基于動態(tài)故障樹的A330起落架系統(tǒng)排故

施浩　劉海寧

摘要：本文基于動態(tài)故障樹的應用，首先介紹動態(tài)故障樹的基本理論，其次對A330起落架的故障數(shù)據(jù)進行整理，利用故障樹對故障進行分析，得出故障發(fā)生的概率重要度及結(jié)構(gòu)重要度，從而分析出各部件發(fā)生故障的重要度，最后根據(jù)分析的結(jié)果得出相應的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：A330；起落架系統(tǒng)；動態(tài)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(tǒng)是飛機的一個至關(guān)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(tǒng)的日常維護及排故就顯得十分重要，對可能發(fā)生的故障的檢測及預防也需重視。

本文基于動態(tài)故障樹理論，對起落架系統(tǒng)進行定量定性分析，優(yōu)化傳統(tǒng)排故程序。

二、基于動態(tài)故障樹的運用

1.動態(tài)故障樹的基本理論

傳統(tǒng)的故障樹分析方法是基于靜態(tài)邏輯和靜態(tài)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(fā)生的邏輯關(guān)系，具有較為成熟的模型求解算法。動態(tài)故障樹在傳統(tǒng)的故障樹上增加了可以表示底事件和頂事件動態(tài)、時序邏輯關(guān)系的動態(tài)邏輯門。所以動態(tài)故障樹綜合了傳統(tǒng)故障樹和馬爾可夫模型的優(yōu)缺點，不僅表示了動態(tài)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(shù)據(jù)處理

如表2-1，這是東航，A330的年度ATA32起落架系統(tǒng)中，起落架故障統(tǒng)計

詳細內(nèi)容請見附錄（共150條故障數(shù)據(jù)）

將此類數(shù)據(jù)歸納為：

（1）起落架收放系統(tǒng)故障

（2）起落架剎車系統(tǒng)故障

根據(jù)整理及歸納得到A330起落架系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)為150條，其中起落架收放系統(tǒng)故障的數(shù)據(jù)為52條，起落架剎車系統(tǒng)故障的數(shù)據(jù)為63，其余故障數(shù)據(jù)35條?？梢钥闯?，起落架收放系統(tǒng)和剎車系統(tǒng)的故障較為突出，本文將基于兩個系統(tǒng)的故障進行分析。

根據(jù)表中故障數(shù)據(jù)，舉例說明底事件失效率求法：

如起落架收放系統(tǒng)中底事件E2（起落架側(cè)撐桿失效）在52例故障數(shù)據(jù)中出現(xiàn)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(tǒng)中其余各底事件的失效率

在起落架剎車系統(tǒng)中，例如底事件E19（剎車儲壓器失效）在63例故障數(shù)據(jù)中出現(xiàn)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(tǒng)中其余各底事件的失效率。

3.動態(tài)故障樹建模

如圖2.1所示為起落架剎車系統(tǒng)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(jù)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(jié)論。

圖2.1 起落架收放系統(tǒng)故障樹模型

之后做出起落架收放系統(tǒng)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(shù)。

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(cè)下位鎖彈簧失效）

E8 （主起落架后側(cè)下位彈簧與側(cè)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(fā)生故障的概率影響較大。

利用最小割集求事件的結(jié)構(gòu)重要度：

...

可以看出：

其中基本事件

E39（液壓系統(tǒng)失效）

E40（起落架收放液壓系統(tǒng)中的起落架收放選擇閥失效）

E41（起落架收放液壓系統(tǒng)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(jié)構(gòu)中較為重要，需予以關(guān)注。

三、結(jié)論

通過對東航A330起落架系統(tǒng)ATA32故障數(shù)據(jù)的歸納，發(fā)現(xiàn)起落架系統(tǒng)主要的故障為：起落架收放系統(tǒng)故障、起落架剎車系統(tǒng)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(tǒng)失效就頂事件而言失效概率較高，維護及排故時需予以關(guān)注。

2.建議對起落架系統(tǒng)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(fā)生，為公司節(jié)約可控成本。

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