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航空发动机控制系统安全性评估研究
作 者: 韩小琦
导 师: 孙春林
学 校: 中国民航大学
专 业: 航空宇航推进理论与工程
关键词: 系统安全性评估 时间限制遣派 功能危险评估 时间加权平均 发动机燃油与控制系统 全权数字发动机控制 飞机系统安全性评估辅助系统
分类号: V231
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
随着我国航空业的迅速发展,对民航飞机国产化的呼声也越来越高。对于我国目前已经着手研究开发具有自主知识产权的民用航空——150座级以上“国产大飞机”,如何使飞机实现安全可靠的运行,必然是“国产大飞机”要解决的问题。系统安全性评估(SSA:System Safety Assessment)制定安全设计标准、评估系统对这些标准的符合性、指导设计纠正措施和为符合标准所作的改进、验证所完成设计的系统与标准的符合性。如何高效准确的完成飞机系统安全性评估,特别是对于较为复杂的系统,如发动机燃油与控制系统是一个亟待解决的重要问题。研究、消化安全性评估技术是本文的主要研究目的。本文针对国内外安全性评估的现状,研究了安全性评估的模型、流程、方法以及时间限制遣派(TLD: Time Limited Dispatch)的方法。通过分析波音B737飞机上使用CFM56发动机的燃油与控制系统在安全性评估中应用问题,建立了关系数据库存储系统安全性评估中的各种故障,并针对系统安全性评估中的功能危险性评估(FHA: Functional Hazard Assessment)和时间限制遣派的时间加权平均法(TWA: Time Weighted Average)建立模型,开发了用于技术验证的试验性飞机系统安全性评估辅助系统ASSAAS。研究表明信息系统ASSAAS对解决复杂系统安全性评估具有重要价值。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-12 第一章 绪论 12-15 1.1 研究背景 12-13 1.1.1 大飞机项目历史回顾与展望 12-13 1.1.2 关于“适航审定的特殊要求的鉴定技术”的突破问题 13 1.2 国内外研究现状 13 1.3 研究思路 13-14 1.4 论文内容安排 14-15 第二章 系统安全性评估SSA 概述 15-35 2.1 民用飞机的安全性的背景和相关标准 15-18 2.1.1 安全性历史 15-16 2.1.2 相关适航规章 16-18 2.2 A RP4761 简介 18 2.3 安全性评估过程概述 18-27 2.3.1 安全性评估概述 18-20 2.3.2 功能危险评估(FHA) 20-24 2.3.3 初步系统安全性评估(PSSA) 24-26 2.3.4 系统安全性评估(SSA) 26-27 2.3.5 用于飞机认证的检验方法 27 2.4 安全性评估分析方法 27-32 2.4.1 故障树分析(FTA)、可靠性框图(DD)、马尔可夫分析(MA) 27-29 2.4.2 故障模式和影响分析(FMEA) 29-30 2.4.3 故障模式和影响汇总(FMES) 30 2.4.4 共同原因分析(CCA) 30-32 2.5 安全相关的维修任务和时间间隔 32-33 2.6 安全性的几个基本概念 33-35 第三章 时间限制遣派TLD 概述 35-48 3.1 时间限制遣派(TLD)简介 35 3.2 完整性指导方针回顾 35-36 3.3 与其它规章(25.1309)的关系 36-37 3.4 一般的方法 37-42 3.4.1 FADEC 系统构型 38 3.4.2 修理的类型 38-39 3.4.3 FADEC 故障类型的分类 39-42 3.4.4 对FADEC 系统部件考虑的项目的建议 42 3.5 计算方法——单个发动机分析 42-48 第四章 发动机燃油与控制系统 48-60 4.1 CFM-56 涡扇发动机 48-49 4.2 CFM56-78 型发动机燃油与控制系统 49-55 4.2.1 概述 49-50 4.2.2 分配 50-51 4.2.3 发动机控制 51-53 4.2.4 燃油指示 53-55 4.3 发动机燃油与控制系统安全性评估的特点 55-59 4.4 安全性评估方法在发动机燃油与控制系统的应用 59-60 第五章 飞机系统安全性评估辅助系统(ASSAAS)设计与实现 60-71 5.1 可行性分析 60 5.1.1 技术可行性 60 5.1.2 经济可行性 60 5.2 需求分析 60-61 5.2.1 功能需求 60-61 5.2.2 需求来源 61 5.3 开发平台和运行环境 61-64 5.3.1 集成开发环境 61 5.3.2 计算工具 61-62 5.3.3 后台数据库系统 62-63 5.3.4 系统体系结构 63-64 5.4 数据库设计 64-66 5.5 系统功能模块 66 5.6 系统职务分配及任务 66 5.7 主要界面 66-71 第六章 安全性评估中的TLD 模块设计与实现 71-75 6.1 时间限制遣派(TLD) 71 6.2 TLD 程序设计 71-73 6.2.1 采用数据中转方式实现Delphi 与Matlab 数据交流 71-72 6.2.2 数据库设计 72-73 6.3 主要界面 73-75 结论及展望 75-76 致谢 76-77 参考文献 77-80 附录A 飞行状态 80-81 附录B 职能分配表 81-88 作者简介 88
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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空发动机(推进系统) > 发动机原理
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