基于FTA的某型飛機剎車系統附件重要度研究

李　靜，陳亞琦（中航飛機研發中心　飛控液壓所，西安　710089）

?

基于FTA的某型飛機剎車系統附件重要度研究

李靜，陳亞琦
（中航飛機研發中心飛控液壓所，西安710089）

摘要：以故障樹的形式確定正常剎車系統中各附件的重要度，對剎車系統的日常維護與重點監控對象進行梳理，確保剎車系統的安全性與可靠性。

關鍵詞：故障樹；重要度；剎車系統；可靠性

1　概述

飛機剎車系統是飛機起飛著陸系統的重要組成部分之一，對飛機的安全起降起著非常重要的作用。因此剎車系統的安全性及可靠性直接關系到飛機能否安全制停。某型飛機剎車系統作為飛機著陸制停的重要系統，其安全性與可靠性承受著巨大的考驗。為了確保剎車系統的安全性與可靠性，通過可靠性方法中故障樹的模式對剎車系統附件的重要度進行梳理，以加強對重要度較高的附件的監控與維護。

2　故障樹簡介

美國研究故障樹FTA的先驅學者之一J.B.Fussel指出：FTA技術是把系統故障與導致故障發生的各種因素間的邏輯關系用樹形圖表示，是一種系統可靠性和安全性分析的有效手段，尤其在解決復雜系統的分析問題上具有獨特優勢，通過故障樹可以進行定性分析與重要度計算比較，從而得出元件可靠度的變化對整個系統可靠度的影響。可以以最少的人力、物力、財力使系統可靠度得到最大限度的提高。在故障樹中進行定性評價可以產生最小割集，通過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系統故障概率的影響。本文重要度分析采用的方法即為概率重要度分析。

3　正常剎車系統簡介

正常剎車系統由剎車傳感器、剎車分配器、電液壓力伺服閥、定量器、機輪速度傳感器、電子防滑控制盒等組成。正常剎車系統配套有防滑控制裝置，用于防止剎車過猛造成的輪胎打滑，如果防滑控制失效，也可斷開防滑開關進行不帶防滑系統剎車。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桿上，使減壓腔輸出剎車壓力給機輪剎車裝置，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的電信號以調節機輪的剎車壓力，當機輪沒有出現打滑時，伺服閥對剎車管路是暢通的；定量器的功用是防止當其后的導管或剎車裝置損壞時油液大量流失，從而造成整個剎車系統功能喪失，當油液流失一定容積之后，定量器能自動關閉油路，以防止油液大量流失；剎車油濾保證伺服活門對油液污染度的要求。

圖1　剎車故障樹分析

4　故障樹的建立

在剎車系統中，最不希望發生的事情即為剎車失效，飛機失去制動能力。所以故障樹的頂事件即為剎車失效，然后根據剎車系統原理，對可能引起正常剎車失效的因素進行層級分析。

5　建立割集及最小割集

根據富賽爾.凡斯列算法—下行法對剎車系統求割集及最小割集，見表1。

剎車系統底事件失效概率見表2。

根據剎車系統失效模式割集和底事件失效概率，經過計算可以得出底事件的重要度順序為：

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　結論

根據以上分析，在剎車系統中附件失效對剎車系統影響程度最大的是剎車分配器、應急剎車活門以及電液壓力伺服閥。在日常運營及維護中需加強對剎車分配器與應急剎車活門的維護與保養。

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