A320系列飞机ACARS常见故障签派放行处置研究

针对飞机通信寻址与报告系统依托的数据链关联复杂，不同数据链失效对系统影响存在较大差异的问题，全面总结各个数据链与系统的关联、失效后对系统的影响与签派放行的处置方案。首先，介绍了飞机通信寻址与报告系统的组成和传输原理，指出系统由空地网络和地地网络组成，并对上行和下行数据链的传输进 行了解析。其次，分析了系统依托的数据链，指出了甚高频、卫星通信和高频失效都可能会对系统产生影响，这三类设备的故障可能导致系统不可用。最后，列举了系统常见的七个故障，对故障进行了解析，并给出了签派放行的处置方案。     

A320系列飞机燃油系统常见故障签派放行处置研究

针对A320系列飞机不同机型燃油系统构型存在差异,不便于签派放行处置的问题,提出了A320系列各机型常见故障的签派放行处置方法。首先,系统总结了A320系列飞机各机型燃油系统的布局、供油部件和供油逻辑,指出了各机型可能出现的故障类型和引起故障的机理。其次,分析了可能影响航空公司运行的常见故障,以供油的原理和逻辑为基础,根据构型不同指出对运行影响最大的两个部件为中央燃油泵和传输活门。再次,提出了不同故障条件下签派员的处置方法。最后,以飞机处于签派放行阶段、起飞阶段、中央油箱燃油部分消耗阶段和中央油箱无油阶段为例分别进行分析,进行算例分析说明。结果表明,所提方法能够有效指引签派员处置中央燃油泵或传输活门出现常见故障。     

A320系列飞机引气系统故障签派放行处置研究

针对冬季运行时引气系统易产生相关故障影响航空公司运行安全的问题,对A320系列飞机引气系统故障签派放行的处置策略展开研究。首先,介绍了签派放行工作,以及带故障签派放行的概念,将签派工作分为放行和地空支持两部分。其次,介绍了引气系统的来源和作用,指出发动机气源引气系统和APU气源引气系统是最可能对签派地空支持工作造成影响的系统。再次,说明了引气系统的原理和系统逻辑,装配不同型号发动机引气特点差异,指出A320的CEO系列装配的CFM56和V2500发动机引气特点类似,主要差异在经济性和维护性。而NEO系列飞机装配的LEAP发动机启动对引气要求严苛(也适用于装配此发动机的波音737MAX系列和C919),在单引气失效时需谨慎放行。之后,分析了常见故障如引气故障、引气温度异常和引气泄露的原因。最后,详细给出了引气系统故障签派放行处置方案,并以算例进行说明。     

MEL辅助放行中的性能修正应用研究

最低设备清单(MEL)辅助放行是飞行签派员最终签派放行的重要组成部分之一,MEL放行以最低设备清单为依据,实现飞机的带故障放行。首先结合航空公司运行控制流程和航线维修人员办理故障保留工作程序,介绍了MEL放行的定义和内涵,论述了机务工程师办理故障保留对接于飞行签派员的MEL放行,接着分析了飞行签派员MEL放行中涉及的性能限制种类,重点对性能限制条件进行了分类归纳,最后结合空调单组件和起落架重力放下系统失效的性能计算案例再次强调了性能修正在MEL辅助放行中的重要性,提出了飞行签派员相应的处置措施,为航空公司飞行签派员实现MEL辅助放行提供了理论指导和案例支持。     

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。     

TCAS 系统故障隔离及容错架构设计方法研究

针对TCAS 系统运行过程典型功能危险场景和架构设计过程,本文采用系统工程过程的正向设计流 程方法,针对潜在的功能失效风险,开展TCAS 系统域的故障检测和容错设计技术研究,形成覆盖系统、软件 和硬件层级的故障检测及隔离架构设计方案,以提高装机运行过程中防撞告警的置信度,减少由于误警和虚警 对飞行安全产生的不利影响。     

切勿在飞机上使用移动电话等便携式电子设备

近年来,随着便携式电子设备特别是移动电话的日益普及,在民用航空器上使用移动电话和其他电子设备的现象也日渐增多,对飞行安全已构成威胁。大量证据表明在飞机上使用移动电话等便携式电子设备会产生电磁干扰,造成飞机导航设备、自动驾驶仪系统失灵进而严重危及航空安全。特别是航空器无线电导航和通信系统在起飞、爬升、进近和着陆阶段,由于航空器处于低高度,任何电磁干扰都有可能造成机毁人亡的后果。这个;司题已引起社会各界的广泛关注。1991年,英国某航空公司的一架波音767一300型飞机在从曼谷起飞后不久,机上的一台计算机突然…     

民用客机研制阶段签派可靠度分配和预计

讨论了民用飞机航班延误的主要原因,着重分析了因技术原因导致航班延误和取消的三类设备,并结合飞机的构型和主最低设备清单(建议书)(P)MMEL给出了在民用客机研制阶段签派可靠度的分配和预计的初步模型和计算方法,为签派可靠度的定量分配与预计以及设计构型方案的改进和权衡提供指导。     

动力失效对起飞纵向气动特性影响数值研究

研究民用飞机动力失效对飞机起飞阶段纵向气动特性的影响规律及其机理,对保证飞机有效操纵和安全飞行具有重要意义.采用在点对点多块结构化网格系统上求解三维可压缩雷诺平均N-S方程的数值方法,研究发动机动力失效对某民用飞机起飞构型纵向气动特性的影响.通过DLR-F11模型验证研究方法对民用飞机高升力构型气动特性的预测能力;针对安装动力短舱的某翼吊涡扇发动机民用飞机起飞构型,通过对比其发动机在正常工况和失效时飞机气动特性的差异,得出动力失效对飞机纵向气动特性的影响规律及机理.结果表明:动力失效后,不但溢流效应会使飞机阻力系数增大;还会导致发动机进、排气特性较正常工作状态明显不同,恶化短舱附近流场,对飞机的升力、失速特性带来不利影响.     

飞机新牵引滑出方式下前起落架动响应分析

现行民航飞机离港时,需由牵引车推出泊位后再依靠飞机自身发动机动力进入跑道。为使机场更安全高效运行,人们正在探索一种全新的飞机滑出模式——牵引滑出,其无需发动机动力、即从飞机推出直至跑道端等待起飞均依靠地面的外部动力移动,由飞行员控制牵引车牵引的离港作业方式。其有助于实现高效、绿色、经济的机场运营目标。前起落架作为承载飞机重量和实现地面牵引滑行的关键组件,其动力学特性直接决定着飞机的高速牵引滑行安全,也影响着结构的后续飞行安全及全生命使用周期,故针对新一代牵引滑出方式的飞机前起落架力学行为开展研究十分必要。以某型民航飞机前起落架为研究对象,考虑减震支柱及牵引车轮胎的缓冲性能,研究了承受满载、高速牵引滑行时的前起落架的动特性、动响应行为,并给出了跑道随机不平度激励对前起落架随机响应的影响,获得了不同承载、不同牵引速度下前起落架动力学响应特性。结果表明,在前起落架满载高速牵引滑行中,牵引载荷在阻力臂的变形及振动响应中起主导作用。本文的研究结果可为新型牵引方式下前起落架的设计以及现役飞机的安全运行保障提供重要参考。     

General aviation aircraft avionics: integration & system tests

The avionics of current-day aircraft is termed as modular integrated full glass cockpit. Unlike lots of dials and gauges, the pilot will interact with Multi-Function Displays (MYD). This means that the systems are coupled with multi-function displays, communication and navigation radios with control units, multi-mode interactive instruments for control and navigation, recording and fault management systems, airframes and health monitoring diagnostic capabilities. Pilot Vehicle Interface (PVI) is an important measure of good avionics and cockpit layout, which implies the optimization of man-machine interface, enhancement of the economy, and safety of flight operations. This presents the avionics architecture of a 14-seat Light Transport Aircraft (LTA) for general aviation, which has multi-role commuter capabilities. LTA is a twin turbo-prop, multi-role aircraft, with air taxi and commuter services as its primary roles. The avionics is built on the digital communication mode for both command and control with current requirements of TCAS, digital Autopilot, and AMLCD multi-purpose glass displays. The LTA Avionics suite is grouped into six major groups based on functionality: Display System, Communication System, Navigation System, Recording System, Radar System, and Engine instruments and other cockpit displays. This paper also covers details about the extensive tests carried out to prove the avionics design in terms of functionality, inter-operability, interference, and compatibility. Various practical integration and flight-test issues, methodologies, and details of the scenarios is presented herein.     

应用6Sigma改进方法提高TCAS系统可靠性

在大型民用飞机中TCAS系统是重要的飞行安全运行的航电系统之一,其故障会对飞机正常营运造成很大的影响。应用6Sigma原理进行维修管理可以有效地改进TCAS系统的可靠性。结合航空公司波音737NG机队的运行中TCAS系统故障情况,介绍运用6Sienna方法的分析过程达到的实际改进效果。     

Galileo卫星星钟故障前后信号质量分析

星载原子钟是卫星导航系统的核心器件,是影响导航信号质量的重要因素。2016年11月,Galileo系统利用一箭四星发射升空4颗新一代Galileo卫星。根据观测显示,截至2017年7月,仅能接收到其中1颗卫星发射的导航信号。在2017年1月,欧洲航天局通告称多颗卫星原子钟大规模故障。针对此,40m 大口径高增益天线系统设备对不同批次和星钟故障情况的3颗Galileo卫星E5频点信号进行了数据采集处理,对各信号分量的功率谱、星座图、码片波形、相关损失、相关峰、S曲线偏差等信号质量指标进行了分析评估。结果表明,此次星载原子钟的大面积故障并未影响Galileo卫星信号的可用性,足够的星载备份钟避免了信号质量的严重恶化。     

RVSM空域内垂直间隔的安全评估

为了缓解空中交通流量迅速增大造成的航班延误问题,我国已经在全国实施缩小垂直间隔（RVSM）的运行,对RVSM实施后的垂直间隔的安全性评估也被提上日程。结合Reich模型和概率论,对非洋区相邻高度层上的飞机的碰撞风险进行了研究。首先对Reich模型进行了改进,以适用于垂直间隔碰撞率的研究;然后对影响垂直方向碰撞率的决定因素进行了分析,其中对垂直方向重叠概率的研究,不同于国外的统计量的分析,是从机载测高设备的误差入手;最后用实例进行了仿真计算。结果说明我国缩小垂直间隔标准是安全可行的。     

动态传递对准与导航一体化半物理仿真研究

在机载设备惯导系统的工程实现过程中,研制半物理仿真系统具有重要的意义和实际应用价值。文章从机载设备惯导系统实际工程应用出发,研究了动基座下快速传递对准和高精度捷联姿态解算的实现方法,基于＂比力差积分＂匹配传递对准算法,及一种改进的四阶龙格库塔捷联姿态算法,设计并实现了基于DSP微型导航计算机的动态传递对准与导航一体化半物理仿真系统。半物理仿真结果表明：系统工作稳定可靠,传递对准和捷联解算精度能够满足低动态下机载设备惯导系统的性能指标。     

平台式惯性导航系统在线可靠性评估技术

平台式惯性导航系统是现代导航的重要设备,由于其所处环境和制造工艺各不相同,导致各个体之间的可靠性有着明显的差异。如果对收集到的性能误差数据进行统一处理,无法准确地反映个体之间的差异性,不利于掌握平台式惯性导航系统个体的可靠性规律。针对该问题,对平台式惯性导航系统的在线可靠性评估方法进行了重点研究。结合平台式惯性导航系统使用过程中的性能变化特点和失效机理,利用复合Poisson过程建立了其性能退化模型,并给出了性能参数评估方法。通过算例分析,说明建立的性能退化模型能够较好地描述平台式惯性导航系统的性能退化规律,有助于掌握平台式惯性导航系统的可靠性水平。     

TCAS防撞系统空中故障分析

介绍TCAS防撞系统的工作原理及交联设备之间的关系,分析TCAS防撞系统在试飞过程中显示＂TCAS OFF＂故障的原因,并提出解决措施,以期对提高机务工作质量、降低产品故障率起到积极的作用。     

自由飞行下基于分段维纳过程的碰撞风险研究

在自由飞行下,飞机的碰撞风险与通信导航监视(CNS)定位误差、机载防撞系统可靠性等因素有关。CNS引起的定位误差可视为正态分布,以机载防撞系统告警区为界,在告警区外飞机视为匀速,相对距离视为一般维纳过程;在告警区内飞机为避撞进行航迹和速度调整,视为变速,相对距离视为伊藤过程。根据此相对运动特点,建立了基于维纳过程的分段碰撞概率模型,并对不同初始状态时的情形进行求解。算例结果表明了模型的可行性。     

空中交通防撞系统(TCAS Ⅱ)的排故与维护

主要以空客A320飞机为例,介绍了TCAS Ⅱ(空中交通防撞系统)系统原理、组成、功能及常见的故障、排故方法等,希望能增进对TCAS Ⅱ系统的了解,有助于TCAS Ⅱ系统的设计和维护。