Metodología para determinar envolvente operacional de peso y balance para Sky Airline (A320 FAM)

Abstract

En la presente memoria se buscó como objetivo principal la determinación de una metodología para desarrollar las envolventes operacionales de peso y balance de la actual flota de aeronaves (A320 FAM) de la aerolínea Sky Airline, la cual se divide en distintas configuraciones de peso. Para lo cual, se utilizó como base metodológica el “Ciclo Deming”, el cual cuenta de 4 grandes etapas (plan, do, check y act) y sirve como estrategia para el control de calidad. En la primera etapa, la cual corresponde a la planificación, se tuvo que dividir en 2 procesos de análisis distintos pero complementarios a su vez, el primero correspondiente a un análisis histórico de dos años de las operaciones de la aerolínea para determinar el comportamiento promedio de los pesos y centro de gravedad, y el segundo corresponde a un análisis de riesgos y seguridad operacional, el cual utiliza como input el primer análisis para la determinación de la probabilidad de ocurrencia de un evento “Tail Tipping”. En el análisis estadístico del presente estudio se pudo observar una tendencia de los datos a estar cerca del límite derecho de la envolvente operacional entregada por el fabricante de aeronaves AIRBUS, por ejemplo, para la configuración de peso WV005 se obtuvo el siguiente resultado promedio de las posiciones de centro de gravedad en los 3 momentos que la aeronave se encuentra más vulnerable: Donde el límite derecho, originario de la fábrica, se encuentra a solo 3,25 puntos de distancia del índice de gravedad para cuando el avión se encuentra sin combustible, 8,75 puntos para cuando esta con el peso de despegue (TOW) 3,5 puntos cuando se analizó el peso promedio de aterrizaje (LDW). Situación que se repite para las restantes 4 configuraciones de peso analizadas (WV002, WV003, WV006 y WV010). Para determinar y clasificar el riesgo que conlleva la materialización del efecto “Tail Tipping”, para el análisis de riesgos y seguridad operacional, se tuvo que analizar la probabilidad de ocurrencia de dicho evento junto con la severidad del mismo (ya que el riesgo es igual a la probabilidad por la severidad). En cuanto a la probabilidad, se obtuvo como resultado que es improbable que ocurra debido a que, si ocurrió en la industria, pero nunca en la aerolínea, obteniendo una clasificación numérica de 2. No obstante, la severidad resultante de un evento de estas características es peligrosa, ya que el daño a activos tangibles e intangibles son importantes y existen lesiones graves a personas, obteniendo una clasificación de B. Dando como resultado un riesgo tolerable (2B), pero que debe ser mitigado (en base a la guía de la OACI). Como medida de mitigación se aplicó una envolvente operacional más restrictiva que la actual y propia de la aerolínea, la cual, al tener un área más restringida de movimiento para el centro de gravedad, la aerolínea puede aumentar la seguridad de sus operaciones. Se aplicó el 20% de la diferencia entre los promedios de los centros de gravedad (obtenidos del análisis estadístico) y los límites laterales derechos de las actuales envolventes (entregados por el fabricante) como restricción.

In this report, the main objective was the determination of a methodology to develop the operational envelopes of weight and balance of the current fleet of aircraft (A320 FAM) of the Sky Airline airline, which is divided into different weight configurations. For which, the "Deming Cycle" was used as a methodological basis, which has 4 major stages (plan, do, check and act) and serves as a strategy for quality control. In the first stage, which corresponds to the planning, it had to be divided into 2 different but complementary analysis processes, the first corresponding to a two-year historical analysis of the airline's operations to determine the average behavior of the airline. the weights and center of gravity, and the second corresponds to a risk and safety analysis, which uses the first analysis as an imputation to determine the probability of occurrence of a "Tail Tipping" event. In the statistical analysis of the present study, we observed a tendency of the data to be near the right limit of the operational envelope delivered by the aircraft manufacturer AIRBUS, for example, for the WV005 weight configuration, the following average result was obtained. positions of center of gravity in the 3 moments that the aircraft is most vulnerable: Where the right limit, originating from the factory, is only 3,25 points away from the severity index for when the aircraft is without fuel, 8,75 points for when it is with the takeoff weight (TOW) and 3,5 points when analyzed the average landing weight (LDW). Situation that is repeated for the remaining 4 weight configurations analyzed (WV002, WV003, WV006 and WV010). To determine and classify the risk involved in the materialization of the "Tail Tipping" effect, for risk analysis and operational safety, the probability of occurrence of said event along with its severity (since that the risk is equal to probability by severity). As for the probability, it was obtained that it is unlikely to happen because, if it occurred in the industry, but never in the airline, obtaining a numerical classification of 2. However, the severity resulting from an event of these characteristics it is dangerous, since the damage to tangible and intangible assets are important and there are serious injuries to people, obtaining a classification of B. This results in a tolerable risk (2B), but it must be mitigated (based on the guidance of the ICAO). As a mitigation measure, an operational envelope was applied that was more restrictive than the airline's current one, which, by having a smaller area of movement for the center of gravity, the airline can increase the safety of its operations. 20% of the difference between the averages of the centers of gravity (obtained from the statistical analysis) and the right lateral limits of the current envelopes (delivered by the manufacturer) was applied as a restriction.