民机持续适航阶段机队风险评估方法研究

民用飞机在持续适航阶段,需要开展风险评估工作,保证其适航安全水平能够维持在可接受范围之内。本文建立了民用飞机持续适航阶段机队的风险评估方法,给出了机队暴露时间、机队故障数、故障严重度和机队风险值的计算方法,建立了民机机队风险评估步骤,针对机队燃油系统故障进行风险评估,计算该事件的风险水平,并对3种风险控制方案进行了评估,给出了适当的降低风险水平的控制措施。     

民机持续适航事件风险评估流程研究

在民用飞机持续适航阶段,由于存在设计缺陷和制造缺陷,操作条件或环境条件超出设定的标准,可能出现影响航空器安全运行的事件。给出了民用飞机持续适航事件定义及来源,根据风险管理理论建立了民机持续适航阶段事件风险评估的流程。引入事件严重度指数和发生概率指数概念,给出计算方法,在此基础上得到事件风险水平。当事件风险处于不可接受或不可容忍范围内时,借助概率统计和安全性分析方法详细评估事件导致因素的严重性和发生的可能性,判断事件对单架飞机和整个机队的影响程度。     

基于TARAM的民用飞机结构类事件的持续运营安全评估

在民用飞机持续适航阶段,需要开展风险评估工作,以保证运营安全水平能够维持在可接受的范围之内。基于运输类飞机风险评估方法（TARAM）及风险准则,考虑不同的结构裂纹尺寸,给出基于机队故障数、临界裂纹、特征寿命的机队风险值计算方法;以机身增压边界结构受到循环增压载荷的疲劳裂纹为例,进行持续安全风险评估,计算该事件的风险水平,以及纠正措施实施时限;并通过使用纠正措施实施时限内个人风险进行验证。结果表明：个人风险低于风险阈值,本文制定的纠正措施及实施时限满足机队持续安全要求,可保证该机队的运行安全。     

面向持续适航工程数据的大数据采集和处理技术初探

国产某型飞机在持续适航阶段开展事件收集、风险评估、工程调查和措施制定等工作时,需要机型资料、机队信息、运营记录、事故事件、局方信息等工程数据提供输入、参考以及辅助分析。研究了持续适航工程数据与大数据之间的关系,初步规划了面向持续适航工程数据的大数据系统架构,并通过以下自动化方式实现了相关数据的采集与处理,形成了持续适航工程数据库:首先利用网络爬虫数据采集技术实时准确地获取一些国内外公开数据;其次应用VBA语言对已获得数据进行整理与自定义处理;最后基于大数据的映射分析方法对这些工程数据进行分析。该持续适航工程数据库已有效应用于某型国产飞机持续适航体系的日常运行工作。     

商用飞机持续适航事件经济性分析模型

我国某型民用飞机于2015 年开始陆续交付运行，积累了大量的持续适航事件和数据，但缺少量化的评价机制，用于持续适航事件的经济性分析。本文通过对民用飞机持续适航事件和数据的收集与分析，结合对主制造商和航空公司的成本和收益损失的计算，提出持续适航事件成本结构；在此基础上，建立单个事件的成本模型和持续适航事件经验曲线模型，进一步提出预测机型成熟期的持续适航事件成本预测模型并验证。结果表明：在机队持续适航成本预测模型提出的过程中，飞机停场天数、事件接收到确定措施时间和措施实施时间的取值敏感度高，在后续机队的运行过程中，应尽量减小这三个参数的取值，以降低持续适航事件成本。     

面向特殊事件的维修任务确定方法研究

民用飞机在运营过程中遇到的特殊事件可能影响飞机的持续适航,需要在特殊事件发生后对飞机进行维修。本文从确定特殊事件维修任务所需考虑的主要因素入手,阐述了特殊事件的概念及其引起的任务类别,介绍了确定任务候选项的方法,明确了运营阶段制造商和运营商的职责,提出了特殊事件概率的相关计算方法及应用领域。     

航空发动机持续适航安全风险评估方法研究

民航运输业正处在蓬勃发展阶段,保证飞行安全是民航的首要任务,飞机发动机作为飞机的心脏,其性能的好坏直接影响到飞行安全,采用合理的方法对发动机持续适航阶段的故障风险进行评估,对于提高飞行安全水平,保障航空运输业正常发展有着重要的作用。本文根据广义线性回归的相关理论,将广义线性回归模型引入发动机持续适航风险管理分析中,通过对发动机的故障风险水平进行实例评估验证,证明了该模型是一种准确的、有效的、可行的安全风险评价方法。     

基于蒙特卡罗方法的民用飞机故障风险评估方法

为提高航空安全,降低民用飞机运行过程中的故障风险水平,分别建立了单机风险和机队风险计算方法,指出单机风险计算的关键是确定部件故障分布及故障率,威布尔分布很好地描述了部件故障分布情况。针对部件故障机理,给出了部件故障的未检出概率、部件故障后果的条件概率及相应严重性后果,判定风险水平能否接受;机队故障风险在已知单机风险的基础上,取决于机队规模和当前飞行循环水平。基于机队运行数据预测故障飞机数量,获得不同参数分布、故障飞机数量和退役寿命下的机队风险水平。以某型发动机涡轮盘榫齿裂纹为例,通过蒙特卡罗方法,模拟单机及机队部件产生故障的时间,分析部件故障引起的单机风险水平和机队风险水平,基于运行数据给出民用飞机单机和机队在持续适航阶段的风险水平。     

基于模糊理论民机国外适航取证风险的评价

《国际民用航空公约》规定民用飞机出口国外,必须首先取得进口国适航当局的型号认可,由于文化、法律、地域、经济、技术等等的不同而导致的不确定性,使民用飞机出口国开展国外适航取证必然面临着诸多风险,也必须进行风险评价和风险的防范对策研究。从民用飞机国外适航取证实践出发,分析了民用飞机国外适航取证的风险因素,引入项目风险管理中对多因素多层级风险定量评估的模糊数学评价方法,对民用飞机国外适航取证项目开展风险评估进行有益的尝试,通过项目的风险防范和对策模型的建立,提出民用飞机国外适航取证项目风险的防范和对策建议。     

PW1100G发动机LPT3叶片断裂风险评估与强制纠正措施决策分析

针对2019年A320飞机运行中因其配装的PW1100G发动机LPT3叶片断裂频发空中停车等问题,首次采用定量风险评估、 根原因分析和强制纠正措施决策的组合技术制定单边适航指令,精准解决中国机队安全监控技术难题。采用区间和比例的风险评估 方法对机队风险指标和符合性时间期限分析计算;分析LPT3叶片失效机理,梳理LPT3叶片断裂根原因;提出可选纠正措施,对不同机 队的风险水平决策。结果表明：南航机队风险高达1.64×10-8,远超过可接受的安全风险水平;起飞阶段未减推力引发机匣共振并变形, 叶片材料抗撞击能力不足,导致LPT3叶片断裂;开展减推力爬升改装,并对中国机队不同风险实施不同的飞机对偶运行时间期限。为 国内外机队安全监控提供了可借鉴的安全风险评估和管理方法。     

运输类飞机涡轮发动机机匣烧穿适航符合性验证研究

尽管涡轮发动机的设计水平在持续提升,但是服役经历表明涡轮发动机机匣烧穿事件仍在继续发生。本文分析了涡轮发动机机匣烧穿适航条款,总结了CCAR25.903(d)(1)中燃烧室机匣烧穿的适航符合性验证思路,并以某型飞机为例,建立机匣烧穿模型,确定受影响的关键部件和结构,并设计了火警探测系统及防护罩。验证表明,该型飞机满足适航条款要求。文章为运输类飞机进行相应设计考虑和符合性验证提供参考。     

某运输类飞机防火系统非包容性转子爆破分析

虽然发动机非包容性转子爆破事件发生的概率很小,但一旦发生就会造成巨大损失,严重威胁飞行安全,因此适航规章23部和25部要求在飞机设计中采取预防措施以将非包容性转子爆破对飞机产生的危害降至最低。本文在分析研究相关适航条款和咨询通告的基础上,对某运输类飞机防火系统的非包容性转子爆破影响进行防护设计及风险评估,并通过设计改进,消除剩余风险。     

使用困难报告安全性风险评估方法研究

基于使用困难报告（SDR）数据,给出了四类SDR严重度分类标准,并给出了多事件的严重度计算方法、事件相对发生概率计算方法和事件风险水平的计算方法,在此基础上建立了SDR风险矩阵图和风险趋势表,最后通过实例对此进行了验证。通过SDR风险矩阵和风险趋势表,可以及时监控航空器、系统或部件的安全性水平。SDR安全性风险评估方法的建立,为运输航空器安全性评估研究提供了有效的技术手段。     

持续适航监察员培训管理研究

本文统计分析了近年来我国机队规模、维修单位、维修人员等的数量与持续适航监察员资源的对比,得出了在监察员数量短期内不能大幅增加的情况下,保证航空器持续适航安全的有效方式是提高现有持续适航监察员的技能水平的结论。并通过研究ICAO相关文件对持续适航监察员的要求,同时结合我国持续适航监管工作的实际情况,制定了持续适航监察员培训大纲,为下一步我国持续适航监察员的能力水平提升提出了解决方案。     

加强我国航空器的持续适航管理

保障民用航空安全是民用航空业的永恒主题,实现持续运行安全是这个永恒主题的核心内容,而保持航空器的持续适航性则是持续运行安全这个核心内容的关键。 在今年全国民航适航工作会议上,民航总局沈元康副局长发出了适航系统实施第二次创业的号召。在适航系统开展第二次创业具有深刻含义,它标志着我国适航管理初始阶段的完结和新阶段的开始。加强持续适航是深化适航管理的重点。     

一种改进的航空发动机结构概率风险评估方法

针对航空发动机适航条款FAR33.75中关于发动机限寿件(ELLP)结构失效概率要求,提出了一种基于Kriging和蒙特卡罗半径外重要抽样(MCROIS)混合的结构概率风险评估方法。该方法针对ELLP高维、小失效概率事件以及极限状态函数为隐式、高度非线性的特点,利用Kriging元模型模拟隐式极限状态函数,然后通过主动学习迭代算法,计算最优点(MPP,最接近设计验算点的样本点),更新实验设计(DOE)并提高Kriging元模型的模拟精度。在此基础上,利用Kriging元模型确定最优抽样半径,构造半径外重要抽样密度函数,在最优抽样半径确定区域进行抽样,通过构造主动学习函数,使样本点更多落在抽样半径确定的球区域附近,加速失效概率计算的收敛,并构建了ELLP风险概率模型,解决了高维、小失效概率事件以及隐式、非线性极限状态函数的发动机结构概率风险评估难题,以某型发动机低压压气机轮盘为应用示例,与传统的蒙特卡罗仿真(MCS)方法进行了对比,验证了该方法的高效率、鲁棒性和仿真精度。     

民用飞机持续适航体系有效性评估方法研究

民用飞机主制造商在飞机交付运营前需建立持续适航体系并对体系有效性进行定期评估是适航规章的强制要求,以保证飞机和整个机队的持续运行安全。对持续适航体系有效性进行定期评估同时也是民用飞机主制造商自我完善持续适航体系,确保体系持续有效运行的必要手段。现阶段,国内的持续适航体系的建设还处于初步阶段,相关要求和准则也在逐步完善中。针对持续适航体系的有效性评估大多只采用定性的评估,评估结果的客观性和科学性难以保证。通过持续适航体系有效性内涵及其表现特征的分析,将体系运行有效性划分为层级指标,采用层次分析法通过特征矩阵计算确定各指标的权重,然后通过一致性检验加以验证,为飞机主制造商的持续适航体系有效性评估提供更加客观、科学的评估方法。     

军用运输类飞机机载设备适航体系研究

参照国外军用飞机机载设备适航工作流程,借鉴民用飞机机载设备适航工作经验,结合军用飞机型号研制程序,建立了军用运输类飞机机载设备适航体系。主要包括建立适航工作体系、制定适航管理要求、确定适航性要求、编制适航支持计划、确认符合性验证思路、规范各研制阶段适航工作和适航审查活动等方面。本文为军用运输类飞机机载设备适航工作提出了一些值得借鉴的方法和思路。     

民用航空发动机持续适航维修特性评估

持续适航维修是保证民用航空发动机安全运行的重要环节。为了给评估维修品质提供参考依据,应用因素分析法,基于卡方检验方法和广义Logistic模型,提出了1种民用航空发动机持续适航维修特性评估方法。选取具有研究意义的国内主要航空公司近20年来民用航空发动机风扇叶片硬物冲击损伤持续适航维修记录数据,参考发动机维修手册中硬物冲击损伤的分类与维修方法对风扇叶片硬物冲击损伤持续适航维修特性进行分析。结果表明:维修特性涵盖的发动机类型、损伤类型与损伤处理方式等关键因素之间存在较为明显的相关性,特定的损伤类型更倾向于采用确定的损伤处理方式以满足持续适航要求。研究结果与航空公司持续适航维修方案一致,该评估方法能够为民用航空发动机持续适航维修方案的制定提供一定的工程技术参考。     

浅谈直升机重要改装设计适航符合性验证方法

探讨了民用直升机在持续适航阶段为满足特殊用途而进行的重要改装设计的适航性问题。着重论述了直升机重要改装设计的适航符合性验证方法。