Stellen Sie sich vor, ein Flugzeug fliegt Tausende von Metern über der Erde. Dort wird es zweifellos verschiedenen Bedingungen ausgesetzt sein. Was passiert, wenn ein kritisches System in diesem Moment ausfällt? Das Flugzeug wird mit Sicherheit abstürzen und ernsthafte Lebensgefahr verursachen. An dieser Stelle kommt die Prüfnorm RTCA DO-160 ins Spiel. Diese Prüfnorm gewährleistet die Sicherheit von Flugzeugen unter allen Arten von Umweltbedingungen.
Ohne RTCA DO-160 kann ein Flugzeug schwer versagen und die Sicherheit ernsthaft gefährden. Ob es sich also um ein Militär- oder ein Verkehrsflugzeug handelt, es muss die RTCA DO-160-Prüfungsreihe durchlaufen. Aber wie funktioniert diese Prüfnorm? Wie führt man diese Tests durch? In diesem ausführlichen Leitfaden finden Sie die Antworten auf alle Ihre Fragen.
Überblick über die Prüfnorm RTCA DO-160
RTCA DO-160 ist ein Prüfstandard, der eine Reihe von Tests umfasst. Diese Tests prüfen die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit verschiedener Flugzeugkomponenten. Die Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA) hat diese Norm 1975 veröffentlicht. Die RTCA ist eine in den USA ansässige Organisation, die Sicherheitsstandards für die Luftfahrt festlegt. Ursprünglich umfasste diese Norm einige wenige Tests.
Im Laufe der Zeit wurden jedoch mehrere Änderungen und Tests mit Hilfe fortschrittlicher Technologie hinzugefügt. Jetzt ist RTCA DO-160G die neueste Version, die im Jahr 2010 aktualisiert wurde. Diese Version enthält genauere Richtlinien für Prüfverfahren und -geräte. Um die RTCA DO-160-Tests durchzuführen, setzen die Hersteller verschiedene Komponenten realen Bedingungen aus.
Ein Flugzeug zum Beispiel fliegt in großer Höhe. Daher werden seine Bauteile in einer Kammer aufbewahrt, in der Unterdruck herrscht. Wenn dieses Bauteil den Unterdruckbedingungen standhält, ist es zuverlässig. Nach erfolgreicher Prüfung beantragen die Hersteller die Zulassung bei den Luftfahrtbehörden (FAA, EASA usw.). Diese Behörden stellen Zertifikate aus, und dann können Sie diese Komponenten legal einbauen.
Wenn sich ein Bauteil verschlechtert, wird es als unsicher eingestuft und zur Wiederaufarbeitung geschickt. Die Luftfahrtindustrie kann rechtlich gesehen keine Komponenten einbauen, die dieser Norm nicht entsprechen. Denken Sie daran, dass jede Prüfung für eine bestimmte Komponente spezifisch ist. Sie hängt von der Funktion des Bauteils ab und davon, wo es eingebaut werden soll.
Hauptkategorien der DO-160-Prüfung
RTCA DO-160 ist nicht nur ein einzelner Test - es ist ein Schlachtfeld für Luftfahrtkomponenten. Sie umfasst viele Tests. Nur das robuste Teil überlebt diese harten Testbedingungen. Lassen Sie uns also eintauchen und die Hauptkategorien der DO-160-Prüfung erkunden.
1- Temperatur- und Höhentests
Wie Sie wissen, überfliegen Flugzeuge verschiedene Regionen. Manchmal fliegen sie durch heiße Wüsten. Manchmal sind sie aber auch mit eiskalten Bedingungen in Polargebieten konfrontiert. In größeren Höhen sinkt der Druck, was sich auf verschiedene Flugzeugkomponenten auswirkt. Daher werden all diese Bedingungen vorab durch Temperatur- und Höhentests geprüft. Aber wie wird dieser Test durchgeführt?
Für Temperaturtests wird eine spezielle Kammer namens Wärmekammer verwendet wird. In dieser Kammer herrschen Niedrig- und Hochtemperaturbedingungen. Die Flugzeugkomponenten, wie Batterien und Stromversorgungssysteme, werden in dieser Kammer untergebracht. Die Bediener legen zunächst eine Temperatur von über 70 °C an. Unter dieser Bedingung analysieren sie die Ausdehnung oder Verschlechterung der Batterien.
Danach werden die Bauteile auf eine Temperatur von -55 °C gebracht. Hier wird geprüft, ob sie sich zusammenziehen und spröde werden. Wenn die Batterien diesen Test erfolgreich bestanden haben, werden sie in eine Vakuumkammer gebracht. In dieser Kammer wird ein Unterdruck wie in großen Höhen erzeugt. Bei diesem Test werden die druckempfindlichen Fehler, Ausdehnungen und die Stabilität geprüft. Wenn kein Fehler auftritt, wird die Batterie als zuverlässig eingestuft.
2- Prüfung der Luftfeuchtigkeit
Die Metallteile, Verbindungsstücke, Dichtungen und Dichtungen eines Flugzeugs sind am anfälligsten für Korrosion. Nässe und Feuchtigkeit verursachen Korrosion, die die strukturelle Integrität schwächt. Also, Feuchtigkeitsprüfung prüft die Korrosionsbeständigkeit dieser Komponenten. Bei dieser Prüfung werden die Geräte in eine Umweltkammer mit 95% Luftfeuchtigkeit gebracht.
Das Bauteil bleibt mehrere Stunden bis einige Tage liegen. Mit der Zeit ändern die Bediener die Temperatur von niedrig auf hoch und umgekehrt. Bei diesem Vorgang kondensiert die Feuchtigkeit, die sich auf der Oberfläche ansammelt. Die kondensierte Feuchtigkeit kann zu Kurzschlüssen und Fehlfunktionen führen. Nach einer bestimmten Zeit werden Risse, Rost und Korrosionseffekte geprüft.
3- Schock- und Vibrationstests
Flugzeuge sind bei Start und Landung oft plötzlichen Erschütterungen und Vibrationen ausgesetzt. Mit dieser Prüfung wird sichergestellt, dass die verschiedenen Getriebekomponenten und Triebwerke diesen Erschütterungen standhalten. Was wird bei diesem Test gemacht? Es gibt eine Maschine, einen so genannten Vibrationstesttisch, der hochfrequente Schwingungen erzeugt. Durch diese Schwingungen werden die Teile für eine bestimmte Zeit kontinuierlich geschüttelt.
Mit Vibrationen wird geprüft, ob Befestigungselemente und Schrauben intakt bleiben oder sich lösen. Nach der Anwendung von Vibrationen führen die Bediener plötzliche Schläge mit hoher Kraft aus. Diese Schläge gewährleisten die Härte und Kratzfestigkeit. Der Prozess wird manchmal fortgesetzt, und es werden Brüche, Kratzer und Biegungen untersucht. Neben den Motoren werden auch Hunderte von anderen Kleinteilen einer Vibrationsprüfung unterzogen.
4- Sand- und Staubprüfung
Sandpartikel scheinen winzige Faktoren zu sein, aber sie beeinträchtigen Flugzeugteile stark. Diese Partikel beschädigen bewegliche Teile, elektronische Systeme und Kühlkanäle. Mit diesem Test wird daher die angemessene Leistung dieser Teile analysiert. Die Sand- und Staubprüfung wird in drei Schritten durchgeführt. Zunächst wird eine versiegelte Prüfkammer verwendet, in der feine Staubpartikel mit niedriger Geschwindigkeit ausgeblasen werden.
Es wird geprüft, ob diese Partikel in die Kühlkanäle gelangen. Danach werden gröbere oder rauere Sandpartikel mit hoher Geschwindigkeit geblasen. Mit diesen Partikeln wird die Abriebfestigkeit der Bauteile geprüft. Zum Schluss lassen die Bediener das Prüfteil einige Stunden lang im Sand liegen. Sie prüfen die Ansammlung von Sandpartikeln und die Leistung der Bauteile.
5- Wasserdichtigkeit
Die Wasserdichtigkeit ist für mehrere kritische Teile von Flugzeugen unerlässlich. Zu diesen Teilen gehören Bildschirme, Avionik und elektrische Komponenten. Ein kleiner Wassertropfen kann zu ernsthaften Gefahren wie Kurzschlüssen führen. Deshalb werden die elektronischen Teile aus verschiedenen Winkeln mit Wasser besprüht. Danach werden die großen mechanischen Teile für eine lange Zeit in die Tauchbecken gelegt.
Schließlich versprühen die Düsen große Mengen Wasser mit hohem Druck, ähnlich wie bei einem Regenschauer. Als letzten Schritt erhöhen sie die Luftfeuchtigkeit und senken die Temperatur. Die Regentropfen kondensieren, was häufig vorkommt, und beschädigen und korrodieren verschiedene Metallteile. Mit all diesen Methoden überprüfen die Ingenieure die Wasserdichtigkeit und die Funktionsfähigkeit der einzelnen Komponenten.
6- Anfälligkeit für Flüssigkeiten
Flugzeuge sind oft empfindlich gegenüber Hydraulik-, Enteisungs- und Reinigungsmitteln. Mit diesem Test wird also geprüft, ob die Kraftstofftanks undicht sind und ob Kunststoffteile durch Chemikalien beschädigt wurden. Aber wie wird dieser Test durchgeführt? Zunächst werden die Bauteile mehrere Stunden lang in Flüssigkeitstanks getaucht. Diese Tanks enthalten Flüssigkeiten aus dem Flugzeugbau.
Danach wird geprüft, ob die Kunststoffteile ihre Form verändern oder gleich bleiben. Im zweiten Schritt werden verschiedene Chemikalien auf die Avionik und die elektrischen Anschlüsse gesprüht. Die Temperatur ändert sich von niedrig zu hoch und umgekehrt. Diese Temperaturschwankungen verursachen eine chemische Reaktion, die sich auf die Kunststoffteile auswirkt. Schließlich werden physische Schäden und Zersetzungen geprüft.
7- Elektromagnetische Interferenz (EMI) und Hochfrequenzinterferenz (RFI)
Dies ist die wichtigste Prüfung zur Gewährleistung der Flugsicherheit. Unter EMI- und RFI-Interferenz versteht man eine Störung der normalen Funktion elektronischer Teile eines Flugzeugs. Oft kommen elektromagnetische und Radiowellen von Blitzen und Bodenradaren. Diese Wellen kollidieren mit dem GSP-System und stören die Signale. Dies kann die Kommunikation zwischen den Piloten beeinträchtigen und zu Missverständnissen führen.
Dieser Test stellt sicher, dass alle diese Komponenten effizient funktionieren. Die Ingenieure platzieren die elektrischen und kommunikationstechnischen Komponenten für diesen Test in EMV-Prüfkammern. In dieser Kammer werden verschiedene Frequenzen von elektromagnetischen und Radiowellen erzeugt. Die Bauteile werden diesen Wellen einige Stunden lang ausgesetzt. Danach werden die Veränderungen bei GPS, Radar und Funk untersucht.
8- Prüfung des Stromeingangs
Alle elektronischen Komponenten in einem Flugzeug arbeiten mit einer stabilen Spannung. Während des Starts kommt es jedoch zu Spannungsschwankungen durch das Anlassen des Motors. Der Stromeingangstest stellt daher sicher, dass alle diese Teile unbeeinflusst bleiben. Für diesen Test erzeugen Transientengeneratoren verschiedene Spannungsschwankungen. Zunächst fällt die Spannung plötzlich ab und steigt dann über den normalen Wert an.
Die Bediener stellen sicher, dass die elektronischen Teile bei dieser plötzlichen Schwankung nicht die Verbindung verlieren. Wenn die Elektronik diesen Test bestanden hat, wird sie einem Stromunterbrechungstest unterzogen. Bei diesem Test wird die Stromversorgung für kurze Zeit unterbrochen. Dabei wird geprüft, wie lange das kritische System, z. B. das Cockpit-Display, funktionsfähig bleibt.
9- Blitz- und Überspannungstests
Wie Sie wissen, fliegen Flugzeuge in großen Höhen. Höchstwahrscheinlich werden sie von Blitzen angegriffen. Diese Blitze können die Elektronik-, Kommunikations- und Sicherheitssysteme beeinträchtigen. Daher wird mit diesem Test die Haltbarkeit dieser Komponenten unter verschiedenen Wetterbedingungen geprüft. Sie können diesen Test auf zwei Arten durchführen. Die erste ist der indirekte Blitztest.
Bei diesem Test werden Stromkreise einige Minuten lang mit Hochspannungsimpulsen beaufschlagt. Danach ist zu beobachten, ob dieses System unbeeinflusst bleibt. Die zweite Methode ist der direkte Blitztest. Bei dieser Prüfung werden die Bauteile in Hochspannungsprüfkammern platziert. In dieser Kammer wird ein künstlicher Blitzeffekt erzeugt. Untersuchen Sie die Schäden und Ausfälle.
10- Vereisung und gefrierender Regen
Wenn ein Flugzeug über eine Polarregion fliegt, sammelt sich Schnee auf der Oberfläche an. Dieses Eis kann Sensoren blockieren, das Gewicht erhöhen und den Auftrieb verringern. Außerdem kann es auch bewegliche Teile und Triebwerke einfrieren. Daher wird dieser Test durchgeführt, um die Leistung des Gefrierschutzsystems zu überprüfen. Aber wie führen die Ingenieure diesen Test durch? Im Grunde genommen verwenden sie Vereisungswindkanäle.
In diesen Tunneln wird Kunstschnee erzeugt, der gefrierenden Regen imitiert. Legen Sie also zunächst den Motor, die Sensoren und die Tragflächen für einige Stunden in diesen Tunnel. Untersuchen Sie danach die Eisbildung und Feuchtigkeit. Vergewissern Sie sich, dass die Sensoren und das elektrische System einwandfrei funktionieren. Außerdem wird so sichergestellt, dass das Eis nicht den Motor blockiert.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein DO-160 Pilztest?
Gummi- und Kunststoffteile sind anfälliger für Schimmel- und Pilzbefall. Die DO-160-Pilzprüfung stellt daher sicher, dass diese Teile Pilzbefall standhalten können. Zu diesem Zweck legen die Ingenieure die Bauteile in eine Kammer, die Pilzsporen enthält. Nach einiger Zeit werden die Auswirkungen der Pilze und die Funktionalität des Teils festgestellt.
Was passiert, wenn eine Komponente einen Test nicht besteht?
Wenn ein Bauteil den Test nicht besteht, wird es mit einer detaillierten Zusammenfassung, in der das Problem beschrieben wird, zur Wiederaufarbeitung geschickt. Die Hersteller überprüfen dann das Design und nehmen Änderungen vor, um die Haltbarkeit zu verbessern.
Wie lange dauert die Prüfung nach RTCA DO-160?
Die Dauer der RTCA DO-160-Prüfung hängt von der Art der verschiedenen Tests ab. Einige Tests liefern schnelle Ergebnisse, andere dauern Stunden bis Tage. Insgesamt dauert eine komplette Serie von RTCA DO-160 also einige Wochen bis einen Monat.
Abschluss
Die Prüfnorm RTCA DO-160 ist entscheidend für die Sicherheit von Flugzeugen. Diese Norm gewährleistet, dass alle Flugzeugteile sicher eingebaut werden können. Sie umfasst mehrere Prüfkategorien. In diesem Artikel habe ich diese Testreihen besprochen. Der Schocktest prüft zum Beispiel die Vibrationsfestigkeit einiger Komponenten.
Feuchtigkeits- und Feuchtigkeitstests prüfen die Korrosionsbeständigkeit von Metallteilen. Zusammengenommen gewährleisten diese zehn Prüfkategorien die Sicherheit aller Teile eines Flugzeugs. Ein Flugzeug kann schwerwiegende Probleme verursachen und Leben gefährden, wenn es nicht geprüft wird. In der Luft- und Raumfahrtindustrie müssen die Hersteller daher die Prüfnorm RTCA DO-160 einhalten.