Strategic Approach to Fire Safety for Boeing Commercial Airplanes

Slide1boeing is a trademark of boeing management company.Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved. Strategic  Approach  to  Fire Safety 16  November  2004 Strategic  Approach  to  Fire Safety 16  November  2004 Kendall  Krieg Kendall  Krieg Boeing  Commercial  Airplanes Boeing  Commercial  Airplanes

Slide2Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.U.S.A.  and  Canadian  Operators  Accident  Rates Hull  Loss  and/or  Fatal  accidents  -  Worldwide  Commercial  Jet  Fleet  -  1959  through  2003 U.S.A.  and  Canadian  Operators  Accident  Rates Hull  Loss  and/or  Fatal  accidents  -  Worldwide  Commercial  Jet  Fleet  -  1959  through  2003 Accident rate (accidents per million departures) 2003 STATISTICAL SUMMARY, MAY 2004 Source: http://www.boeing.com/news/techissues/pdf/statsum.pdf •   Commercial  jet  transport  has  achieved  significant improvements  in  safety  in  four  decades,  and  has maintained  a  very  low  accident  rate. •   Commercial  jet  transport  has  achieved  significant improvements  in  safety  in  four  decades,  and  has maintained  a  very  low  accident  rate. 1 accident Worldwide (0.4 US) per Million departures

Slide3Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Fire  Safety  Strategy  Summary Fire  Safety  Strategy  Summary  Similar  to  other  accident  causes,  fire  events  were  much  more frequent  in  the  early  years  of  commercial  jet  aviation  Similar  to  other  accident  causes,  fire  events  were  much  more frequent  in  the  early  years  of  commercial  jet  aviation  Many  fire  safety  improvements  have  been  adopted…  cargo  systems, seats,  cabin  materials,  lavatories,  insulation  and  so  on  Many  fire  safety  improvements  have  been  adopted…  cargo  systems, seats,  cabin  materials,  lavatories,  insulation  and  so  on  Fire  accidents  have  been  reduced  to  a  very  low  rate  Fire  accidents  have  been  reduced  to  a  very  low  rate  But  today's  fire  safety  strategy  remains  based  on  events  from  early in  the  history  of  jet  transport  But  today's  fire  safety  strategy  remains  based  on  events  from  early in  the  history  of  jet  transport Proposed  Strategic  Focus Proposed  Strategic  Focus  Focus  on  the  prevention   of  frequent  ‘precursor’  events  to  enhance fire  safety  Focus  on  the  prevention   of  frequent  ‘precursor’  events  to  enhance fire  safety

Slide4Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Timeline  of  Regulatory  Change -  Materials  Example Timeline  of  Regulatory  Change -  Materials  Example 1945 CAR 4B Cabin Materials 1988 CFR 25-66 CFR 121-198 Smoke Release 1986 CFR 25-60 CFR 121-202 Cargo Liners 1972 CFR 25-32 Cabin Materials FIRE SAFETY REGULATION TIME LINE 2003 CFR 25-110 CFR 121-289 Insulation 1940 1967 CFR 25-15 CFR 121-30 Cabin Materials 1984 CFR 25-59 CFR 121-184 Seat Cushions 1986 CFR 25-61 CFR 121-189 Heat Release Source: J. Peterson (Boeing) - modified •  Fire strategy historically based on prior events 727 Salt Lake L1011 Riyadh MD11 Peggy’s Cove 737 Manchester

Slide5Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Overheat, Smoke and/or Ignition Fire Propagation Significant Impact Contamination and Materials Involvement Frequent Rare Event Progress Increasing Impact

Slide6Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Ignition and Overheat Prevention Flammability Reduction Detection and Suppression Procedures Counter Methods for Fire Events Proactive Reactive   Focus strategy on ‘proactive prevention’ Source: K. Krieg/R. Nicholson/T. Porter  (Boeing)

Slide7Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Flammability Reduction Detection and Suppression Procedures Insulation Film Flammability Aging Wiring Research (complete) Reduced Flammability Hidden Materials •  Wiring •  Other Materials Smart Circuit Breaker Development Improved Crew Procedures Halon Replacement (*) - Potty Bottles - Hand-helds - Cargo Component Overheat Protection (on-going) Accident Investigation • Analysis, • Recommendations • Design Changes • Procedure Changes • Service Bulletins • Airworthiness Directives • Corrective Action Hidden Area Contamination and aging materials Detector- False Alarm Reduction Research Detection/Suppression in Hidden Areas Insulation Burn- Through Resistance Pressurized Compartment Industry Fire Safety Activities Improved Cabin Materials (low heat release) Consistency of test standards (Seats/OSU) Suppression in Cabin Area Brominated Fire Retardant (BFR) Reduction (*) Source: K. Krieg/R. Nicholson/T. Porter  (Boeing) Focus, Priority, Effectiveness … Strategy? Ignition and Overheat Prevention Enhanced Depowering (*) Note: Not safety enhancement, however common industry resources

Slide8Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Post  Crash  Fuel-Fed  Fires Post  Crash  Fuel-Fed  Fires Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc . Post Crash Fuel-Fed Fire    Accident  Prevention   through  CAST    Accident  Prevention   through  CAST

Slide9Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Source: http://www.boeing.com/news/techissues/pdf/statsum.pdf Fatalities  by  Accident  Category Fatal  Accidents  -  Worldwide  Commercial  Jet  Fleet:  1994  -  2003 Fatalities  by  Accident  Category Fatal  Accidents  -  Worldwide  Commercial  Jet  Fleet:  1994  -  2003 32 2 2 2 16 2 3 1 3 24 6 2 1 8 Number of fatal accidents 105 total Note:   Accidents involving multiple, non-onboard fatalities are included Accidents involving single, non-onboard fatalities are excluded Fatalities/accidents are placed in one category only. * CFIT = Controlled Flight Into Terrain ** RTO = Refused Takeoff Fatalities 1 CFIT* In-flight fire Mid-air collision Fuel tank explosion Landing Takeoff configuration Fuel exhaustion Wind shear Runway incursion Loss of control in flight Unknown Turbulence RTO** Misc. fatality Total Fatalities = 6,795 (6,484 onboard) 2003 fatalities = 484 (483 onboard) Structure 103 2,131 121 1,701 420 339 231 225 85 192 121 37 29 12 3 2 1 258 502 2003 STATISTICAL SUMMARY, MAY 2004 Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc. Post Crash Fuel-fed Fire (Potential)

Slide10Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.1.1   Government and industry should establish a national goal to reduce the aviation fatal accident rate by a  factor of five within ten years  and conduct safety research to support that goal 1.2 The FAA should develop standards for continuous safety improvement , and should  target its regulatory resources  based on performance against those standards Source: Safer Skies Briefing, 6/2003, K. Olsen (FAA) In  the  U.S.,  our  focus  was  set  by  the White  House  Commission  on  Aviation  Safety In  the  U.S.,  our  focus  was  set  by  the White  House  Commission  on  Aviation  Safety

Slide11Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.The  National  Civic  Aviation  Review  Commission  (NCARC)  on Aviation  Safety  Provided  Additional  Direction The  National  Civic  Aviation  Review  Commission  (NCARC)  on Aviation  Safety  Provided  Additional  Direction • FAA and the aviation industry must develop a strategic plan to improve safety, with specific priorities based on objective, quantitative analysis of safety information and data • Government should expand on their programs to improve aviation safety in other parts of the world Source: Safer Skies Briefing, 6/2003, K. Olsen (FAA)

Slide12Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.CAST  Goals CAST  Goals l Reduce the U.S. commercial aviation fatal accident rate by 80% by 2007 l Work together with airlines, JAA, ICAO, IATA, FSF, IFALPA, other international organizations and appropriate regulatory/ government authorities to reduce worldwide commercial aviation fatal accident rate Dollars/Flt. Cyc Part 121 Aviation Industry Cost Due to Fatal/Hull Loss Accidents 100 80 60 40 20 0 Historic cost of accidents/flt. cyc 73 % Risk Reduction Savings ~ $56/Flt. Cyc Or ~ $620 Million Dollars/Yr . Cost of Accident fatalities following implementation of the CAST plan @ 2007 levels 2002 2007 1998 Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc . Post Crash Fuel-fed Fire (Potential) Source: Safer Skies Briefing, 6/2003, K. Olsen (FAA)

Slide13Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Source: Safer Skies Briefing, 6/2003, K. Olsen (FAA) Hull Loss & Fatal Accidents  (U.S.) Percentage of Total Fatality Risk Mitigated by the CAST  Plan (2007 Implementation Values)   0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Total LOC Flt CFIT Fire/Explosion Runway Collision LOC GND Midair Crew Inc Eng-UCEF Sys-Comp Turbulence Evac Percentage of Risk Risk Eliminated Risk Remaining CAST 1987-2000 Fatal/Hull Loss Dataset – Security events excluded. Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc . Post Crash Fuel-fed Fire (Potential) LOC = Loss of control

Slide14Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.In-Flight  Hidden  Fires In-Flight  Hidden  Fires Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc . In-flight Hidden Fires    Prevention    Prevention

Slide15Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.In-Flight  Hidden  Fires In-Flight  Hidden  Fires  Significant  progress  has  been  made  in  reducing  major  fire  events.  Significant  progress  has  been  made  in  reducing  major  fire  events.  Frequent  small  scale  smoke  and  fire  events  continue  to  occur  Frequent  small  scale  smoke  and  fire  events  continue  to  occur  Smaller  events  are  ‘precursor’  to  the  very  rare  significant  smoke/fire  events  Smaller  events  are  ‘precursor’  to  the  very  rare  significant  smoke/fire  events  Industry  addresses  events  based  on  single  event  diagnosis  Industry  addresses  events  based  on  single  event  diagnosis  Also,  there  are  significant  economic  impact  of  small  events  due  to  air  turn backs,  diversions,  and  subsequent  maintenance  Also,  there  are  significant  economic  impact  of  small  events  due  to  air  turn backs,  diversions,  and  subsequent  maintenance  A  different  approach  based  on  ‘root  cause’  criteria  that  focuses on  prevention  is  now  required  to  reduce  risk  of  major  fires  and improves  economics  A  different  approach  based  on  ‘root  cause’  criteria  that  focuses on  prevention  is  now  required  to  reduce  risk  of  major  fires  and improves  economics  Use  the  CAST  ‘data  driven’  process  as  a  model  for  in-flight  fires  Use  the  CAST  ‘data  driven’  process  as  a  model  for  in-flight  fires  Focus  industry  resources  on  global  solutions,  processes  and  tools  to prevent  small  scale  frequent  fire  and  smoke  events  to  reduce  the  risk  of major  events  Focus  industry  resources  on  global  solutions,  processes  and  tools  to prevent  small  scale  frequent  fire  and  smoke  events  to  reduce  the  risk  of major  events Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc. In-flight Hidden Fires

Slide16Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Source: Boeing, Aero Magazine, No. 14, April 2001J. Morton, R. Nicholson http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/aero_14/ Smoke  Event  Sources  for  a  Representative Airplane  Model  –  November  1992  through  April  2001 Smoke  Event  Sources  for  a  Representative Airplane  Model  –  November  1992  through  April  2001 Environmental Control System Electrical Power Galley Wiring IFE No Data Flight Deck Equip Cargo ECS Inlet Air Fuel/Hydraulic Other Maintenance Lighting APU Window Heat/Heaters Engine Galley Contents Smoking material Electrical Source 64% Material Source 12% Air Conditioning Source 14% Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc. In-flight Hidden Fires Prime source of Small up to Significant Hidden In-flight Fires

Slide17Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.In-Flight  Hidden  Fire  Event  Sequence  -  Example In-Flight  Hidden  Fire  Event  Sequence  -  Example Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc. In-flight Hidden Fires

Slide18Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Conclusions  and  Recommendations Conclusions  and  Recommendations  Post-Crash  Fuel-Fed  Fire  Post-Crash  Fuel-Fed  Fire    Fire  Safety  Industry  adopt  and  accept  the  CAST  Risk  Reduction  plan  for accident  prevention.    Fire  Safety  Industry  adopt  and  accept  the  CAST  Risk  Reduction  plan  for accident  prevention.  Worldwide  implementation  through  ICAO  and  others  Worldwide  implementation  through  ICAO  and  others  In-Flight  Hidden  Fires  In-Flight  Hidden  Fires    Fire  Safety  Industry  Should  Implement:    Fire  Safety  Industry  Should  Implement:  Improved  maintenance  practices  and  methods  -  ATSRAC  Improved  maintenance  practices  and  methods  -  ATSRAC  Systems  ‘over-current’  and  ’over-heat’  protection  (1)  Systems  ‘over-current’  and  ’over-heat’  protection  (1)  Non-Essential  Equipment  standards  enhancement  Non-Essential  Equipment  standards  enhancement  Aftermarket  (STC)  equipment  installation  standards  enhancement  Aftermarket  (STC)  equipment  installation  standards  enhancement  Smart  Circuit  Breaker  (arc  fault/GFI)  with   fault  ID  servicing  tools  (1)  Smart  Circuit  Breaker  (arc  fault/GFI)  with   fault  ID  servicing  tools  (1)  Contamination/Aging  –  Materials  and  Maintenance  Contamination/Aging  –  Materials  and  Maintenance  The  UK  AAIB  advocates  a  similar  approach:  The  UK  AAIB  advocates  a  similar  approach:  Bulletin  No:  6/2004,  Dated  21  May  2004.  (2)  Bulletin  No:  6/2004,  Dated  21  May  2004.  (2) (2)Source: http://www.dft.gov.uk/stellent/groups/dft_avsafety/doc uments/page/dft_avsafety_029072.hcsp (1) Priority on non-critical systems

Slide19Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.Conclusions  and  Recommendations  (cont’d) Conclusions  and  Recommendations  (cont’d)  Recommend:  Industry  Strategic  Steering  Committee (CAST  like)  for  all  fire  types:  Recommend:  Industry  Strategic  Steering  Committee (CAST  like)  for  all  fire  types:  Industry  working  together  to  measurable  common  goals   (i.e. standards)  to  enhance  safety  Industry  working  together  to  measurable  common  goals   (i.e. standards)  to  enhance  safety  Data  Driven  Process  focused  on  Prevention  Data  Driven  Process  focused  on  Prevention  Forensic:  Forensic:  Identify  and  eliminate  the  historical  risks  Identify  and  eliminate  the  historical  risks  Diagnostic  Diagnostic  Identify  and  eliminate  the  current  risks  Identify  and  eliminate  the  current  risks  Prognostic  Prognostic  Forecast  the  future  risks  and  design  them  out  of  the  future  Forecast  the  future  risks  and  design  them  out  of  the  future  Target  resources  and  implementation  process  for  maximum effective  industry  value  Target  resources  and  implementation  process  for  maximum effective  industry  value  Boeing  supports  and  is  ready  to  participate  in  industry team(s)  based  on  PREVENTION.  Boeing  supports  and  is  ready  to  participate  in  industry team(s)  based  on  PREVENTION. Prevention Flammability Reduction Detect and Suppress Proc.

Slide20Copyright © 2004 Boeing. All rights reserved.