Welche Konstruktionsnormen werden verwendet, um die Überlebensfähigkeit der Passagiere im Falle einer Bruchlandung zu erhöhen?

In den USA hat die FAA keine Anforderungen an die Aufprallintegrität oder Sicherheit der Flugzeugzelle (und sie wurden dafür heftig kritisiert). Eine Crashanalyse wie bei Automobilen ist nicht erforderlich. Die einzige Anforderung ist die Sitzintegrität. Von 1988 bis 2009 hat die FAA schrittweise die Anforderung eingeführt, dass der Sitz und das Rückhaltesystem sicher bleiben müssen – von 9G auf 16G. New York Times

Dies ähnelt der Frage: "Warum haben Passagiere nicht die Möglichkeit, Schultergurte zu tragen?"

[Sicherheitsbericht]

Geschichte

Die Forschung zur Überlebensfähigkeit von Insassen bei einem Aufprall ist über ein halbes Jahrhundert alt, und in den 1950er Jahren wurden durch Colonel John Stapp ernsthafte Fortschritte im Wissen über dieses Thema erzielt. Er überstand erfolgreich eine Verzögerung von 46,2 g, wie in diesem Clip dokumentiert.

Oberst Stapp testete auch Beschleunigungen nach oben/unten. rückwärts und seitwärts. Aus diesem faszinierenden Artikel :

Stapps erstes Projekt war die Analyse von Flugzeugabstürzen, oder besser gesagt, warum Menschen in Flugzeugen abstürzten. Zu Beginn des Projekts entschieden Flugzeugingenieure und -konstrukteure in den Jahren vor und während des Zweiten Weltkriegs, dass Menschen bei maximal 18 G 3 überleben könnten . Flugzeugcockpits waren damals alle so konstruiert, dass sie 18G-Einschlägen standhalten, denn wenn die Person bereits tot war, warum sollte man dann in stärkere Materialien und strukturelle Unterstützung investieren? Wie diese Zahl erreicht wurde, warum, von wem usw., wurde von Stapp und seiner Gruppe sofort in Frage gestellt, die große Mengen von Unfallberichten sorgfältig überprüft hatten, die begannen, einige widersprüchliche Beweise gegen diese Zahl zu enthüllen.

Der Artikel stammt von der Motorsport Safety Foundation, und tatsächlich war es laut Wikipedia-Artikel Colonel Stapp

..Vorsitzender der jährlichen Stapp Car Crash Conference. Diese Veranstaltung trifft sich, um Autounfälle zu untersuchen und Wege zu finden, Autos sicherer zu machen. Darüber hinaus war Stapp Ehrenvorsitzender der Stapp Foundation, die von General Motors getragen wird und Stipendien für Studierende der Fahrzeugtechnik vergibt.

Fortschritte bei der Überlebensfähigkeit von Autounfällen wurden daher in der Militärluftfahrt begonnen, dann weiter vorangetrieben und in der Automobilindustrie angewendet. Die Zivilluftfahrt hinkte hinterher, teilweise erklärt durch die sehr wenigen Unfälle und den hohen Brandanteil an Bord nach Abstürzen: Passagiere, die den Absturz überlebten, starben dann im Feuer.

Die Überlebensfähigkeit bei Abstürzen wird auch in diesem Artikel des Flight Magazine von 1980 diskutiert , einschließlich der folgenden Tabelle, die zeigt, dass die Spezifikationen der zivilen Luftfahrt hinter den militärischen und flugmedizinischen Empfehlungen zurückblieben:

Zivilrechtliche Normen

Passagierflugzeuge, die vor 2009 hergestellt wurden, mussten die folgenden Sicherheitsstandards für Sitze und Sicherheitsgurte erfüllen:

1. 14 CFR 25.561 . Beschleunigungen, denen die Sitze standhalten müssen, demonstriert durch Versuche mit Dummys:
   • Aufwärts, 3,0 g
   • Vorwärts, 9,0 g
   • Seitlich 3,0 g auf der Flugzeugzelle und 4,0 g auf den Sitzen und ihren Befestigungen.
   • Abwärts, 6,0 g
   • Nach hinten, 1,5 g
2. 14 CFR 25.562 . Anforderungen an die Prüfung mit einer 170-lbs-Prüfpuppe und:
   • Nase nach unten 30º, maximale Bodenverzögerung > 14 g
   • Nasenhöhe, maximale Vorwärtsverzögerung > 16 g, gierte 10º, um die Fähigkeit der Sitzrückhaltevorrichtung zu demonstrieren, den Passagier erfolgreich zurückzuhalten, wenn Seitenkräfte wirken.
   • Maximale Aufprallkräfte für Becken, Kopf, Beine.
   • Anforderung, dass die Sitze am Ende der Tests befestigt bleiben müssen.
3. 14 CFR 121 . Unter A. Geschichte beschreibt der Text, welche Verbesserungen der Normen an den strukturellen Anforderungen an Sitze und Sitzrückhaltesysteme vorgenommen wurden.

   Mit der Änderung 25-64 wurden die Zertifizierungsstandards für den Insassenschutz bei Notlandungen in Flugzeugen der Transportkategorie von einem statischen Standard von nur 9 g auf einen verbesserten statischen Standard von 9 g und einen neuen dynamischen Standard von 16 g angehoben.

Nicht zivil, aber das Beste: Aircraft Crash Survival Design Guide , Link zum PDF des ersten von fünf Bänden, darauf hingewiesen von @Peter Kämpf

Forschungsprojekte

• Die hier diskutierte Cherry-Studie gab Empfehlungen für die Umsetzung von Maßnahmen und für weitere Studien.
• Die Studie des Europäischen Verkehrssicherheitsrats , die auf dem Cherry-Bericht aufbaut und zusätzliche Empfehlungen ausspricht. Die Studie nennt ihre Grenzen sehr deutlich, destilliert jedoch Methoden zur weiteren Verbesserung der Überlebensfähigkeit.
• Studien zum Einsatz von Airbags, wie hier erwähnt .