بررسي، شبيه سازي و تحليل سوانح هوايي ناشي از دان برست مبتني بر داده هاي حاصل از FDR

Investigation, Simulation & Analysis of Downburst-Related Aircraft Accidents Using FDR Data

اين مقاله به دو بخش مشخص قابل تقسيم است. بخش اول با استفاده از منابع و مراجع معتبر به شناخت پديده دان¬برست، قيچي باد و نحوه عملكرد آن بر روي هواپيما اختصاص داده شده و بخش دوم به توليد ابزاري در سطح ملي براي شناسايي بهتر عملكرد اين دو پديده طبيعي اختصاص دارد. از آنجائيكه سوانح ناشي از تلاطمات جوي بطور سيستماتيك در ايران مورد مطالعه قرار نمي¬گيرد، اين ابزار مي¬تواند كمكي به شناسايي بهتر شرايط پروازي مخاطره آميز در ايران باشد. براي نشان دادن كارآيي نرم¬افزار توسعه يافته اطلاعات دو سانحه معروف در آمريكا بطور كامل دريافت و نشان داده شده است كه نرم¬افزار توسعه يافته قادر است پيش¬بيني مشابهي را ارائه نمايد. پديده دان¬برست تهديدي بالقوه براي ايمني پرواز به¬ويژه در فازهاي برخاست و نشست بوده و به¬عنوان يكي از مهمترين علل سوانح هوايي در حين اين فازها شناخته مي¬شود. كاهش عملكرد هواپيما تحت اثر اين پديده فرصت بسيار كمي را جهت كنترل مناسب هواپيما در اختيار خلبان قرار مي¬دهد. بررسي و تعيين ميزان اثرات مخرب دان¬برست بر عملكرد هواپيما نيازمند مدلي دقيق از ميدان باد در آن مي¬باشد. در اين مقاله بازسازي و تحليل اطلاعات پروازي در هنگام عبور از دان¬برست انجام مي¬گردد. در اولين قدم مولفه¬هاي سرعت باد و گراديان آنها با استفاده از خروجي¬هاي دستگاه ثبت داده¬هاي پروازي (FDR) تعيين مي¬گردد. سپس كاهش عملكرد هواپيما با فاكتوري به¬نام F بطور كمّي استخراج مي¬شود. در هر دو سانحه بررسي شده در اين تحقيق فاكتور F به گونه¬اي بوده كه منجر به وقوع سانحه گرديده است. در نهايت با مدلسازي حركت و پارامترهاي آيروديناميكي در حضور اين مولفه¬هاي باد سعي مي¬شود يك استراتژي مطلوب براي انصراف از نشستن پيشنهاد گردد. نتايج حاصل نشان مي¬دهد كه بهترين روش براي انصراف از نشست در حين مواجهه با دان¬برست استفاده از ماكزيمم تراست در يك زاويه پيچ ثابت مي¬باشد. تئوري بكار رفته توسط مولفين بر روي اطلاعات ارسال شده از NTSB اعمال شده است و نتايج حاصل در مقايسه با كارهاي قبلي بطور كامل روش را تاييد مي¬كند و آمادگي لازم براي تحليل داده¬هاي ثبت شده در سيستم¬هاي اطلاعات پروازي را فراهم آورده است.

Downburst has been a potential threat for flight safety, especially during takeoff and landing, and has been identified as one of the most important causes of aviation accidents during these phases. Aircraft performance degradation in this phenomenon gives pilot a very little opportunity to control the aircraft correctly. Determination and evaluation of downburst destructive effects need a precise model of wind field in it. In this paper, flight data analysis and reconstruction has been presented when the aircraft was traversing through the downburst. In the first step, wind components and their gradients were determined using FDR outputs. Then aircraft performance degradation was computed quantitatively with a factor called F-Factor. In both accidents which were investigated in this research, F-Factor had values eventually resulted in accidents. Finally with modeling equations of motion and aerodynamic parameters, while using derived wind components, it was tried to find a suitable landing abort strategy. The results showed that best landing abort strategy during downburst encounter was to hold constant pitch attitude while using maximum engine thrust. This method was exactly applied on received data from NTSB and final results, in comparison with previous researches, completely verified the method. So, the required ability has been obtained for the analysis of FDR data.