKTYWNA ANALIZA ZAPISU OAZ Komputerowy zestaw stacjonarny Zestaw polowy WTS-5

28 BADANIE PRZYCZYN AWARII SAMOLOTU PZL-130TC-I ORLIK NR 034 Przebiegi parametrów w ciągu ostatnich 10 minut lotu

29 BADANIE PRZYCZYN AWARII SAMOLOTU PZL-130TC-I ORLIK NR 039 Przebiegi parametrów w ciągu całego lotu Przebiegi parametrów w ciągu ostatnich 43 lotu

30 PODSUMOWANIE 1. Wprowadzanie do eksploatowanych w lotnictwie Sił Zbrojnych RP statków powietrznych systemów rejestracji S2-3a i systemów deszyfracji OAZ (Obiektywna Analiza Zapisu) 2. Ujednolicenie systemów rejestracji i systemów deszyfracji 3. Uniezależnienie się w eksploatowanych SP od systemów nie będących naszym produktem 4. Unowocześnianie systemów rejestracji i deszyfracji o zdobycze nauki

31 Dziękuję za uwagę