“Functional Check Flight” (FCF)
1988? Μπορεί! …κοντά μεσημέρι σε δοκιμαστική πτήση “Functional Check Flight” (FCF) με το τετρακινητήριο C-130 Hercules πάνω απ τα Σκούρτα στα 3.000 πόδια με σκοπό να δοκιμάσουμε τον #4 ελικο-στροβιλοκινητήρα (turboprop) των 5.000 ίππων στο δεξί φτερό αν θυμάμαι καλά. Η δοκιμή περιελάβανε μια συγκεκριμένη συμπεριφορά της ενός τόνου έλικας που περιστρεφόταν στις 1.000 στροφές. Θα προσποιούμασταν ότι ο κινητήρας σβήνει (μειώνοντας το καύσιμο βαθμιαία στον κινητήρα) ώστε να δούμε αν η έλικα -που πια παρασυρόμενη απ την ταχύτητα της πτήσης σαν ανεμογεννήτρια) κι όχι απ’ τον φτωχό τον κινητήρα, θα έδινε ένα σήμα απαραίτητο για την ασφάλεια της πτήσης. Τελικά το τεστ δεν πήγε καλά γιατί δεν μας έδωσε το σήμα και έτσι στρέψαμε για το αεροδρόμιο Ελευσίνας με τον κινητήρα σβησμένο. Κοντά στην τελική για προσγείωση ξαφνικά και χωρίς άλλη προειδοποίηση μας έσβησε και ο διπλανός κινητήρας ο ...#3!
Τελικά προσγειωθήκαμε με δυο κινητήρες απ’ το αριστερό φτερό μόνο και όλα καλά! Νομίζω πως ήταν και το μοναδικό γεγονός απώλειας δύο κινητήρων στην Μοίρα. Το θέμα αποτέλεσε διερεύνηση κλπ. κλπ. αλλά εδώ θέλω να αναφερθώ με την ευκαιρία της ανάμνησης στην ομορφιά των δοκιμαστικών πτήσεων. Αντέχετε? Πάμε λοιπόν ...
Δοκιμαστική πτήση “Flight Test” (FT)
Υπάρχουν διάφορα ήδη δοκιμαστικών πτήσεων όπου πάντα η μεθοδικότητα, η συστηματική προσέγγιση αλλά και η προσεκτική εφαρμογή προδιαγεγραμμένων οδηγιών και τεχνικών είναι κυρίαρχα συστατικά. Οι μέθοδοι δοκιμαστικών πτήσεων περιγράφονται πρώτα σε όρους “φιλοσοφικούς” σε κλασική επιστημονική βάση και κατόπιν με όρους λεπτομερείς ανάλογα με την ειδική περίπτωση - ανάγκη που εξετάζεται. Η θεμελιώδης αρχή δοκιμής καλείται Τεχνική Δοκιμαστικής Πτήσης “Flight Test Techniques ή (FTT), που εμπεριέχει τις τυπικές μεθόδους καταγραφής δεδομένων. Η δοκιμαστική πτήση περιλαμβάνει βεβαίως και κατάλληλο προσωπικό από διάφορες περιοχές επιστήμης και τεχνικής των οποίων ο ρόλος και υπευθυνότητες επίσης είναι απολύτως προκαθορισμένα. Στο τέλος η ασφάλεια της δοκιμαστικής πτήσης και του εμπλεκόμενου ρίσκου αναλύεται μαζί με την διαδικασία διαχείρισης του ρίσκου.
Τι είναι δοκιμαστική πτήση?
Στη λαϊκή αντίληψη ίσως φαντάζει συνθήκη σχεδόν “κορώνα – γράμματα” αλλά τίποτα πιο αναληθές. Όταν εκτελεστεί σωστά, η δοκιμαστική πτήση είναι προϊόν ακριβούς και προσεκτικού επιστημονικού σχεδιασμού όπου το ατύχημα ελαχιστοποιείται όσο είναι δυνατόν. Αν η δοκιμαστική πτήση πάει καλά μπορεί να ήταν προβλέψιμη και χωρίς δυσάρεστες εκπλήξεις και κάποιοι να την χαρακτηρίσουν και ρουτίνα. Σε κάθε περίπτωση όμως, ακόμη και η πιο συνήθης δοκιμή έχει μια δόση ενθουσιασμού και αγωνίας - ανυπομονησίας για την μετατροπή θεωριών και εξισώσεων σε πραγματική πτήση!
Το Αεροδιαστημικό όχημα είτε πρόκειται για αεροσκάφος ή διαστημόπλοιο συντίθενται από τα πιο περίπλοκα συστήματα και μηχανές που μπορεί να παράγει ο ανθρώπινος νους. Ανεξάρτητα από όλες τις σύγχρονες θεωρίες και υπολογιστικές ικανότητες, απολύτως προβλέψιμη συμπεριφορά των πτητικών χαρακτηριστικών ενός νέου οχήματος ΔΕΝ είναι δυνατή. Δοκιμαστικές πτήσεις είναι απαραίτητες να προσδιοριστούν τα πτητικά χαρακτηριστικά σε πραγματικές συνθήκες περιβάλλοντος. Αυτό το τελευταίο στάδιο σχεδίασης και κατασκευής θα δώσει δεδομένα που θα συγκριθούν με τις ζητούμενες προδιαγραφές που θα ικανοποιήσουν ή αλλαγές θα ακολουθήσουν και ο κύκλος θα επαναληφθεί μέχρι αποδοχής συχνά με συμβιβασμούς. Όπως αναφέρθηκε η δοκιμή περιλαμβάνει ομάδες με ειδικότητες πιλότων, μηχανικών, τεχνικών και άλλο προσωπικό υποστήριξης. Ιδιαίτερα το τεχνικό προσωπικό διαθέτει μέγιστη δυνατόν επάρκεια σε χώρους όπως αεροδυναμική, έλεγχος – ευστάθεια, δομική, λήψη αξιολόγηση ενδείξεων, ηλεκτρονικά και άλλα. Οι καταγραφείς δεδομένων συχνά αποτελούν όχι απλά όργανα αλλά κιβώτια ολόκληρα μηχανισμών μέτρησης. Οι μετρήσεις επίσης μεταδίδονται τηλεμετρικά στο έδαφος για επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο.
Τύποι δοκιμαστικών πτήσεων
Η κοινή αντίληψη είναι πως η πρώτη πτήση ενός νέου αεροσκάφους είναι και ο ορισμός της δοκιμαστικής πτήσης αλλά όχι! Ανάλογα με τις ανάγκες διακρίνουμε δοκιμαστικές πτήσεις για πειραματικά οχήματα, Νηολόγησης, παραγωγή, ανάπτυξη συστημάτων και Δοκιμαστική πτήση λόγω συντήρησης (που είναι και οι κατ-εξοχήν δοκιμαστικές πτήσεις που πραγματοποιούνται εν Ελλάδι σε Πολεμική και πολιτική Αεροπορία). Επίσης έχουμε δοκιμαστικές πτήσεις για καθαρή έρευνα.
Δοκιμαστικές πτήσεις Πειραματικών Οχημάτων: Πρώτες Πτήσεις ενός πρωτότυπου οχήματος και ο προσδιορισμός του φακέλου πτήσης και ορίων του. Ακόμη πτήσεις και εκτεταμένες μεγάλες τροποποιήσεις υφιστάμενων μοντέλων.
Δοκιμαστικές πτήσεις Νηολόγησης: Δοκιμές εντός των δυνατοτήτων του για να διαπιστωθεί πως δεν αποκλίνουν απ τις πιστοποιημένες στον τύπο, για αξιοπιστία συστημάτων και παρελκομένων, για συμμόρφωση προδιαγραφών προς τις κυβερνητική - ομοσπονδιακή νομοθεσία όπως για παράδειγμα για τα αεροσκάφη σταθερών πτερύγων η πιο συνήθης δοκιμαστική πτήση για σύγκριση με κώδικα Code of Federal Regulations (CFR) Part 23, “Airworthiness Standards for Normal, Utility, Acrobatic and Commuter Airplanes,” and Part 25, “Airworthiness Standards forTransport Category Airplanes.”
Δοκιμαστικές πτήσεις παραγωγής: Πτήσεις για νέο-κατασκευασμένο αεροπλάνο μετά από την πειραματική πτήση προκειμένου να διαπιστωθεί συμμόρφωση των πτητικών και λειτουργικών του χαρακτηριστικών με τον εγκεκριμένο τύπο αρχικής έγκρισης απ την Υπηρεσία Πολιτικής Αεροπορίας.
Δοκιμαστικές πτήσεις συστημάτων: Εκτελούνται προκειμένου να διαπιστωθεί η λειτουργικότητα και η ασφάλεια νέων αναπτυσσόμενων συστημάτων ή μεγάλων τροποποιήσεων πχ σε Avionics.
Δοκιμαστικές πτήσεις λόγω Συντήρησης ή Λειτουργικές Δοκιμαστικές Πτήσης “Maintenance flight test” ή “functional check flights” (FCFs): Πτήσεις μετά από προγραμματισμένη ή απρογραμμάτιστη συντήρηση. Πχ Αντικατάσταση κινητήρος.
Δοκιμαστικές πτήσεις ανάπτυξης και αξιολόγησης: Για την ποσοτική ανάλυση και δυναμική της πτήσης ή αλλιώς να διαπιστωθεί ...”Πως πετάει” Ναι! ...μιλάμε για επιδόσεις και ποιότητα πτήσης. Για παράδειγμα ο πιλότος εκτελεί αυτό καλείται δοκιμή ανοιχτού βρόγχου “Open loop test”. Σε αυτό ο πιλότος εισάγει μια εντολή στο σύστημα ελέγχου πτήσης (με απλά λόγια τραβάει μια μπαστουνιά στο πηδάλιο κλίσης για παράδειγμα) και καταγράφεται η αντίδραση του οχήματος χωρίς ο πιλότος να πειράξει τα πηδάλια άλλο.
Δοκιμαστικές πτήσεις αποστολών και αξιολόγησης: Το αεροσκάφος εκτελεί πτήσεις σαν να μην ήταν δοκιμές αλλά πραγματικά δρομολόγια ή αποστολές πολεμικές. Και η συντήρηση επίσης εκτελείται όπως στην καθημερινή ρουτίνα. Έτσι αξιολογούνται και δοκιμάζονται ...αξιοπιστία, συντηρησιμότητα και διαθεσιμότητα και σε διάφορα περιβάλλοντα του πλανήτη. Σε αντίθεση δε με την συμπεριφορά “Open loop” που αναφέρθηκε πιο πάνω, τώρα εξετάζεται και σε “Closed loop” δηλαδή ο πιλότος δίνει εντολή σε ένα σύστημα, το σύστημα απαντά και ο πιλότος διορθώνει ανάλογα με την επιθυμία του. Αν και όλα τα παραπάνω τεστ φαίνονται ξεχωριστά και διακριτά συχνά εκτελούνται σε συνδυασμό.
Ποιος εκτελεί δοκιμαστική πτήση?
Δοκιμαστικές πτήσεις οργανώνουν μεγάλες ή μικρές αεροδιαστημικές επιχειρήσεις, ένοπλες δυνάμεις και κυβερνητικοί οργανισμοί. Δοκιμαστική πτήση ακόμη μπορεί να κάνει και ένα φυσικό πρόσωπο για το νέο πειραματικό του αεροπλανάκι. Κυβερνητικοί οργανισμοί συνήθως συνεργάζονται με την Πολιτική υπηρεσία (FAA, CAA, EASA) για να εξασφαλίσουν πως οι κανονισμοί τηρήθηκαν. Οι US military έχουν μονάδες δοκιμαστικών πτήσεων όπως στην βάση Edwards, California, και Eglin, Florida και αλλού.
Που κάποιος - κάποια σπουδάζει την δοκιμή πτήσης?
Διάφορα κέντρα εκπαίδευσης υπάρχουν διεθνώς και μεγάλες εταιρίες εκπαιδεύουν δικό τους προσωπικό σε εγκαταστάσεις τους. Υπάρχουν τυποποιημένες σχολές για δοκιμαστές πιλότους και Ιπταμένους Μηχανικούς που απαιτούν ακαδημαϊκές σπουδές (σε περιβάλλον “Aerospace Engineering” διάρκειας χρόνου με πτήσεις. Παράδειγμα ... Empire Test Pilot School, Boscombe Down, Wiltshire, England - International Test Pilot School (civilian), Woodford, England, and London, Ontario, Canada - L’Ecole du Personnel Navigant d’Essais et de Reception (EPNER), French Test Pilot School, - National Test Pilot School (civilian), Mojave, California, USA - US Air Force Test Pilot School, Edwards, California, USA Και αλλού!
Τα “X-Planes”
Οι δοκιμαστικές πτήσεις έχουν μακρά ιστορία ιδιαίτερα στις ΗΠΑ αρχίζοντας από το Wright Flyer I από τους αδελφούς Wright. Στην εξέλιξη και όσο οι δοκιμαστικές πτήσεις άρχισαν να τυποποιούνται ιδιαίτερη σήμανση διέκρινε τα οχήματα πρώτης κοπής ξεκινώντας από το Bell X-1 και έτσι το “X-plane” έγινε συνώνυμο των πειραματικών αεροσκαφών των ΗΠΑ. Πολλά απ ο τα πρώτα X-planes ήταν πυραυλοκίνητα με σκοπό να εξερευνήσουν την ανώτερη ατμόσφαιρα σε υψηλές ταχύτητες. Φυσικά και περιέλαβε και ελικοφόρα, μη επανδρωμένα ή καθέτου απογείωσης κλπ. Μπορώ να μετρήσω μέχρι και 60 X-planes με τελευταίο το Χ-57!
Ευχαριστώ πάλι για την παρεούλα, ευπρόσδεκτα τα σχόλια σας και για τους “εκλεκτούς” καλές δοκιμαστικές αλλά και συνήθεις πτήσεις!!