02. Unfälle & Zuverlässigkeit

EU-OPS 1 - Betriebsvorschrift

JAR-FCL 1 - Lizenzierung

• vorgeschriebene Treibstoffreserven für versch. Flugmissionen

• W&B Beschränkungen

• Pilotenausbildung & -training

• Wartungsarbeiten & -intervalle

Behörden nur auf nationaler Ebene.

1. BFU (Bundesstelle für Flugunfalluntersuchungen)

2. Air Accidents Investiation Branch (AAIB) - GB

3. National Transportaition and Safety Board (NTSB) - USA

-> Untersuchungen von Zwischenfällen und Flugunfällen dauern meist Jahre

An incident is defined as an occurrence other than an accident which is associated with the operation of an aircraft and that affects or could affect the safety of operations.

An occurrence with the operation of an airplane that takes palce between the time any person boards the airplane with the intention to flight and such time as all suche persons have disembarked, in which:

• Death or serious injury results

• The airplane sstains substantial damage

• The airplane is missing or is completly inaccessible

• Destroyed / Hull Loss:

  • Cost of repairs would have exceeded 50 percent of the value as new of the airplane hat it still been in prodution.

• Substantial Damage:

  • Damage or faiilure which require major repair or replacement of the affected component.

• Major Accident:

  • An accident in which any of the three conditions is met:

    • The airplane is destroyed

    • There were multiple fatalties

    • There was one fatality and the airplane was substantially damaged

• Cost of repairs would have exceeded 50 percent of the value as new of the airplane hat it still been in prodution.

• An accident in which any of the three conditions is met:

  • The airplane is destroyed

  • There were multiple fatalties

  • There was one fatality and the airplane was substantially damaged

1994-2015: Kontinuirlich um ca. 5% jährlich gewachsen

Eigenschaft: Fly-By-Wire Steuerung

• Schutzfunktionen (Protection Functions) limitieren Steuereingaben der Piloten und geben Warnungen

• Schutz vor “Loss of Control”

• Bsp:

  • A320 Familie

  • A330/A340

  • B777

  • EMB 170 Familie

  • A380

in der Start- und Landephase

• Höhere Arbeitsbelastung

• Komplexere Flugmanöver

• Einfluss durch das Wetter (Sicht, Wind, Eis)

• Kürzere Reaktionszeiten

Fehlverhalten von Piloten (~56%)

• Loss of Control & Controlled Flight into Terrain

Keine Aussage zu verhinderten Unfällen durch Piloten…

Ein Zustand, in dem das tatsächliche Risiko, dass ein Fehler auftritt, geringer als ein vorher definiertes erlaubtes Risiko ist.

Die Wahrscheinlichkeit, dass in einem definierten Zeitraum ein Fehler auftritt: P(t)

Die Wahrscheinlichkeit, dass in einem def. Zeitraum kein Fehler auftritt: R(t)

Meistens auf eine Stunde außer Systeme, die während des Fluges weniger als eine Stunde im Betrieb sind (Radbremse, Schubumkehr,…)

extra:

• ca. 2500-3500h/Jahr

• Einsatzzeit: ~25 Jahre

  —> ~75000 Flugstunden

Statistisch gesehen liegen die tatsächlichen Ereignisse um einen Faktor von 10 bis 100 höher!

Meist dreifache Redundanz.

• z. B. dreifache Redundanz mit Einzel-Ausfallwahrscheinlichkeit von 10^-3 —> Gesamt 10^-9

• Zeifache Redundanz benötigt Einzelausfallwahrsch. von 3*10^-5

• Bei Ausfall einer Komponenten gewährleisten andere redundante Komponenten die Verfügbarkeit des Systems

• Niedrige Ausfallraten (10^-9) nicht wirtschaftlich

• Höhere Strukturmasse

• Bauräume

• Wartungsaufwand

• Kosten

1. Active-Active Systems

   • Normalfall: Subsysteme arbeiten zusammen, teilen Aufgaben, geringe Arbeitsbelastung

2. Active-Standby Systems

   • Normalfall: Nur ein System arbeitet, zur Verschleißminimierung wechseln Rollen nach bestimmter Zeit.

Ausfälle sind unabhängig voneinander -> Mehrere Systeme fallen nicht durch dieselbe Ursache aus.

Problem

• Ursachen für “Common Cause Failure” liegen meist außerhalb der Systemgrenzen

• zu optimistische Annahme zur Verfügbarkeit d. Systeme

• Bereiche

  • Desgin

  • Fertigung

  • Wartung

  • Umwelt

  • Betrieb

• Beispiel

  • Leerer Treibstofftank führt zu Ausfall aller Triebwerke

• Bereits in der Systemauslegung durch vers. Arten der Redundanz

  • Homogene Redundanz

    Gleich aufgebaute Komponenten (Anfällig für CCF)

  • Inhomogene Redundanz

    gleiche Funktion, anderer Aufbau der Komp.

  • Räumliche Trennung von redun. Systemen

  • untersc. Desgin Teams

Abfertigungswahrscheinlichkeit:

• Starten ohne Startabbruch, Verzögerung, Ersatzflugzeug, Stornierung

• Wirt. Faktor

• nicht tech. Faktoren werden vernachlässigt

• Anzahl Start (delay<15min) / Anzahl gepl. Starts

Nach Flugstunden

1. Transit Checks & 48-hour Checks - Pilot, Sichtprüfung

2. A, B, C & D-Checks

   • Line Maintenance (A & B) - über Nacht, vor Ort, qual. Personal

   • Hangar Maintenance (C) - Alle Systeme, 5 days

   • Heavy Maintenance Visit (D) - +Strukturelemente, Wochenlang

• hoher Komplexitätsgrad des Gesamtsystems Flugzeug

• Ursachen liegen häufig außerhalb der Systemgrenzen

• Eintretenswahrscheinlichkeit im Desgin zu Null angenommen.

Folgende Kenntnisse fließen ein:

• Ein Fehler darf nicht ein zweites Mal passieren.

• Luftfahrt erfährt ständige Lernkurve und fördert aktive Fehlerkommunikation & -Management