Anforderungen an ein health and usagemonitoring system (hums) für den einsatzbei hubschraubern zur überwachung dermechanischen integrität
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 718645
- Danışmanlar: DR. WİLLEM GARRE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Almanca
- Üniversite: Technische Universität München
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Hubschrauber sind im statistischen Vergleich häufiger von Unfällen betroffen als Starrflügler. Neben höherem Missionsrisiko trägt dazu die hohe Komplexität des Systems Hubschrauber bei, da sie Inspektion und Zustandsüberwachung erschwert. Komponentenausfälle im Flug sind Ursache für mehr als 20% aller Flugunfälle. Um Schäden an Komponenten festzustellen, bevor sie unerwartet im Betrieb versagen, werden Health-and-Usage-Monitoring-Systeme (HUMS) eingesetzt. Zwar haben sie ein hohes Potential, die Sicherheit des Hubschrauberfluges zu erhöhen, aber es stürzen auch weiterhin mit solchen Systemen ausgestattete Hubschrauber ab. Zukünftige HUMS müssen also größere Anforderungen als bisherige Zulassungsvorschriften erfüllen, um die mechanische Integrität des Hubschraubers effektiver zu wahren und Abstürzen durch Komponentenversagen vorzubeugen. Zur Bestimmung dieser Anforderungen ist es notwendig, Grundlagen zu Flugunfällen sowie dem Entwurf und Betrieb von Hubschraubern zu untersuchen. Dafür werden Hauptursachen für Flugunfälle und diejenigen Teile eines Hubschraubers ermittelt, die häufig versagen. Dazu gehören vor allem von Ermüdung betroffene dynamische Komponenten wie Getriebe- oder Rotorbauteile. Dies ist bedingt durch Unsicherheiten im Design, welche hauptsächlich aus falschen Annahmen hinsichtlich der im Betrieb zu erwartenden Lastspektren resultieren. Neben Verbesserungen in der Flugsicherheit kann ein HUMS auch wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen. Dies zeigt der Vergleich der zeitabhängigen und der (unter Nutzung von HUMS) zustandsabhängigen Wartung. Bei zustandsabhängiger Wartung sind sowohl Flugsicherheit und Verfügbarkeit der Hubschrauber erhöht, als auch die Wartungskosten reduziert. Die Betrachtung aktuell gültiger Zulassungsvorschriften für HUMS zeigt, dass sie auf dem technischen Stand der 1990er Jahre liegen. Dadurch ergeben sich Schwächen in der Zustandsüberwachung (sporadische Datenakquisen), während Nutzungsüberwachung gar nicht behandelt wird. Hauptgrund dafür sind niedrige Kapazitäten damaliger Speichermedien. Nach aktuellem Stand ist das Speichern und die Analyse der Daten eines kompletten Fluges mit gängigen Medien möglich. Aus diesen Erkenntnissen ergeben sich neue Anforderungen an HUMS. Dazu gehören vor allem die dauerhafte Zustands- und Nutzungsüberwachung der nicht-redundanten Komponenten und die Echtzeit-Analyse der wichtigsten Indikatoren während des Fluges, um auch bei sich schnell ausbreitenden Schäden rechtzeitig den Piloten warnen zu können. Durch Erfüllung dieser Anforderungen kann die Flugsicherheit von Hubschraubern erhöht werden. Zwar erhöht sich damit auch der Entwicklungsaufwand, allerdings reduzieren sich neben Unfallzahlen auch laufende Kosten im Betrieb. In dieser Hinsicht sind auch Bestrebungen der US Navy interessant, welche langfristig die konsequente zustandsabhängige Wartung unter Nutzung von HUMS bei ihrer Hubschrauberflotte planen.
Özet (Çeviri)
Helicopters are statistically more often involved in accidents than airplanes. The principal reasons for that are higher mission risk and high system complexity. High complexity makes inspection and condition monitoring difficult. Component failures in flight cause more than 20% of all rotorcraft accidents. Health and Usage Monitoring Systems (HUMS) are used to detect such failures early before they fail in flight. While they have a high potential of increasing the safety of helicopter flight, there are still accidents where even an installed HUMS could not predict the impending failure of a component, which eventually causes the aircraft to crash. Therefore, HUMS of the next generation must fulfill greater requirements than current certification standards. Only then a HUMS can help protect the mechanical integrity of a helicopter and more effectively prevent accidents caused by component failures. To determine those requirements, it is necessary to investigate basics of flight accidents as well as design and operational aspects of rotorcraft. In this context, the main causes of helicopter accidents and often failing parts are identified. Those are often dynamic parts like transmission or rotor components, which are affected by fatigue. Their failure in flight is often a result of uncertainties during the design phase. Due to false assumptions regarding the expected flight and load spectra during operations, the real operational life of the components do not match the designed operational life. HUMS can increase flight safety and bring economic advantages at the same time. This can be seen in the comparison of time- and condition-based maintenance. Condition-based maintenance with the use of a HUMS increases flight safety and availability as well as decreasing maintenance costs. Certification requirements are currently based on the technological possibilities of the 1990s. Therefore, they contain weaknesses in monitoring (only sporadic data acquisitions) and have no requirements concerning usage monitoring. The main reason for that is the low capacity of storage media in those times. With current storage technology, it is easily possible to store and analyze the data of complete flights. This knowledge leads to new requirements for HUMS. One of the most important requirements is the permanent monitoring of health and usage of all non-redundant components. A real-time in-flight analysis of the most important health indicators is also required. An exceedance in these indicators will lead to a cockpit warning. The fulfilment of these requirements can increase the flight safety of rotorcraft. Whilst development efforts are increased, not only accidents are reduced, but also ongoing costs in operation. In this regard, it is interesting to see the long-term plans of the US Navy to implement condition-based maintenance by using HUMS in their helicopter fleet.
Benzer Tezler
- Der Aufbau eines wirkingsvollen controlling systems in kleinen und mittleren unternehmen
Küçük ve orta ölçekli işletmelerde etkili bir yönetim bilişim ve finans kontrol sistemi
HAKAN TETİK
- Sıvı ham demirden Na2Co3 ilavesi ile kükürdün giderilme koşullarının incelenmesi
Untersuchung der verhöltnisse bei der entschwefelung von roheisenschmelzen mit Na2CO3 zusatz
ÖMER FARUK BAYHAN
- Data mining anwendungen in entscheidungsunterstützungssystemen und ein anwendungsbeispiel bei der personalauswahl
Karar destek sistemlerinde veri madenciliği uygulamaları ve personel seçiminde uygulama örneği
FATİH DEM
- Şelat yapıcı katkılı asidik liç yoluyla şelit konsantrelerinden volfram tozu üretimi
Başlık çevirisi yok
SEBAHATTİN GÜRMEN
Doktora
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÜretim Metalurjisi Anabilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL DUMAN
- Yerel yönetimler için kent bilgisi sistemi tasarımı ve uygulaması
Entwergen-und implementierung eines urban-informations systems für die kommunalen verwaltungen
ZÜBEYDE ALKIŞ
