基于FTA的某型飛機(jī)剎車系統(tǒng)附件重要度研究

李　靜，陳亞琦（中航飛機(jī)研發(fā)中心　飛控液壓所，西安　710089）

?

基于FTA的某型飛機(jī)剎車系統(tǒng)附件重要度研究

李靜，陳亞琦
（中航飛機(jī)研發(fā)中心飛控液壓所，西安710089）

摘要：以故障樹的形式確定正常剎車系統(tǒng)中各附件的重要度，對(duì)剎車系統(tǒng)的日常維護(hù)與重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行梳理，確保剎車系統(tǒng)的安全性與可靠性。

關(guān)鍵詞：故障樹；重要度；剎車系統(tǒng)；可靠性

1　概述

飛機(jī)剎車系統(tǒng)是飛機(jī)起飛著陸系統(tǒng)的重要組成部分之一，對(duì)飛機(jī)的安全起降起著非常重要的作用。因此剎車系統(tǒng)的安全性及可靠性直接關(guān)系到飛機(jī)能否安全制停。某型飛機(jī)剎車系統(tǒng)作為飛機(jī)著陸制停的重要系統(tǒng)，其安全性與可靠性承受著巨大的考驗(yàn)。為了確保剎車系統(tǒng)的安全性與可靠性，通過(guò)可靠性方法中故障樹的模式對(duì)剎車系統(tǒng)附件的重要度進(jìn)行梳理，以加強(qiáng)對(duì)重要度較高的附件的監(jiān)控與維護(hù)。

2　故障樹簡(jiǎn)介

美國(guó)研究故障樹FTA的先驅(qū)學(xué)者之一J.B.Fussel指出：FTA技術(shù)是把系統(tǒng)故障與導(dǎo)致故障發(fā)生的各種因素間的邏輯關(guān)系用樹形圖表示，是一種系統(tǒng)可靠性和安全性分析的有效手段，尤其在解決復(fù)雜系統(tǒng)的分析問(wèn)題上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，通過(guò)故障樹可以進(jìn)行定性分析與重要度計(jì)算比較，從而得出元件可靠度的變化對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可靠度的影響?？梢砸宰钌俚娜肆?、物力、財(cái)力使系統(tǒng)可靠度得到最大限度的提高。在故障樹中進(jìn)行定性評(píng)價(jià)可以產(chǎn)生最小割集，通過(guò)最小割集可以確定重要度。重要度具有多種重要度定義，例如Birnbaum所提出的概率重要度；Lambert提出的關(guān)鍵重要度。其中概率重要度更為重要，反映了部件的故障概率改變對(duì)系統(tǒng)故障概率的影響。本文重要度分析采用的方法即為概率重要度分析。

3　正常剎車系統(tǒng)簡(jiǎn)介

正常剎車系統(tǒng)由剎車傳感器、剎車分配器、電液壓力伺服閥、定量器、機(jī)輪速度傳感器、電子防滑控制盒等組成。正常剎車系統(tǒng)配套有防滑控制裝置，用于防止剎車過(guò)猛造成的輪胎打滑，如果防滑控制失效，也可斷開防滑開關(guān)進(jìn)行不帶防滑系統(tǒng)剎車。剎車傳感器用于向剎車分配器的控制腔提供控制壓力，這個(gè)壓力的大小與腳蹬剎車板的力和行程成正比；剎車分配器的控制腔接受剎車傳感器的輸出壓力，并將此液壓力變成操縱力施加在減壓腔的作動(dòng)桿上，使減壓腔輸出剎車壓力給機(jī)輪剎車裝置，剎車壓力與剎車傳感器的行程成正比；伺服閥的主要功能是接受防滑控制系統(tǒng)的電信號(hào)以調(diào)節(jié)機(jī)輪的剎車壓力，當(dāng)機(jī)輪沒(méi)有出現(xiàn)打滑時(shí)，伺服閥對(duì)剎車管路是暢通的；定量器的功用是防止當(dāng)其后的導(dǎo)管或剎車裝置損壞時(shí)油液大量流失，從而造成整個(gè)剎車系統(tǒng)功能喪失，當(dāng)油液流失一定容積之后，定量器能自動(dòng)關(guān)閉油路，以防止油液大量流失；剎車油濾保證伺服活門對(duì)油液污染度的要求。

圖1　剎車故障樹分析

4　故障樹的建立

在剎車系統(tǒng)中，最不希望發(fā)生的事情即為剎車失效，飛機(jī)失去制動(dòng)能力。所以故障樹的頂事件即為剎車失效，然后根據(jù)剎車系統(tǒng)原理，對(duì)可能引起正常剎車失效的因素進(jìn)行層級(jí)分析。

5　建立割集及最小割集

根據(jù)富賽爾.凡斯列算法—下行法對(duì)剎車系統(tǒng)求割集及最小割集，見表1。

剎車系統(tǒng)底事件失效概率見表2。

根據(jù)剎車系統(tǒng)失效模式割集和底事件失效概率，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得出底事件的重要度順序?yàn)椋?/p>

Δg（E5）＞Δg（E7）＞Δg（E8）＞Δg（E6）=Δg（E11）＞Δg （E12）=Δg（E9）Δg（E4）=Δg（E10）

表1　割集及最小割集列表

表2　剎車系統(tǒng)附件失效概率

可見，較重要的底事件為5、7、8，它分別是：

事件5-應(yīng)急剎車活門失效；事件7-電子防滑控制盒失效；事件8-電液壓力伺服閥失效。

6　結(jié)論

根據(jù)以上分析，在剎車系統(tǒng)中附件失效對(duì)剎車系統(tǒng)影響程度最大的是剎車分配器、應(yīng)急剎車活門以及電液壓力伺服閥。在日常運(yùn)營(yíng)及維護(hù)中需加強(qiáng)對(duì)剎車分配器與應(yīng)急剎車活門的維護(hù)與保養(yǎng)。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.048