Analisi affidabilistiche

[beluga]

Buongiorno a tutte/i
Vorrei formulare alcuni quesiti riguardo alle analisi mirate a garantire la sicurezza e l’affidabilità degli aerei (e, nella fattispecie, dei liner) e dei loro singoli componenti che, presumo, vengano svolte nella fase di progettazione.

1) quali tecniche qualitative e quantitative vengono utilizzate per determinare i possibili inconvenienti, le relative conseguente e la loro probabilità di accadimento (es. FMEA, Fault tree analysis)?
2) Le analisi vengono effettuate sia sui singoli componenti (esempio le modalità di rottura di una pompa del carburante) o certi sistemi vengono analizzati nel loro complesso (es. serbatoi di carburante e relativo sistema di distribuzione)? Nel primo caso è il fornitore del singolo componente che deve provvedere all’analisi ed alla fornitura di dati affidabilistici per eventuali valutazioni quantitative (calcolo della probabilità di accadimento di uno o più eventi anomali)?
3) Ci sono degli standard/linee guida nazionali e/o internazionali di riferimento per l'elaborazione di tali analisi?
4) In relazione a ciascuna tecnica (e, in particolare, quelle mirate alla definizione quantitativi dei potenziali rischi) esistono dei software specialistici e delle banche dati con i ratei di guasto dei singoli componenti?
5) Esistono dei criteri di accettabilità del rischio (es. fallimento di un determinato componente ogni x ore di volo o y cicli o, tout-court, incidente grave ogni x ore di volo o y cicli), anche in relazione alla necessità di stabilire delle ridondanze?
6) Le analisi condotte, una volta realizzato il progetto, sono sottoposte a revisione?
7) Per la pianificazione di determinati interventi manutentivi o, meglio, nella definizione del profilo di manutenzione di un aeromobile (e l’inserimento in una delle varie classi di manutenzione – A, B, C e D, se non erro) si fa riferimento alle analisi sopra menzionate o ci sono standard / regolamenti che prescindono dall’analisi preventiva e si basano prevalente sull’esperienza storica (da quanto letto in altri 3D è il costruttore che definisce il profilo di manutenzione, giusto)?
Le “grandi” (Airbus, Boeing, Embraer) dispongono di team interni o si rivolgono ad esterni (università, società specializzate)?


Spero di non aver messo troppa carne al fuoco, di non aver detto banalità e/o castronerie e di non essere stato troppo approssimativo.
Grazie fin da ora a chi avrà la pazienza di rispondermi
Fabrizio

[FAS]

ci vogliono 4 anni per risponderti! hai toccato tutto!

[beluga]

E a rispondere step by step quanto ci impiegheresti?

ciao
Fabrizio

[FAS]

Le aziende da te citate per la maggior parte dei sistemi (idraulica, navigazione, comunicazione, elettrica, cavi ect ect), si affida totalmente ad aziende esterne che hanno (si presume) conoscenza assoluta del prodotto che ti vendono da imbarcare sul tuo velivolo comprese certificazioni! Le industrie aeronautiche producono da sole i PSE (elementi di struttura principale) dei quli ne sono responsabili per disegno, produzione, test, certificazione e via discorrendo. Per altri articoli tipo motori, carrelli (freni, smorzatori, ruota, pneumatico), attivatori idraulici, porte ect ect il prodotto viene disegnato, e creato in collaborazione con case specializzate sul tema. La collaborazione in questo caso è fondamentale ed ogni passo è percorso in contemporanea.

Io ti posso solo parlare della mia sfera di competenza e cioè quella che riguarda i PSE, in particolare fusoliera (skin, stringer, frame, clip ect…ad esempio per i rivetti ci si affida ad industrie specializzate) ed ala (skin, rib, spar, stringer, ect). Quindi:
1) basta il calcolo statico e a fatica, si usano tecnologie tipo quelle degli elementi finiti! Ovviamente questi calcoli devono essere fatti tenendo conto dei sistemi che la tua parte di struttura dovra ospitare e quindi qui già si inizia ad avere i primi rapporti con i vari fornitori (per la satcom sulla cresta di fusoliera devi rapportarti con la casa produttrice dell’antenna in questione, che di base ha già fato tutte le sue prove sul sistema che ti sta proponendo di installare)
2) le analisi vengono fatte per ogni componente e per ogni giunzione vedi ad esempio flap (lower skin, upper skin, front spar, rear spar, trunion, track ect)
3) tutto viene concepito e realizzato secondo i TDD (direttive tecniche di disegno) e gli SIDP (principi di disegno e installazione dei sistemi) questi sono prerogativa della casa costruttrice e tengono conto delle norme FAR, EASA, ICAO ect ect..
4) i software esistono in casa, ma a volte per alcuni componenti ci sono enti specializzati che aiutano. A volte ci si affida alle università che spesso introducono nuove tecnologie e sono anche garanti per la loro applicabilità.
5) riguarda principalmente i sistemi non mi sento di dirti nulla, qualcuno di sicuro ti risponderà. Comunque per le pse c’è un design service goal che in alcuni casi può essere superato solo se aprovata l’estenzione della vita che deve essere certificata ed approvata
6) si!

Per la 7) deve essere ben chiara la differenza tra i sistemi installati e struttura del velivolo. I discorsi non sono analoghi

Di sicuro avrò creato ancora più confusione ma qualcuno di sicuro arriverà ad aiutarci nella discussione..potrei anche aver interpretato male la tua domanda

[FAS]

aggiungo comunque che vi è una evoluzione continua, le migliorie vengono applicate imparando dalla storia dei velivoli e dei suoi sitemi. Dagli incidenti, Major e Minor si impara tantissimo!

[beluga]

Marcello, innanzitutto grazie per l'interessamento….ci avrei scommesso chissà cosa che saresti stato il primo a rispondere!

..ooohhhhh…..meno male che c'è la pausa pranzo per alcune precisazioni (o presunte tali ai miei precedenti quesiti

Nella domanda iniziale ho omesso un particolare importante, ovvero che l’oggetto non sono la struttura del velivolo e i suoi elementi, ma i sistemi che, a vario titolo, permettono all’aero di volare, di navigare ed essere manovrato.
E quindi la domanda numero 1, prendendo il classico esempio della lampadina, può essere così riformulata:
- la lampada che devo installare, in che modo può guastarsi (spenta, funziona intermittenza, la luce si attenua, la luce è più forte)?
- Per ciascuna modalità di guasto quali sono le conseguenze?
- Di quali misure di prevenzione / protezione dispongo (sistemi di segnalazione, ridondanze, ecc…).
E di conseguenza, quali strumenti utilizzo per tali valutazioni?

La numero 2: se la lampadina fa parte di un sistema complesso (composto di cavi, interruttori, alimentatori), come viene analizzato tale sistema?. Elemento per elemento, sezione per sezione, il circuito nella sua globalità….
E, pertanto, tutti i sistemi e le interazioni tra di loro vengono analizzati per stabilire quali inconvenienti potrebbero verificarsi e quali potrebbero essere le conseguenze, presumendo (e lo sottolineo) che molti sistemi possano essere la risultante dell’assemblaggio di diversi elementi provenienti da fornitori diversi (cito nuovamente il “sistema carburante”).

In definitiva, ciò che volevo sapere è se, analizzando le modalità di guasto di tutti i componenti è possibile definire un numero che indichi la possibilità che si verifichi un evento catastrofico per cause proprie dell’aeromobile (non considerando le cause al contorno), esempio: un evento ogni 1E9 ore di volo.

La numero 3 pertanto si riferiva agli eventuali standard che definissero le modalità di esecuzione delle analisi sopra menzionate e l’elaborazione e l’utilizzo dei dati e dei risultati ottenuti
Ho citato l’analisi FMEA perché avevo letto che nel 1949 era stata introdotta negli USA MIL-P-1629, del una linea guida “MIL-P-1629, Procedures for performing Failure Mode, Effects and Criticality Analysis” che si applicava ai veicoli militari e, segnatamente, a quelli volanti (ora viene largamente impiegata in campo automobilistico) e la Fault tree analysis solo perché nel sito web di un’azienda produttrice di software ho visto, tra le applicazioni d’elezione per tale metodologia, il campo dell’aviazione (con tanto di foto di un SR-71) e comunque mi sembrava adatta (mi sembra che questa tecnica si sia sviluppata nel dopoguerra con la progettazione delle centrali nucleari)…ma si trattava solamente due esempi….

E la domanda punto numero 5 è legata proprio all’ottenimento di quell’ipotetico numero, parlando in maniera cruda, la mia domanda può essere tradotta come segue: ci sono numeri che decretino l’accettabilità di evento catastrofico (come ad esempio le soglie di probabilità definite dal DM del 2001 sul controllo dell’urbanizzazione)?


Per la numero 8 (che non so perché ha visto la sostituzione del numero con lo smiley occhialuto), devo dedurre che, in buona sostanza, per i sistemi oggetto della mia domanda, le valutazioni affidabilistiche sono a cura dei fornitori. In ogni caso...come "ci si rapporta con la casa costruttirice"




Quoto infine al 110% la tua postilla sul lesson learnt citando l’antico adagio “sbagliando si impara” anche se il verbo sbagliare in certi ambiti non dovrebbe essere contemplato, o meglio, non è consentito!…

PS: scusa l’ignoranza, PSE sta per ?????

O/T: ce la facciamo a dirimere la questione entro questo fine settimana? Finalmente da lunedì si comincia a risalire su una macchina volante e nelle mie peregrinazioni non avrò molto tempo di leggere i messaggi nel forum.

[beluga]

ci vogliono 4 anni per risponderti! hai toccato tutto!

Infatti!!


Ciao

Beh...dimenticavo di dire che, comunque, mi bastano risposte direi..sommarie o qualche indicazione per approfondire autonomamente (pubblicazioni ecc...)
ciao
Fabrizio

[Slowly]

Grazie FAS, interessantissimo.

[beluga]

ci vogliono 4 anni per risponderti! hai toccato tutto!

Infatti!!


Ciao

Beh...dimenticavo di dire che, comunque, mi bastano risposte direi..sommarie o qualche indicazione per approfondire autonomamente (pubblicazioni ecc...)
ciao
Fabrizio

Adesso non ho tempo ma ti assicuro che ti risponderò per la parte di mia competenza, abbi fede


ciao

Grazie per l'interessamento
ciao
Fabrizio

[FAS]

PSE principal structure element

Eretiko in questo caso saprà essere più esaustivo e preciso

[aircraftfire]

Se ti può aiutare, sulla certificazione degli impianti ho questa paginetta.
(vedi file .pdf allegato)