改进的区域安全性分析方法研究

 区域安全性分析（ZSA）是系统安全性分析的一个重要内容,对中国在研制大飞机的安全性设计有重要的意义。针对中国在区域安全性分析领域缺乏具体的、明确的实施方法这一现状,提出了改进的ZSA方法。一方面,明确了传统ZSA流程中故障模式影响分析（FMECA）和故障模式影响与危害分析（FMEA）对ZSA的信息输入方式,增加ZSA方法面向型号工程的可操作性;另一方面,从能量危险和系统硬件故障危险两方面开展危险源分析,并在此基础上,分析由于系统复杂性所导致各危险因素之间存在交错耦合关系而引起的危险,建立可全面分析区域内设备间相互影响的危险因素集,扩展了ZSA的内涵;将风险分析引入区域危险分析阶段,为制定分析准则,提高产品的安全性提供了更为详实、可信的依据。最后,简要介绍了该方法对某型飞机起落架系统的应用实例与分析结论。     

功能危险分析在大型复杂系统中的应用

1 引言 飞机可靠性、维修性及安全性的目标和工作计划,要求在方案论证阶段和设计阶段对飞机进行全面的安全性分析.常用的安全性分析技术有功能危险分析(FHA)、故障模式及影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)和区域安全性分析(ZSA)等.     

区域安全性分析在飞机总装过程中的应用探索

区域安全性分析(ZSA)是指为降低飞机机载系统在整机装配、维护等物理性集成时引起的飞机系统、飞机整机工作过程中的功能性风险,而在传统飞机物理样机阶段提前开展的结构与系统、系统与系统间协调性、技术符合性的分析检查工作.随着数字化设计模式的引入,部分区域安全性分析也尝试在设计阶段基于设计数字样机开展.在民用飞机设计领域,国...     

基于模型的安全性分析技术研究

基于模型的安全性分析技术(MBSA)经过十余年发展,其理论基础和工程应用技术已日趋成熟.首先阐述了传统的安全性分析技术存在的不足,分析了MBSA的技术优势;然后结合传统系统安全性分析流程,初步构建了基于模型的安全性建模与分析流程,最后给出了MBSA分析技术在飞机研制过程中的安全性评估案例.结果表明:MBSA可以解决传统安全性分析中飞机级安全性评估不足以及安全性分析结果正确性得不到客观保证的问题.     

民用涡桨飞机安全性评估标准应用研究

为提高民用飞机的安全性,在民用涡桨飞机研制阶段,首次应用最新版标准SAEARP 4761A开展了初步飞机安全性评估(PASA)工作,对飞机安全性架构进行了初步评估,得出了飞机安全性设计需求,通过这一过程将飞机安全性需求分配给相关系统,为开展系统级功能危害评估(SFHA)、初步系统安全性分析(PSSA)提供输入。通过完成初步飞机安全性评估工作,为适航审定当局在民机安全性分析方面的约束机制提供技术基础,为民机安全性分析提供参考和指导。     

基于CPC的信息集成技术

初步介绍了产品协同商务(CPC)技术,对基于CPC技术的Windchill系统集成机制进行了技术分析和比较,并对将其用于飞机设计流程的管理与控制的方法进行了研究。同时结合飞机研制工作的需求实现了基于Windchill平台与部分传统应用系统间的集成。     

军用飞机区域检查分析研究与应用

提出了区域检查分析的流程,结合某型军机结构复杂等特点,给出了区域划分的方法及口盖、舱门和可卸壁板编号原则。基于以上研究的理论与方法,以某型军用飞机左机翼前缘区域为例,系统、完整地阐述了区域检查分析的应用过程,为在其他型号飞机研制中的应用提供了技术思路和工程应用范例。     

通用飞机安全性适航符合验证工作体系研究

研究CCAR23.1309条款要求,确定通用飞机安全性适航验证项目。在安全性分析和验证方法的基础上,结合适航取证要求和特点,提出FHA要求确立—局方审查认可—SSA要求验证—局方审批认证的安全性工作认证程序,并在此基础上规划了安全性适航验证工作的体系结构。基于飞机研制和适航取证各阶段工作,结合整机及各系统安全性设计的实际开展情况,给出了安全性分析和验证的工作计划,构建了较为完整的工作体系,为通用飞机安全性设计和适航取证工作提供了支持和参考。     

ARJ21在四家企业同时实现零件开工

2003年12月20日,拥有我国完全自主知识产权的ARJ21新型涡扇支线飞机在上海飞机制造厂、西安飞机工业(集团)公司、成都飞机工业(集团)公司和沈阳飞机工业(集团)公司四家企业同时实现零件开工,标志着项目工程发展阶段取得了新的进展。飞机的按时开工,实现打通设计生产系统流程,健全完善试制生产基础的目标,为按时保质完成飞机的研制任务和交付客户打下了坚实的基础。 ARJ21飞机的研制采     

军机适航“安全性分析与评估”条款浅析及其工程实施途径探究

在当今的军机研制过程中,军方借鉴民机的适航管理方式力推适航性审查,以确保飞机的安全性水平.如何贯彻适航要求、如何将适航与安全性设计深度融合成为飞机研制单位亟待解决的问题.本文从飞机总体设计单位的角度,探究适航与安全的关系,对比适航工作与安全性工作的异同,并结合工程实际,对军用飞机研制过程中如何将适航与安全性管理、设计和评估工作有机结合、高效开展的方式方法提出了建议.有效避免了适航工作和安全性设计工作的不协调甚至相互矛盾情况的出现,可供军机承研单位参考.     

基于模型的飞机系统功能分析技术研究及应用

针对基于文档的传统飞机系统功能分析方法中存在的问题,研究基于模型的飞机系统功能分析技术。结合飞机副翼系统正常工作场景,探索了该技术的型号应用方法。通过对副翼系统功能模型的动态分析以及系统内外部对象功能时序关系的确认,完善了该系统功能需求并验证了该方法的正确性和可行性,形成了一套适合飞机研制的系统功能分析流程,可在实际工程应用中逐步进行试点推广。     

基于飞机液压系统安全性设计的若干先进技术

针对传统飞机液压系统研制中危害性较高的失效模式,结合工程实际,详细阐述了飞机液压系统的安全性设计要求、设计要素和设计方法,从液压能源冗余配置、故障诊断与综合管理、电传控制、先进液压附件设计技术等方面举例说明了提高飞机安全性的若干液压系统先进技术,折射出国内相关技术进展和发展趋势。     

飞机五性一体化协同工作平台框架设计

通过对比国内外可靠性、维修性、测试性、安全性和保障性工作现状,归纳了国内在飞机研制过程中五性一体化的设计特点以及在工程应用方面存在的问题与差距,给出飞机研制过程中开展五性一体化设计的流程和数据、工作及工具接口协同需求,然后对五性一体化协同设计平台进行了初步构想(包括平台建设原则、平台规划和平台建设中需要突破的关键技术等内容),为解决飞机研制过程中五性设计优化、整合及综合权衡以及数据共享等提供技术支持。     

数字化环境下军用飞机维修性同步设计技术研究

针对军用飞机数字化设计手段变革带来方法和手段不足问题,对数字化设计环境下维修性同步设计技术进行了探讨,给出了在军用飞机研制各阶段,相应开展产品维修性设计要求确定,产品维修性设计约束确定,基于IPT工作模式的维修性协调、分析,基于电子样机维修性设计核查的流程和方法。结合飞机的数字化研制,对研究成果进行了广泛的工程应用,实践结果表明建立的流程和评价方法是适用的、合理的、可行的。     

运输类飞机包含EWIS的区域安全性分析研究

为了解决运输类飞机EWIS设计过程中的安全性评估问题,针对包含EWIS的区域,提出了一种区域安全性分析方法。在对ARP4761标准的区域安全性分析和AC25-27的强化区域分析流程的基础上,考虑EWIS物理失效模式及失效对EWIS自身和区域内系统/设备的影响,给出了分析流程,为EWIS满足适航要求的设计提供技术参考。     

基于系统安全理论的适航安全性评估研究

以美国联邦航空条例(FAR)和中国民用航空规章(CCAR)为基础,围绕民机适航审定工作中的系统安全性评估流程和方法进行了探索和研究.首先,分析功能危险评估、初级系统安全性评估、系统安全性评估在系统安全性分析中所处的阶段和所起的作用,并探讨故障模式及其影响分析、故障树分析和共因分析等分析方法在适航性安全性评估中的应用.其次,以飞机系统框图为依据,分析系统发生故障可能造成的影响,并举例分析飞机系统中的部分单元的系统安全评估过程.通过研究系统安全理论在适航性安全性评估中的应用,为在航空器适航认证中进行安全性评估或验证提供了理论和方法支持,并有效说明了系统安全分析方法在航空器适航安全性评估中的良好适用性.     

转子非包容失效安全性的计算机辅助分析方法

 转子非包容失效是威胁飞机飞行安全的典型特殊风险之一,为了分析其对飞机安全性的影响,开发了转子非包容失效安全性分析系统(URFSAS)。将飞机功能危险分析(FHA)中的灾难性功能危险与故障树分析(FTA)中的底事件及飞机数字样机中的设备模型形成映射关系,建立了需求信息关系模型。在CATIA环境下基于Monte Carlo法以随机飞散角和平动角对转子碎片及其扫掠路径作空间几何变换,基于区域划分和层次包围盒法检测失效的飞机设备,通过故障树最小割集与仿真结果数据的对比分析,实现了对转子非包容失效所触发最小割集的识别和安全性的定量分析。最后,以某型飞机的应用实例分析,表明了该系统的有效性和实用性。     

IPT工作模式在飞机研制中的应用

为满足在保证产品质量基础上缩短飞机型号研制周期的需要,根据并行工程思想提出了基于数字化的飞机研制IPT工作模武,并在总结工程实践经验基础上对IPT组织结构、基于成熟度管理的I胛工作流程及IPT工作模式的效益进行了分析,为提高飞机产品研制组织管理的效率提供了可行途径。     

民用飞机照明系统安全性分析

民用飞机照明系统是飞机系统中一个重要的分支系统,不仅对飞机的安全、飞机性能的充分发挥、机组人员的工作效能起着重要的作用,而且对于旅客来说是评价飞机先进性和舒适性的一个不容忽视的重要组成部分。 民用飞机照明系统通常由驾驶舱照明、客舱照明、货舱与服务区照明、外部照明及应急照明五个功能独立的部分组成。 在照明系统研制过程中,为验证系统对 CCAR25. 1309 条款的符合性,通常遵循 SAE ARP 4761 提出的安全性评估工作方法。 基于安全性评估工作方法, 以照明系统为对象,在设计阶段,通过初步安全性分析确定了系统安全性设计目标、提出了系统架构,在验证阶段,通过运用多种工具对提出的安全性目标进行验证。 此外,探讨了整个系统研制过程中的安全性分析工作的具体方法,为民用飞机安全性分析提供借鉴。     

基于故障注入模型的电传飞控系统安全性分析

安全性分析既是飞机研制中提高安全性的主要手段，也是审定中验证设计方案是否满足适航要求的重要符合性方法。传统的安全性分析方法滞后于系统的设计过程，且高度依赖于分析人员的技术和经验，无法满足现代飞机复杂系统研制的需求。针对电传飞控系统提出了一种基于模型的安全性分析方法。使用Simulink分别构建了典型电传飞控系统的名义模型和拓展模型，利用单故障注入后的系统响应提出了故障影响的分析方法，以支持故障模式及影响分析的开展，基于状态遍历实现了组合故障注入，并利用组合故障注入后的系统响应提出故障树最小割集的分析方法，最后结合工程案例说明了本文方法的正确性与有效性。与经典的马尔可夫分析方法相比，该方法避免了对设计人员经验的依赖并且具有更高的精度；当系统方案修改时，该方法能直接更新安全性分析结果，避免了重新建模分析的繁琐工作。