民用飞机系统功能危险性评估
对功能危险性进行评估是安全性评估中最重要的一步,并且还具有不容忽视的作用。
文章对系统功能的实际危险性评估的步骤以及目的进行了介绍,然后把针对自动飞行这个控制系统的评估过程做了详细介绍,望民用飞机系统能够将此作为评估系统功能安全性的依据。
标签:民用飞机;系统功能;危险性;评估
针对民用飞机系统来看,首先要考虑的问题就是安全性能,这在研制、生产以及运营与退役过程中都有多贯穿,与此同时,也决定着民用飞机能够通过审查顺利地进入到市场。
自动飞行这个控制系统是飞机的一个主要机载系统,它的安全性是设计过程中非常关键的环节。
而飞机系统安全性包括了系统安全性的初步评估、评估、危险性评估以及实效模式影响与共因分析等。
文章把民用飞机当中的自动飞行系统当作例子,对功能危险性进行了评估,具体如下。
1 简述功能危险性的评估
评估功能危险性这个系统能够对产品所具有的功能进行检查,并识别每项功能的实际生效状态,然后按照失效状态的情况逐个分类的一种分析安全性能方法。
同时,还要把系统当做对象,实际上评估功能危险性这项研究就是在设计飞机过程中包线与飞行阶段,有可能会对飞机飞行以及系统造成影响的安全失效。
评估功能危险性的过程属于从上到下分析功能失效的一种评估方法,其主要目的就是当系统丧失功能的状况下,掌握失效状态以及各种有关分类。
而对评估民用飞机的安全性能够为以后的输入流程奠定基础,同时也为子系统以及后续系统的设计提出安全性需求,让系统构架更具有接受性,找出存在的问题以及设计需要作出怎样的修改,然后明确下步要设计的范围。
而评估系统功能的危险性提出了所有功能的实际危险评估,确认以及推导设计系统安全性的标准,提出诸多种安全性的需求,同时也提出了诸多隐藏功能处于失效状态上信息,这部分信息能够明确各种系统的完整性、结构方案、隔离要求、最低设备、系统分离等清单需求[1]。
评估系统功能的危险性评估主要包括识别失效状态、功能评估清单、接口示意图、设计目标与要求、设计原理与方案、适航规章等。
2 评估系统功能的危险性过程
2.1 对系统功能进行定义
评估系统的功能性能就是先要探究系统所具有的一些功能,然后将分为外部与内部两种功能,分析确定之后再对功能清单进行建立。
评估系统功能性的危险性就是根据逐层开展的方法分析有关功能,确定工作状态是的各项功能,形成评估功能危险性的所有清单。
系统当中的内部功能主要就是内部设备与本身功能间融合后所体现的功能,而外部功能就是其他系统以及分析系统针对其他系统所提出来的功能[2]。
例如:自行飞行这种控制系统,民用飞机当中的自动控制系统通常接受飞行员从飞管系统或飞行扳手发送出来的指令,提出对飞机进行自动控制的姿态、速度、路径等功能,进而使飞行员可以不用再承受较大的工作强度。
2.2 对失效状态工作阶段进行明确
系统各个功能工作有着不同的飞行阶段,而针对自动驾驶这项功能来说,能够设计成爬升、起飞、下降、着陆、巡航等飞行阶段。
2.3 失效状态的等级分类以及影响
按照飞行阶段的不同,系统的功能失效会对乘客以及飞机与机组成员造成不同程度的影响,应该根据飞机的安全性评估、设计经验、功能危险性评估进行重点分析。
我们可以根据下述原则的影响等级:第一,通常情况下系统错误的严重性要比失效影响与系统故障严重;第二,掌握飞机对于飞行员的控制以操作要求,进而明确失效状态过程中对驾驶员操作所提出的要求以及造成的影响;第三,假如功能故障相同在各个飞行阶段会对人员以及飞机产生不同的影响,这在分析过程中必须明确指出[3]。
2.4 明确失效状态会对等级造成影响的支撑材料
针对失效状态所造成的影响了解不清楚,需要通过仿真分析、飞行试验、模拟试验与分析计算等诸多方法当作支撑材料,进而明确系统在失效状态下对材料等级造成的影响。
因为“在下降、巡航、爬升与自动驾驶”等诸多失效状态下的实际影响等级非常小,能够应用试飞试验与分析方法来当作支撑的材料;“在着陆与起飞”等各种失效状态对等级造成的影响非常大,能够应用模拟实验与分析方法当做支撑材料。
2.5 对失效状态所提出的要求进行验证的方法
针对各种失效状态下所具有的安全性能方面需求,都需要提出与之性对应的验证方法,进而使系统设计可以与安全性的需求相符合。
针对评估功能危险性所提出来的诸多失效状态,通常使用的验证方法包括共因分析、故障树分析、影响分析、失效模式分析等。
一般对“爬升、下降、巡航与自动驾驶”等众多失效状态的实际影响等级非常小,能够把影响分析和失效模
式当作主要的验证方法;而“在着陆以及起飞阶段”的失效状态的实际影响等级非常大,可以把故障树分析以及失效模式当作主要的验证方法[4]。
2.6 评估功能危险性的分析表
把评估功能危险性的实际结果都填入到分析表格当中,得出最后的评估结果。
通常情况下评估危险性的分析表内容如下:第一,功能:就是将要进行具体分析的一些功能;第二,失效状态:简单的描述各种失效状态;第三,飞行阶段:即功能失效时的飞行状态。
假如失效状态的实际影响由飞行阶段所决定,就一定要根据飞行阶段来进行认真填写;第四,危险对人员以及飞机造成的影响:当功能失效以后,乘客、机组成员与飞机遭受到了极其差的结果;第五,影响的等级:非常小的、非常大的、危险的、灾难性的;第六,验证方法、故障分析、影响分析、失效模式分析等。
3 结束语
上文介绍了评估系统功能危险性的实际过程,可以为评估民用飞机系统的实际安全性提供相应参考。
可是要想更加准确地进行评估,还需要进一步的研究。
参考文献
[1]蔡景,李鑫,肖罗椿,等.民用飞机成组维修方案优化模型研究[J].南京理工大学学报(自然科学版),2015(3):306-311.
[2]孙一峰,杨士普,方阳,等.民用飞机机身表面静压孔气动布局设计研究[J].空气动力学学报,2015(5):673-677.
[3]梁技,杨飞,杨智春,等.现代民用飞机气动弹性模型低速风洞试验适航符合性验证技术研究[J].振动与冲击,2013,32(12):1-5+16.
[4]孙洁琼,张宝柱.先进铝锂合金的特点及其在民用飞机上的应用[J].航空工程进展,2013,4(2):158-163.。