时间限制性派遣中短时派遣时长的优化方法研究

航空发动机全权限电子控制系统(FADEC)的时间限制性派遣(TLD)分析是飞机系统安全性分析的重要内容之一。针对目前TLD分析中都假定短时故障派遣时长(ST)为固定值(125h或250h)的问题,开展了短时派遣时长的优化方法研究。采用故障树和马尔科夫方法,以推力控制丧失率(R)要求为约束,分析和建立了ST和长时故障派遣时长(LT)的函数关系;在此基础上,构建了以短(长)时故障派遣时长为变量,系统平均维修时长和带故障运行时长期望值为目标的多目标优化模型,使TLD分析中故障派遣时长的选取更灵活、更合理。通过实例表明:与ST取固定值250h相比,优化后ST取25h时,带故障运行时长期望增大4.2%,系统平均维修时长增大8.6%,验证了方法的有效性。     

飞行员综合评价指标体系：实现机组自动派遣科学化的途径

为了实现机组人员的合理配置，充分利用宝贵的机组资源，国内各航空公司均在寻求自动化派遣机组的途径，国际航空界虽有现成的应用软件，但由于国情、体制的不同，并不适合全盘引进，且价格昂贵。经多年的探索，人们逐步认识到，要实现机组派遣自动化，首要问题是要建立起“飞行员综合评价指标体系”，以解决自动派遣的核心问题。从而在更加深刻和广泛的层面上解决自动派遣的飞行安全问题。 一、建立飞行员综合评价指标的必要性　 航空公司飞行部门在机组派遣过程中，受多种因素制约，如：　航班计划的安排与变更；机组的航线连飞与周转；机…     

全修复策略下FADEC系统多故障TLD仿真分析

由于航空发动机全权限电子控制(FADEC)系统的时间限制派遣(TLD)分析是航空发动机型号合格审定的一项必要工作,针对目前FADEC系统的多故障TLD仿真分析方法中没有考虑短时限制派遣(ST)值可变以及维修策略对TLD分析影响的不足,提出了全修复策略下FADEC系统的多故障TLD仿真分析方法。分析和比较了现有的FADEC系统维修策略,按照机会维修或成组维修原理,提出了全修复策略。按照全修复策略,开展了仿真建模分析,设计和研究了多故障TLD的仿真流程和方法。通过实例仿真与分析,验证了所提仿真方法不受FADEC系统中零部件数量的影响,而且相对于单故障Markov模型,增加了占总故障数量8.84%的组合故障,提高了分析精度。     

基于运行成本优化的FADEC系统TLD分析

为了降低飞机限时派遣（TLD）的运行成本，提出了全权限数字式电子控制（FADEC）系统TLD分析的运行成本优化方 法。构建了TLD分析的典型马尔可夫模型，推导了该模型各状态稳态频度公式，从而建立了系统单位时间运行成本与派遣时间间 隔的函数关系，并以此作为运行成本优化的目标函数；推导了发动机控制系统平均安全性水平表达式，建立了平均安全性水平对 派遣时间间隔的约束。针对FADEC系统建立了3种不同的形式的系统单位时间运行成本函数模型，并提出了相应的派遣间隔决 策建议。结果表明：应用基于成本优化的FADEC系统TLD分析方法进行带故障派遣决策，能够在满足安全性要求的情况下，降低 飞机运行成本。     

航空发动机FADEC闪电防护部件检查间隔分析

为确定航空发动机全权限数字电子控制（FADEC）闪电防护部件检查间隔，以限时派遣分析方法为基础，分别在2种典 型FADEC构型的马尔可夫模型中引入闪电防护部件失效状态。通过对模型稳态解的计算推导，形成推力控制丧失概率与闪电防 护部件检查间隔的函数。以某型发动机FADEC失效数据为例，呈现了闪电防护部件检查间隔分析过程。结果表明：若闪电防护 部件失效率足够低，2种构型的闪电防护部件失效对推力控制丧失概率的贡献均不超过2%，不需要单独制定闪电防护部件的检查 计划，防护功能的检查可与被保护单元的修理合并；若闪电防护部件失效率高于被保护单元失效率的1/10，闪电防护部件失效对 推力控制丧失概率的贡献可能超过20%，则有必要对闪电防护部件制定专门的检查计划。     

发动机控制系统时间限制派遣分析的若干可靠性理论问题

面向民用飞机与商用航空发动机的型号合格审定,需研究发动机控制系统时间限制派遣(TLD)分析的可靠性理论问题。基于TLD分析的开环与闭环马尔可夫模型,利用连续时间马尔可夫过程理论推导了发动机控制系统平均完整性水平的定义,该定义应当准确表述为不考虑维修时间的推力控制丧失(LOTC)频率;分别构建了单故障与多故障TLD分析的马尔可夫模型,分析了单故障与多故障TLD模型的特点。结果表明:与单故障模型相比,多故障TLD模型具有瞬时LOTC率是时间的函数、存在非派遣(ND)状态以及多故障状态有多种维修策略等特点;针对周期检查维修方式,利用条件寿命分布推导了检测间隔期发现故障条件下的平均故障前时间,进而求得平均故障暴露时间的计算公式。最后,结合某型实际FADEC系统给出了本文所提出理论的应用实例。     

对两种典型非工作储备模型的分析

对两种典型的非工作储备模型进行了深入的分析。对成败型模型的分析得出，当组成单元均为成败型时，非工作储备模型与并联模型等效的结论。对限时型模型的分析，考虑其储备单元的耗损故障机理，则建立相应的数学模型。     

发动机控制系统限时派遣运行的成本优化方法

限时派遣TLD可以提高飞机的签派可靠度，降低由于航班延误或取消导致的运行损失。面向TLD分析建立了典型发动机控制系统马尔可夫模型，利用连续时间马尔可夫链CTMC推导了状态稳态频率公式，构建了系统单位时间运行成本模型。以平均完整性要求及签派可靠度要求为约束条件，以带故障派遣时间为决策变量，以系统单位时间运行成本以及签派可靠度为优化目标，分别构建了TLD分析的单目标和多目标优化模型。结合简化的发动机控制系统和实际全权限数字式发动机电子控制FADEC系统给出了工程应用实例，验证了模型的有效性。实例表明本文方法能够保证飞机在满足安全性要求和签派可靠度要求的条件下降低运行成本。     

FADEC系统TLD的维修策略

简要介绍了全权限数字电子控制(FADEC)系统限时放行(TLD)概念,分析了FAR 25部中与TLD相关的适航条款,研究了FADEC系统TLD的维修策略,重点分析了TLD维修策略中基于MEL的维修与基于PIR的维修之间的差异.     

协同维修过程的合成Petri网建模与分析

针对协同维修过程中共享资源约束、工序衔接时机和维修工时不确定3大问题,建立了一种基于合成Petri网的协同维修过程模型.该模型采用三参数的数组来描述不确定维修时间,引入活动图形来描述协同关系和建立共享资源控制网来约束资源派遣次序.给出了协同维修过程合成Petri网构造算法.解决了协同维修过程分析中3大难点,合理表述了协同维修活动依赖关系,实现了对协同维修过程的规范化描述.实例分析表明该模型能够帮助维修工程部门预测维修完工时间和把握工序衔接的时机,并提出共享资源优化配置的建议.