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。     

飞机区域安全性分析流程优化与实施方法

区域安全性分析(ZSA)是系统安全性分析的一项重要内容,已被美国联邦航空局(FAA)明确列为民航安全分析工作要求。本文通过对比分析当前国内外区域安全性分析现状,结合国内工程实际,建立了工程适用的、操作性强的区域安全性(ZSA)准备和实施流程,并结合飞机及其系统在不同研制阶段的设计特点,建立了与系统研制同步的过程控制流程,给出了各流程具体实施方法,研究成果可为飞机及其他武器装备开展区域安全性分析工作提供参考和借鉴。     

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.     

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.     

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...     

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。     

基于失效模式框图的机载设备安全性评估研究

为了解决故障树方法割集遗漏问题和FMEA方法信息遗漏问题,提出一种新型的基于FMEA的安全性分析建模与数值解算方法——失效模式框图法(FMBD).通过FMEA分析得出相应设备的失效模式,根据设备工作机理及其各部分的相互关系,建立失效模式框图,推导失效率解算表达式.与通过FTA方法进行失效率计算相比,不但简化了安全性分析过程,而且克服了FTA方法可能导致的割集遗漏问题;提高了失效率估算精度.将该方法应用于飞机发电机过压保护器(OPU)的安全性分析,通过对OPU主要功能的安全性指标研究,提出了硬件设计修改意见,改进后OPU主要功能的安全性得到了很大提高,使得该设备满足预分配的研制等级要求;验证了该方法的可行性和准确性.该方法可用于飞机系统各级别的失效率分析解算,为飞机安全性分析提供了新途径.     

基于ESD/BDD的航空发动机风险分析方法

航空发动机作为飞机的心脏,其运行首先强调安全性,因此,应着重分析故障对安全的影响.传统的安全性分析对此类问题的回答仅为"是"或"否",没有从故障发生的可能性及后果(故障风险)上鉴别,而且传统的方法不直观、容易遗漏.     

商用涡扇发动机推力控制故障处置功能解析

针对运输类飞机对动力装置必须确认任何单一失效或故障及可能的失效组合都不会危及飞机安全飞行的适航要求,经工程研究和飞机运营经验证明,原有的通过安全性分析以及申请豁免来表明设计符合性的验证方法存在不足,为了保障飞机飞行的安全性,可增加推力控制故障处置(TCMA)系统。以B787飞机配装的GEnx发动机TCMA系统为研究对象,采用系统工程的方法研究和分析了该系统的安全性需求来源、符合性验证方法及其演进、TCM事件危害、TCMA系统架构和系统功能,其中包括事件侦测、处置逻辑、激活功能监控与内部自检BIT等功能。分析结果表明:TCMA系统是1个集成的智能控制系统,在TCM事件发生后无需飞机机组人员干预,能够自动处置并保障飞机的飞行安全。     

综合火/飞/推控制系统复杂任务的STAMP建模和STPA分析

随着系统复杂性的日益增高,人为操作失误引起的系统任务失败呈增加的态势,传统的FTA、FMEA等基于线性事件链模型的分析方法已不能满足分析人为操作不当导致的系统危险,采用基于系统理论的过程分析方法,对作战飞机综合火/飞/推控制(IFFPC)系统中人为操作不当引起的潜在危险进行安全性分析.首先建立作战飞机IFFPC系统的STAMP模型,进而生成作战飞机IFFPC系统的STPA分析模型,最后根据提出的五类引起任务失败的原因因素,详细地进行作战飞机IFFPC系统不安全控制作用(UCA)的因素识别.结果表明:所采用的基于系统理论过程的分析方法弥补了传统安全性分析方法存在的缺陷,有效地解决了传统的FTA、FMEA等安全性分析方法不能很好地解决人为危险因素的问题,为含有人工控制器的复杂系统的安全性分析提供了一种新的思路.     

飞机自动配电技术研究

随着民用飞机向多电飞机(MEA)和全电飞机(AEA)构型发展,一些传统的液压、机械、气动系统被电气系统所取代。自动配电技术有效减少配电电缆长度,减轻飞机质量,提高系统可靠性、可维修性、可扩展性,增强飞机安全性,降低飞行员的劳动强度,是下一代飞机配电技术的发展趋势。归纳了自动配电系统的基本架构与工作方式,简述了以电气负载管理中心(ELMC)和固态功率控制器(SSPC)为代表的飞机自动配电关键技术,最后分析了自动配电技术发展现状、趋势和应用前景。     

调整和优化客户化维修方案

维修方案是航空公司依据飞机制造厂该机型的维修计划文件(MPD)制定的飞机定期维修任务的文件,它是确保飞机的固有安全性和固有可靠性水平的方法,同时也是保证飞机持续适航的必要条件.     

一种基于条件概率的飞机安全性分析模型

飞机的安全性不等同于飞机的可靠性,除与可靠性相关外,它还与安全监控系统、事故反应时间等相关.在分析飞机安全性与可靠性关系的基础上,从条件概率的角度,建立了一种新的飞机安全性分析模型.最后通过案例分析表明,建立的模型是有效的.     

起落架缓冲性能联合仿真及平台开发

<正>缓冲器是所有现代飞机起落架必备的通用部件,其性能直接影响起落架的承载能力、质量、寿命、地面操纵安全性和乘员舒适性等。缓冲的实质就是把飞机的动能消散在缓冲系统(轮胎和缓冲器)和飞机及起落架结构的变形上~([1-2])。LMS Virtual.Lab Motion基于计算多体系统动力学建模理论及计算方法研究,是专门为模拟机械系统的真实运动和载荷而设计的~([3])。LMS Imagine.Lab AMESim为     

基于V模型的民用客机着陆系统设计

研究对象为先进半宽体客机A-13的着陆系统,旨在设计一个能够适应目前及将来飞行环境(如NextGen及SEASAR)的机载系统。此外,尽力减小污染物及噪声排放也是其主要设计目标之一。A-13飞机着陆系统的开发流程遵循V模型:首先进行需求捕获及分析,然后设计系统架构,之后进行软硬件的实现。换言之,该设计囊括了初步设计及详细设计过程。安全性评估活动包括按照ARP 4754执行的功能性危害分析(FHA)、系统初步安全性安全评估(PSSA)及系统安全性评估(SSA)。     

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STAMP/STPA的机轮刹车系统安全性分析

把机轮刹车系统在飞机降落过程中的安全性问题当作系统控制问题,不采用基于故障概率模型的事故模型,而是采用基于系统理论的事故模型和过程(STAMP),构建机轮刹车系统在飞机降落过程中的STAMP控制关联模型和系统理论过程分析(STPA)反馈控制回路。根据系统运行的上下文信息识别机轮刹车系统在飞机降落过程中的不安全控制行为,分析产生不安全控制行为的关键原因。对机轮刹车系统在飞机降落过程中的不安全控制行为进行仿真研究,结果表明了STAMP/STPA的有效性和用仿真方法分析安全性问题的可行性。     

客机液压系统地面模拟试验设计探讨

概述 现代客机载客量越来越多,飞行速度越来越快,对飞机的安全性和可靠性要求也越来越高,液压系统的功率随之越来越大,系统也日趋复杂.为了确保新机研制成功,确保飞机首飞的安全,液压系统的地面模拟试验(以下简称铁鸟试验)就成了现代飞机研制的必要手段.     

EWIS分离设计及符合性验证研究

随着飞机电子电气技术的快速发展与广泛应用,EWIS(电气线路互联系统)在飞机安全飞行中起到的作用也越来越重要。基于EWIS故障导致飞机发生事故的数量逐渐增多,在飞机研制过程中摆脱传统认识,加强EWIS的设计与验证也逐步成为一种趋势。本文首先回顾了飞机研制过程中针对EWIS设计的传统做法,接着给出了由于EWIS故障导致的飞行事故案例,然后分析了在进行EWIS分离设计时需要考虑电磁环境,结构锐边,飞控钢索,氧气、气源、燃油、液压管路等影响因素,最后提出了适航验证时采用说明性文件(MC1)、安全性评估(MC3)和航空器检查(MC7)的符合性方法及重点验证内容。     

民用飞机机身密封技术的浅析

机身密封技术是影响飞机疲劳寿命、使用寿命、经济修理和安全性的一个关键因素,减少密封失效面引起机身腐蚀,提高飞机的密封能力是民用飞机制造发展的必然趋势.介绍民用飞机机身密封的类型,分析密封剂的性能要求;结合机身密封工艺要求和结构特点,给出密封操作方法的建议;分析密封失效的原因,给出典型结构密封的失效修理方法,保证飞机使用安全性和寿命.