WikiDer > Повреждение посторонним предметом

Повреждение лопаток компрессора инородным телом Honeywell LTS101 турбовальный двигатель на Колокол 222, вызванный небольшим болтом, который прошел через защитный экран на входе

Система отклонения FOD на PT6T установлен на Колокол 412. Воздух поступает сверху справа, а чистый воздух следует по изогнутой рампе вниз к входу компрессора (также закрытому экраном). Любой засасываемый мусор будет иметь достаточную инерцию, чтобы не совершить такого резкого поворота, и он ударится по экрану в верхнем левом углу и будет унесен влево, вылетев за борт.

Возможное попадание посторонних предметов (в данном случае Сова) найден в колесной арке самолета F / A-18 Hornet на американском авианосце.

В авиации и космонавтике, повреждение посторонним предметом (FOD) - это любой предмет или вещество, не относящиеся к самолету или системе, которые потенциально могут причинить ущерб.^[1]

Внешние опасности FOD включают столкновения с птицами, град, лед, песчаные бури, облака пепла или предметы, оставленные на взлетно-посадочной полосе. Внутренние опасности FOD включают в себя предметы, оставленные в кабине, которые мешают безопасности полета из-за запутывания кабелей управления, заклинивания движущихся частей или короткого замыкания электрических соединений.

Термин FOD используется для описания как самих посторонних предметов, так и любых повреждений, им приписываемых.

Примеры

FOD может быть внутренним или внешним.^[2][3][4]

Внутренний FOD - это повреждение или опасность, вызванная посторонними предметами внутри самолета. Например, FOD кабины - это ситуация, когда какой-либо предмет свободно находится в кабине и блокирует или ограничивает работу органов управления. Инструмент FOD представляет собой серьезную опасность, вызванную инструментами, оставленными внутри самолета после изготовления или обслуживания. Инструменты или другие предметы могут запутаться в кабелях управления, замять движущиеся части, закоротите электрические соединения или иным образом помешайте безопасному полету. Бригады по техническому обслуживанию самолетов обычно имеют строгие процедуры контроля за инструментами, включая инвентарь ящиков с инструментами, чтобы убедиться, что все инструменты были сняты с самолета, прежде чем он будет выпущен в полет. Инструменты, используемые во время производства, имеют серийный номер, поэтому в случае их обнаружения их можно будет отследить.

Примеры FOD включают:^[5]

• Детали самолетов, камни, разбитое покрытие, оборудование рамп.
• Детали от наземной техники
• Мусор, инструменты для обслуживания и т. Д., Ошибочно или намеренно оставленные на асфальте и / или поверхностях взлетно-посадочной полосы.
• Град: может разбить лобовое стекло и повредить или остановить двигатели.
• Лед на крыльях, гребных винтах или воздухозаборниках двигателя
• Столкновения птиц с двигателями или другими чувствительными частями самолета.
• Пыль или зола забивают воздухозаборники (как в песчаные бури в условиях пустыни или облака пепла в извержения вулканов). Для вертолетов это также серьезная проблема во время затухание.
• Инструменты, болты, металлическая стружка, замковая проволокаи т. д., ошибочно оставленные внутри самолета в процессе производства или технического обслуживания.

Время от времени все самолеты могут терять мелкие детали во время взлета и посадки. Эти детали остаются на взлетно-посадочной полосе и могут повредить шины других самолетов, удариться о фюзеляж, лобовое стекло / фонарь или попасть в двигатель. Хотя аэропорт наземные бригады регулярно убирают взлетно-посадочные полосы, аварии Рейс 4590 авиакомпании Air France продемонстрировали, что несчастные случаи все еще могут происходить: в этом случае, как утверждается, авария была вызвана обломками, оставленными самолетом, вылетевшим всего за четыре минуты до этого.

Повреждение посторонним предметом на борту авианосца USS Джон Ф. Кеннеди (CV 67).

На авианосцах, а также на военных и некоторых гражданских аэродромах перед началом полетов проводятся зачистки. Линия членов экипажа идет плечом к плечу по рабочей поверхности в поисках и удалении посторонних предметов.

Конструкция реактивного двигателя и FOD

Современные реактивные двигатели могут получить серьезные повреждения даже из-за попадания в двигатель мелких предметов. FAA (Федеральная авиационная администрация) требует, чтобы все типы двигателей прошли испытание, включающее запуск свежего цыпленка (мертвого, но не замороженного) в работающий реактивный двигатель из небольшой пушки. Двигатель не обязательно должен оставаться работоспособным после испытания, но он не должен вызывать значительных повреждений остальной части самолета. Таким образом, если удар птицы заставляет его «бросать лезвие» (разваливаться так, чтобы части разлетались на высокой скорости), это не должно приводить к потере самолета.^[6]

Конструкции двигателя и планера, исключающие FOD

Некоторые военные самолеты^{[нужна цитата][который?]}имел уникальный дизайн, предотвращающий повреждение двигателя FOD. Конструкция включала S-образный изгиб воздушного потока, так что воздух поступал во входное отверстие, отклонялся назад к передней части самолета и снова отклонялся назад к задней части перед входом в двигатель. В конце первого поворота сильная пружина удерживала дверь. Любой посторонний предмет, попавший в воздухозаборник, прилетел, ударил дверь, открыл ее, вылетел и затем покинул самолет. Таким образом, в двигатель могли попасть только мелкие предметы, уносимые воздухом. Эта конструкция действительно предотвратила проблемы FOD, но сжатие и сопротивление, вызванные изгибом воздушного потока, уменьшили эффективную мощность двигателя, и, таким образом, конструкция не была повторена.

Подобный подход используется на многих турбовальный-приведенный вертолеты, такой как Ми-24в которых используется воздухозаборник «вихревого» или «центробежного», при котором воздух проходит по спирали перед входом в двигатель; более тяжелая пыль и другой мусор вытесняются наружу, где отделяются от воздушного потока перед тем, как попасть во впускное отверстие двигателя.

В русский Микоян МиГ-29 и Сухой Су-27 истребители имеют специальную конструкцию воздухозаборника, чтобы предотвратить попадание FOD во время взлета с неровных аэродромов. Основные воздухозаборники могут быть закрыты сетчатыми дверцами, а специальные воздухозаборники в верхней части воздухозаборников временно открываются. Это обеспечило бы достаточный поток воздуха к двигателю для взлета, но уменьшило бы вероятность того, что двигатель всасывает объекты с земли.

Еще один интересный дизайн для минимизации риска FOD - это Антонов Ан-74 который имеет очень высокое размещение двигателей.

Боинг предложил гравийный комплект для взлетно-посадочной полосы для раннего 737s Это позволяет использовать самолет с неулучшенных и гравийных взлетно-посадочных полос, несмотря на очень низкую посадку двигателей. В этот комплект входили гравийные дефлекторы на шасси; складные фонари в днище самолета; и экраны, которые предотвращали попадание гравия в открытые колесные арки при выдвинутой передаче, от удара критических компонентов. Он также включал в себя вихревые рассеиватели, устройства, которые уменьшали бы поток воздуха в двигатель снизу, чтобы уменьшить вероятность попадания гравия.

Airbus исследует новый подход к сокращению FOD. Разрабатывая совместно с Израильская аэрокосмическая промышленность, то Таксибот, трактор, управляемый пилотом, самолету не нужно будет использовать реактивные двигатели при рулении, поэтому он не будет уязвим для FOD на перронах или рулежных дорожках.^[7]

Примеры повреждений FOD

Система отслеживания шин автомобиля

Мусор часто застревает в протекторах шин от транспортных средств, прибывающих на аэродром. Типы мусора, застрявшего в шине транспортного средства, могут включать камни, грязь, камни, незакрепленное оборудование (винты, шайбы, болты и т. Д.) И многие другие формы мелких материалов. Это могут быть бензовозы и бензовозы, автомобили для обслуживания и многие другие, которые непреднамеренно приносят и оставляют мусор вокруг траектории полета. Эти типы FOD очень трудно отслеживать и управлять ими, когда они вводятся на аэродром. Затем обломки могут быть легко собраны за счет впуска реактивного двигателя, взрыва двигателя и тяги винта / винта. Этот материал, когда-то незакрепленный вокруг работающего самолета, может вызвать серьезные проблемы с безопасностью, включая травмы персонала и повреждение оборудования / имущества. Удивительно думать, что средний ремонт двигателя с помощью FOD может превышать 1 миллион долларов ... и все это вызвано простым камнем; изложено здесь Boeing FOD Prevention.

Обломки взлетно-посадочной полосы

Крушение Конкорд, Рейс 4590 авиакомпании Air France, в Шарль де Голль аэропорт возле Париж 25 июля 2000 г. был вызван FOD; в этом случае кусок титан мусор на взлетно-посадочной полосе, который был частью реверсор тяги который упал с Continental Airlines Макдоннелл Дуглас DC-10 во время взлета примерно на четыре минуты раньше. Все 100 пассажиров и девять членов экипажа на борту рейса, а также четыре человека на земле погибли.

А Gates Learjet 36A, регистрационный номер N527PA, вылетал из международного аэропорта Ньюпорт-Ньюс / Вильямсбург в Вирджиния 26 марта 2007 г., когда экипаж услышал громкий «хлопок». Прекратив взлет, экипаж попытался управлять «рыбным хвостом» и активировать тормозной парашют. Парашют не сработал, и Learjet вылетел за пределы взлетно-посадочной полосы с порванными колесами. Сотрудники аэропорта сообщили, что видели камни и куски металла на ВПП после аварии. В Национальный совет по безопасности на транспорте сказал, что авария была вызвана FOD на взлетно-посадочной полосе. Причиной аварии способствовал отказ тормозного парашюта.^[8]

Вулканический пепел

24 июня 1982 г. British Airways, рейс 9 на пути к Перт, Австралия, полетел в облако вулканического пепла над Индийским океаном. В Боинг 747-200Б пострадали от скачков напряжения во всех четырех двигателях, пока все не удалось. Пассажиры и экипаж могли увидеть явление, известное как Огонь Святого Эльма вокруг самолета. Рейс 9 нырнул вниз, пока не покинул облако, позволяя летящему в воздухе пеплу очистить двигатели, которые затем были перезапущены. Лобовое стекло кабины было сильно изрезано частицами пепла, но самолет приземлился благополучно.

15 декабря 1989 г. KLM, рейс 867, на пути к Международный аэропорт Нарита, Токио пролетел сквозь густое облако вулканического пепла с горы Редут, извергнувшееся накануне. В Боинг 747-400Загорелись четыре двигателя. Спустившись более чем на 14000 футов, экипаж перезапустил двигатели и благополучно приземлился в Международный аэропорт Анкориджа.

Товар выброшен из самолета

Необычный случай FOD произошел 28 сентября 1981 г. Chesapeake залив. Во время летных испытаний F / A-18 Hornet, то Военно-морской испытательный центр из ВМС США использовал Дуглас TA-4J Skyhawk как погоня за самолетом снимать испытание сброса бомбы с «Хорнета». Стойка с бомбами попала в правое крыло «Скайхока», оторвав почти половину крыла. «Скайхок» загорелся через несколько секунд после удара; два человека на борту выброшен.^[9][10]

Удары птиц

20 ноября 1975 г. Hawker Siddeley HS.125 взлет в Аэродром Дансфолд пролетел через стаю северные чибисы сразу после отрыва от взлетно-посадочной полосы и потеряли мощность в обоих двигателях. Экипаж посадил самолет обратно на взлетно-посадочную полосу, но он пролетел мимо и пересек дорогу. Самолет врезался в автомобиль на дороге, в результате чего погибли шесть пассажиров. Хотя самолет был уничтожен в результате последовавшего пожара, девять пассажиров самолета выжили.^[11]

17 ноября 1980 г. Хоукер Сиддели Нимрод из королевские воздушные силы разбился вскоре после взлета из RAF Kinloss. Он пролетел через стаю Канадские гуси, в результате чего вышли из строя три из четырех двигателей. Пилот и второй пилот погибли; пилот был впоследствии посмертно награжден Крест ВВС за его действия по поддержанию контроля над самолетом и спасению жизней 18 членов экипажа. На взлетно-посадочной полосе или рядом с ней были обнаружены останки 77 птиц.^[12][13]

15 января 2009 г. Рейс 1549 US Airways влетел в стаю канадских гусей и получил двойной отказ двигателя. Пилот бросил самолет в реке Гудзон, спасая жизни всех на борту.

Дикая природа и водно-болотные угодья возле аэропортов

Значительные проблемы возникают в аэропортах, где территории были или стали местом гнездования птиц. Хотя заборы могут предотвратить лось или же олень от выхода на взлетно-посадочную полосу птиц труднее контролировать. Часто в аэропортах используются отпугиватель птиц который работает на пропане, чтобы вызвать достаточно громкий шум, чтобы отпугнуть птиц, которые могут оказаться поблизости. Менеджеры аэропорта используют любые доступные средства (в том числе дрессированные соколы а также робердов с машущими крыльями соколоподобных дронов) для сокращения популяций птиц. Другое исследуемое решение - это использование искусственный газон рядом с взлетно-посадочными полосами, поскольку он не дает диких животных пищи, убежища или воды.^[14]

Конференции

В Соединенных Штатах наиболее заметным собранием экспертов по FOD стала ежегодная Национальная аэрокосмическая конференция по предотвращению FOD. Каждый год он проводится в другом городе некоммерческой ассоциацией National Aerospace FOD Prevention, Inc. (NAFPI), которая занимается просвещением, информированием и профилактикой FOD. Информация о конференции, включая презентации прошлых конференций, доступна на веб-сайте NAFPI.^[3] Тем не менее, NAFPI подвергся некоторой критике за то, что она сосредоточена на управлении инструментами и производственных процессах, и другие участники отрасли выступили вперед, чтобы заполнить пробелы. В ноябре 2010 года BAA провела первую в мире конференцию под руководством аэропортов.^[15]

Технологии обнаружения и предотвращение FOD

По поводу систем обнаружения FOD ведутся споры, поскольку затраты могут быть высокими, а сфера ответственности не ясна. Однако один аэропорт утверждает, что их система обнаружения FOD могла окупиться в одном инциденте, когда персонал был предупрежден о стальном тросе на взлетно-посадочной полосе, прежде чем один-единственный самолет оказался под угрозой.^[16] FAA изучило технологии обнаружения FOD и установило стандарты для следующих категорий:^[17]

• Радар
• Электрооптический (изображение в видимом диапазоне (стандартное видеонаблюдение) и камеры при слабом освещении)
• Гибридный
• RFID на металле
• Изготовленные коврики FODS - предотвращение слежения и контроль слежения Коврики FODS в международном аэропорту Шенно

Повышение устойчивости к повреждениям

Негативные эффекты от FOD можно уменьшить или полностью исключить путем введения сжимающих остаточных напряжений в критических областях усталости в деталь во время производственного процесса. Эти полезные напряжения создаются в детали в результате холодной обработки детали с помощью процессов упрочнения: дробеструйной обработки или лазерная обработка. Чем глубже остаточное напряжение сжатия, тем значительнее увеличивается усталостная долговечность и устойчивость к повреждениям. Дробеструйная обработка обычно создает сжимающие напряжения глубиной в несколько тысячных долей дюйма, а лазерная обработка обычно создает сжимающие остаточные напряжения на глубину от 0,040 до 0,100 дюйма. Сжимающие напряжения, вызванные лазерным ударом, также более устойчивы к тепловому воздействию.

Технологии, информация и учебные материалы, полезные для предотвращения FOD

• Системы управления аэрокосмическим инструментом
• Руководства по программе профилактики FOD
• Магнитные стержни
• Рекламные и информационные материалы
• Контроль / поиск инструментов и деталей
• Подметально-уборочная машина с буксировкой сзади^[18]
• Подметально-уборочные машины
• Учебные материалы
• Подметально-уборочные машины
• Подметально-уборочные машины

Экономическое влияние

На международном уровне FOD обходится авиационной отрасли АМЕРИКАНСКИЙ ДОЛЛАР$13 миллиардов в год прямых плюс косвенные расходы. Косвенные затраты в десять раз превышают стоимость прямых затрат, включая задержки, замену воздушного судна, понесенные затраты на топливо, внеплановое обслуживание и т.п.^[19] и причиняет дорогостоящий, значительный ущерб самолету и его частям, а также смерть и травмы рабочих, пилотов и пассажиров.

Подсчитано, что FOD обходится крупным авиакомпаниям в Соединенных Штатах в 26 долларов США за рейс на ремонт самолетов, плюс 312 долларов таких дополнительных косвенных расходов, как задержки рейсов, замена самолетов и неэффективность использования топлива.^[20]

«Есть и другие затраты, которые не так легко подсчитать, но они не менее тревожны», - сказал командующий крылом Королевских ВВС Великобритании и исследователь FOD Ричард Френд.^[21] "Из-за таких аварий, как Air France Concorde, Рейс AF 4590, это потеря жизней, страдания и последствия для семей погибших, подозрения в злоупотреблении служебным положением, вины и обвинения, которые могут длиться всю жизнь. Эти мучительные мучения неисчислимы, но не следует забывать, Когда-либо. Если бы все помнили об этом, мы бы оставались бдительными и навсегда не допускали, чтобы посторонние предметы стали причиной возникновения проблем. Фактически, сочетание многих факторов вызывает цепочку событий, которые могут привести к отказу ».

Исследования

Было проведено только два подробных исследования экономической стоимости FOD для операций гражданских авиакомпаний. Первым был Брэд Бахтель из Боинг, который опубликовал стоимость в 4 миллиарда долларов доллар США в год.^[1] Это нисходящее значение в течение нескольких лет было стандартным отраслевым показателем стоимости FOD. Вторая работа (2007 г.) была выполнена Иэном МакКрири из консалтинговой компании Insight SRI Ltd. В этом более подробном отчете предлагалась первая сокращенная стоимость FOD, основанная на восходящем анализе записей журнала технического обслуживания авиакомпаний. Здесь данные были разбиты на прямые расходы на рейс и косвенные расходы на рейс для 300 крупнейших аэропортов мира с подробными сносками на подтверждающие данные.^[22] Исследование Insight SRI было стандартным справочным материалом для 2007–2009 годов, поскольку это был единственный источник, отражающий затраты, и поэтому его цитировали регулирующие органы, аэропорты и поставщики технологий.^[23]

Однако, в то время как документ Insight SRI 2007 года остается лучшим бесплатным общедоступным источником данных, новый анализ (2010 г.) Insight SRI предлагает новые цифры. Автор нового отчета (не бесплатного) говорит: «Читателей предупреждают, чтобы они не полагались и в будущем не ссылались на цифры из статьи Insight SRI за 2007-08 гг. Экономическая стоимость FOD для авиакомпаний. Эта более ранняя попытка была «первым» документом с подробным описанием прямых и косвенных затрат на FOD, основанным на данных технического обслуживания авиакомпаний (весь документ представлял собой одну страницу данных, за которой следовало 8 страниц сносок) ».

Прямые расходы на рейс 26 долларов США.^[22] рассчитываются с учетом затрат на техническое обслуживание двигателя, замены шин и повреждений корпуса самолета.

Косвенные расходы на рейс включают 31 отдельную категорию:

1. Потери эффективности аэропорта
2. Углерод / экологические проблемы
3. Смена самолета
4. Близкий аэропорт
5. Закрыть взлетно-посадочную полосу
6. Непредумышленное убийство / уголовная ответственность
7. Стоимость корректирующих действий
8. Стоимость найма и замены обучения
9. Стоимость аренды или аренды сменного оборудования
10. Стоимость восстановления порядка
11. Стоимость расследования
12. Задержка самолетов в воздухе
13. Задержки у выхода
14. Штрафы и цитаты
15. Потери топливной экономичности
16. Отели
17. Уход на второй круг
18. Повышенные страховые взносы
19. Увеличение эксплуатационных расходов на оставшееся оборудование
20. Страховые отчисления
21. Юридические издержки в результате
22. Требования об ответственности сверх страховки
23. Потеря самолета
24. Потеря бизнеса и ущерб репутации
25. Снижение производительности травмированного персонала
26. Потеря запчастей или специализированного оборудования
27. Потерянное время и сверхурочные
28. Пропущенные соединения
29. Моральный дух
30. Реакция экипажей, приводящая к срыву графика
31. Замена рейсов на других перевозчиках
32. Плановое техническое обслуживание
33. Внеплановое обслуживание

В исследовании делается вывод о том, что при добавлении этих косвенных затрат стоимость FOD увеличивается в несколько раз, до 10 раз.^[24]

Евроконтроль и FAA оба изучают FOD. Евроконтроль опубликовал предварительную оценку технологий обнаружения FOD в 2006 году, в то время как FAA проводит испытания четырех ведущих систем из Qinetiq (PVD, Провиденс Аэропорт Т. Ф. Грин), Stratech (ORD, Чикаго Международный аэропорт О'Хара), Системы Xsight (BOS, Бостон Международный аэропорт Логан), и Trex Aviation Systems (ORD, аэропорт Чикаго О'Хара) в 2007 и 2008 годах. Результаты этого исследования должны быть опубликованы в 2009 году.^{[нуждается в обновлении]}

Рекомендации

Примечания

Внешняя ссылка

СМИ, связанные с Повреждение посторонним предметом в Wikimedia Commons