[发明专利]一种民用飞机多故障风险识别评估计算方法

说明书

本发明公开了一种民用飞机多故障风险识别评估计算方法，包括故障风险识别、关系分析和水平评估。故障风险识别，针对相似机型运行故障事件集合，从场务保障、飞行实施、机务保障、飞行训练确定民机运行故障原因，从人为失误、飞机故障和环境影响分析故障类型，从结构强度、系统、动力装置反向推理民机运行过程中潜在的故障模式；故障关系分为独立故障和关联故障，针对故障模式为严重/灾难的部件进行故障机理分析，通过拆换记录或故障树确定独立故障概率，通过因果关系链、扩展故障树确定关联故障概率；风险水平评估包括发生概率和严重度。本发明在民机运行阶段评估出部件故障的潜在危险，提高机务维修保障效率、民机运行安全。

技术领域

本发明属于民用飞机运行风险分析与评估的技术领域，特别是涉及一种考虑部件间故障关系的民用飞机多故障风险识别评估计算方法。

背景技术

从1991年至今，全球航空事故累计发生17701起。随着全球航空运输需求的增加，飞行安全逐渐受到重视。在高温、高压、高速、高强度、变负荷等极端工作条件下，民用飞机可能发生单部件独立故障或者部件间关联故障，引起性能下降，危及飞行安全。对民航飞行安全性的影响表现在多方面，不同机型/系统发生事故类型多样，同一事故致因多样，主要有“人”、“机”、“环”三类影响因素。人的因素造成的对民航飞行安全性影响主要是指飞行员、航行管制员及飞行签派员的人为差错，主要有飞行员的生理及心理、飞行技能、航空专业知识水平等方面的原因：航行管制员和飞行签派员的生理及心理、航空专业知识水平、政治责任心等方面的原因。由于飞行是需要地面和空中有效的配合才能完成，所以飞行员、航行管制员及飞行签派员的三类人员中任何一个出现某方面的差错，民航飞行的安全性就不能保证。飞机因素对民航飞行安全性影响主要为飞机本身机械方面的原因，如发动机熄火、起落架故障、防冰和除冰系统故障等。天气的复杂性和难以预见性，导致了不少航空飞行的惨剧，最直接的事故表现在飞机机身解体、飞行速度失控、因视线所阻而使飞机偏离跑道与其它飞机相撞等飞行事故，天气因素，气温、气压和空气的密度等大气环境要素也会影响飞机空速表、航空发动机的推力、平飞速度、平飞最大速度、飞机起飞和着陆、飞行安全高度等，影响航空运营安全。随着民用飞机性能不断提高，结构愈加复杂化，飞机部件在运营阶段发生故障的概率逐渐增加，部件故障风险评估方法的研究受到越来越多的关注。美国西南研究院联合Rolls-Royce，General Electric和Pratt&Whitney共同研发了发动机部件区域风险评估方法，为发动机制造商提供了一种概率风险预测与管理工具。与国外相比，国内关于航空发动机部件风险方面进行了一定的相关性研究，通过非线性回归方法得到有限样本情况下的飞行风险概率的计算；通过综合分区概率统计、应力-强度干涉理论、线弹性断裂力学等方法建立了限寿件失效的概率风险评估数学模型；本发明作者针对部件故障机理，建立了包括部件故障未检出概率、故障后果条件概率、严重性后果的民用飞机故障风险评估模型。目前，国际上关于民用飞机概率风险评估的研究在体系评估和基础数据方面积累了丰富经验，我国自主设计与生产的飞机在获得适航认证并投入运营的过程中逐步积累安全经验，但是缺少针对民用飞机部件故障关系展开的独立故障和关联故障的风险评估模型和计算公式。仅依靠单个部件故障风险评估模型，不考虑部件间关联故障作用，将产生很大的安全隐患，同时影响民用飞机运行经济性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种民用飞机多故障风险识别评估计算方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明的民用飞机多故障风险识别评估计算方法，包括以下步骤：

步骤一、民用飞机部件故障风险识别；

步骤二、民用飞机部件故障关系分析；

步骤三、民用飞机故障风险水平评估。

所述步骤一具体包括以下步骤：