某民航飛機(jī)收放系統(tǒng)故障模式影響及危害性分析

豐世林

摘 要：本文分析某民航飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)的故障模式影響及危害性分析（FMECA）。首先通過該機(jī)型2010-2019的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、歸類，得出收放機(jī)構(gòu)常見故障類型;其次運(yùn)用FMECA技術(shù)對(duì)起落架收放系統(tǒng)主要故障模式及影響進(jìn)行分析，制定FMECA計(jì)劃，通過分析給出故障模式的影響程度和嚴(yán)酷度類別，根據(jù)分析結(jié)果列出I類、II類、Ⅲ類、Ⅳ類故障模式清單。最后對(duì)起落架收放系統(tǒng)的主要故障模式進(jìn)行危害性分析，給出了危害性矩陣圖，確定了收放系統(tǒng)可靠性關(guān)鍵件清單。

關(guān)鍵詞：起落架收放系統(tǒng);故障模式;危害性分析

故障模式影響及危害分析（Failure Mode Effects and Criticality Analysis，F(xiàn)MECA）是分析產(chǎn)品所有可能的故障模式及其可能產(chǎn)生的影響，并按每個(gè)故障模式產(chǎn)生影響的嚴(yán)重程度及其發(fā)生概率予以分類的一種歸納分析方法。FMECA由故障模式及影響分析（FMECA）、危害性分析（CA）兩部分組成。只有在進(jìn)行FMECA的基礎(chǔ)上，才可進(jìn)行CA。FMECA的目的是通過系統(tǒng)分析，確定元器件、零部件、設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造及工程應(yīng)用過程中所有可能的故障模式以及每一故障模式的原因及影響，以便找出潛在的薄弱環(huán)節(jié)，并提出改進(jìn)措施，以改進(jìn)提高產(chǎn)品的可靠性[1][2]。

1 收放系統(tǒng)常見故障及處理措施

起落架收放系統(tǒng)是飛機(jī)起落系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜和零部件多，增加了其發(fā)生故障的可能性。本文對(duì)飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)常見故障進(jìn)行分析和探討，有利于提出相應(yīng)解決辦法，降低故障發(fā)生率。也是保證飛機(jī)著陸安全的重要環(huán)節(jié)[3]。

本文根據(jù)某航空公司該民航機(jī)型從2010-2019年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，共1517個(gè)樣本數(shù)據(jù)，得出該機(jī)型起落架收放系統(tǒng)常見故障如表1所示。由于篇幅所限，本文列出其中一部分。

2 故障模式影響及危害性分析

2.1 故障模式影響分析

根據(jù)該機(jī)型起落架收放系統(tǒng)功能定義及相關(guān)信息，列出了所有約定層次產(chǎn)品的故障模式。對(duì)收放系統(tǒng)故障模式及影響分析見表2。

表2的設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn)1中的第五章得出。其中代碼和故障原因是根據(jù)該機(jī)型排故手冊(cè)列出的故障碼和可能存在的故障原因。嚴(yán)酷度類別劃分為為：Ⅰ類災(zāi)難性的;Ⅱ類致命的;Ⅲ類臨界的;Ⅳ類輕度的。因?yàn)楸?內(nèi)容比較多，本文只列出一部分。

1.起落架選擇/旁通活門的校裝

2.起落架收放液壓油壓力降低

3.以下一個(gè)部件受干擾：傳動(dòng)作動(dòng)筒、鎖作動(dòng)器、收上作動(dòng)器和鎖活門分配管

2.2 危害性分析（CA）

CA是在FMEA的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其基本分析方法有定性分析法和定量分析法?？筛鶕?jù)分析的要求、被分析產(chǎn)品的特性及故障率數(shù)據(jù)決定所要使用的分析方法。定性分析法在部件或產(chǎn)品的故障率數(shù)據(jù)不能確定時(shí)使用。在有充分的故障率數(shù)據(jù)時(shí)，用定量分析法可準(zhǔn)確計(jì)算產(chǎn)品故障的危害度值。本文故障模式影響及危害性分析流程如圖1所示。

CA工作是FMEA的補(bǔ)充和擴(kuò)展。CA可采用定性分析和定量分析兩種方法。這里以收放系統(tǒng)進(jìn)行CA定性分析工作。根據(jù)故障率等級(jí)的劃分準(zhǔn)則，確定各潛在的故障模式的概率等級(jí)。填寫CA表格，表3為某型飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)危害性分析表格。

表3的設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn)1中的第五章得出。表3就是在表2的基礎(chǔ)上增加了故障概率等級(jí)。A級(jí)為經(jīng)常發(fā)生;B級(jí)有時(shí)發(fā)生;C級(jí)為偶然發(fā)生;D級(jí)為很少發(fā)生;E級(jí)為極少發(fā)生。因?yàn)楸?內(nèi)容比較多，本文只列出一部分。

2.3 繪制危害性矩陣圖

根據(jù)危害性分析表制作危害性矩陣圖。危害性矩陣圖用以表示產(chǎn)品各故障模式危害性的分布情況，從原點(diǎn)開始，所記錄的故障模式分布點(diǎn)沿著對(duì)角線方向距離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，危害性越大，越優(yōu)先采取改進(jìn)措施。圖2給出了危害性矩陣圖。

根據(jù)圖2中的危害性矩陣圖信息，按各產(chǎn)品每一故障模式危害性大小列出了所有故障模式如表4所示。因?yàn)楸?內(nèi)容比較多，本文只列出一部分。

2.4 確定關(guān)鍵件

根據(jù)產(chǎn)品潛在故障模式的危害性大小，確定可靠性關(guān)鍵產(chǎn)品，填寫可靠性關(guān)鍵件清單。按危害性大小順序確定關(guān)鍵件的數(shù)量。以A-I線右上側(cè)的故障模式的產(chǎn)品為壽命關(guān)鍵件，表5給出了關(guān)鍵壽命件。因?yàn)楸?內(nèi)容比較多，本文只列出一部分。

3 總結(jié)

故障模式影響及危害性分析（FMECA）技術(shù)是通過系統(tǒng)分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其生產(chǎn)過程中每一個(gè)潛在的故障模式，確定其對(duì)產(chǎn)品工作所產(chǎn)生的影響，并按其發(fā)生的可能和后果的嚴(yán)重程度排序，從而識(shí)別設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過程中的薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵項(xiàng)目，為制定改進(jìn)及控制措施提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳云翔.可靠性與維修性工程.國(guó)防工業(yè)出版社，2007.11.

[2]宋靜波.飛機(jī)構(gòu)造基礎(chǔ)[M].北京：航空工業(yè)出版社，2004.

[3]高峰.某型民用飛機(jī)的工作可靠性和維修性分析.吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.4.

[4]李維佳.FMECA應(yīng)用于設(shè)備維護(hù)的研究.西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006.4.