系统安全性评估中飞行机组人为因素的分析方法

随着飞机系统日益高度综合复杂和自动化水平逐渐提高,飞行员在应对失效或应急情况时往往准备不足,纠正动作可能是不正确、不及时或不完整的,因此系统安全性评估中迫切需要考虑飞行机组人为因素问题。通过分析CCAR25.1309（b）和（c）条款的要求和飞行机组对失效的处理过程,基于功能危险性评估中的失效状态,提出人为因素需求的捕获方法和人为因素分析方法;通过在型号中应用这些方法,从失效状态向告警和程序的角度实现安全性正向设计,建立安全性评估中飞行机组人为因素的完整适航符合性证据链。结果表明：本文提出的方法可有效表明对CCAR25.1309（b）和（c）条款中人为因素相关的适航符合性。     

大型客机综合复杂系统的研制保证要求

<正>研制保证作为一种基于过程的系统化方法,是适航规章25.1309(b)款的符合性方法之一。综合复杂系统的适航审定应遵循此款规定要求,表明符合性需要遵照研制保证,并保证系统安全性与型号设计的密切联接和配合。适航规章25.1309(b)款是对飞机系统的一般安全性要求,现代大型客机综合复杂系统,如电传飞控系统、综合航电系统等,都需要表明对25.1309(b)条款的符合性。在表明对25.1309(b)条款符合性时,必须考虑的因素之一是研制差错,即需求、     

民用飞机EWIS对CCAR25.1709的符合性设计与分析研究

2011年底中国民航局新发布的CCAR25.1709对于电气线路互联系统(Electrical Wiring Interconnection System,简称EWIS)安全性提出了更完全和结构化的评估要求。分析了原规章条款25.1309对于EWIS安全性评估的不足和对新规章条款25.1709的要求及其理解,并结合具体的民用飞机设计经验,分别从EWIS失效产生的功能性和物理性两方面安全性影响,探讨了EWIS对于25.1709的符合性设计和分析的过程与方法。     

信号仿真系统离散信号发送功能研究

2011年底中国民航局新发布的CCAR25.1709对于电气线路互联系统（ Electrical Wiring Interconnection Sys-tem,简称EWIS）安全性提出了更完全和结构化的评估要求。分析了原规章条款25.1309对于EWIS安全性评估的不足和对新规章条款25.1709的要求及其理解,并结合具体的民用飞机设计经验,分别从EWIS失效产生的功能性和物理性两方面安全性影响,探讨了EWIS对于25.1709的符合性设计和分析的过程与方法。     

民用航空器座舱高低温环境下适航符合性研究

对民用航空器座舱高低温环境适航符合性开展分析。首先对座舱高低温环境适用的适航条款FAR/CCAR 25.831(g)和FAR/CCAR 25.1309(a)(b)(d)进行解读和分析;进一步得出基于人体核心温度的舱内可接受的高低温环境标准;随后,提出针对座舱高低温环境的适航符合性思路,包括:开展失效状态下座舱高低温环境预测,并以此为输入开展人体核心温度数值模拟计算,然后开展高低温环境下人体生理试验以验证人体核心温度模型数值模拟的准确性,最终依据外界环境温度-人体核心温度-生理指标-安全性指标的等效安全准则来说明对适航条款FAR/CCAR 25.831(g)和FAR/CCAR 25.1309(a)(b)(d)的符合性。     

航空发动机适航安全分析条款要求及 验证方法浅析

介绍航空发动机适航规章安全分析条款的演变历程,结合条款咨询通告对条款要求进行解析,明确了规章要求的航空发动机不期望事件及概率要求。结合ARP 4761的系统安全性评估流程,明确航空发动机安全性评估3个阶段及适用的安全分析方法,并构建了航空发动机安全分析条款符合性工作流程,可为安全分析条款的符合性提供指导。     

民机电传飞控系统安全性设计与验证

目前CCAR25部的规章要求主要针对传统机械操纵飞机,随着电传飞控系统(Fly by Wire,以下简称FBW)在现代民机上的广泛应用,在控制指令的数字信号完整性、AC 25.1309等效安全等方面产生了一些新的适航要求,以达到传统设计相同的或等效的安全水平。介绍了民机电传飞控系统安全性评估过程,然后针对电传飞控系统安全性设计特点,总结了适用的适航要求和符合性验证方法。     

运输类飞机适航标准CCAR25.963(d)条款要求和验证思路浅析

CCAR25中条款CCAR25.963(d)要求机身内的燃油箱不会因受到应急着陆情况下的惯性力作用破裂并导致燃油的泄漏。本文件研究了适航条款CCAR25.963(d)、14CFR25.963(d)和CS25.963(d)之间的要求差异,提出了条款CCAR25.963(d)建议的符合性方法和验证思路,为运输类飞机的符合性验证提供参考。     

基于贝叶斯网络的多状态机载系统安全性评估方法

传统的安全性评估方法不适用于具有多状态属性的现代机载系统。根据系统与系统组成单元之间的状态关系,构建了基于贝叶斯网络的机载系统多状态安全性模型;运用通用生成函数给出了贝叶斯网络非根节点的条件概率表,基于变量消元法提出了系统失效状态发生概率计算方法,推导了系统组成单元重要度算法。结合某型飞机副翼控制系统给出了应用实例。结果表明,方法为解决多状态机载系统的安全性评估问题提供了一种简洁直观的方法,能够有效评估机载系统的安全性水平,确定各单元对系统安全性中的影响。     

运输类直升机A类起飞着陆过程中基于OEI训练模式的试飞方法研究

运输类直升机按CCAR29部中A类条款要求进行适航取证,要求旋翼航空器必须按一台发动机失效(OEI)时在飞行包线上的任一点(包括在起飞或着陆飞行)考虑适宜的场地来保证安全起降的适航性要求,因此发动机反复进入2.5min OEI状态,大大缩短了发动机的使用寿命,给试飞带来极大挑战。本文通过对OEI训练模式与OEI真实状态A类试飞方法安全性进行比对,确定了OEI训练模式比OEI真实状态保守的判定准则,可以满足适航符合性验证的安全性要求。     

对国外民用飞机安全性指标的分析

安全性是民用飞机设计及使用时必须考虑的首要问题,安全性指标要求将影响民机的设计、维修及使用。本文对比讨论了美国联邦适航条例FAR25.1309节及西欧适航条例JAR25.1309节对安全性指标及其评定的要求;较详细地分析了飞机及其系统安全性指标的确定与评定的原则及方法;最后,以FAR25.1309为例讨论了安全性指标及其评定要求对民机设计、维修及使用的影响。     

运输类旋翼航空器润滑系统失效试验适航条款研究

对运输类旋翼航空器传动润滑系统失效试验适航条款进行追踪分析,研究该条款的衍变历程和最新发展动态,诠释该条款的技术内涵,明确了条款的适用范围及可能的失效模式,列举出适航条款符合性验证方法。     

A319高原型飞机旅客氧气系统设计和适航性研究

2008年6月19日,我国东航西北分公司A319高原型飞机在执行航班任务时,在空中旅客气瓶式氧气系统发生着火,飞机机体结构严重烧损,所幸没有发生人员伤亡。笔者全程参与了该起事件的调查工作,通过长期细致的调查发现:该型号飞机旅客氧气系统的设计不完善,存在单个部件失效而导致整个系统失效的风险。同时,该系统在适航规章的符合性以及适航规章在机载氧气系统的安全性审查要求方面都有亟待改进的地方。     

功能危害性评估方法在电动垂直起降飞行器安全性分析中的应用

近年来,电动垂直起降(electric vertical takeoff and landing,简称eVTOL)飞行器在城市空运中得到快速发展。eVTOL被看作是最具发展前景的,可作为城市空中交通运输的有效运载工具。安全性分析是eVTOL飞行器运行载人过程中,减少灾难性事故以及保证高可靠性和高安全性的最重要条件。利用功能危害性评估(functional hazard assessment,简称FHA)可确定eVTOL飞行器中潜在的失效状态、预计失效状态以及其他的危险失效状态,从而能够全面找出潜在的灾难性和危险失效状态,进而有针对性地进行控制,最后能够全面降低灾难性事故的发生,以确保eVTOL飞行器的安全性。基于FHA分析,对eVTOL整机的安全性分析,并通过灾难性失效状态得出安全关键功能,为其功能设计提供依据。     

民用飞机辅助动力装置进气系统降扬雪适航验证要求研究

CCAR和FAR附录APU草案以及CS25 J分部中均在进气系统防冰条款中对APU在降扬雪条件下的运行提出了要求。对于符合性方法,目前CAAC还未有相关指导文件,FAA和EASA则分别给出了一些详细要求,但两者还存在部分差异。本文对比了CCAR和FAR以及CS25 J分部中APU进气系统降扬雪条款内容差异,研究了FAA和EASA对于APU进气系统降扬雪气象条件详细验证要求,并从降雪强度、环境温度、扬雪条件、试验持续时间和试验工况等方面分析了FAA与EASA要求的差异。结果表明FAA和EASA在降雪强度、扬雪条件和试验工况要求方面基本一致,在环境温度和试验持续时间要求方面存在差异,总体上来看EASA对于降扬雪试验条件要求更为详细。根据研究结果,探讨了APU进气系统降扬雪适航验证方法,为民用飞机APU进气系统降扬雪气象条件下的验证工作提供参考。     

民用航空发动机转子包容性适航要求及符合性方法研究

航空发动机转子包容性能够降低飞机损坏的概率，从而提高飞行的安全性，它是航空发动机结构设计的重要环节，也是适航审定重点关注的内容之一。本文从适航规章对于航空发动机包容性的要求出发，研究了与包容性相关的适航条款的发展历程，以及复合材料风扇叶片包容性的专用条件，从而确定包容性相关条款和专用条件的实质要求及符合性方法。最后，通过某型发动机的审查实例，说明满足包容性相关的条款和专用条件需要开展的符合性工作，为发动机制造商的包容性设计以及适航部门的包容性适航审定提供参考。     

反推力装置适航符合性验证思路研究

适航条款CCAR25.933要求限制反推力装置的任何不利影响。本文研究了采用等效安全来表明对适航规章CCAR25.933(a)(1)符合性的验证思路。结合某机型的符合性验证实例,研究了进行条款等效安全判定的定性和定量安全性分析要求,考虑发动机非包容性转子损坏特定风险,并进行了特殊风险分析。     

民用飞机振动与抖振适航符合性方法研究

以CCAR25.251振动与抖振适航条款为基础,结合条款相关咨询通告、适航指令等文件,对比分析FAR、CS相关适航条款要求,并结合相关技术标准与设计手册,明确适航条款要求,归纳总结条款内涵、目的及技术要求,提出振动与抖振条款适航符合性方法,可为民用飞机振动与抖振条款验证提供参考。     

航空发动机风车不平衡适航符合性验证

CCAR 25部《运输类飞机适航标准》对航空发动机的持续转动提出明确要求,即航空发动机的持续转动不会危及飞行安全。参考美国联邦航空局（FAA）第25-141号修正案,详细分析了FAR 25.362条款对发动机失效载荷的要求及其适用的符合性验证方法。通过对服役数据进行统计学分析研究了风车不平衡符合性验证条件。结果表明,不平衡量等于1.0与1 h备降时间组合、不平衡量等于1.0与最大不超过3 h备降时间组合可以满足安全性的要求,在此基础上从载荷、强度、耐久性、系统完整性以及人为因素5个方面开展符合性验证。采用完整的飞机模型和发动机模型进行符合性验证是可以接受的。机体结构模型要通过地面振动试验进行校验,发动机模型要通过风扇叶片脱落试验进行校验。     

大飞机电源系统适航性技术研究方向分析

我国已启动大型飞机重大专项,飞机电源系统必须满足CCAR25(FAR25)适航规章要求[1].设计人员在进行电源系统适航性设计与验证时,由于缺少系统性的指导材料,对如何充分表明适航条款的符合性思路和方法不清晰,尤其对一些新的要求如复杂系统设计、电气互联系统(EWIS)设计、安全性评估等在系统设计验证时缺乏经验.本文通过对电源系统相关技术研究和工程应用的技术总结,以及对相关适航条款要求的技术分析,提出电源系统适航性设计与验证技术专题研究方向,供相关方面参考.