基于動態故障樹的A330起落架系統排故

施浩　劉海寧

摘要：本文基于動態故障樹的應用，首先介紹動態故障樹的基本理論，其次對A330起落架的故障數據進行整理，利用故障樹對故障進行分析，得出故障發生的概率重要度及結構重要度，從而分析出各部件發生故障的重要度，最后根據分析的結果得出相應的結論。

關鍵詞：A330；起落架系統；動態故障樹；故障分析

中圖分類號：TB114 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）001-000-02

一、引言

飛機起落架系統是飛機的一個至關重要的組成部分，在飛機著陸及地面滑跑過程中起著舉足輕重的作用，因此對飛機起落架系統的日常維護及排故就顯得十分重要，對可能發生的故障的檢測及預防也需重視。

本文基于動態故障樹理論，對起落架系統進行定量定性分析，優化傳統排故程序。

二、基于動態故障樹的運用

1.動態故障樹的基本理論

傳統的故障樹分析方法是基于靜態邏輯和靜態故障提出的一種分析方法，可以以簡潔的方式表示出各事件發生的邏輯關系，具有較為成熟的模型求解算法。動態故障樹在傳統的故障樹上增加了可以表示底事件和頂事件動態、時序邏輯關系的動態邏輯門。所以動態故障樹綜合了傳統故障樹和馬爾可夫模型的優缺點，不僅表示了動態故障行為又避免了馬爾可夫模型建模復雜、易于出錯的問題，還提高了分析效率。

2.數據處理

如表2-1，這是東航，A330的年度ATA32起落架系統中，起落架故障統計

詳細內容請見附錄（共150條故障數據）

將此類數據歸納為：

（1）起落架收放系統故障

（2）起落架剎車系統故障

根據整理及歸納得到A330起落架系統故障數據為150條，其中起落架收放系統故障的數據為52條，起落架剎車系統故障的數據為63，其余故障數據35條。可以看出，起落架收放系統和剎車系統的故障較為突出，本文將基于兩個系統的故障進行分析。

根據表中故障數據，舉例說明底事件失效率求法：

如起落架收放系統中底事件E2（起落架側撐桿失效）在52例故障數據中出現了1例，因此通過計算得出該底事件的失效率為：

52 ÷ 250 = 0.347 λ2= 0.347 ÷ 52 × 1 = 6.67 × 10-3 取t=1

P（Xi）=1-e6.67 × 10-3 = 6.65 × 10-3

同理可以得出起落架收放系統中其余各底事件的失效率

在起落架剎車系統中，例如底事件E19（剎車儲壓器失效）在63例故障數據中出現了8例，同樣計算出其失效率為：

63 ÷ 150 = 0.42 λ19= 0.42 ÷ 63 × 8 = 5.3 × 10-2 取t=1

P（Xi）=1-e-5.3 × 10-2 = 5.2 × 10-2

同理可以得出起落架剎車系統中其余各底事件的失效率。

3.動態故障樹建模

如圖2.1所示為起落架剎車系統的故障樹，該圖頂事件為剎車失效，各中間事件分別描述了導致起落架剎車失效的可能原因，根據中間事件的描述，列出各底事件，從而對故障樹進行定量、定性的分析，得出相應的結論。

圖2.1 起落架收放系統故障樹模型

之后做出起落架收放系統故障樹邏輯門描述如表2.2

表3.3所示為故障樹中各底事件的描述及其參數。

之后定性分析做出最小割集，該故障樹頂事件的故障概率為：

按照公式

利用最小割集求出基本事件的概率重要度為：

...

從中可以看出，事件

E7 （主起落架后側下位鎖彈簧失效）

E8 （主起落架后側下位彈簧與側撐桿街頭失效）

E17（不能通過自由下落機械釋放左主起上位鎖）

E18（主起落架選擇活門泄漏喪失壓力）

對頂事件發生故障的概率影響較大。

利用最小割集求事件的結構重要度：

...

可以看出：

其中基本事件

E39（液壓系統失效）

E40（起落架收放液壓系統中的起落架收放選擇閥失效）

E41（起落架收放液壓系統中的單向閥失效）

E42（應急放選擇閥失效導致正常模式不能放下）

在故障樹中的結構中較為重要，需予以關注。

三、結論

通過對東航A330起落架系統ATA32故障數據的歸納，發現起落架系統主要的故障為：起落架收放系統故障、起落架剎車系統故障。

利用故障樹的建模對故障進行定量定性分析，得出以下幾點建議：

1.起落架上位鎖、作動筒失效、剎車儲壓器喪失壓力、液壓系統失效就頂事件而言失效概率較高，維護及排故時需予以關注。

2.建議對起落架系統中各重要部件定期檢查及維護。

3.機務維修人員應認真學習TSM（故障排故手冊），提高維護技能，減少誤拆件的發生，為公司節約可控成本。

參考文獻：

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