Osnova předmětu Kontrola letadlových systémů Požadavky kladené na letadlové systémy, odolnost proti vnějším vlivům Definice základních pojmů, metody a prostředky provozní a havarijní diagnostiky a jejich historie Palubní zapisovače, zpracování letových údajů, záznamová média Požadavky kladené na letadlové diagnostické a monitorovací systémy Senzory používané k diagnostice draku letadla a jeho pohyblivých částí Senzory požívané k diagnostice pohonných jednotek Metody testování a kalibrace senzorů Diagnostika avionických přístrojů, klimatizace a hydraulických systémů Metody vyhodnocení diagnostických signálů Základní metody adaptivní filtrace, princip Kalmanovy filtrace Modelování letadlových subsystémů Integrace modelů subsystémů a možné aplikace Exkurze: Aplikace Kalmanovy filtrace v praxi VZLÚ Praha, ČSA Ext.: SPEEL Letadlová digitální záznamová média Ext.: VZLÚ Letová způsobilost a letecké zkušebnictví Ext.: Kbely Metody vyhodnocování diagnostických signálů Statistika celkového počtu nehod v letech 1945-2005 průměr úmrtí za období 1974-2004 je 1294 úmrtí/rok, průměr úmrtí za období 1995-2004 je 1095 úmrtí/rok, v roce 2005 bylo 1059 úmrtí 2
Statistika LN podle výrobců Starší modely letadel Antonov (AN-12,AN- 24, AN-26) jsou velmi rozšířené ve střední Africe. 3 Statistika LN podle regionů Zajímavé jsou výsledky nehodovosti z hlediska geografického podílu. Roku 1998 měla Jižní Amerika 23 %, Afrika 19 % a USA spolu s Kanadou 22 % z celkového celosvětového počtu LN. Důležité je si k těmto číslům přiřadit také počet letů. Tím teprve získáme nezkreslenou představu. Tedy: USA a Kanada měla více než 70 milionů vzletů za rok, tj. 52% z celkového světového počtu, zatímco u Jižní Ameriky a Karibiku to bylo pouhých 9,2 milionů vzletů, což je jen 7 % a Afrika měla 3,1 milionů vzletů, tj. 2 %. Tato čísla v podstatě odpovídají i hodnotám současným. Je tedy patrné, že k nehodám dochází z větší části v rozvojových zemích, se slabě rozvinutou infrastrukturou, přestože 88 % letecké dopravy je provozováno v Evropě a Severní Americe. V této době připadají na Afriku dvě nehody na milion letů, v Asii je to nehoda jedna, v Evropě a Severní Americe tento ukazatel udává hodnoty 0,3 a 0,28 (celosvětový průměr je 0,45). 4
Statistika LN podle regionů 5 Statistika LN podle regionů počet letů (%) počet LN (%) 6
Statistika LN podle fáze letu Ze statistiky ICAO vyplývá, že klasifikace chyb je následující: procedurální chyby 40,8 % komunikační chyby 9,7 % znalosti / dovednosti 9,2 % nezpůsobilost personálu 40,3% Důvodem selhání a následné ztráty řízení letadla může být nekompetentnost členů posádky (nedostatek zkušeností, nedostatečný výcvik) nebo chyby ve spolupráci, nedostatek pozornosti, nedorozumění atp. Další významné typy nehod jsou zapříčiněny například střihem větru, námrazou nebo jde o srážku dvou letadel. Na tyto a výše uvedené zaměřilo ICAO svůj program prevence. U LN se nesledují pouze jejich přímé příčiny, ale například i fáze letu. Bylo zjištěno, že 50 % všech nehod vzniklo během přiblížení a přistání, což představuje pouhá 4 % z celkového času letu, dalších 27 % nehod se událo během startu a počátečního stoupání, které reprezentují okolo 2 % letového času. Prostým součtem tedy zjistíme, že více než 3/4 všech leteckých nehod vznikne právě v těchto relativně krátkých úsecích letu. 7 Statistika LN podle fáze letu 8
Statistika leteckých nehod Existuje celá řada příčin leteckých nehod. Vzhledem k rychlému vývoji téměř ve všech oblastech letectví dochází ke stále menšímu počtu LN zapříčiněných leteckou technikou. Technickým pokrokem však také narůstá složitost systémů a s ním i nároky kladené na posádku letadla. Zřejmě právě proto se téměř úměrně zvyšuje množství nehod zaviněných lidským činitelem. Těch je v současné době okolo 80 %. Podíl na LN Lidský činitel Letecká technika Čas 9 Statistika leteckých nehod Do kategorie nejvážnějších LN patří tzv. CFIT (Controlled Flight Into Terrain) - řízený let do terénu. Jedná se o nehody, kdy se letadlo nachází ve fázi přiblížení na přistání. Let probíhá většinou za snížené dohlednosti nebo při letech v mracích a to vše nejčastěji v noci. I přes perfektní stav letadla pak dochází ke střetu s terénem. Vzhledem k faktu, že jde většinou o nehody velkokapacitních letadel, je počet obětí zpravidla velmi vysoký. V roce 2005 má CFIT cca ¼ podíl na celkovém počtu LN (přes 160 úmrtí). 10
Statistika leteckých nehod Další závažnou kategorií nehod je ztráta kontroly nad řízením letadla (opět způsobená lidským faktorem). Takové případy jsou důsledky chyb posádky letadla. U většiny těchto nehod je více než jeden příčinný faktor. Dochází zde k tzv. kumulaci chyb, přičemž jednotlivé chyby jsou sami o sobě téměř bezvýznamné (statistiky ukazují, že při každém letu letadla dojde v průměru ke vzniku 1,9 chyby ze strany posádky). Pokud se však posádce nepodaří tento řetězec událostí v samém začátku eliminovat, nebo správným postupem zastavit další negativní vývoj, dojde právě ke ztrátě řízení letadla. Kontrola letadlových systémů - ZS 2007/2008 11 Statistika LN - životnost I přes obrovský pokrok v letecké technice se ještě najdou případy skrytého rizika v konstrukci, výrobě i údržbě letadel. Příčiny řady nehod mohou být vysledovány až k závadám v koncepci nebo vývoji letadla. K poruchám obvykle dochází v určitých fázích životnosti součásti. Provedením oprav nebo úpravou provozních podmínek pak hustota výskytu těchto poruch v průběhu hlavního období životnosti klesá na minimum. V tomto období se mohou vyskytnout nahodilé poruchy. V období před koncem životnosti součásti nastává zvýšení počtu poruch v důsledku opotřebení. Kontrola letadlových systémů - LS 2006/2007 12
Důsledky leteckých nehod Nejpodstatnějšími důsledky LN jsou ztráty na lidských životech, samozřejmě teprve v druhé řadě stojí důsledky materiální. Pro letecké společnosti jsou však i tyto stránky velice důležité. Incident nebo letecká nehoda pro ně znamená vysoké finanční zatížení, protože musí vynakládat nemalé částky na odškodnění obětí, na opravu letadla ( je-li to vůbec možné ) atd. Vzhledem k tomu, že cena průměrného dopravního letadla přesahuje částku 50 mil USD, znamená jeho ztráta pro společnost velmi vážný problém. Navíc, každá LN může způsobit pokles důvěry a tím i zájmu cestujících o leteckou dopravu. Z pohledu výrobce často znamená letecká nehoda nákladný spor. To může na jedné straně být podnětem pro zvyšování bezpečnosti, na druhé straně však tento strach může bránit dobrovolnému odstranění závady, protože by to mohlo být chápáno a vykládáno jako přiznání chyby v konstrukci nebo výrobě. Nehledě na pojišťovny a další postižené organizace nebo osoby lze bezesporu konstatovat, že LN svými důsledky patří k nejhorším katastrofám, které se mohou v dopravě stát. Počet LN v roce 1998 13 Statistika LN podle typu motorů 14
Definice pojmů Letecká nehoda (LN) událost spojená s provozem letadla, která se udála mezi dobou, kdy kterákoliv osoba nastoupila do letadla s úmyslem vykonat let a dobou, kdy všechny takové osoby letadlo opustily, a při které: některá osoba byla smrtelně nebo těžce zraněna následkem: přítomnosti v letadle přímého kontaktu s jakoukoliv částí letadla přímým působením proudu plynů letadlo bylo zničeno nebo poškozeno tak, že poškození: nepříznivě ovlivnilo pevnost konstrukce, výkon nebo letové charakteristiky letadla, si vyžádá větší opravu nebo výměnu poškozených částí než je obvyklé letadlo je nezvěstné nebo je na zcela nepřípustném místě Příklady: srážka letadel za letu či na zemi, srážka letadla s vozidlem, LN způsobená ztrátou řiditelnost za letu, CFIT, turbulencí, meteorologickými podmínkami atd. Vážný incident (VI) incident, při kterém okolnosti naznačují, že došlo téměř k letecké nehodě. Příklady: přerušený vzlet na uzavřené nebo obsazené dráze, vzlet s nedodržením minimální vzdálenosti od překážek atd. O vzniku každé LN, VI a I na území ČR jsou povinni provozovatelé nebo pracovníci zodpovědní za letový provoz, řízení či provedení letu ihned podat oznámení: oblastnímu středisku řízení letového provozu Praha nebo stanovišti ŘLP nejbližšího veřejnému letišti, Ústavu pro šetření leteckých nehod, ÚCL 15 Nehody 6. srpen 1997 - Boeing 747-300 společnosti Korean Airlines havaroval poblíže letiště Guam. K nehodě došlo v noci za velmi nízké viditelnosti. Pilot prováděl přistání při použití DME umístěného na kopci Nimitz, 5,5 km před prahem VPD, a zřejmě se domníval, že zařízení DME je umístěno na letišti (jednalo se o nehodu CFIT). Zahynulo 22 (ze 23) členů posádky a 228 cestujících (na palubě 254). 16
Nehody 1.červen 1999 -Při nočním přistání letadla MD-82 na letišti Little Rock v USA za místní bouřky (vítr v nárazech okolo 100 km/h) došlo k vyjetí z dráhy a následné destrukci letadla. Zahynulo 11 osob. Dvoučlenná posádka ten den byla již 13,5 hodiny ve službě. Úřad pro bezpečnost dopravy, který prováděl šetření uvedl, že tato nehoda byla "koktejlem fatálních faktorů, kdy vítr v prudké bouři výrazně přesahoval povolený limit pro přistání. Svůj díl zřejmě nesla i únava posádky. 17 Nehody 22. srpen 1999 - Letadlo MD-11 společnosti China Airlines přistávalo na letišti HongKong. Boční vítr v momentu přistání dosahoval 36 knotů, což bylo přes povolený limit, tj. 24 knotů (50 km/h). V průběhu přistání byla nad letištěm bouřka, dráha byla mokrá. Letadlo se po dotyku se zemí převrátilo "na záda". Zahynuly tři osoby a 50 cestujících bylo zraněno. Piloti přistávající na tomto letišti hovoří o nepříznivém vlivu hory v blízkosti letiště (1000 metrů vysoká), která vytváří podmínky pro vznik střihu větru. 18
Nehody 27. září 1999 -Během přistání v dešti na letišti v Bangkoku vyjel Boeing 747-400 společnosti Quantas mimo dráhu, následkem čehož si poškodil podvozek. Nikdo nebyl zraněn, je však vidět, že podobné události se nevyhýbají ani renomovaným společnostem. 19