Betriebsstoßtest — RTCA DO-160 Teil 7

Was ist Operational Shock?

Dieser Test wird im Rahmen von Kapitel 7 („Operational Shocks and Crash Safety“) der RTCA DO-160-Norm „Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment“ durchgeführt, um die Widerstandsfähigkeit der Ausrüstung gegenüber Stößen zu bewerten, denen sie während des normalen Betriebs ausgesetzt ist. DO-160 ist der exakt gleiche Text wie EUROCAE ED-14 und wird von der ISO als ISO 7137 anerkannt.

Zweck von Operational Shock

Ziel ist es, zu bescheinigen, dass Luftfahrtausrüstung die Anforderungen hinsichtlich der Beurteilung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen erfüllt, denen die Ausrüstung während des normalen Betriebs unter Flug- und Bodenbedingungen ausgesetzt ist, und die Ausrüstungsqualifizierung abzuschließen.

Bei welchen Produkten wird Operational Shock angewendet?

Avionikeinheiten und Displays
Elektronische Ausrüstung an Bord
Kommunikations- und Navigationsgeräte
Kabinen- und Laderaumausstattung
Sensoren und Aktoren

In welchen Branchen wird Operational Shock eingesetzt?

Luft- und RaumfahrtRaumVerteidigungElektronik

Normen zu Operational Shock

RTCA DO-160Umgebungsbedingungen und Prüfmethoden in Luftfahrtgeräten prüfen
EUROCAE ED-14
ISO 7137

Prüfbedingungen für Operational Shock

Schlagform: Im Standard definierter Endspitzen-Sägezahn
Spitzenbeschleunigung und -dauer: Nach Kategorie definiert
Anzahl der Schocks: Definierte Anzahl von Punkten in jeder Achse und Richtung
Betriebszustand: Ausrüstung in funktionstüchtigem Zustand

Prüfgerät für Operational Shock

Schocktestmaschine
Beschleunigungsmesser und Stoßanalyse
Montagevorrichtung
Funktionsüberwachung

Probenanforderungen für Operational Shock

Die Montagevorrichtung muss eine Flugzeugmontage darstellen
Eine Funktionsüberwachung muss eingerichtet sein
Vor dem Test muss die Funktion überprüft werden

Dauer von Operational Shock

In der Regel einen halben bis einen Arbeitstag.

Ablauf von Operational Shock

1Darbe parametreleri belirlenir.
2Die Probe wird auf der Vorrichtung montiert.
3In jeder Achse und Richtung werden Impulse angelegt.
4Die Funktion wird während des Aufpralls überwacht.
5Es wird eine Sichtprüfung durchgeführt.

Annahmekriterien für Operational Shock

Das Akzeptanzkriterium ist die fortgesetzte Funktion während und nach Stößen.

Auswertung der Ergebnisse

Der Betriebsstoß wird getrennt vom Crash-Sicherheitstest bewertet; Sie werden beide im selben Abschnitt definiert.

Prüfbericht zu Operational Shock

Angewandte Norm, Revision und Teil 7
Ausgewählte Gerätekategorie und Begründung
Angewandte Bedingungen und Messergebnisse
Methode und Beobachtungen zur Funktionsüberwachung
Eintrag im Umweltqualifikationsformular (DO-160 Umweltqualifikationsformular).

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Luft- und Raumfahrtprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Operational Shock gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Luft- und Raumfahrtprüfungen zeigen, dass die Ausrüstung in der Flugumgebung weiterhin funktioniert, und liefern Nachweise für die Lufttüchtigkeitsakte. In dieser Familie ist die akzeptable Ausfallwahrscheinlichkeit um mehrere Größenordnungen niedriger als in anderen Branchen; dies bestimmt unmittelbar den Prüfumfang und den Zertifizierungsaufwand.

Das markanteste Merkmal des Bereichs ist die RÜCKVERFOLGBARKEIT. Aus welcher Schmelze ein Flugzeugteil stammt, in welchem Wärmebehandlungsofen und mit welchem Zyklus es bearbeitet wurde, welcher Schweißer geschweißt hat und welcher Prüfer es abgenommen hat, wird alles erfasst. Der Prüfbericht ist ein Glied dieser Kette; ist die Kette unterbrochen, hat der Bericht für sich allein keinen Wert.

Die Umweltqualifikation erfolgt nach RTCA DO-160, wobei die Kategorien je nach EINBAUORT der Ausrüstung im Flugzeug gewählt werden. Ein am Cockpitpaneel montiertes Gerät und ein im Flügel montiertes Gerät durchlaufen denselben Abschnitt in unterschiedlichen Kategorien. Beim Lesen eines DO-160-Berichts ist es daher wesentlich zu wissen, welche Abschnitte in welchen Kategorien angewendet wurden.

Auf der Seite von Software und komplexer Hardware ändert sich der Ansatz vollständig: Der Nachweis ist nicht die Prüfung, sondern die PROZESSSICHERUNG. DO-178C für Software und DO-254 für komplexe elektronische Hardware legen fest, wie der Entwicklungsprozess ablaufen soll und welche Nachweise zu erbringen sind. Jeder Schritt, von der Anforderung über den Code bis zum Codetest und zur Abdeckungsanalyse, muss rückverfolgbar sein. Das Testen einer Software macht sie nicht zertifizierbar; das tut die Prozessdokumentation.

Auf der Seite von Material und Sonderprozessen gilt ein eigenständiges Regelwerk. AWS D17.1 wird für Schweißen, SAE AMS 2750 für Pyrometrie bei der Wärmebehandlung und NAS 410 für Personal der zerstörungsfreien Prüfung verwendet. Für Sonderprozesse (Wärmebehandlung, Beschichtung, Schweißen, NDT, Kleben) ist die NADCAP-Akkreditierung in der Lieferkette faktisch verpflichtend; ohne NADCAP ist es nicht möglich, Teile an viele OEMs zu verkaufen.

Auf der Seite des Qualitätsmanagementsystems wird die Normenreihe AS/EN 9100 verwendet: 9100 für Hersteller, 9110 für Instandhaltungsbetriebe und 9120 für Händler. Ohne diese Zertifikate ist der Einstieg in die Luft- und Raumfahrt-Lieferkette praktisch unmöglich, und die Audits sind deutlich detaillierter als in anderen Branchen.

Das Risiko gefälschter Teile ist ein für den Bereich eigentümliches Thema. Zur Erkennung gefälschter oder wiederaufbereiteter Teile in der Lieferkette elektronischer Bauteile werden eigene Normen und Prüfmethoden (Sichtprüfung, Röntgen, Dekapsulierung und Untersuchung der inneren Struktur, XRF) eingesetzt.

Weltraumanwendungen bringen weitere Ebenen mit sich: Ausgasung im Vakuum, Strahlungsbeständigkeit, langandauernde Thermovakuumzyklen und die Bewertung von Single-Event-Effekten.

Methodengruppen in diesem Bereich

Umweltqualifikation
RTCA-DO-160-Abschnitte: Temperatur und Höhe, Vibration, Stoß, Feuchtigkeit, Sand und Staub, Pilzbefall, Salznebel, Flüssigkeitsempfindlichkeit, Vereisung, Blitzschlag.
Elektromagnetisch
Die EMV-Abschnitte von DO-160; MIL-STD-461 und MIL-STD-704 zu Leistungsmerkmalen auf militärischen Plattformen.
Software- und Hardware-Absicherung
DO-178C Software-Lebenszyklus und DO-254 Hardware-Entwurfsabsicherungsnachweise; Anforderungsrückverfolgbarkeit und Abdeckungsanalyse.
Werkstoffe und Schweißen
Schweißnachweis nach AWS D17.1, mechanische Werkstoffprüfung, Metallografie und zerstörungsfreie Prüfung.
Kontrolle besonderer Prozesse
SAE AMS 2750 Pyrometrie, Verifizierung von Beschichtungs- und Wärmebehandlungsprozessen, Vorbereitung auf NADCAP-Audits.
Weltraumumgebung
Thermovakuumzyklen, Ausgasung, Strahlungstoleranz und akustische/Vibrations-Qualifikation.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Es gibt kein Dokument namens „DO-160-Zertifikat"; DO-160 ist eine Prüfspezifikation, deren Ergebnis ein Qualifikationsbericht ist.
Die Auswahl der Abschnitte und Kategorien ergibt sich aus der Gerätespezifikation des Kunden; das Labor kann diese Auswahl nicht eigenständig treffen.
DO-178C und DO-254 können nicht allein durch Prüfung erfüllt werden; der Nachweis ist die Rückverfolgbarkeit des Entwicklungsprozesses.
Ein AS9100-Zertifikat ist keine Produktzulassung; es ist ein Qualitätsmanagementzertifikat, die Teilezulassung läuft separat.
Bei besonderen Prozessen wird ohne NADCAP durchgeführte Arbeit in der Lieferkette nicht akzeptiert, selbst wenn sie technisch korrekt ist.
MIL-STD-810 und DO-160 werden oft verwechselt: die eine ist eine militärische, die andere eine zivile Luftfahrtspezifikation, und ihre Profile unterscheiden sich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Lufttüchtigkeit und TSO/ETSO-Unterlagen
Eintritt in die Luft- und Raumfahrt-Lieferkette und Lieferantenfreigabe
Freigabe besonderer Prozesse und NADCAP-Vorbereitung
Ermittlung der Auswirkung einer Konstruktionsänderung auf die Qualifikation
Management des Risikos gefälschter Teile und Bauteilverifizierung

Häufige Fragen zu Operational Shock

Wie wird die Gerätekategorie bestimmt?

Die Auswahl der Kategorie richtet sich nach dem Montageort der Ausrüstung am Flugzeug (unter Druck stehender/druckloser, beheizter/unbeheizter Bereich) und dem Flugzeugtyp. Die Auswahl der Kategorie bestimmt direkt die Testbedingungen und wird im Qualifikationsformular angegeben.

Gibt es einen Unterschied zwischen DO-160 und ED-14?

Nein. RTCA DO-160 und EUROCAE ED-14 sind genau derselbe Text; die beiden gelten als gleichwertig.

Operational Shock