惲通世 陳曉東
(中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所,北京 100028)
GJB 6387-2008《武器裝備研制項(xiàng)目專用規(guī)范編寫規(guī)定》是編寫軍用直升機(jī)系統(tǒng)和產(chǎn)品型號(hào)規(guī)范的依據(jù)(以下簡(jiǎn)稱GJB 6387)。GJB 6387適用于航天、航空、艦船、核、兵器等5類武器裝備使用,主要規(guī)定5類武器裝備的通用要求。在6.3.10 “安全性”中規(guī)定:a) “實(shí)體的安全性定量要求可用總事故風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)指標(biāo)表示,或采用風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)災(zāi)難、嚴(yán)重、輕度、輕微等4個(gè)危險(xiǎn)嚴(yán)重性等級(jí)的事故發(fā)生概率做出預(yù)估”。b) “實(shí)體防止危害性事故發(fā)生的設(shè)計(jì)約束條件”。但是,在編寫軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范如何貫徹GJB 6387的要求,同時(shí)又體現(xiàn)軍用直升機(jī)的特殊性要求,是大家關(guān)心的問題。本文以GJB 6387中的安全性要求為準(zhǔn)則,在分析和總結(jié)國(guó)內(nèi)外航空器系統(tǒng)規(guī)范安全性要求的基礎(chǔ)上,對(duì)軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范中宜規(guī)定的安全性要求提出一些看法。
GJB 6387規(guī)定的安全性可歸納為:安全性定量要求、安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防止事故設(shè)計(jì)約束3類安全性要求。
GJB 900-1990《安全性大綱》(簡(jiǎn)稱GJB 900)是軍用系統(tǒng)承制方滿足訂購(gòu)方安全性要求的基本依據(jù)。GJB 900定義:“安全性”是不發(fā)生事故的能力,“危險(xiǎn)”是可能導(dǎo)致事故的狀態(tài),而“風(fēng)險(xiǎn)”是用危險(xiǎn)可能性和危險(xiǎn)嚴(yán)重性表示的發(fā)生事故的可能程度。GJB 900第4.6“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”是:“按危險(xiǎn)嚴(yán)重性和危險(xiǎn)可能性劃分危險(xiǎn)的等級(jí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),并根據(jù)有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)決定對(duì)已判定的危險(xiǎn)的處理方法”。也就是識(shí)別危險(xiǎn),確定危險(xiǎn)等級(jí),對(duì)不可接受的危險(xiǎn)采取控制措施。GJB/Z 99-1997《系統(tǒng)安全工程手冊(cè)》(簡(jiǎn)稱GJB/Z 99)是GJB 900的支持標(biāo)準(zhǔn),補(bǔ)充了安全性設(shè)計(jì)和應(yīng)用示例。GJB/Z 99附錄A“安全性設(shè)計(jì)的定量要求”第A1.4給出了“損失率或損失概率”要求,軍用直升機(jī)對(duì)應(yīng)的要求為“直升機(jī)損失概率”。GJB/Z 99第10章“軟件安全性”明確了軟件危險(xiǎn)和軟件開發(fā)中的軟件安全管理。第11章“危險(xiǎn)及其控制”給出了防事故要求。
結(jié)合軍用直升機(jī)特點(diǎn)適當(dāng)剪裁GJB 6387以及GJB 900、GJB/Z 99規(guī)定的安全性要求,軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范安全性要求宜為:安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、直升機(jī)損失概率、防事故、抗事故以及軟件安全性要求。以下對(duì)這些要求在軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范中如何規(guī)定分別進(jìn)行探討。
危險(xiǎn)是產(chǎn)生不安全事故的原因。軍用直升機(jī)包括直升機(jī)系統(tǒng)、分系統(tǒng)(如飛行控制分系統(tǒng)、航空電子分系統(tǒng)等)以及子系統(tǒng)(如供電子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、燃油子系統(tǒng)等)。系統(tǒng)涉及不同專業(yè)(如自動(dòng)控制、航空電子、供電、供油等)和不同學(xué)科(如光、電、機(jī)械等),以及所處的不同工作環(huán)境(空中使用、地面維護(hù)等)。這些系統(tǒng)的專業(yè)、學(xué)科以及工作環(huán)境都有各自存在的危險(xiǎn)因素,它們綜合后危險(xiǎn)之間的互相影響使得安全性問題變得更加復(fù)雜。危險(xiǎn)導(dǎo)致的事故重則直升機(jī)損失、人員傷亡,輕則設(shè)備損壞、人員損傷。要想消除潛在危險(xiǎn)和降低危險(xiǎn),必須通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)識(shí)別各系統(tǒng)可能導(dǎo)致安全關(guān)鍵功能失效的危險(xiǎn),對(duì)不可接受危險(xiǎn)等級(jí)的危險(xiǎn)進(jìn)行控制(如設(shè)計(jì)上采取改進(jìn)措施或給出安全操作程序、防護(hù)裝置、警告標(biāo)志等),因此風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的是識(shí)別不可接受的危險(xiǎn)和控制危險(xiǎn)。
軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”規(guī)定的典型要求:“直升機(jī)系統(tǒng)在規(guī)定的環(huán)境執(zhí)行指定的任務(wù)時(shí),對(duì)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)矩陣(見表1)中大于最低閾值的危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RHI的所有危險(xiǎn)項(xiàng)目,其累計(jì)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RHI*應(yīng)不大于XXX。 “危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)”是“危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)矩陣”中危險(xiǎn)項(xiàng)目危險(xiǎn)結(jié)果和危險(xiǎn)頻率權(quán)重值的乘積,“危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值”是可接受的“危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)”最低值,累計(jì)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)是大于給定危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值的危險(xiǎn)項(xiàng)目危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之和”。
“危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)矩陣”由系統(tǒng)中危險(xiǎn)項(xiàng)目的危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)構(gòu)成?!拔kU(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)”等于危險(xiǎn)結(jié)果嚴(yán)重性等級(jí)(簡(jiǎn)稱危險(xiǎn)嚴(yán)重性等級(jí))權(quán)重值和危險(xiǎn)頻率可能性等級(jí)(簡(jiǎn)稱危險(xiǎn)可能性等級(jí))權(quán)重值的乘積。安全性要求就是將每一個(gè)危險(xiǎn)項(xiàng)目控制在允許的危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之內(nèi)。
確立“危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值”的目的是,所有大于閾值的危險(xiǎn)項(xiàng)目都應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理,而且應(yīng)通過風(fēng)險(xiǎn)管理使得風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之和(累計(jì)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù))限制在預(yù)定可接受值以內(nèi)。危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值的確定,有利于承制方的安全管理。對(duì)高于危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值的危險(xiǎn)項(xiàng)目,需要進(jìn)行嚴(yán)格風(fēng)險(xiǎn)管理,監(jiān)控消除或降低危險(xiǎn)的改進(jìn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作;低于危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值的危險(xiǎn)項(xiàng)目,可以不按高風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行管理,這就減少了相應(yīng)研制工作負(fù)擔(dān)。
大于危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值的危險(xiǎn)項(xiàng)目規(guī)定“累計(jì)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)”的最大允許值,目的是建立直升機(jī)系統(tǒng)安全性的總體要求,對(duì)需要控制的危險(xiǎn)項(xiàng)目提出限制要求。承制方為了確保所有大于閾值的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)之和不應(yīng)超過預(yù)定的累計(jì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),需要采取措施消除危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn),減少危險(xiǎn)項(xiàng)目數(shù)量;對(duì)無法消除的危險(xiǎn)項(xiàng)目,采取措施降低危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)使得危險(xiǎn)項(xiàng)目的危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)達(dá)到可接受水平。這樣在累計(jì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)范圍內(nèi),允許承制方對(duì)大于風(fēng)險(xiǎn)閾值的危險(xiǎn)項(xiàng)目實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)控制,并提供了安全設(shè)計(jì)與成本以及進(jìn)度的調(diào)整空間。

表1 危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)矩陣
每一個(gè)危險(xiǎn)項(xiàng)目的危險(xiǎn)特性是由危險(xiǎn)事件的危險(xiǎn)結(jié)果(嚴(yán)重性)和危險(xiǎn)頻率(可能性)表示的,即危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。訂購(gòu)方要求承制方通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)識(shí)別所有危險(xiǎn)項(xiàng)目,并確定其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),對(duì)不可接受危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的危險(xiǎn)項(xiàng)目要求跟蹤監(jiān)控改進(jìn)措施,消除危險(xiǎn)或降低危險(xiǎn)的嚴(yán)重性和可能性,直至危險(xiǎn)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)控制在可接受范圍內(nèi)(風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值)。由于危險(xiǎn)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)等于危險(xiǎn)嚴(yán)重性等級(jí)權(quán)重值乘危險(xiǎn)可能性等級(jí)權(quán)重值,在滿足可接受風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值的前提下,承制方可以根據(jù)研制成本和進(jìn)度權(quán)衡選擇改進(jìn)措施,是偏重于降低危險(xiǎn)嚴(yán)重性等級(jí)還是偏重于降低危險(xiǎn)可能性等級(jí),這使得承制方具有選擇安全性設(shè)計(jì)和成本的調(diào)整空間,提高了承制方的安全設(shè)計(jì)水平和節(jié)省研制成本。因此,系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)訂購(gòu)方和承制方都是有益的。
典型軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)矩陣可參見表2。如果確定風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)閾值為6,表中“禁區(qū)”為1001,強(qiáng)制要求承制方必須采取措施排除該組危險(xiǎn)項(xiàng)目的危險(xiǎn)特性(“危險(xiǎn)結(jié)果”和“危險(xiǎn)頻率”的組合)直至風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值達(dá)到可接受范圍。其余大于6的危險(xiǎn)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為表中8~20,要求承制方進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理,監(jiān)督風(fēng)險(xiǎn)控制整改方案的實(shí)施。對(duì)小于6的危險(xiǎn)項(xiàng)目,雖然可以不列入高風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別的管理,但承制方還應(yīng)對(duì)這些危險(xiǎn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)。
對(duì)于軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范的低層次系統(tǒng)規(guī)范,對(duì)于安全關(guān)鍵分系統(tǒng)(如飛行控制系統(tǒng))、安全關(guān)鍵子系統(tǒng)(如供電子系統(tǒng)),也應(yīng)識(shí)別各自安全關(guān)鍵功能中的潛在危險(xiǎn),對(duì)大于危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)閾值的危險(xiǎn)項(xiàng)目實(shí)施控制,并向軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”提供支持?jǐn)?shù)據(jù)。因此,軍用直升機(jī)系統(tǒng)、分系統(tǒng)、子系統(tǒng)規(guī)范,均應(yīng)按風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)要求,來識(shí)別系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn)、確定可接受的風(fēng)險(xiǎn)閾值、通過消除危險(xiǎn)或降低風(fēng)險(xiǎn)最終確保軍用直升機(jī)的安全。

表2 各個(gè)危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)
消除或降低危險(xiǎn)項(xiàng)目“危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)”應(yīng)采取的措施如下:
一是通過設(shè)計(jì)消除危險(xiǎn);
二是如果危險(xiǎn)無法消除則。
通過安全保護(hù)設(shè)施或設(shè)備避免災(zāi)難性事故;引入探測(cè)和報(bào)警能力,提供危險(xiǎn)警告;引入安全操作程序(包括設(shè)備和訓(xùn)練)。
高機(jī)動(dòng)性的軍用直升機(jī)具有較高的災(zāi)難性損失率。如軍用直升機(jī)在空中高機(jī)動(dòng)飛行時(shí),由于駕駛員不能適應(yīng)高機(jī)動(dòng)飛行過載造成操縱疏忽或暫時(shí)喪失能力而導(dǎo)致災(zāi)難性事故。它通常和飛行任務(wù)類型和駕駛員培訓(xùn)水平有關(guān),但也和機(jī)載設(shè)備設(shè)計(jì)有關(guān),如防撞系統(tǒng)、操縱告警可以彌補(bǔ)任務(wù)類型和駕駛員操縱技術(shù)帶來的危險(xiǎn)。系統(tǒng)規(guī)范主要應(yīng)規(guī)定防止飛行安全關(guān)鍵功能的系統(tǒng)或設(shè)備故障導(dǎo)致的災(zāi)難性事故,如飛行控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致飛行操縱失控、機(jī)載主飛行顯示器“黑屏”導(dǎo)致無法判斷直升機(jī)飛行狀態(tài)等等。另外如新的軟件與硬件不協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)更新錯(cuò)誤、接口通信錯(cuò)誤等也會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性事故。因此,系統(tǒng)規(guī)范應(yīng)規(guī)定軍用直升機(jī)損失概率來限制災(zāi)難性事故的發(fā)生。規(guī)定“直升機(jī)損失概率”要求可以起到以下6個(gè)方面的作用:
為維持作戰(zhàn)能力應(yīng)配備軍用直升機(jī)的數(shù)量提供依據(jù)。
防范軍用直升機(jī)損失事件發(fā)生,對(duì)危險(xiǎn)采取的措施提供依據(jù);(參見消除或降低危險(xiǎn)項(xiàng)目“危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)”應(yīng)采取的措施)。
直升機(jī)系統(tǒng)以及各層次分系統(tǒng)、子系統(tǒng)由于功能失效導(dǎo)致直升機(jī)的損失率分配提供了依據(jù)。
限壽產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)部件的壽命提供了跟蹤和更換要求。
分配安全關(guān)鍵系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)部件的可靠性要求。
確定系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)部件維護(hù)方案提供依據(jù)。
軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范直升機(jī)非戰(zhàn)斗損失概率:“由地面或飛行操作以及與材料和設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的直升機(jī)損失率應(yīng)不大于規(guī)定值。典型數(shù)值為10-6數(shù)量級(jí)”。
軍用直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)直升機(jī)損失概率:“由于飛行控制系統(tǒng)中‘極罕見’的硬件故障導(dǎo)致每次飛行直升機(jī)失事的概率應(yīng)不大于規(guī)定值。典型數(shù)值為10-7數(shù)量級(jí)”。
軍用直升機(jī)航空電子系統(tǒng)直升機(jī)損失概率:“由于飛行、武器、安全關(guān)鍵性功能管理失效導(dǎo)致每次飛行任務(wù)直升機(jī)意外損失的概率應(yīng)不大于規(guī)定值。典型數(shù)值為10-9數(shù)量級(jí)?!?/p>
“由于任務(wù)關(guān)鍵性功能管理失效導(dǎo)致每次飛行任務(wù)直升機(jī)意外損失的概率應(yīng)不大于規(guī)定值。典型數(shù)值為10-7數(shù)量級(jí)。”
在規(guī)定直升機(jī)損失概率中需要明確在“規(guī)定的條件下”和“規(guī)定的時(shí)間內(nèi)”,由于功能失效導(dǎo)致航空器的損失概率。
直升機(jī)系統(tǒng)非戰(zhàn)斗損失率要求中“規(guī)定的條件”為地面或飛行操作以及與材料有關(guān)缺陷引起的功能失效,“規(guī)定的時(shí)間”為相應(yīng)任務(wù)剖面的時(shí)間。直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)直升機(jī)損失概率要求中“規(guī)定的條件”為“極罕見”的硬件故障導(dǎo)致的功能失效,“規(guī)定的時(shí)間”為每次飛行任務(wù)。
3.2.1 直升機(jī)系統(tǒng)要求的分配
直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范經(jīng)過危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),確認(rèn)直升機(jī)損失概率不應(yīng)超過1×10-6次/飛行小時(shí),該指標(biāo)即為低層次系統(tǒng)規(guī)范確定直升機(jī)損失概率的依據(jù)。
直升機(jī)損失概率典型分配示例如下:直升機(jī)系統(tǒng)非戰(zhàn)斗損失率為1×10-6次/飛行小時(shí);直升機(jī)分系統(tǒng)(如飛行控制系統(tǒng))損失率為25×10-7次/飛行小時(shí);直升機(jī)子系統(tǒng)(如供電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng))損失率為1×10-8次/飛行小時(shí)。
3.2.2 借鑒現(xiàn)役同類直升機(jī)統(tǒng)計(jì)損失概率
由于直升機(jī)損失率不僅和直升機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān),還取決于操作是否妥當(dāng),如駕駛員能否在短暫惡劣環(huán)境條件下正確操縱航空器。對(duì)不同的飛行任務(wù),不同培訓(xùn)水平的空/地勤人員,會(huì)有不同的航空器損失率。若沒有分配要求,可參考服役軍用直升機(jī)的失事概率確定。
3.2.3 國(guó)內(nèi)外系統(tǒng)規(guī)范推薦指標(biāo)
在缺少其他可采用的數(shù)據(jù)時(shí),可選擇以下推薦指標(biāo):
一是美國(guó)聯(lián)合軍種規(guī)范指南JSSG 2008《航空器控制與管理系統(tǒng)VCMS》推薦損失概率見表3。二是GJB 2191-1994《有人駕駛飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)通用規(guī)范》推薦飛行控制系統(tǒng)飛行安全性定量要求見表4。
軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范宜規(guī)定有關(guān)防火/防爆、防毒、防噪聲、防外來物以及安全操作、安全警告等防事故要求。這些都是需要預(yù)防可能發(fā)生的事故,輕則造成設(shè)備損壞或人員操作能力下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致直升機(jī)損失或人員傷亡。事故的原因包括系統(tǒng)或設(shè)備自身的危險(xiǎn)、人為操作差錯(cuò)、有害的環(huán)境。因此,在編寫系統(tǒng)或設(shè)備規(guī)范時(shí)宜根據(jù)系統(tǒng)或設(shè)備的特點(diǎn)規(guī)定相應(yīng)的防事故安全要求,如余度設(shè)計(jì)也是防事故的安全要求。軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范防事故要求舉例如下:

表3 各種類型航空器損失概率

表4 飛行控制系統(tǒng)飛行安全性定量要求
直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范:“防火、防爆”和“防意外點(diǎn)火”要求。
發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)規(guī)范:“防火、防爆”和“包容性”要求。
飛行控制系統(tǒng)系統(tǒng)規(guī)范:“安全性規(guī)定”、“防毒性氣體”以及“防電氣、電子危害”等要求。
直升機(jī)子系統(tǒng)規(guī)范:“防外來物損傷”、“防噪聲”以及“防安裝風(fēng)險(xiǎn)”等要求。
現(xiàn)以飛行控制系統(tǒng)和直升機(jī)子系統(tǒng)為例說明。
安全性規(guī)定:“通過安全防護(hù)設(shè)備、警告規(guī)定和安全操作程序提供維護(hù)人員能預(yù)防災(zāi)難性危險(xiǎn)或嚴(yán)重性危險(xiǎn)的能力”。
對(duì)設(shè)計(jì)上難以消除的危險(xiǎn)因素,可以通過安全規(guī)定來防止危險(xiǎn)事件的發(fā)生。安全性規(guī)定需要注意的危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)椋?/p>
一是在系統(tǒng)動(dòng)力源關(guān)閉情況下,預(yù)防機(jī)械、液壓、氣壓或電壓能量的無意釋放而傷害維護(hù)人員;
二是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置(控制面作動(dòng)器、艙門收放驅(qū)動(dòng)裝置等)的無意動(dòng)作或動(dòng)作過快而造成維護(hù)人員傷害。
防毒性氣體:“當(dāng)設(shè)備在暴露條件下正常操作、維修、訓(xùn)練時(shí),不應(yīng)泄漏致癌物質(zhì)和有毒氣體”。
電氣和電子危害:“設(shè)計(jì)應(yīng)保護(hù)相關(guān)人員不會(huì)遭到高電壓的傷害”。
防外來物損傷:應(yīng)確定外來物損傷容限。
防噪聲:應(yīng)規(guī)定子系統(tǒng)噪聲等級(jí)的限制值。
防安裝風(fēng)險(xiǎn):子系統(tǒng)安裝和相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì),應(yīng)使子系統(tǒng)的正常操作不會(huì)促使或?qū)е缕鸹鸷捅ǖ奈:Α?/p>
子系統(tǒng)安裝和相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì),應(yīng)使由于故障或意外造成的起火和爆炸的危害最小。
航空器外表面共有的子系統(tǒng)安裝邊界,應(yīng)設(shè)計(jì)成使火情不會(huì)因?yàn)楹娇掌鲀?nèi)空氣自然流動(dòng)而在子系統(tǒng)之間蔓延”。
“防安裝危險(xiǎn)”主要防止子系統(tǒng)火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生。燃油子系統(tǒng)、氧氣子系統(tǒng)以及子系統(tǒng)的電氣設(shè)備、能源輸送管路都是起火或爆炸的危險(xiǎn)源,由于子系統(tǒng)安裝考慮不周導(dǎo)致起火和爆炸的危害顯然是需要避免的。因此,進(jìn)行子系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)考慮防止或避免火情的發(fā)生;當(dāng)故障或意外導(dǎo)致火情發(fā)生時(shí),應(yīng)使得危害最小,同時(shí)應(yīng)避免火情的蔓延。
子系統(tǒng)規(guī)范中應(yīng)規(guī)定直升機(jī)潛在火區(qū)安裝子系統(tǒng)的約束要求,現(xiàn)歸納如下:
子系統(tǒng)的安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離易燃?xì)怏w/液體可能排放出口,以避免火災(zāi)和爆炸的發(fā)生;
對(duì)可能造成火災(zāi)和爆炸的易燃?xì)怏w/液體組件、管路和電線,可采取防護(hù)裝置防止由于管路損壞的潛在危險(xiǎn)因素導(dǎo)致火情的發(fā)生;
為減少管路結(jié)構(gòu)引起氣體/液體的泄漏或電線絕緣破壞的潛在危險(xiǎn),應(yīng)盡量使得管路長(zhǎng)度最短;
為避免易燃液體管路受結(jié)構(gòu)振動(dòng)或偏移導(dǎo)致管路損壞,管路不應(yīng)在應(yīng)力狀態(tài)下安裝,如管路彎曲半徑過小、管路強(qiáng)迫緊固等;
管路通過艙壁需要開口時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)成防火密封,尤其防止火焰蔓延至其他艙內(nèi)的易燃材料。
耐撞性軍用直升機(jī)系統(tǒng)規(guī)范或子系統(tǒng)規(guī)范主要的抗事故要求。直升機(jī)系統(tǒng)耐撞性是要求軍用直升機(jī)座椅結(jié)構(gòu)、人員約束系統(tǒng)以及座位周圍設(shè)備安裝結(jié)構(gòu),在非常規(guī)應(yīng)急垂直墜落速度條件下具有耐硬著陸的能力。耐撞性應(yīng)規(guī)定以下要求:垂直墜落速度條件;空勤人員/乘客座椅和附近設(shè)備應(yīng)保持處于無危險(xiǎn)位置;約束系統(tǒng)應(yīng)限制乘員保持在安全位置上。軍用直升機(jī)子系統(tǒng),應(yīng)規(guī)定在直升機(jī)意外硬著陸條件下確保直升機(jī)有關(guān)子系統(tǒng)設(shè)備和部件保持在無危險(xiǎn)位置。
隨著軍用直升機(jī)系統(tǒng)和設(shè)備日益增長(zhǎng)地采用數(shù)字技術(shù),對(duì)軟件的使用迅速遞增。軟件本身是安全的,但和硬件綜合并執(zhí)行預(yù)定功能時(shí),由于軟件故障(錯(cuò)誤)導(dǎo)致系統(tǒng)和設(shè)備的功能失效而可能使得軍用直升機(jī)發(fā)生災(zāi)難性事故。對(duì)基于軟件控制的飛行控制系統(tǒng)及其它航空電子系統(tǒng)、航空器子系統(tǒng),確保軟件安全性尤其重要。對(duì)軍用直升機(jī)系統(tǒng)安全關(guān)鍵功能的軟件,應(yīng)規(guī)定以下軟件安全性要求。
要求主要提出軟件(尤其是安全關(guān)鍵功能軟件)在發(fā)生故障后應(yīng)能夠恢復(fù),并且在發(fā)生軟件故障時(shí)仍能夠連續(xù)處理數(shù)據(jù),也就是不會(huì)在軟件故障恢復(fù)前使得數(shù)據(jù)處理中斷。軟件故障可以恢復(fù)并且在恢復(fù)過程中要確保數(shù)據(jù)處理不能夠中斷是軍用直升機(jī)飛行安全的基本保證要求。飛行控制系統(tǒng)如果由于軟件故障使得操縱中斷,哪怕是暫時(shí)中斷其結(jié)果也是不可想象。
軟件發(fā)生錯(cuò)誤需要規(guī)定的安全措施:系統(tǒng)應(yīng)恢復(fù)到“安全狀態(tài)”; 應(yīng)能夠通知操作人員是何種故障;應(yīng)能夠通知操作人員已經(jīng)采取何種動(dòng)作;系統(tǒng)應(yīng)從無意指令突變中具有“故障-安全狀態(tài)”的恢復(fù)功能;軟件應(yīng)具有報(bào)告操作員錯(cuò)誤輸入的功能。
注:安全狀態(tài)——一旦發(fā)現(xiàn)不安全的情況(錯(cuò)誤狀態(tài))就需要恢復(fù)到一個(gè)“安全”狀態(tài)或較低的危險(xiǎn)狀態(tài)?;謴?fù)技術(shù)包括故障容限(故障運(yùn)行)、性能降級(jí)(故障軟化)以及降級(jí)后的系統(tǒng)/分系統(tǒng)(被動(dòng)故障)的安全切斷。系統(tǒng)安全措施應(yīng)使其返回到“正確”狀態(tài),當(dāng)無法回到“正確”狀態(tài)時(shí),應(yīng)能夠容忍軟件失效帶來的影響而使得風(fēng)險(xiǎn)可以接受。
“軟件安全性危害分析已經(jīng)識(shí)別影響功能安全的危害,并已經(jīng)消除或控制到可接受的級(jí)別。”
對(duì)可能造成災(zāi)難或嚴(yán)重危險(xiǎn)的軟件項(xiàng)目應(yīng)進(jìn)行標(biāo)識(shí)和控制。危險(xiǎn)項(xiàng)目的標(biāo)識(shí)應(yīng)包括軟件的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別,對(duì)可能造成災(zāi)難的或嚴(yán)重的危險(xiǎn)項(xiàng)目,應(yīng)控制到可接受的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別。軟件和硬件不同,風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別主要包括危害嚴(yán)重性等級(jí)。這是因?yàn)檐浖潜旧怼板e(cuò)誤”導(dǎo)致硬件的功能失效(如功能轉(zhuǎn)換、接口定義處理不當(dāng)造成的程序錯(cuò)誤,或軟件的數(shù)據(jù)更新造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤),而沒有硬件由于失效率導(dǎo)致的危害可能性等級(jí)。
軍用直升機(jī)為執(zhí)行預(yù)定作戰(zhàn)或訓(xùn)練任務(wù),在軸承標(biāo)準(zhǔn)制修訂的管理,加強(qiáng)軸承標(biāo)準(zhǔn)制定在軸承科研過程中的跟進(jìn)力度,通過將各單位新研的軸承標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納整理,將一些在行業(yè)內(nèi)通用性較強(qiáng)的產(chǎn)品或技術(shù)制定為行業(yè)以上級(jí)標(biāo)準(zhǔn),在整個(gè)行業(yè)內(nèi)推廣使用,逐步解決目前軸承的研制各自為戰(zhàn)的狀況,扭轉(zhuǎn)軸承的標(biāo)準(zhǔn)件特性持續(xù)降低的趨勢(shì),提高軸承產(chǎn)品的通用性。
二是加強(qiáng)已有標(biāo)準(zhǔn)的宣貫執(zhí)行力度,加快軸承新技術(shù)新成果的推廣和使用,提高航空領(lǐng)域?qū)π聵?biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和理解,減少因?yàn)檎J(rèn)識(shí)不統(tǒng)一而造成的人力物力的浪費(fèi)。
依托航空軸承產(chǎn)品的研制和應(yīng)用研究的成果,及時(shí)將航空軸承相關(guān)的成熟的新技術(shù)引入到標(biāo)準(zhǔn)中去,解決目前型號(hào)對(duì)高性能軸承使用的急需,提高軸承的質(zhì)量和可靠性。同時(shí)在依靠自身能力的前提下,注意引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的航空軸承的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,將一些新技術(shù)引入到國(guó)內(nèi)的軸承行業(yè)中,通過標(biāo)準(zhǔn)的方式促進(jìn)國(guó)內(nèi)軸承行業(yè)整體水平不斷提高。
目前我國(guó)航空軸承標(biāo)準(zhǔn)體系主要存在著標(biāo)準(zhǔn)體系不完整,標(biāo)準(zhǔn)管理薄弱,標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容落后等問題,這些問題的存在阻礙了航空軸承技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,本文對(duì)這些問題產(chǎn)生的原因,以及所帶來的后果進(jìn)行了初步的分析,并有針對(duì)性地提出了相應(yīng)的解決措施和建議。航空軸承標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)和完善是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,只有建立一個(gè)完善的航空軸承標(biāo)準(zhǔn)體系,才能不斷提高我國(guó)航空軸承的產(chǎn)品技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)水平。
[1]中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編. 滾動(dòng)軸承卷(上)[S].2008.
[2]中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編. 滾動(dòng)軸承卷(下)[S].2008.
[3]GJB 269A-2000 航空滾動(dòng)軸承通用規(guī)范[S].
[4]《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》總編委會(huì).飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 2 標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)件(上)[S].2000.
[5]《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》總編委會(huì).飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 2 標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)件(下)[S].2000.