Czym jest ciało obce (FOD)?

Ciało obce (FOD) to nieożywiony przedmiot w polu ruchu naziemnego, który nie ma funkcji operacyjnej ani lotniczej i może zagrażać statkom powietrznym.

Definicja

ICAO Załącznik 14 i EASA używają tych samych słów w definicji. Przedmiot musi być nieożywiony, musi leżeć w polu ruchu naziemnego i nie może mieć funkcji operacyjnej ani lotniczej.

FAA używa szerszych słów. AC 150/5210-24A definiuje FOD jako każdy przedmiot, żywy lub nie, w nieodpowiednim miejscu w otoczeniu lotniska. Przedmiot musi mieć zdolność zranienia personelu lotniska lub przewoźnika lotniczego i uszkodzenia statków. Według słów ICAO i EASA żywe zwierzę to zagrożenie ze strony dzikiej zwierzyny. Według słów FAA żywe zwierzę może być FOD. AC zaleca, aby martwą dziką zwierzynę lepiej obsługiwać w programie FOD, a żywą w programie zagrożenia ze strony dzikiej zwierzyny. Oba programy nakładają się, gdy statki zderzają się z dziką zwierzyną.

FOD i uszkodzenie od ciała obcego

Oba terminy nie są tym samym. Foreign object debris to przedmiot. Foreign object damage to szkoda, którą przedmiot wyrządza. AC 150/5210-24A definiuje uszkodzenie od FOD jako każde uszkodzenie spowodowane przez ciało obce, które można wyrazić w kategoriach fizycznych lub ekonomicznych. AC mówi, że litery FOD odnoszą się wyłącznie do odpadu. Starsza AC 150/5220-24 z 2009 roku wymienia FOD jako „foreign object debris” albo „foreign object damage”.

Typy FOD

FOD może być dowolnym materiałem, w dowolnym kolorze i rozmiarze. Wykazy typowego FOD według EASA i FAA są zgodne, a nie są kompletne:

• śruby i nity statków oraz silników (nakrętki, śruby, podkładki, drut zabezpieczający)
• części statków (korki wlewów paliwa, fragmenty podwozia, wskaźniki poziomu oleju, blachy, klapy luków, fragmenty opon)
• narzędzia mechaników
• zaopatrzenie cateringowe
• przedmioty osobiste (plakietki, długopisy, zawieszki na bagaż, puszki po napojach)
• elementy z płyty postojowej (odpady papierowe i plastikowe z cateringu i palet ładunkowych, części bagażu, odpady ze sprzętu płytowego)
• materiały z drogi startowej i drogi kołowania (kawałki betonu i asfaltu, gumowe materiały uszczelniające szczeliny, odpryski farby)
• odpady budowlane (drewno, kamienie, elementy złączne, przedmioty metalowe)
• tworzywa sztuczne i polietylen
• materiały naturalne (fragmenty roślin, martwa dzika zwierzyna, popiół wulkaniczny)

AC 150/5210-24A wymienia też zanieczyszczenia z warunków zimowych (śnieg i lód). Powołuje się na roczne badanie lotniska z warsztatów EUROCONTROL z 2008 roku. W tym badaniu ponad 60 procent znanych przedmiotów FOD stanowił metal, a 18 procent gumę. Ciemne przedmioty stanowiły prawie 50 procent. AC 150/5220-24 mówi, że typowy FOD może mieć 1 cal na 1 cal (3 cm na 3 cm) lub mniej.

Skąd bierze się FOD

Wskazówki EASA wymieniają źródła. FOD może pochodzić od personelu, z infrastruktury lotniska (nawierzchni, świateł i znaków), ze środowiska (wiatr i ulewny deszcz), od statków powietrznych, pojazdów i innego sprzętu. Wskazówki podają przykłady:

• Obsługa i konserwacja statków powietrznych zostawiają na płycie nity, śruby, narzędzia, odpady z kabiny i drobne części bagażu.
• Obszary ładunkowe uwalniają taśmy mocujące ładunek i folię z tworzyw sztucznych.
• Budowa wnosi na pole ruchu naziemnego kamienie, narzędzia i części pojazdów.
• Pojazdy przenoszą na nawierzchnię na oponach błoto i luźne kamienie.
• Koszenie trawy narusza roślinność i glebę przy nawierzchni.
• Tereny trawiaste, rowy i ogrodzenia zbierają lekkie odpady, które wiatr może zdmuchnąć z powrotem na nawierzchnię.

FAA dodaje ruch od strumienia odrzutowego i pogodę. Silniki skrzydłowe zrzucają luźny materiał z poboczy na pas startowy. Wiatr zdmuchuje piasek i plastikowe torby na obszar lotniskowy. Deszcz i odwodnienie niosą błoto i kamyki. AC mówi, że FOD jest często powszechniejszy, gdy zaczyna się budowa. Mówi też, że FOD może być powszechniejszy zimą, gdy cykle zamarzania i rozmarzania pękają starzejącą się nawierzchnię.

Nawierzchnia jako źródło

Sama nawierzchnia może wytwarzać FOD. Wskazówki EASA mówią, że pogarszające się nawierzchnie wykazują odpryskiwanie lub pęknięcia, a kawałki betonu mogą się oderwać. Dodają, że nawierzchnie asfaltowe i betonowe mogą być najczęstszym źródłem FOD na lotnisku. AC 150/5210-24A mówi to samo. Dodaje, że badania pokazują, iż szczeliny i pęknięcia nawierzchni są głównym źródłem ciał obcych, które pochłaniają silniki.

Podręczniki FAA PAVER oceniają to według rodzaju uszkodzenia i stopnia nasilenia. Wykruszanie (raveling) to odrywanie grubych cząstek kruszywa z powierzchni. Podręcznik liczy brakujące cząstki na reprezentatywnym obszarze 1 jarda kwadratowego (1 metra kwadratowego) gęstej mieszanki:

Inne uszkodzenia też mają ocenę potencjału FOD. Przy wysokim nasileniu spękania typu alligator mają kawałki, które rozchwiewają się pod ruchem i mogą spowodować FOD. Zamiatanie usuwa kawałki, które już się poluzowały. Przy wysokim nasileniu łuszczenie betonu dalej wytwarza FOD i samo rutynowe zamiatanie nie wystarcza.

AC 150/5380-6C opisuje ten problem. Uszkodzenia nawierzchni mogą wytwarzać luźny materiał, który uderza w śmigła lub wpada do silników odrzutowych. Każda kontrola nawierzchni powinna uwzględniać FOD. Wskazówki EASA wymagają szczególnej uwagi przy czyszczeniu pęknięć i szczelin nawierzchni.

Jakie szkody wyrządza FOD

AC 150/5210-24A wymienia rodzaje szkód. FOD może przeciąć opony statku. Silniki mogą go wciągnąć. Może utknąć w mechanizmach wpływających na operacje lotnicze. Strumień odrzutowy może z dużą prędkością rzucić FOD na ludzi i ich zranić. AC 150/5380-6C dodaje, że FOD może spowodować szkody, których nikt nie widzi, co czyni statek niebezpiecznym w eksploatacji. Część pasa startowego, z której startują statki, to miejsce, gdzie odlatujące statki są najbardziej narażone na uszkodzenie od FOD.

Konkretne zdarzenie

25 lipca 2000 roku Concorde F-BTSC najechał na metalowy pasek podczas biegu startowego na paryskim lotnisku Charles de Gaulle. Pasek pochodził z innego statku powietrznego. Miał 435 mm długości i 1,4 mm grubości. Drugi raport tymczasowy BEA opisuje, jak pasek przeciął oponę, a odłamki opony przebiły zbiornik paliwa w skrzydle. Potem wybuchł pożar i statek się rozbił.

Jak lotniska znajdują FOD

Znajdowanie FOD zaczyna się od kontroli. ICAO Załącznik 14, punkt 10.2.1, wymaga, aby nawierzchnie pola ruchu naziemnego były kontrolowane i monitorowane w ramach programu utrzymania. Celem jest unikanie i usuwanie FOD. Dopuszczalne środki zgodności EASA dodają te kroki:

• okresowe kontrole piesze, także obszarów, do których pojazdy nie mogą dojechać, na przykład trawników
• dodatkowe kontrole na terenach budowy, po wypadkach lub incydentach, po wylaniu materiałów i w ekstremalnej pogodzie
• kontrola każdego stanowiska postojowego statku przed przylotem i przed odlotem
• zapis źródła i miejsca każdego przedmiotu FOD
• nawyk sprzątania na bieżąco dla całego personelu oraz dodatkowe światła na pojazdach w nocy

AC 150/5210-24A podaje więcej szczegółów dla pasów startowych. Najskuteczniejsza kontrola pasa startowego używa dwóch lub więcej przejazdów, które zmniejszają szerokość, jaką inspektor musi sprawdzić. Przy jednym przejeździe inspektor jedzie, gdy to praktyczne, pod prąd względem lądujących statków, z włączonym kogutem i reflektorami. Inspektorzy sprawdzają też krótkie drogi kołowania, bo ludzie często je pomijają. Niektóre lotniska organizują wspólne przeszukania FOD, w których uczestniczy cały personel, a wolontariusze zbierają FOD ręcznie. AC zauważa, że nie zawsze da się zapisać miejsce i pochodzenie FOD zebranego podczas takiego przeszukania.

Sprzęt do wykrywania

AC 150/5220-24 określa minimalne wymagania działania dla czterech typów zautomatyzowanego sprzętu do wykrywania FOD. Ludzie pozostają punktem odniesienia. AC traktuje obserwację ludzką jako podstawową linię odniesienia dla systemów wykrywania.

AC nie jest obowiązkowa, z wyjątkiem sprzętu kupionego ze środków Airport Improvement Program lub Passenger Facility Charge. W 2023 roku FAA przedstawiła raport o dwóch badaniach. Oba wykazały, że na drogach startowych z systemem wykrywania zbierano więcej FOD niż na drodze sprawdzanej tylko przez ludzi. Znaczna część wykryć dotyczyła dzikiej zwierzyny. FAA stwierdziła też, że technologia zautomatyzowana nie może zastąpić ręcznych kontroli wymaganych przez 14 CFR Part 139. Te kontrole obejmują wiele innych elementów, na przykład oznakowanie, znaki i powierzchnię nawierzchni.

Drony

FAA rozpoczęła w 2022 roku badanie, czy drony mogą wykrywać FOD. Jej Centrum Techniczne im. Williama J. Hughesa opublikowało w 2024 roku dowód koncepcji. Proces osiągnął wskaźnik wykrycia 96 procent dla przedmiotów FOD określonych w AC 150/5220-24. Nie spełnił wszystkich wymagań. Raport wskazuje wysoki wskaźnik fałszywych alarmów, powolne przetwarzanie danych i brak wykrywania przy słabym oświetleniu i złej pogodzie.

Jak lotniska usuwają FOD

Wskazówki EASA mówią, że FOD można usuwać ręcznie lub sprzętem mechanicznym. Do sprzętu należą zamiatarki, systemy próżniowe, dmuchawy strumienia powietrza, pręty magnetyczne i dywany do zamiatania FOD. AC 150/5210-24A podaje szczegóły:

• Zamiatarki mocy oczyszczają pęknięcia i szczeliny. Szczecin metalowych nie zaleca się, bo włosie może się odłamać i stać się FOD. Operator sprawdza nawierzchnię po zamiataniu.
• Systemy próżniowe używają przepływu powietrza do zbierania odpadów.
• Dmuchawy strumienia powietrza powinny mieć mechanizm zbierający, aby FOD nie przemieścił się w inne miejsce na lotnisku.
• Pręty magnetyczne pod pojazdami zbierają metal. Nie zbierają tytanu, stopów aluminium, niektórych stali nierdzewnych ani tworzyw sztucznych. Należy je regularnie czyścić.
• Zamiatarki z matą cierną ciągną się za pojazdem i zamiatają FOD do łapaczy.
• Pasy wibracyjne (rumble strips, FOD shakers) nie są już szeroko uznawaną metodą. AC mówi, że usuwają z opon niewiele. Najlepszą praktyką jest zatrzymanie pojazdu na punkcie kontrolnym, obejrzenie opon i ręczne usunięcie każdego przedmiotu.

Dla jednego odosobnionego przedmiotu na pasie startowym AC mówi, że najbardziej efektywne jest usunięcie ręczne. AC określa test dla sprzętu mechanicznego. Sprzęt musi zebrać 90 procent zestawu obiektów testowych przy jednym przejeździe z prędkością 15 mph (25 km/h). Obiekty leżą na kwadracie 10 ft na 10 ft (3 m na 3 m). Są wśród nich metalowy walec, piłka golfowa, kawałek asfaltu lub betonu i część oprawy światła pasa startowego. Są też klucz, kawałek gumy z opony, korek wlewu paliwa i nakrętka kołowa.

Pojemniki na FOD przechowują odpady zebrane przez ludzi. EASA i FAA wymagają zamkniętych pojemników, których wiatr nie może opróżnić. Pojemniki stoją przy wejściach na płytę postojową, w hangarach, w strefach konserwacji, przy stanowiskach statków i w strefach bagażowych. Ludzie opróżniają je często. Zapisy tego, co zawierają pojemniki, pokazują, skąd pochodzi FOD.

Przepisy

• ICAO. Załącznik 14, tom I, punkt 10.2.1 wymaga, aby nawierzchnie pola ruchu naziemnego były kontrolowane i monitorowane w ramach programu utrzymania. Celem jest unikanie i usuwanie FOD.
• UE. Punkt ADR.OPS.B.016 rozporządzenia (UE) nr 139/2014 wymaga, aby operator lotniska ustanowił i wdrożył program kontroli FOD. Program obejmuje szkolenie personelu, zapobieganie, wykrywanie i usuwanie. Obejmuje też powiadamianie operatorów statków powietrznych o częściach statków oraz analizę danych o FOD. Dopuszczalne środki zgodności dodają kontrole piesze. Dodają też kontrole na terenach budowy, po wypadkach lub incydentach, po wylaniu materiałów i w ekstremalnej pogodzie. Proszą też operatora o zapisywanie całego FOD na siatkowej mapie lotniska.
• USA. 14 CFR 139.305(a)(4) wymaga szybkiego usuwania błota, brudu, piasku, luźnego kruszywa, gruzu, ciał obcych, osadów gumy i innych zanieczyszczeń. Sekcja 139.305(a)(3) wymaga nawierzchni wolnej od spękań i pogorszenia powierzchni, które dają luźne kruszywo. Sekcja 139.327 wymaga codziennej kontroli własnej. AC 150/5380-6C mówi, że każda kontrola nawierzchni powinna uwzględniać FOD. AC 150/5210-24A, która 8 lutego 2024 roku zastąpiła AC 150/5210-24, podaje wskazówki dotyczące zarządzania FOD. Jest doradcza, a na projektach finansowanych z federalnych dotacji obowiązkowa.

Znaczenie dla inspekcji lotniska

Przegląd nawierzchni nie wykrywa luźnych przedmiotów. Wykrywa uszkodzenia, które je tworzą. TarmacView dronem mapuje wykruszanie, odpryskiwanie i pęknięcia, ocenia ich nasilenie i podaje wskaźnik stanu nawierzchni (PCI). Właściciel nawierzchni może wtedy zaplanować naprawy w miejscach, w których nawierzchnia wytwarza FOD.