Marta Woch

MODIFIED HAGG & SANKEY METHOD TO ESTIMATE THE BALLISTIC BEHAVIOUR OF LIGHTWEIGHT METAL/COMPOSITE/CERAMIC ARMOUR AND A FUSELAGE SKIN OF AN AIRCRAFT

Hagg & Sankey method assesses the functionality of containment rings, which prevent perforation of an aircrafts elements from turbine engine disc fragments after disc burst. However, the method assumption was based on studies of mechanism of destruction of ballistic shields made of among others ceramics, by small arms bullets. The hard ceramic facing of the ballistic shield blunts the projectile and breaks up the projectiles hard core used for armour piercing. As an impact result, a conoid of finely pulverized ceramic dust is formed, absorbing energy in the formation process. The dust, containing the remnants of the projectiles energy hits the backing, but is now spread over a larger area. With backings made of fibre, energy is absorbed in stretching, breaking and delamination. With backings made of ductile metal, energy is absorbed in elastic deformation. Modification of the method consisted of taking into account the stratification of the ceramic-metal composite and the occurrence of an aircraft stiffened skin, in order to better assess the effectiveness of ballistic shields. The concept of estimating the resistance was based on the described destruction mechanism, where the object of analysis is a metal containment ring with an additional ceramic protective ballistic shield. A comparison of two scenarios- with and without an additional 2 mm aluminum alloy skin was taken into account. For this particular scenario, results were sufficient for both of the two analyzed endurance criteria.

Predictive Models for Transient Loads of the Vertical Stabilizer of an Aircraft developed using Canonican Correlation Analision

Abstract Knowledge about loads occurring in the structure during aircraft operation is vital from the point of view of the damage tolerance approach to aircraft design. In the best-life scenario, such information could be available from a network of sensors, e.g. strain gauges, installed in the aircraft structure to measure local stresses. However, operational loads monitoring (OLM) systems are still not widely applied. Instead, what is available is a set of flight parameters, which by the laws of inertia and aerodynamics help determine the dominant part of loads acting on a given element. This paper discusses the canonical correlation analysis (CCA) as a method for selecting the flight parameters used to predict aircraft loads. CCA allows for the identification of both different modes of stress distribution as well as flight parameters which are best suited for their prediction. The paper presents the application of this method to identify loads acting on the vertical stabilizer of an aircraft.

Reliability Analysis of Helicopter’s Supportingstracture with SSI and SST Models Used / Analiza Niezawodnościowa Struktury Nośnej Śmigłowca Modelami SSI Oraz SST

Abstract In this work, algorithms have been used to compare the methods for determining reliability of critical points. Generalized models Stress-Strength- Interference (SSI) and Stress-Strength-Time (SST) have been analyzed. Input to the algorithms, stress and strength were generated by using the Markov chain model based on actual flight records. With this approach methods of determining the reliability of critical points of a helicopter’s structure are justified. Streszczenie W pracy dokonano próby porównania algorytmów metod wyznaczania niezawodności punktów krytycznych. Poddano analizie modele Stress- Strength-Interference (SSI) oraz Stress-Strength-Time (SST), której celem było sprawdzenie zastosowań obydwu metod w rzeczywistych warunkach eksploatacji dla punktów krytycznych struktury nośnej śmigłowca. Dane wejściowe do algorytmów, czyli naprężenia w punkcie krytycznym struktury nośnej śmigłowca zostały wygenerowane przy użyciu łańcuchów Markowa bazujących na rzeczywistych zapisach z lotu. Dzięki takiemu podejściu metody wyznaczania niezawodności punktów krytycznych struktury helikoptera mają rzeczywiste podstawy.

Analysis and Comparison the Methods of Determining Reliability of Critical Points Helicopter Structure / Analiza I Porównanie Metod Wyznaczania Niezawodności Punktów Krytycznych Struktury Śmigłowca

Abstract In this work, algorithms have been used to compare the methods for determining reliability of critical points. Generalized models Stress-Strength- Interference (SSI) and Stress-Strength-Time (SST) have been analyzed. Input to the algorithms, stress and strength were generated by using the Markov chain model based on actual flight records. With this approach methods of determining the reliability of critical points of a helicopter’s structure are justified. Streszczenie W pracy tej dokonano próby porównania algorytmów metod wyznaczania niezawodności punktów krytycznych. Poddano analizie uogólnione modele Model Stress-Strength-Interference (SSI) oraz Stress-Strength-Time (SST). Dane wejściowe do algorytmów, czyli naprężenia i wytrzymałości zostały wygenerowane przy użyciu łańcuchów Markowa bazujących na rzeczywistych zapisach danych z lotu. Dzięki takiemu podejściu metody wyznaczania niezawodności punktów krytycznych struktury helikoptera mają rzeczywiste podstawy.

Combat survivability of helicopter/Analiza żywotności bojowej śmigłowca

Abstract The work provides a preliminary breakdown susceptibility analysis for a Mi-17 helicopter in combat conditions. An analysis of breakdown forms and consequences for helicopter sections and installations in battle conditions including probability of being shot down when hit was made. The article presents a theoretical outline for calculation methods on helicopter kill probability in case of being shot, depending on critical element configuration and number of hits. The probability figures have been calculated for a specific model describing a Mi-17 helicopter. As a result of the conducted analysis it was possible to determine, for a specified weapon caliber, probabilities and effects of receiving combat damage. These results can be used as a starting point for developing a new armed version of the helicopter. Streszczenie Celem pracy jest wstępna analiza podatności na uszkodzenia w warunkach bojowych śmigłowca Mi-17 dla wybranych scenariuszy oddziaływań bojowych. Została przedstawiona analiza postaci i skutków uszkodzeń zespołów i instalacji w warunkach bojowych z określeniem prawdopodobieństwa zestrzelenie śmigłowca pod warunkiem trafienia w niego. W niniejszej pracy przedstawiono zarys teoretyczny metod obliczania prawdopodobieństwa zestrzelenia statku powietrznego w zależności od konfiguracji elementów krytycznych oraz liczby postrzałów. Prawdopodobieństwa te zostały obliczone dla konkretnego modelu obrazującego śmigłowiec Mi-17. W wyniku przeprowadzonej analizy możliwe było, dla przyjętych środków rażenia, określenie ww. prawdopodobieństw i skutków uszkodzeń bojowych. Wyniki te mogą stanowić wyjściową bazę przy opracowywaniu nowej uzbrojonej wersji śmigłowca.

Reliability and risk analysis of trainer/Analiza niezawodności i ryzyka samolotu szkoleniowego

Abstract Exploitation of aircraft can be associated with risk of sustaining air accidents. The risk reduction is possible as a result of an analysis, portraying the most dangerous incidents and undesired events. In this paper the reliability based on events that occurred during the current exploitation of trainers variant PZL-130 Orlik TC-I and PZL-130 Orlik TC-II was determined. From among all the events, ones characterized by the greatest likelihood of occurrence were selected. The probability of occurrence and the average time to undesired event were calculated. Then, a graph showing the most likely categories of results of undesired events that may occur during one fly was developed. The graph allowed for determining events associated with the highest risk of accident occurrence. Lower incidence of these events, or limitation of their consequences decrease the risk associated with the Exploitation of trainers PZL-130 Orlik TC-I and PZL-130 Orlik TC-II. Streszczenie Z eksploatacją statków powietrznych wiąże się ryzyko wystąpienia wypadków lotniczych. Zmniejszenie ryzyka jest możliwe po dokonaniu jego analizy, która wskazuje najbardziej niepożądane niebezpieczne zdarzenia. W niniejszej pracy dokonano wyznaczenia niezawodności na podstawie zdarzeń, które wystąpiły podczas dotychczasowej eksploatacji samolotów szkoleniowo-treningowych typu PZL-130 Orlik TC-I oraz PZL-130 Orlik TC-II. Obliczono prawdopodobieństwo ich wystąpienia oraz średni czas do pojawienia się zdarzenia niepożądanego. Wyselekcjonowano spośród wszystkich zdarzeń te, które charakteryzowały się największym prawdopodobieństwem wystąpienia. Następnie opracowano wykres przedstawiający najbardziej prawdopodobne skutki po wystąpieniu zdarzenia niepożądanego, jakie mogą wystąpić w czasie jednego lotu. Wykres ten pozwolił określić zdarzenia, z którymi wiąże się największe ryzyko wystąpienia wypadków lotniczych. Zmniejszenie częstości występowania takich zdarzeń lub ograniczenie ich skutków zmniejszy ryzyko związane z eksploatacją samolotów szkoleniowo-treningowych typu PZL-130 Orlik TC-I oraz PZL-130 Orlik TC-II.