POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA WYKŁAD 2. dr inż. Kamila Kustroń

Transkrypt

1 POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA WYKŁAD 2 dr inż. Kamila Kustroń Warszawa, 3 marca 2015

2 24 lutego: Wykład wprowadzający w interdyscyplinarną tematykę eksploatacji statków Latających; WARUNKI ZALICZENIA; bibliografia; 3 marca: Statek latający jako przedmiot eksploatacji, uwarunkowania prawne i normatywne eksploatacji, organizacje lotnicze; 10 marca: Własności i właściwości eksploatacyjne: niezawodność, gotowość, odpowiedniość, bezpieczeństwo lotów, trwałość, żywotność, podatność eksploatacyjna, część zadaniowa, obliczanie prostych charakterystyk eksploatacyjnych na podstawie danych z eksploatacji; 17 marca: Systemy eksploatacji statków powietrznych: system i proces eksploatacji, modele systemów eksploatacji, efektywność eksploatacji; 24 marca: Procesy degradacyjne i destrukcyjne. Diagnostyka, badanie uszkodzeń, wypadków lotniczych i prototypów; 31 marca: Model utrzymania SP w ciągłej zdatności do lotu. Obsługiwanie i odnowa, eksploatacja SP w czasie lotu; 14 kwietnia: CAME i podsumowanie przed kolokwium. Złożenie opracowań własnych; 21 kwietnia: Kolokwium zaliczeniowe z notatkami; 28 kwietnia: Podsumowanie 8. zajęć audytoryjnych i wprowadzenie do wizyt naukowych w Instytucjach eksploatujących samoloty.

3 24 lutego: Wykład wprowadzający w interdyscyplinarną tematykę eksploatacji statków Latających; WARUNKI ZALICZENIA; bibliografia; 3 marca: Statek latający jako przedmiot eksploatacji, uwarunkowania prawne i normatywne eksploatacji, organizacje lotnicze; 10 marca: Własności i właściwości eksploatacyjne: niezawodność, gotowość, odpowiedniość, bezpieczeństwo lotów, trwałość, żywotność, podatność eksploatacyjna, część zadaniowa, obliczanie prostych charakterystyk eksploatacyjnych na podstawie danych z eksploatacji; 17 marca: Systemy eksploatacji statków powietrznych: system i proces eksploatacji, modele systemów eksploatacji, efektywność eksploatacji; 24 marca: Procesy degradacyjne i destrukcyjne. Diagnostyka, badanie uszkodzeń, wypadków lotniczych i prototypów; 31 marca: Model utrzymania SP w ciągłej zdatności do lotu. Obsługiwanie i odnowa, eksploatacja SP w czasie lotu; 14 kwietnia: CAME i podsumowanie przed kolokwium. Złożenie opracowań własnych; 21 kwietnia: Kolokwium zaliczeniowe z notatkami; 28 kwietnia: Podsumowanie 8. zajęć audytoryjnych i wprowadzenie do wizyt naukowych w Instytucjach eksploatujących samoloty.

4 Treści dzisiejszego WYKŁADU 1. STATEK POWIETRZNY JAKO PRZEDMIOT EKSPLOATACJI 2. UWARUNKOWANIA PRAWNE I NORMATYWNE EKSPLOATACJI, ORGANIZACJE LOTNICZE

5

6 Eksploatacja Dlaczego?

7 Eksploatacja Co to jest...?

8 Eksploatacja Interdyscyplinarna dziedzina wiedzy

9 EKSPLOATACJA złożone systemy fizyczne antropotechniczne socjotechniczne INFORMACJE - PRZEMIANY ENERGETYCZNE ENERGIA DYSYPACJI SE E e GRADIENT E e de e dt

10 1. Materia nieożywiona (makro): statki powietrzne, kosmiczne

11 2. Materia mikro: zjawiska korozji, pękanie, drgania materii (hałas), itd. Step 1 Step 5 Step 15

12 Procesy degradacyjne Zużycie zmęczeniowe Zużycie tribologiczne Zużycie korozyjne a Korozja kawitacyjna b Korozja erozyjna Delaminacje itd. c Korozja cierna d Korozja zmęczeniowa Uszkodzenia e Korozja wodorowa f Korozja mikrobiologiczna g Korozja równomierna h Korozja atmosferyczna

13 3. Człowiek: konstruktor, technolog, użytkownik (pilot), Obsługa naziemna, Kontrolerzy ruchu lotniczego, itp...

14 Pierwsza składowa EKSPLOATACJI Człowiek + Materia C + T

15 4. Otoczenie przyroda, atmosfera, woda, deszcz, logistyka, itd. C + T + O SYSTEM EKSPLOATACJI

16 5. Czas w sensie kalendarzowym i działania (cykle, godziny pracy, godziny lotu, kilometry i mile itd. ) Czas P R O C E S Y

17 6. Przestrzeń zdarzeń i działania użytkowanie (niezawodność, bezpieczeństwo, katastrofy, ekonomia itd. ) utrzymywanie zdatności (diagnostyka, odnowa, zaopatrywanie, itd. ) działanie (sterowanie techniką, kierowanie ludźmi, oddziaływanie na technikę i ludzi profilaktyka, itd. ) C + T + O

18 L.p. Nazwa prawa 1 Statek powietrzny jest obiektem użytkowania: wieloosobowego lub jednoosobowego. 2 Statek powietrzny wymaga zaopatrywania i prac utrzymywania go w sprawności do gotowości lotu. 3 Statek powietrzny charakteryzuje się co najmniej jednym z dwóch stanów: sprawny lub niesprawny, przy czym dopuszcza się w czasie lotu możliwość częściowej niesprawności (do czasu lądowania) 4 Statek powietrzny w czasie procesu użytkowania zużywa potencjał eksploatacyjny, oddając użytkową wartość mierzoną energią eksploatacyjną 5 Statek powietrzny w czasie procesu utrzymywania ma podtrzymywany lub odtwarzany całkowicie lub częściowo potencjał eksploatacyjny, co powoduje akumulację energii eksploatacyjnej 6 Procesy eksploatacyjne (użytkowania i utrzymywania) trwają w tak zwanym czasie eksploatacyjnym, przy czym czas ten może oznaczać czas fizyczny np. godziny lotu, czas kalendarzowy itp., ale też liczbę cykli, lądowań startów 7 Statek powietrzny cechuje żywotność, skończona trwałość i określona podatność na: diagnozowanie, naprawianie, remontowanie itp. 8 Wyznacznikami jakości statku powietrznego jest jego niezawodność, bezpieczność, gotowość, efektywność, ekologiczność itp. opisywane odpowiednimi wskaźnikami: niezawodności, bezpieczeństwa lotów, gotowości, efektywności, ekologiczności

19 WŁASNOŚCI - funkcja lotna - warunki użytkowania i utrzymania - wymiary, masa, zapas paliwa, - wytrzymałość stateczność - potencjał eksploatacyjny użytkowy - sterowalność - przywracalność STATEK POWIETRZNY WŁAŚCIWOŚCI - funkcjonalność - użytkowa - obsługowa - utrzymanie zdatności - wartość - przechowywalność - niezawodność - bezpieczność - ergonomiczność - żywotność - gotowość - techniczna - operacyjna - trwałość - godzinowa - kalendarzowa - międzyremontowa - ekonomiczna - podatność eksploatacyjna - użytkowa - obsługowa - diagnostyczna - remontowa - napraw - modernizacyjna - technologiczna - magazynowa - transportowa - ergonomiczna - do przebazowywania - na odnowę - profilaktyczna - likwidacyjna - utrzymywania SP w gotowości - testowalność - odporność na oddziaływanie środowiska - odporność na uszkodzenia - odporność na zużycie, korozję - odporność na zmęczenie materiałów - efektywność - odpowiedniość

20

21

22 ICAO (International Civil Aviation Organization) Jest to agenda ONZ (Organizacji Narodów Zjednoczonych), a jej członkami są państwa, reprezentowane przez jednostki rządowe właściwe dla kierowania problematyką lotnictwa na szczeblu państwa. Konwencja o utworzeniu ICAO została podpisana przez 52 państwa założycieli w dniu 7 grudnia 1944 w Chicago (tzw. Konwencja Chicagowska). Wykaz aneksów do Konwencji Chicagowskiej, zawierających ustalenia w zakresie bezpieczeństwa w lotnictwie: Aneks 1: Licencjonowanie personelu Aneks 2: Prawo lotnicze Aneks 3: Służby meteorologiczne dla międzynarodowej nawigacji lotniczej Aneks 4: Mapy lotnicze Aneks 5: Jednostki miar do wykorzystania podczas operacji powietrznych i naziemnych Aneks 6: Użytkowanie statków powietrznych. Aneks 7: Znaki przynależności państwowej oraz rejestracyjne Aneks 8. Zdatność do lotu statków powietrznych Aneks 9. Ułatwienia Aneks 10. Telekomunikacja lotnicze. Aneks 11. Służby ruchu lotniczego. Aneks 12. Poszukiwanie i ratownictwo Aneks 13. Badanie incydentów i wypadków lotniczych Aneks 14. Lotniska Aneks 15. Lotnicze służby informacyjne Aneks 16. Ochrona środowiska Aneks 17. Ochrona przed aktami bezprawnymi Aneks 18. Transport powietrzny ładunków niebezpiecznych Aneks 19. Zarządzanie bezpieczeństwem

23 Przepisy i standardy międzynarodowe Od roku istotnym źródłem prawnym dla polskich osób fizycznych i prawnych prowadzących działalność w zakresie techniki lotniczej (projektowanie, produkcja i obsługa techniczna statków powietrznych, części i wyposażenia) jest prawo europejskie. Najważniejsze dokumenty w tym zakresie można podzielić na trzy grupy: rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady oraz Komisji Europejskiej, wymagania techniczne, tzw. specyfikacje certyfikacyjne (certification specifications), akceptowalne sposoby spełnienia wymagań i wytyczne (acceptable means of compliance and guidance material). Rozporządzenia są w całości wiążące i podlegają bezpośredniemu stosowaniu we wszystkich Państwach Członkowskich Unii Europejskiej

24 EASA Regulations structure

25

26 SCHEMAT ORGANIZACYJNY W POLSCE Ustawa Prawo lotnicze i akty wykonawcze WŁAŚCIWY MINISTER KOMISJA BADANIA WYPADKÓW LOTNICZYCH PAŃSTWOWY ORGAN NADZORU LOTNICZEGO PRODUCENT UŻYTKOWNIK / WŁAŚCICIEL (właściciel świadectwa typu) STATKU POWIETRZNEGO Ustawa z dnia 3 lipca 2002 r. Prawo lotnicze (tekst jednolity)

27 Departament Lotnictwa jest właściwy w sprawach wynikających z: 1) ustawy Prawo lotnicze; 2) ustawy o przedsiębiorstwie państwowym Porty Lotnicze"; 3) ustawy o Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej; 4) ustawy o szczególnych zasadach przygotowania i realizacji inwestycji w zakresie lotnisk użytku publicznego. Departament prowadzi sprawy nadzoru Ministra nad: 1) Prezesem Urzędu Lotnictwa Cywilnego; 2) przedsiębiorstwem państwowym Porty Lotnicze"; 3) Polską Agencją Żeglugi Powietrznej.

28 SYSTEM EKSPLOATACJI SYSTEM UZYTKOWANIA SYSTEM TRZYMYWANIA W STANIE ZDATNOŚCI DO LOTU ZDATNOŚĆ INICJACYJNA ZARZĄDZANIE ZDATNOŚCIĄ DLA SAMOLOTU DLA FLOTY

29 JAKOŚĆ EKSPLOATACYJNA Jakość projektowa Jakość projektowa procesu Jakość wykonania Projektowanie / Konstruowanie Przygotowanie procesu (produkcji, montażu, świadczenia usługi) Zakupy Realizacja procesu Sprzedaż Wskazówki dla projektantów Jakość eksploatacyjna Reklamacje opinie Użytkowanie Uwagi Diagnostyka w procesie eksploatacji

30 Współczynnik Niezawodności Współczynnik Bezpieczeństwa Kontrola jakości procesu wytwarzania: -ISO NDT Etap Opracowania SP Etap Wytwarzania Fail Safe Ciągłe Safe Life Damage Monitorowanie Tollerance USZKODZENIA Eksploatacja NIEZAWODNOŚĆ JAKOŚĆ SHM NDT Prewencyjne śledzenie uszkodzeń Diagnostyka System Zbierania Informacji o Uszkodzeniach System Analizy Niezawodności Model Niezawodnościowy

31 Koncepcje kształtowania konstrukcji: konstrukcje bezpiecznego okresu użytkowania (safe-life), konstrukcje bezpiecznego uszkodzenia (fail-safe), tolerowanie uszkodzeń (damage tolerance) konstrukcje przystosowane do ciągłego monitorowania tolerowanie uszkodzeń

32 Współczynnik Niezawodności Współczynnik Bezpieczeństwa Kontrola jakości procesu wytwarzania: -ISO NDT Etap Opracowania SP Etap Wytwarzania Fail Safe Ciągłe Safe Life Damage Monitorowanie Tollerance USZKODZENIA Eksploatacja NIEZAWODNOŚĆ JAKOŚĆ SHM NDT Prewencyjne śledzenie uszkodzeń Diagnostyka System Zbierania Informacji o Uszkodzeniach System Analizy Niezawodności Model Niezawodnościowy

33 Etap wytwarzania Ciągła kontrola procesu wytwarzania Systemy zarządzania jakością NDT

34 Współczynnik Niezawodności Współczynnik Bezpieczeństwa Kontrola jakości procesu wytwarzania: -ISO NDT Etap Opracowania SP Etap Wytwarzania Fail Safe Ciągłe Safe Life Damage Monitorowanie Tollerance USZKODZENIA Eksploatacja NIEZAWODNOŚĆ JAKOŚĆ SHM NDT Prewencyjne śledzenie uszkodzeń Diagnostyka System Zbierania Informacji o Uszkodzeniach System Analizy Niezawodności Model Niezawodnościowy

35 Strategie eksploatacyjne Historycznie według bezpiecznej trwałości (resursy) SAFE LIFE według stanu technicznego ON-CONDITION - z kontrolowaniem parametrów - z kontrolowaniem poziomu niezawodności RCM, ATA MSG3 ciągłego monitorowania stanu technicznego CONDITION MONITORING Elementy główne struktury SSI, MSI

36 Utrzymywanie zdatności Definicja Zdatność techniczna SP Stan, w którym statek powietrzny jest zdatny do wykonania zadania lotniczego zgodnie z przeznaczeniem, przy określonym sterowaniu, zasilaniu, możliwych zakłóceniach w wybranej chwili i z wymaganą efektywnością Zdatność SP do lotu Stan, w którym statek powietrzny jest zdolny do realizowania wymaganego zadania zgodnie z przeznaczeniem, przy określonym oddziaływaniu otoczenia po odpowiednim zaopatrzenia, spełniając warunki odpowiedniości

37 CONTINUING AIRWORTHINESS Definitions Continuing Airworthiness all of the processes ensuring that, at any time in its life, an aeroplane complies with the technical conditions fixed to the issue of the Certificate of Airworthiness and is in a condition for safe operation (ICAO Document No ) Airworthiness Fitness for flight operations, in all possible environments and foreseeable circumstances for which aircraft or device has been designed (Janes Aerospace Dictionary)

38

39 Proces tworzenia Programu Planowej Obsługi Technicznej Maintenance Steering Guide (MSG) Maintenance Review Board Report (MRBR) Maintenance Planning Document (MPD) Maintenance Program

40

41 Diagnostyka NDT SHM

42 Structural Health Monitoring

43 Inteligentne rozwiązania w monitorowaniu stanu technicznego SP PROBLEMY

44

45 Eksploatacja SP wymaga dużych środków materiałowych i technicznych Optymalizacja: minimalizacja kosztów przy zapewnieniu wymaganego bezpieczeństwa lotów, gotowości do realizacji zadań, niezawodności, itp. KATASTROFY I AWARIE przedsięwzięcia profilaktyczne zapewnienie wysokiego poziomu niezawodności SP gotowości technicznej SP i całego systemu ESP wzrost bezpieczeństwa lotów, trwałości działaniowej i kalendarzowej SP

46 EKSPLOATACJA Ogół wszystkich zdarzeń zjawisk i procesów zachodzących w samym obiekcie, od chwili zakończenia procesów wytwarzania, do chwili likwidacji Definicja Eksploatacja to zespół celowych działań organizacyjnotechnicznych i ekonomicznych ludzi związanych ze SP oraz wzajemne relacje, występujące między nimi od chwili wdrożenia SP do wykorzystywania zgodnie z jego przeznaczeniem, aż do jego likwidacji

47 MYŚLENIE EKSPLOATACYJNE

48

49 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ ZAPRASZAM 10 marca 2014 r.