JP5791428B2 - 双発機延長運航時のエンジン停止のリスク計算機 - Google Patents
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Description
上昇IFSD率(r1)=31(1000)/[(1527062)(2)(0.333)]=1000エンジン上昇時間に対し0.030のIFSD
である。
上昇IFSD率/全IFSD率=定数、(例えば0.030/0.00403=7.4)となる。
23/[(1527062)(2)(5.04−0.333−0.417)]=1.76(10−6)
で計算される。
巡航IFSD率/全IFSD率=定数(例えば0.00176/0.00403=0.44)
のように導出する。
8/[(1527062)(2)(0.417)]=6.28(10−6)
で計算される。
降下IFSD率/全IFSD率=定数(例えば0.00628/0.00403=1.6)
のように降下IFSD率r3を導出する。
最初のエンジンの稼働異常が上昇段階306で起こり、エンジンは確率値=2r1T1で停止する。初めのIFSDのこの確率値は、離陸及び上昇中に稼働している2つのエンジン、上昇段階での一エンジン当たりの停止率(r1)、及び(正常な)上昇段階306の上昇段階の平均持続時間(T1)に基づくものである。
P1b=(TA1−KST5)(K1KN)r2+(KST5KND)r3
で、燃料を捨てて着陸するまでにTA1時間の間、片側のエンジンが動かない状態で航空機が飛んでいる間に残りのエンジンが停止する。
ここで、P1bは、上昇段階306において最初のエンジンが停止した後の第2のIFSDの確率値である。
最初のエンジンの稼働異常が非ETOPS初期巡航段階308で起こり、エンジンが停止し、確率値=2r2T2である。初めのIFSDのこの確率値は、高高度巡航中に2つのエンジンが稼働していること、上昇段階r2での一エンジン当たりの停止率(一エンジン高高度巡航時間当たりのエンジン停止)、及び正常な非ETOPS初期巡航段階の持続時間T2に基づくものである。
P2b=K1KNr2*0.7(TE−KST5)+r3KNKST5
で着陸前に残りのエンジンが停止し、
ここでP2bは非ETOPS初期巡航段階308で最初のエンジン停止が発生した後の、第2のIFSDの確率値である。
(1)事前のエンジン停止の直後に航空機が最寄の好適な空港に向かって飛行する、
(2)最寄の空港に到達し着陸するまで0.7(TE−KST5)+KST5時間かかる。燃料を捨てる時間又は他の状況により、片肺飛行時間が長引いて統計的な平均の0.5時間を上回る可能性があるため、因数0.7は保守的な認識によるものである。正常な双発機の巡航における降下最上部から着陸までの時間はT5である。低い片肺飛行高度における降下最上部から着陸まではKST5である。このことから、片肺飛行の巡航時間は0.7(TE−KST5)であり、
(3)降下して着陸するまでにKST5時間残り、
(4)エンジンの一低高度巡航時間当たりのエンジン停止率は、上昇段階r2(エンジンの一高高度巡航時間当たりのエンジン停止)における一エンジン当たりの停止率よりも因数K1だけ増加し、最初の停止よりも因数KNだけ減少し(第2のIFSDにおいて不必要なIFSDはない)、
(5)一エンジン当たりの降下停止率r3は、短縮された降下時間KST5よりもKNだけ減少する。
P2=2r2T2[(K1KNr2*0.7(TE−KST5)+r3KNKST5]KNが成り立つ。
最初のエンジンの稼働異常がETOPS段階で起こり、エンジンが確率値=2r2T3で停止する。初めのIFSDのこの確率値は、高高度巡航中に2つのエンジンが稼働していること、エンジンの一高高度巡航時間当たりのエンジン停止/巡航段階r2での一エンジン当たりの停止率、及び正常なETOPS段階の持続時間T3に基づくものである。
P3bは[K1KNr2(TE+(T3)/4−KST5]又は[K1KNr2(TE+0.6(TR−TE)−KST5]+r3KNDKST5よりも少なく、
ここでP3bはETOPS段階310で最初のエンジン停止が発生した後の、第2のIFSDの確率値である。
(1)事前のETOPS飛行部分におけるエンジン停止の直後に航空機が最寄の好適な空港に向かって飛行する;
(2)最寄の空港に到達するまで[TE+(T3)/4]又は[TE+0.6(TR−TE)]よりも少ない時間かかる(ETOPS飛行部分の長さによる);T5は、正常な双発機の巡航における降下最上部から着陸までの時間である。KST5は、低い片肺飛行高度における降下最上部から着陸までの時間である。このことから、片肺飛行の巡航時間は上述の2つの時間より少ないが、それぞれ降下時間KST5だけ短縮される。
(3)エンジンの一低高度巡航時間当たりの各エンジン停止率は、高高度双発機巡航での停止率r2よりもストレス因数K1だけ増加し、巡航部分の最初の停止よりも因数KNだけ減少し(第2のIFSDにおいて不必要なIFSDは起こらない);
(4)降下時間KST5での一エンジン当たりの降下停止率r3は、降下部分の最初の停止よりも因数KNDだけ減少する(第2のIFSDにおいて不必要なIFSDは起こらない)。
P3=2r2T3([K1KNr2(TE+T3/4−KST5)]又は[K1KNr2(TE+0.6(TR−TE)−KST5)]+r3KNDKST5)KNが成り立つ。
P3=2r2T3((K1KNr2(TA3-KST5))+r3KNDKST5)KN
となる。
最初のエンジンの稼働異常が非ETOPS後期巡航段階312で起こり、エンジンが確率値=2r2T4で停止する。
P4b=K1KNr2(TE+T5/2−KST5]+r3KNDKST5、
ここでP4bは非ETOPS後期巡航段階312で最初のエンジン停止が発生した後の、第2のIFSDの確率値である。
P4=2r2T4[K1KNr2((TE+T5/2−KST5)+r3KNDKST5]KNが成り立つ。
最初のエンジンの稼働異常が降下段階314で起こり、エンジンが確率値P=2r3T5で停止する。この初めのIFSDの確率値は巡航終了時には2つのエンジンが稼動しているが、片側のエンジンが降下中に停止すること、降下段階での一エンジン当たりの停止率r3(一エンジン降下時間当たりのエンジン停止)、及び正常な双発機の降下段階の持続時間T5に基づくものである。
P5b=KNDr3(T5/2)
で停止し、
ここで、P5bは降下段階314で起きた最初のエンジンの停止後の第2のIFSDの確率値である。
P5=(2r3T5(KNDr3(T5/2))KND=r3T5KND)2。
104 ETOPS飛行経路
106 ETOPS飛行経路
108 大円
110 ブエノスアイレス
112 オークランド
114 ETOPS規定時間180分
116 ETOPS規定時間240分
118 ETOPS規定時間300分
202 地域
204 アメリカ合衆国
206 ハワイ
304 最寄の空港
324 代替空港
326 最寄の好適な空港
806 上昇段階
808 非ETOPS初期巡航段階
810 ETOPS段階
812 非ETOPS後期巡航段階
814 降下段階
902 線形グラフ
Claims (9)
- 延長運航(ETOPS)デュアル・インディペンデント・エンジンの飛行中の停止(IFSD)のリスクを、ETOPS IFSDリスク計算手段を使用して解析する方法であって:
計画上の全飛行時間、ETOPS規定時間、ETOPS閾値時間、上昇段階の平均持続時間、上昇段階にある間にエンジンが停止した後、着陸するまでの予測時間、非ETOPS初期巡航段階の通常持続時間、非ETOPS後期巡航段階の通常持続時間、双発機の降下段階の通常持続時間、一エンジン飛行時間当たりの全飛行IFSD率の平均値、片肺巡航時の停止ストレス因数を含む飛行固有データを提供すること;
飛行中の平均エンジン停止率と、上昇段階の平均持続時間と、ETOPS規定時間と、計画上の全飛行時間とを有するユーザ入力可変アレイを提供すること;
飛行固有データとユーザ入力可変アレイに基づいて飛行時間を計算すること;
ユーザ入力可変アレイ、飛行固有データ、及び飛行時間に基づいて、上昇段階、非ETOPS初期巡航段階、ETOPS段階、非ETOPS後期巡航段階、及び降下段階を含む飛行段階のそれぞれに対して、デュアル・インディペンデント・エンジン停止の全推力損失確率値を計算すること;
デュアル・インディペンデント・エンジン停止の全推力損失確率値の合計に基づいて、ETOPS飛行でのデュアル・インディペンデント・エンジンの飛行中の停止のリスク計算値を計算すること;及び
表示スクリーン上に、デュアル・インディペンデント・エンジン停止の全推力損失確率値、及びリスク計算値を図式的に表示すること
を含む方法。 - リスク計算値に基づいてETOPS飛行のより長い規定時間を得ることにより、ETOPS飛行の飛行経路を短縮することが可能になる、請求項1に記載の方法。
- 表示スクリーン上に、デュアル・インディペンデント・エンジン停止の全推力損失確率値、ユーザ入力可変アレイ、及びリスク計算値の数値を表示することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 下記の関係:
P1=2r1T1[(TA1-KST5)K1KNr2+(KST5KND)r3]KNI
に基づいてリスク計算値を計算することをさらに含み、
上記式において、P1は上昇段階において開始するデュアル・インディペンデント・エンジンの停止による全推力損失の確率であり、r1は、上昇段階における一エンジン当たりの停止率であり、r2は、巡航段階における一エンジン当たりの停止率であり、T1は、上昇段階の平均持続時間であり、TA1は、上昇段階にある間にエンジンが停止した後の着陸までの予測時間であり、KSは、片肺飛行の降下時間の、双発機の降下時間に対する比率であり、T5は、双発機の降下段階の通常の持続時間であり、K1は、片肺飛行の巡航停止のストレス因数であり、KNは、ハード巡航IFSD率の、全巡航IFSD率に対する比率であり、KNDは、ハード降下IFSD率の全降下IFSD率に対する比率であり、r3は、降下段階における一エンジン当たりの停止率であり、KNIは、ハード上昇IFSD率の全上昇IFSD率に対する比率である、
請求項1に記載の方法。 - 下記の関係:
P2=2r2T2[K1KNr2*0.7(TE-KST5)+r3KNKST5]KN
に基づいてリスク計算値を計算することをさらに含み、
上記式において、P2は非ETOPS初期巡航段階において開始するデュアル・インディペンデント・エンジンの停止による全推力損失の確率であり、r2は、巡航段階における一エンジン当たりの停止率であり、r3は、降下段階における一エンジン当たりの停止率であり、T2は、非ETOPS初期巡航段階における通常の持続時間であり、K1は、片肺飛行の巡航停止のストレス因数であり、KNは、ハード巡航IFSD率の、全巡航IFSD率に対する比率であり、KSは、片肺飛行の降下時間の双発機の降下時間に対する比率であり、TEは、ETOPS閾値時間であり、T5は、双発機の降下段階の通常の持続時間であり、KSは、片肺飛行の降下時間の双発機の降下時間に対する比率である、
請求項1に記載の方法。 - 下記の関係:
P5=(r3T5KND)*2
に基づいてリスク計算値を計算することをさらに含み、
上記式において、P5は降下段階において開始するデュアル・インディペンデント・エンジンの停止による全推力損失の確率であり、T5は、双発機の降下段階の通常の持続時間であり、KNDは、ハード降下IFSD率の全降下IFSD率に対する比率であり、r3は、降下段階における一エンジン当たりの停止率である、
請求項1に記載の方法。 - リスク計算値に基づいてETOPS飛行における燃料消費の削減を可能にすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 延長運航(ETOPS)デュアル・インディペンデント・エンジンの飛行中の停止(IFSD)のリスクを解析するシステムであって:
計画上の全飛行時間、ETOPS規定時間、ETOPS閾値時間、上昇段階の平均持続時間、上昇段階にある間にエンジンが停止した後、着陸するまでの予測時間、非ETOPS初期巡航段階の通常持続時間、非ETOPS後期巡航段階の通常持続時間、双発機の降下段階の通常持続時間、一エンジン飛行時間当たりの全飛行IFSD率の平均値、片肺巡航時の停止ストレス因数を含む飛行固有データを記憶するのに使用可能なメモリモジュール;
ユーザ入力可変アレイを受けるのに使用可能な入力モジュールであって、
ハード上昇IFSD率の全上昇IFSD率に対する比率、ハード巡航IFSD率の全巡航IFSD率に対する比率、ハード降下IFSD率の全降下IFSD率に対する比率、片肺飛行の降下時間の双発機の降下時間に対する比率を含むETOPS飛行の特定の双発機/エンジンの連携パラメータと、
飛行中の平均エンジン停止率
を含む入力モジュール;
ETOPS IFSDリスク計算モジュールであって、
ユーザ入力可変アレイと飛行固有データに基づいた飛行時間;
ユーザ入力可変アレイ、飛行固有データ、及び飛行時間に基づいた、上昇段階、非ETOPS初期巡航段階、ETOPS段階、非ETOPS後期巡航段階、及び降下段階を含む飛行段階のそれぞれに対する、デュアル・インディペンデント・エンジン停止の全推力損失確率値;及び
デュアル・インディペンデント・エンジン停止の全推力損失確率値に基づいて、ETOPS飛行全体において任意の時点で開始するデュアル・インディペンデント・エンジン停止による全推力損失のリスク
を計算するのに使用可能なETOPS IFSDリスク計算モジュール;並びに
表示スクリーン上にユーザ入力可変アレイ、確率値、及びリスクを表示するのに使用可能な表示モジュール
を含むシステム。 - メモリモジュールが、ユーザ入力可変アレイ、飛行時間、及び確率値を記憶するのに更に使用可能である、請求項8に記載のシステム。
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