安全性定性分析方法ppt课件

1、第三讲 平安性定性分析方法本章主要内容一、功能危害性评价二、缺点方式、影响及危害性分析 三、特殊风险分析 四、共模分析五、区域平安性分析一、功能危害性评价(FHA)1、FHA背景2、根本概念3、FHA程序4、FHA报告内容5、飞机级FHA实例6、航空发动机FHA实例1、背景1符合性方法序号验证方法类别验证方法代号验证方法名称相关文件1工程评估MoC 0符合性说明符合性说明/型号设计文件2工程评估MoC 1设计评审评审结论/设计图纸3工程评估MoC 2计算分析计算分析报告4工程评估MoC 3安全性评估安全性分析报告5试验MoC 4实验室试验试验大纲/试验报告/试验说明6试验MoC 5全机地面试验

2、试验大纲/试验报告/试验说明7试验MoC 6飞行试验试验大纲/试验报告/试验说明8试验MoC 8模拟试验试验大纲/试验报告/试验说明9检查MoC 7.1MoC 7.2制造符合性检查检查 检查记录检查记录10设备鉴定MoC 9机载设备鉴定MoC 1 MoC 9中组合1、背景2平安性分析方法的作用现代商用飞机越来越多地运用高集成复杂系统如动力安装、玻璃驾驶舱综合显示系统、飞行控制、飞行管理、导航、通讯、风险躲避等系统；对这些复杂系统，仅用实验的方法已不能覆盖一切需求思索的问题；平安性评价System Safety Assessment, SSA是对高集成复杂系统进展适航符合性验证的重要工具；适用条

3、款：CCAR2X.1309、CCAR33.75 2、FHA根本概念1FHA定义FHA是系统综合地检查产品的各种功能，识别功能的各种失效形状，并根据失效形状的严重程度对其进展分类的一种平安性分析方法 2FHA的特点FHA是从系统功能角度提出来的不思索系统的详细构型或组成无关自上而下评价系统功能的一切能够失效形状2、FHA根本概念3FHA的目的确定系统平安性设计准那么要求功能失效形状的分类及允许的最大失效概率 为系统、子系统供应商确定平安性要求与FTA结合确定后续进展的平安性评价的深度和范围 评价功能的失效形状，提出控制措施设计上的控制措施冗余设计、防过失设计、研制保证等级运用措施：为飞行手册编写

4、提供输入2、FHA根本概念4FHA的分类飞机级FHA将飞机整机视为研讨对象，研讨在飞机设计的整个飞行包线和不同飞行阶段内，能够影响飞机继续、平安飞行的功能失效，是飞机平安性分析与设计的第一步。系统级FHA系统级FHA是指以飞机系统为对象，研讨其在飞机设计的整个飞行包线和不同飞行阶段内，能够影响系统乃至飞机整机平安飞行的功能失效。3、功能危害性评价程序FHA的普经过程1) 确定飞机级相关的一切功能，包括内部功能和交互功能；2) 识别飞机功能的一切失效形状，思索一切的单一和复合失效形状；3) 确定该失效形状出现时所处的任务形状或飞行阶段；4) 确定失效形状对飞机或人员的影响；5) 确定失效形状的影

5、响等级，根据失效形状对飞机或人员的影响对其进展分类；6) 给出用于证明失效形状影响等级的支撑资料；7) 提出对平安性要求的验证方法8完成FHA分析表格。3、功能危害性评价程序1确定功能a确定功能的输入信息飞机级：飞机顶层功能清单升力、推力、飞行包线等飞机设计目的及用户需求旅客平安性、温馨性、平均航段时间飞机初步设计方案发动机数、常规平尾等系统级：系统的设计要求与需求系统功能及其与其他系统的功能接口飞机级FHA中确定的相关功能及相应失效形状飞机级FHA中确定的设计决策3、功能危害性评价程序1确定功能b确定功能的相关原那么既思索内部功能亦思索交互功能：内部功能飞机级，即飞机的主要功能和飞机内部系统

6、间的交互功能系统级，即所分析系统的功能和系统内部设备间的交互功能交互功能飞机级，即与其他飞机或地面系统的接口功能系统级，即所分析系统为其他系统提供的功能或从其他系统获得的功能3、功能危害性评价程序1确定功能b确定功能的相关原那么续 按照逐渐展开的方式，找出一切任务形状和方式下能够的一切功能或子功能参考类似机型的功能列表只针对功能进展分析，而不涉及完胜利能的详细设备、系统或构造进展功能定义时应有所属各专业的专家参与3、功能危害性评价程序1确定功能c现代飞机的典型整机级功能提供动力：推力及控制、反推力及控制飞行控制：升阻控制、俯仰、偏航、滚转控制自动飞行：自动油门、自动驾驶、自动着陆、飞行导引、包

7、线维护通讯：机内、机地导航：高度、速度、航向、方位、姿态等起落控制：地面减速、地面支撑、地面方向控制、空地过渡环境控制：空调、照明、防火、防冰除雨旅客平安性：应急撤离、水上迫降旅客温馨性3、功能危害性评价程序1确定功能d动力安装的典型整机级功能1提供前向推力与控制功能；2提供反推力与控制功能；3为飞机电源与液压源提供输出功率；4提供飞机提供引气功能；5发动机点火功能；6发动机起动功能；7发动机防火功能；8发动机防冰功能；9提供发动机任务参数。3、功能危害性评价程序2功能失效形状决策a识别功能失效形状思索到要素环境天气高强度辐射场火山灰应急构型水上迫降发动机零落释压丧失通讯液压系统失效电气系统失

8、效设备冷却失效中断起飞3、功能危害性评价程序2功能失效形状决策a识别功能失效形状思索到要素单点缺点功能丧失无通告的功能丧失功能缺点有无通告无指令动作多重缺点多余度系统同时失效液压、通导平安安装与功能系统共同失效3、功能危害性评价程序2功能失效形状决策b典型失效形状 以“推力控制功能丧失为例推力锁定单侧推力丧失推力无指令增大V1速度后推力无指令减小推力无指令减小3、功能危害性评价程序3飞行阶段定义3、功能危害性评价程序3飞行阶段定义G地面滑行：起飞前+着陆后T起飞：松刹车滑跑开场至到达起飞平安高度35英尺 F1爬升: 35英尺 到巡航高度F2巡航：从爬升至巡航高度开场到开场下降 F3下降：巡航高

9、度到1500英尺F4进近：1500英尺到着陆平安高度50英尺L着陆：50英尺至接地、滑跑减速到20节 3、功能危害性评价程序4失效形状影响分析各功能失效形状对飞机、飞行机组、乘客和客舱机组等人员的影响；对系统级FHA，分析失效形状影响时，还必需思索飞机上具备的降低失效形状影响的安装或措施；对系统级FHA，还该当思索失效形状对飞机其他系统的影响；在评价失效影响时，必需思索机组处置危险的普通才干以及能够影响机组人员处置危险情况的要素。 3、功能危害性评价程序5影响等级a分类：灾难性的Catastrophic危害性的Hazardous艰苦的Major细微的Minor无平安影响的No Safety E

10、ffect 3、功能危害性评价程序5影响等级b分类根据与概率要求影响分类无安全影响 轻微的重大的危害性的 灾难性的 对飞机影响 没有影响 轻微降低飞机运行能力或安全裕度 较大降低飞机运行能力或安全裕度 极大降低飞机运行能力或安全裕度 妨碍飞机继续安全运行或着落 对飞行机组影响没有影响 轻微增加工作负荷 不舒适且较大地增加工作负荷 身体极度不适、工作负荷大大增加，完成任务的能力大大降低 致命的或丧失能力 对乘客和客舱机组影响 不方便 身体不舒适 身体极度不适，可能受伤 少部分乘客或客舱机组严重受伤或死亡 较多乘客或客舱机组死亡 定性概率要求 经常 不经常 微小 极微小 极不可能 定量概率要求(每

11、飞行小时）无 10-3 10-5 10-7 10-9 影响等级V类 IV类 III类 II类 I类 单点失效方式不允许导致灾难性的失效形状3、功能危害性评价程序5影响等级c发动机影响的分类33.75要求1一台发动机失效，以为是细微发动机后果。2以下后果以为是危害性发动机后果：a非包容的高能碎片；b客舱用发动机引气中有毒物质浓度足以使机组人员或乘客失去才干c与驾驶员命令的推力方向相反的较大的推力；d不可控火情；e发动机安装系统失效，导致非故意的发动机脱开；f假设适用，发动机引起的螺旋桨脱开；g完全失去发动机停车才干。3严重程度介于本条1和2之间的后果是重要发动机后果。3、功能危害性评价程序5影响

12、等级d发动机影响的其他要求：引起某一特定的危害性失效形状发动机影响的一切缘由的概率总和小于10-7每发动机飞行小时，或者，引起危害性失效形状发动机影响的单个缘由或缘由组合的概率小于10-8每发动机飞行小时；导致重要失效形状发动机影响的单个失效方式或失效方式组合的概率不大于10-5每发动机飞行小时，对于重要的发动机影响单个失效方式或失效方式组合的概率不需求求和。3、功能危害性评价程序5影响等级e确定影响的原那么：指示系统错误指示普通比指示系统缺点或失效更严重应了解并明确飞机对飞行员的操作与控制要求，以便分析失效形状对飞行员操作影响假好像一功能失效在不同阶段对飞机或人员产生的影响不同，那么在分析中

13、要分别列出飞行员对失效情况的处置才干应以飞机对驾驶员的要求为根底，个别飞行员对失效的处置才干不能作为确定影响等级的根据要明确通告的失效和未通告的失效的影响等级能否一样3、功能危害性评价程序6影响等级支撑资料 对于那些影响不容易确定、或者存在争议的失效形状，必需提供支撑资料证明影响等级确实定是正确的。这些支撑资料包括飞行实验、地面实验、仿真模拟及类似案例等。为了保证分析结果的正确，对于III类、IV类、V类失效形状，必需进展飞行实验。3、功能危害性评价程序7进一步验证方法建议 “无平安性影响的和“细微的FHA本身阐明即可对于“重要的分析对象为简单或常规系统，FMEA等定性验证复杂系统，如有运转阅

14、历时，FMEA定性验证；否那么FMEA、FTA定量验证对于“危害性的和“灾难性的失效形状FMEA、FTA定量验证3、功能危害性评价程序8表格填写表格填写是FHA的主要任务，上述分析过程的结论主要反映在FHA表格中 1功能2失效状态3工作状态飞行阶段 4危险对飞机或人员的影响 5影响等级 6影响等级支撑材料 7验证方法 8附注 4、功能危害性评价报告提交给适航当局的FHA飞机级报告必需包括如下内容：1系统组成及其功能描画包括必要的系统方块图和功能流向图2FHA输入功能清单3环境和紧急情况清单4假设。列出所运用的一切假设，并阐明它们的合理性5FHA表格6分析任务的简要总结，包括危险缺点形状清单及其

15、建议措施等5、飞机级FHA工程实例5、飞机级FHA工程实例5、飞机级FHA工程实例5、飞机级FHA工程实例6、 航空发动机FHA工程案例一、发动机系统组成及其功能描画6、 航空发动机FHA工程案例二、发动机整机级功能清单确定1 飞机级功能要求6、 航空发动机FHA工程案例二、发动机整机级功能清单确定2 发动机顶层功能定义与描画发动机顶层功能主要包括：1提供前向推力与控制功能；2提供反推力与控制功能；3为飞机电源与液压源提供输出功率；4提供飞机提供引气功能；5发动机点火功能；6发动机起动功能；7发动机防火功能；8发动机防冰功能；9提供发动机任务参数。6、 航空发动机FHA工程案例二、发动机整机级

16、功能清单确定3 初步设计方案发动机的初步设计方案中各组成部分功能包括：1发动机安装：将发动机产生的推力传送至飞机，维护发动机并为发动机整流；2发动机本体：产生推力，并将其中部分动力传送给附件齿轮箱提供输出功率；3燃油与控制系统，根据飞行推力要求进展燃油分配与控制，发动机几何控制以及间隙控制，实现推力管理；4发动机点火系统，产生电火花点燃油气混合气，在地面或者空中使发动机起动；5引气系统，提供飞机所需的气源，冷却发动机机匣与涡轮；6、 航空发动机FHA工程案例二、发动机整机级功能清单确定3 初步设计方案发动机的初步设计方案中各组成部分功能包括：6发动机支配系统，提供油门控制、自动与人工推力方式的

17、选择；7发动机指示系统，提供发动机的性能参数；8发动机排气系统，把空气和燃气排出，着陆时使气流反向，产生反推力；9滑油系统，为发动机的主轴承和附件传动安装提供滑油，用于光滑和散热，同时给燃油加温；10发动机起动系统，利用高压引气起动发动机。6、 航空发动机FHA工程案例二、发动机整机级功能清单确定4 发动机整机级功能清单确实定根据上述描画确定发动机整机级功能清单如下：1提供构造完好性功能；2提供推力及控制功能；3提供反推力及控制功能；4提供发动机点火功能；5油门控制与支配功能；6提供发动机任务参数指示；7提供发动机起动功能；6、 航空发动机FHA工程案例二、发动机整机级功能清单确定4 发动机整

18、机级功能清单确实定续根据上述描画确定发动机整机级功能清单如下：8发动机防火功能；9发动机防冰功能；10提供地面处置与维护功能；11为飞机电源与液压油提供输出功率；12提供飞机所需引气。 其中，19为内部功能，1012为与飞机其他系统之间的交互功能，防火与防冰功能源于飞机的平安性要求。6、 航空发动机FHA工程案例三、 环境和紧急情况1防冰功能时的环境为结冰气候条件；2思索防火功能的应急情况为发动机区域着火；3思索反推及控制功能的应急情况为中断起飞机；4思索起动与点火功能的应急情况为推力丧失。6、 航空发动机FHA工程案例四 假设 本分析说运用的假设包括：1运用该航空发动机的飞机为双发翼吊、常规

19、平尾窄体干线商用飞机；2两台发动机可相互提供起动用引气；3飞机燃油系统具有燃油关断活门等维护安装；4飞机驾驶舱ECAM上具有告警信息。二、缺点方式、影响及危害性分析(FMECA) 主要内容：1、FMEA根本概念2、FMEA分析过程3、CA及其分析过程4、FMECA的输出5、FMECA本卷须知6、ARP4761中的FMEA7、FMECA实例1、FMEA根本概念1FMEA定义FMEA是指在产品的设计过程中，经过对产品各组成单元潜在的各种缺点方式及其对产品功能的影响进展分析，并将潜在的缺点方式按它的严酷程度予以分类，提出可以采取的预防改良措施，以提高产品可靠性的一种设计方法。2FMEA在平安性评价中

20、的作用自下而上分析，思索一切零部件的各种缺点方式及影响找到对系统缺点有艰苦影响的零部件和缺点方式并分析其影响程度提出各类危险的预防措施确定零部件的根本失效数据，从而获得FTA中根身手件的失效率，是进展FTA定量分析的根底FMES区域平安性分析的输入之一寻觅危险源的方法1、FMEA根本概念3FMEA运用时机由于FMEA是一种自下而上，由零件、部件、组件、子系统再到系统的分析方法，进展FMEA分析需思索产品构造、组成以及单元可靠性数据等产品详细信息，因此FMEA在详细设计阶段方能进展。 1、FMEA根本概念4FMEA分类a) 硬件法。列出每个硬件产品并分析产品一切能够的缺点方式，确定严酷度类别，按

21、每个缺点方式的严酷度和发生概率的综合影响排序。当设计图纸和有关设计资料已明确地确定，产品时，普通可采用此法。硬件法，普通是从零部件级开场“自下而上地分析到系统级，但也可以从任一级别向任一方向分析。b) 功能法。详细做法是，列出输出功能，并分析其缺点方式，确定严酷度类别，如获得定量的功能缺点方式数据时，那么按每个功能缺点方式的严酷度和发生概率的综合影响进展排序。在系统研制初期，产品设计尚未完成，得不到详细的零部件清单，或当系统复杂而要求从产品的最高层次向下分析，即“自上向下分析时，通常可采用此法。采用这种方法较为简单，但容易脱漏某些缺点方式。2、FMEA分析过程1产品或功能定义2缺点方式分析3缺

22、点缘由分析4义务阶段与任务方式5缺点影响6严酷度类别7缺点检测方法8补偿措施9表格填写2、FMEA分析过程1产品或功能定义a层次的概念初始商定层次要进展FMEA的总的完好的产品所在的层次，即总的分析对象；商定层次是FMEA表中正被分析对象的上一层次，是按相对复杂度和功能来划分的层次。2、FMEA分析过程1产品或功能定义系统描画系统功能功能框图可靠性框图系统组成构造层次图功能层次图义务剖面、义务阶段及任务方式2、FMEA分析过程2缺点方式分析缺点是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或形状,缺点方式是缺点的表现方式，如起落架撑杆断裂、作动筒间隙不当、收放不到位等典型缺点方式提早运转；

23、在规定的应任务时辰不任务；延续地任务；在规定的不应任务时辰任务；任务中输出消逝或缺点；输出或任务才干下降；在系统特性及任务要求或限制条件方面的其他缺点形状。2、FMEA分析过程2缺点方式分析GJB1序故障模式序故障模式序故障模式1结构故障(破损)12超出允差(下限)23滞后运行2捆结或卡死13意外运行24错误输入(过大)3振动14间歇性工作25错误输入(过小)4不能保持正常位置15漂移性工作26错误输出(过大)5打不开16错误指示27错误输出(过小)6关不上17流动不畅28无输入7误开18错误动作29无输出8误关19不能关机30(电的)短路9内部漏泄20不能开机31(电的)开路10外部漏泄21

24、不能切换32(电的)漏泄11超出允差(上限)22提前运行33其它2、FMEA分析过程2缺点方式分析缺点方式可分为以下七大类：损坏型：如断裂、变形过大、塑性变形、裂纹等。退化型：如老化、腐蚀、磨损等。松脱性：松动、脱焊等失调型：如间隙不当、行程不当、压力不当等。堵塞或渗漏型：如堵塞、漏油、漏气等。功能型：如性能不稳定、性能下降、功能不正常。其他：光滑不良等。2、FMEA分析过程3缺点缘由分析缺点缘由直接缘由：导致产品功能缺点的产品本身的那些物理、化学或生物变化过程等，直接缘由又称为缺点机理。间接缘由：由于其他产品的缺点、环境要素和人为要素等引起的外部缘由。例如起落架上位锁打不开直接缘由：锁体间隙

25、不当、弹簧老化等间接缘由：锁支架刚度差2、FMEA分析过程4义务阶段与任务方式义务剖面飞行阶段又由多个义务阶段组成以起落架为例：起飞、着陆、空中飞行、地面滑行任务方式：可交换有余度以上位锁开锁为例：液压、手动放下因此，在进展缺点方式分析时，要阐明产品的缺点方式是在哪一个义务阶段的什么任务方式下发生的2、FMEA分析过程5缺点影响部分影响:某产品的缺点方式对该产品本身和与该产品所在商定层次一样的其他产品的运用、功能或形状的影响高一层次影响:某产品的缺点方式对该产品所在商定层次的高一层次产品的运用、功能或形状的影响最终影响:指系统中某产品的缺点方式对初始商定层次产品的运用、功能或形状的影响2、FM

26、EA分析过程6严酷度类别严酷度：产品缺点呵斥的最坏后果的严重程度严酷度类别定义(GJB1)严酷度类别严 重 程 度 定 义类(灾难的)这是一种会引起人员死亡或系统(如飞机、坦克、导弹及船舶等)毁坏的故障。类(致命的)这种故障会引起人员的严重伤害、重大经济损失或导致任务失败的系统严重损坏。类(临界的)这种故障会引起人员的轻度伤害，一定的经济损失或导致任务延误或降级的系统轻度损坏。类(轻度的)这是一种不足以导致人员伤害、一定的经济损失或系统损坏的故障，但它会导致非计划性维护或修理。2、FMEA分析过程7缺点检测方法缺点检测方法普通包括目视检查、离机检测、原位测试等手段：自动传感安装传感仪器音响报警

27、安装显示报警安装缺点检测普通分为事前检测与事后检测两类，对于潜在缺点方式，应尽能够设计事前检测方法。2、FMEA分析过程8补偿措施设计补偿措施产品发生缺点时，能继续平安任务的冗余设备平安或保险安装(如监控及报警安装)可交换的任务方式(如备用或辅助设备)可以消除或减轻缺点影响的设计或工艺改良(如概率设计、计算机模拟仿真分析和工艺改良等)操作人员补偿措施特殊的运用和维护规程，尽量防止或预防缺点的发生一旦出现某缺点后操作人员应采取的最恰当的补救措施2、FMEA分析过程9表格填写3、危害性分析(CA)过程CA在FMEA的根底上进展了扩展3、危害性分析(CA)过程1缺点概率等级或数据来源2缺点率3缺点方

28、式频数比4缺点影响概率5任务时间6缺点方式危害度7产品危害度3、危害性分析(CA)过程1缺点概率等级或数据来源缺点概率等级定性分析方法A级-经常发生 20%B级-有时发生 10% 20%C级-偶尔发生 1% 10%D级-很少发生 0.1% 1%E级-极少发生 .0.1%数据来源估计值分配值外场评价值等3、危害性分析(CA)过程2缺点率可估计得到定量方法GJB/Z-299CMIL-HDBK-217FNSWC-06NPRD20213、危害性分析(CA)过程3缺点方式频数比缺点方式频数比是产品的某一缺点方式占其全部缺点方式的百分比率。假设思索某产品一切能够的缺点方式，那么其缺点方式频数比之和将为1方

29、式缺点率m是指产品总缺点率p与某缺点方式频数比的乘积气体控制活门故障模式故障模式频数比产品故障率p模式故障率m不闭合不打开外部漏气34%57%9%0123450.041970.070360.01111总 计10 0.123453、危害性分析(CA)过程4缺点影响概率缺点影响概率是指假定某缺点方式已发生时，导致确定的严酷度等级的最终影响的条件概率。某一缺点方式能够产生多种最终影响，分析人员不但要分析出这些最终影响还应进一步指明该缺点方式引起的每一种缺点影响的百分比，此百分比即为。这多种最终影响的值之和应为13、危害性分析(CA)过程5任务时间任务时间源于系统设计定义，通常以产品每次义务的任务小时

30、数或任务循环数表示6缺点方式危害度评价单一缺点方式危害性Cm(j)=pt, j=，3、危害性分析(CA)过程7产品危害度评价产品的危害性Cr(j)= Cmi(j)，i=1,2,nn为该产品的缺点方式总数，j=，Cmi(j)产品在第j类严酷度类别下的一切缺点方式的危害度之和3、危害性分析(CA)过程危害度矩阵利用危害性矩阵，可以在给定的严酷度下，将缺点方式进展比较，以确定采取纠正措施的先后顺序。离原点越远，危害性越大，凡缺点方式代码落在矩阵图中阴影区的产品就被确以为可靠性关键产品，应采取措施使其危害性下降，对于无法降低危害性的那部分产品(即落在阴影区的)应填入可靠性关键产品清单中。4、FMECA

31、输出FMECA输出报告内容单点缺点方式清单、类缺点方式清单可靠性关键产品清单不可检测缺点方式清单危害性矩阵图等FMEA/CA表5、FMECA本卷须知1强调“谁设计、谁分析的原那么“谁设计、谁分析的原那么，也就是产品设计人员应担任完成该产品的FMECA任务，可靠性专业人员应提供分析必需的技术支持。实际阐明，FMECA任务是设计任务的一部分。“谁设计、谁分析、及时改良是进展FMECA的目的，是确保FMECA有效性的根底，也是国内外开展FMECA任务阅历的结晶。假设不由产品设计者实施FMECA，必然呵斥分析与设计的分别，也就背叛了FMECA的初衷。5、FMECA本卷须知2注重FMECA的谋划实施FM

32、ECA前，应对所需进展的FMECA活动进展完好、全面、系统地谋划，尤其是对复杂大系统，更应强调FMECA的重要性。其必要性表达在以下几方面：结合产品研制任务，运用并行工程的原理，对所需的FMECA进展完好、全面、系统地谋划，将有助于保证FMECA分析的目的性、有效性，以确保FMECA任务与研制任务同步协调，防止事后补做的景象。对复杂大系统，总体级的FMECA往往需求低层次的分析结果作为输入，对相关分析活动的谋划将有助于确保高层次产品FMECA的实施。FMECA方案阶段事先规定的根本前提、假设、分析方法和数据，将有助于在不同产品等级和承制方之间交流和共享，确保分析结果的一致性、有效性和可比性。5

33、、FMECA本卷须知3保证FMECA的实时性、规范性、有效性实时性。FMECA任务应纳入研制任务方案、做到目的明确、管理务虚；FMECA任务与设计任务应同步进展，将FMECA结果及时反响给设计过程。规范性。分析任务应严厉执行FMECA方案、有关规范/文件的要求。分析中应明确某些关键概念，比如：缺点检测方法是系统运转或维修时发现缺点的方法；严酷度是对缺点方式最终影响严重程度的度量，危害度是对缺点方式后果严重程度的发生能够性的综合度量，两者是不同的概念，不能混淆。有效性。对分析提出的改良、补偿措施的实现予以跟踪和分析，以验证其有效性。这种过程也是积累FMECA工程阅历的过程。5、FMECA本卷须知

34、4FMECA的剪裁和评审FMECA作为常用的分析工具，可为可靠性、平安性、维修性、测试性和保证性等任务提供信息，不同的运用目的能够得到不同的分析结果。各单位可根据详细的产品特点和义务对FMECA的分析步骤、内容进展补充，剪裁，并在相应文件中予以明确。5、FMECA本卷须知5FMECA的数据缺点方式是FMECA的根底。能否获得缺点方式的相关信息是决议FMECA任务有效性的关键。假设进展定量分析时还需缺点的详细数据，这些数据除经过实验获得外，普通是需求经过类似产品的历史数据进展统计分析。有方案有目的地留意搜集、整理有关产品的缺点信息，并逐渐建立和完善缺点方式及频数比的相关缺点信息库，这是开展有效的

35、FMECA任务的根本保证之一。6FMECA应与其他分析方法相结合FMECA虽是有效的可靠性分析方法，但并非万能。它不能替代其他可靠性分析任务。应留意FMECA普通是静态的、单一要素的分析方法。在动态方面还很不完善，假设对系统实施全面分析还需与其他分析方法如FTA、ETA等相结合。6、ARP4761中FMEA1功能FMEA6、ARP4761中FMEA2硬件FMEA6、ARP4761中FMEA3缺点方式及影响分析摘要FMES将FMEA结果中有一样影响的低一层次的缺点方式进展汇总，将该影响作为FMES的缺点方式，并分析其对上级系统能够呵斥的影响的一种方法FMES可以作为FMEA的一部分，其分析结果用

36、于总结不同缺点方式对系统设备的一样影响，将该影响作为单点缺点，并经过减少最低层的或门数来简化缺点树分析6、ARP4761中FMEA4FMES与FMEA的关系故障模式故障率故障影响R 5开路A损失5V电压R 5短路B5V电压接地故障模式故障率故障影响C5短路C5V电压接地C5开路U58 P2开路D丧失电源供应故障模式故障率故障影响潜在故障原因5V电压接地B+C无指令信号电路X-R5短路电路Y-C5短路电路X的FMEA 电路Y的FMEA 部件FMES 7、FMECA实例1产品描画某型军用飞机升降舵表示图7、FMECA实例1产品描画某型军用飞机升降舵系统的功能是保证飞机的纵向支配性。它是由安定面支承

37、、轴承组件、扭力臂组件、支配组件、配重和调整片所组成 ，如以下图7、FMECA实例2系统功能分析7、FMECA实例3系统商定层次划分根据升降舵的构造和功能，结合FMEA的需求，完成升降舵所属飞机商定层次的划分7、FMECA实例初始商定层次： 某型飞机 义务： 飞行 XXX 商定层次：升降舵系统 分析：XXX XXX 填表日期： XX年XX月XX日代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响严酷度/故障发生概率等级故障检测方法设计改进措施使用补偿措施局部影响高一层次影响最终影响01安定面支承支承降升舵安定面后梁变形过大刚度不够飞行安定面后梁变形超过允许范围升降舵转动卡滞损伤飞

38、机/E无增加结构抗弯刚度功能检查支臂裂纹疲劳飞行故障征候故障征候影响任务完成/D目视检查或无损探伤增加抗疲劳强度增加裂纹视情检查螺栓锈蚀长期使用飞行故障征候影响很小无影响/F目视检查无定期维修、更换4填写FMEA表三、特殊风险分析 PRA1、PRA根本概念2、PRA分析过程3、PRA分析表格4、转子非包容失效特殊风险分析1、PRA根本概念1 特殊风险定义特殊风险是一些导致飞机、飞机系统发惹事故的事件，或要挟飞机、飞机系统平安的要素，这些事件或要素发生在被影响对象飞机或飞机系统的外部，会导致飞机、飞机系统的多个零部件同时失效，是导致飞机、飞机系统发生共因失效的重要缘由。1、PRA根本概念2、特殊

39、风险分类 根据ARP4761对特殊风险类型的描画，民用飞机及系统详细的和典型的特殊风险类型如下所示：1火灾；2高能安装缺点转子非包容失效：a发动机；b辅助动力安装；c风扇。3高压瓶；4高压空气导管破裂；5高压空气导管泄露；1、PRA根本概念2、特殊风险分类续6液体泄露：a燃油；b液压安装中的液体；c电池中的酸性物质；d水。7冰雹、冰、雪；8鸟撞；9轮胎爆裂、气流抽打轮胎面；10轮缘零落；11闪电；12高强辐射场；13气流抽打传动轴；14隔板破裂。1、PRA根本概念3特殊风险分析的定义PRA是民用飞机系统平安性分析中CCA的重要方法，主要是分析系统外部的事件或要素对飞机或发动机系统的影响，这些外

40、部事件或要素是导致系统多个部件同时失效、从而导致系统共因失效发生的重要缘由。4特殊风险分析的作用与时机PRA用于评价外部事件或要素对飞机、发动机系统平安性的影响，由于特殊风险发生于受影响系统的外部，FHA通常无法将其包含在内，因此，PRA可视为对FHA、FTA与FMEA等方法的补充。PRA分析过程普通包括如下步骤：1定义特殊风险类型；2定义特殊风险的失效模型；3列出所需满足的适航条例或设计规范；4定义受影响的区域；5定义受影响的系统或单元；6定义所采取的设计和安装预防措施；7评价特殊风险对受影响系统或单元的影响；8评价特殊风险导致的单元失效方式对飞机的影响；9确定该后果能否可接受。2、PRA分

41、析过程2、PRA分析过程1定义特殊风险类型确定对何种特殊风险展开研讨，并对该特殊风险进展描画，阐明该特殊风险发生的缘由、时机、规律等；2 定义特殊风险的失效模型确定导致特殊风险的外部事件或者其他飞机系统、部件的失效方式：以轮胎碎片为例：用 W2表示的大块碎片，用(0.5W)2的小块碎片，式中W为胎面宽度；在10%的情况下，第一个轮胎的失效会导致第二个轮胎由于超载而爆破。2、PRA分析过程3 列出所需满足的适航条例或设计规范对于某些特殊风险，当其对系统或单元有影响时，相关适航条款对其有明确的要求，这类特殊风险的分析必需以满足适航条款要求为原那么；对于那些适航条款中没有明确要求的特殊风险，可根据相

42、关规范规范如AC进展分析与设计，假设有能够，可经过计算验证风险最终影响的分类能否满足相应的概率要求。以轮胎爆破为例2、PRA分析过程4 定义受影响的区域确定特殊风险影响范围，并确定特殊风险作用区域。以轮胎爆破为例投射在45到180之间的机轮平面上从地面程度面向朝后方向丈量。在整个弧区内，均匀分布；投射到轮胎平面恣意一侧的15范围内，正态分布；物体被碎片击中的概率取决于面对碎片物体的面积以及其相对于轮胎的位置。2、PRA分析过程5 定义受影响的系统或单元确定风险作用区域内受影响的系统或单元以轮胎爆破为例液压系统的管路绿色蓝色黄色电气线路2、PRA分析过程6定义所采取的设计和安装预防措施该当借助在

43、ZSA中运用的设计和安装指南进展交叉检查，根据前面特殊风险分析实施过程所得出的结论，应对如何躲避特殊风险、降低风险影响后果、提高抵御风险才干等多方面进展综合思索；轮胎爆破为例为刹车系统提供液压源的传感器和控制线缆，一个线路要被安装在主起落架支柱的前面，而另一个线路那么在主起落架支柱的后面。2、PRA分析过程7评价特殊风险对受影响系统或单元的影响分析特殊风险对作用区域内系统或构造的单个部件单元所产生的影响，确定系统或构造失效方式；此项任务可结合FMEA/PSSA进展交叉检查完成，并且要保证此处确定的影响后果与FMEA中确定的后果相一致。以轮胎爆破为例飞机为四发常规平尾宽体客机2、PRA分析过程7

44、评价特殊风险对受影响系统或单元的影响(续)以轮胎爆破为例绿色液压系统失效1ATA 27a襟翼的运转速度减小一半；b缝翼的运转速度减小一半；c双侧机翼1号、5号扰流板不能偏转。2ATA 32a丧失正常刹车系统，自动转换到备用蓝色刹车系统；b前轮不能偏转；c起落架不能收起(假设起落架在放下位置)；d依托重力放下起落架(假设起落架在收上位置)。 3ATA 78a2号反推力安装失效。失效形状分类：MINOR2、PRA分析过程7评价特殊风险对受影响系统或单元的影响(续)以轮胎爆破为例蓝色液压系统失效1ATA 27a缝翼的运转速度减小一半；b双侧机翼2号、3号扰流板不能偏转；2ATA 32a备用刹车系统失

45、效，假设蓝色刹车管路没有被切断，那么经过蓄能器应急刹车，但不保管防滑刹车。3ATA 78a3号反推力安装失效。失效形状分类：MINOR2、PRA分析过程7评价特殊风险对受影响系统或单元的影响(续)以轮胎爆破为例黄色液压系统失效1ATA 27a襟翼的运转速度减小一半；b双侧机翼4号、6号扰流板不能偏转。2ATA 78a1号、4号反推力安装失效。失效形状分类：MINOR2、PRA分析过程7评价特殊风险对受影响系统或单元的影响(续)以轮胎爆破为例绿色、蓝色液压系统同时失效Major绿色、黄色液压系统同时失效Major蓝色、黄色液压系统同时失效Major三套系统同时失效Catastrophic2、PR

46、A分析过程8评价特殊风险导致的单元失效方式对飞机的影响分析特殊风险导致的系统或担忧的失效方式以及失效方式的组合对飞机的影响，此项任务可结合SSA完成，并确保分析结果与SSA中的分析结果相一致。以上述轮胎爆破为例：2、PRA分析过程9确定该后果能否可接受根据能够出现的最终影响后果与采取的预防措施，并结合与详细特殊风险相关的条款的符合性验证文件，给出分析结论：1假设可接受，那么将分析结论运用于SSA或其他详细的合格审定文件中；2假设不可接受，那么给出补偿措施、进展设计更改。3、PRA分析表格1）2）3）4）5）6）7）8）风险影响区域影响系统或单元适航条例或规范设计预防措施对系统或单元的影响最终影

47、响后果与分类结论与补偿措施4、转子非包容失效特殊风险分析1条款与咨询通告2背景3定义4设计思索5各相关系统详细设计措施6失效方式7平安性目的4、转子非包容失效特殊风险分析1条款与咨询通告第25.901条 安装(c) 对于动力安装和辅助动力安装的安装，必需确认任何单个失效或缺点或能够的失效组合都不会危及飞机的平安运转，但假设构造元件的破损概率极小，那么这种破损不用思索。第25.903 条发动机(d) 涡轮发动机的安装 对于涡轮发动机的安装有以下规定：(1) 必需采取设计预防措施，能在一旦发动机转子损坏或发动机内起火烧穿发动机机匣时，对飞机的危害减至最小；AC20-128A“最大程度降低由于涡轮发

48、动机和辅助动力安装及风扇叶片的非包容性损坏所呵斥的危害的设计思索4、转子非包容失效特殊风险分析2背景发动机发动机包容性缺点发生总数为676起，其中包括93起三类事故和15起四类事故。三类事故定义为对飞机继续平安飞行和着陆有重要影响的事故。四类事故定义为对飞机呵斥严重损坏的事故包括飞机坠毁、艰苦的伤亡或飞机解体。报告号时期总数3类事故4类事故AIR15371962-75275445AIR40031976-83237273AIR47701984-89164227总数67693154、转子非包容失效特殊风险分析2背景辅助动力安装(APU)APU转子非包容性缺点的统计报告涵盖了从1962年至1993年

49、间发生的一切相关事件。该报告显示在这一时期的运输类飞机上的机载APU至少250百万的运转小时间，已发生了数起非包容性缺点。但都不是三类或四类事故，并且一切缺点都发生在地面操作阶段。导致该类事故的要素多种多样，比如腐蚀，防冻液的吸入，制造和资料的缺陷，机械要素，以及以为要素维修，检测失误和操作程序。4、转子非包容失效特殊风险分析3定义a. 转子:指发动机和APU中可以高速旋转的部件，经过分析，测试和/或阅历可知在发生非包容性缺点时，转子会被抛出。发动机/APU制造商对每一个发动机/APU的型号设计应该详细阐明其组成转子的一切零部件。普通转子至少包括轮盘，轮毂，鼓筒，密封件，叶轮，叶片和隔叶块。b

50、. 叶片：风扇、紧缩机和涡轮的旋翼部分(不包括叶台和叶根)。c. 非包容性缺点：为使飞机评价与本咨询通告构成一致,将涡轮发动机非包容性缺点定义这类缺点，会引起发动机/APU叶片碎片脱离转子飞出,对飞机呵斥危害的一切缺点。上面所说的转子缺点是指转子碎片具有相当的能量而足够对飞机呵斥危害。4、转子非包容失效特殊风险分析3定义d. 关键部件：指当该部件发生失效时，会影响飞机正常平安的飞行和降落。对这类部件应单独进展思索,并且与之相关联的部件也能够由于非包容性事故产生的一样碎片或其他碎片而遭到破坏。e. 继续平安飞行和着陆：指能继续稳定的支配机进展平安的飞行和着陆。在此过程中能够运用应急程序，但应急情

51、形应不需求运用特殊的驾驶技巧或耗费过多的膂力，同时也不会呵斥机组人员过多的任务量以及降低飞机的飞行质量。4、转子非包容失效特殊风险分析3定义f. 碎片飞散角：从单级转子旋转平面的中心(与发动机/APU轴心线的交点)向前或向后量得的表示转子碎片能够分布范围的一个角度。4、转子非包容失效特殊风险分析3定义g. 撞击区域：指非包容性转子缺点产生的碎片能够撞击的飞机区域。h. 发动机/APU失效方式：飞机设计时用于分析的一种描画发动机/APU转子碎片的尺寸,质量,飞散角,能量等级和数目的模型。4、转子非包容失效特殊风险分析4设计思索使非包容性转子碎片导致的危害最低化的有效手段包括将关键部件安顿于碎片能

52、够撞击的影响范围以外，对飞机关键部件和/或系统进展隔离、屏蔽维护冗余设计。 4、转子非包容失效特殊风险分析4设计思索a. 思索发动机/APU转子相对于飞机上的关键部件、系统或区域的位置其他任何提供根本功能的发动机或APU;机身的增压部分和机身,机翼和尾翼其他的主要构造;驾驶舱部分;燃油系统部件,输油管和油箱;控制系统,像主副飞行支配系统,电源电缆,电线,液压系统,发动机控制系统,易燃液体关断阀,及用于传送支配的电缆或钢索;一切货舱,APU,或发动机的灭火器系统包括这些系统中的电线和保送灭火介质的管道;发动机进气附件和由于风扇叶片残骸导致的发动机机匣变形对附件失效带来的影响;继续平安飞行和着陆必

53、不可少的仪器仪表;无意中翻开反推系统能够呵斥灾难性的后果;高海拔飞行的飞机的氧气系统,其在下降过程中尤其关键。 4、转子非包容失效特殊风险分析4设计思索b. 关键系统,部件的布置假设可以，将关键部件或系统布置在碎片能够撞击的区域以外假设安装在碎片的撞击范围内，对关键部件或系统进展冗余备份并是两者分隔开来，或者对关键部件或系统提供可接受的维护措施可以利用机身或附加的维护盾板对关键部件和系统提供维护。方法：对小碎片有效，关键系统隔离间隔到达1/2的叶片碎片尺寸设置成可由诸如气源导管、内饰件、隔板、长桁等其他内部构造提供相应的维护，或者经过专门的维护盾板比如机身构造和盾板资料提供的同等程度的维护。合

54、理选择液体切断和作动安装的位置使得系统损坏时能隔离可燃液体；令能够接触到火源的可燃液体的走漏，降到最低程度；对机身构造组成元件，进展冗余或止裂设计来限制由于非包容性转子碎片能够导致的裂痕进一步分散；将燃油箱和其他可燃液体系统以及管路包括通气管路置于飞机构造之后以减轻溅出的燃油或油箱穿透呵斥的危害。燃油箱防爆资料、液体管路上的维护盾板或折流挡板可用来把损伤和危害减到最轻程度。4、转子非包容失效特殊风险分析5各相关系统详细设计措施a. 防火灭火系统 可燃液体切断阀 关键功能的防火 燃油箱 b. 推力坚持c. 飞机支配的坚持d. 对乘客和机组人员的维护e. 构造完好性4、转子非包容失效特殊风险分析5

55、各相关系统详细设计措施以推力坚持为例(1)燃油保管：油箱应可隔离，使轮盘碎片呵斥的损坏不会导致完成飞行或平安转场所需燃油的丧失。还应思索燃油流失呵斥的重心挪动及横向失衡对飞机支配性的影响(2)发动机控制：经过撞击区的用于剩余动力安装的发动机控制线路，应隔开一个至少等于1/3轮盘碎片最大尺寸的间隔(3)其他发动机损坏：对任何其他发动机应提供免遭碎片影响的维护：将关键元器件如正常任务所必需的发动机附件高压燃油管路、发动机控制器件和线路等布置在具有固有维护由机身、发动机或短舱包括反推力构造提供的区域4、转子非包容失效特殊风险分析6失效方式a1/3轮盘碎片最大尺寸扫掠途径宽度：1/3轮盘加上1/3叶片

56、长度构成的扇形物所对应的最大尺寸；质量：带叶片的轮盘质量的1/3；平移运动能量忽略转动能量：该扇形物以重心处的速度甩出时具有的能量；碎片飞散角：3。 4、转子非包容失效特殊风险分析6失效方式b中等碎片最大尺寸扫掠途径宽度：带叶片的轮盘半径的1/3；质量：带叶片的轮盘质量的1/30；平移运动能量忽略转动能量：该碎片以轮缘处的速度甩出时所具有的能量；碎片飞散角：5。 4、转子非包容失效特殊风险分析6失效方式c可选碎片在确定飞机上能够遭到非包容转子爆破影响的危险区域以及评价非包容转子爆破的后果时，为便于分析，上述1和2两种碎片可用以下一种碎片替代。最大尺寸扫掠途径宽度：1/3轮盘碎片所对应的最大尺寸

57、；质量：轮盘质量的1/3；平移运动能量忽略转动能量：该扇形物以重心处的速度甩出时具有的能量。碎片飞散角：5。4、转子非包容失效特殊风险分析6失效方式d小碎片最大尺寸扫掠途径宽度：1/2转子叶片长度叶梢部分所对应的尺寸风扇叶片除外质量：转子叶片质量的1/2碎片飞散角：15运用阅历阐明，铝质机翼下壁板、吊挂、增压座舱蒙皮等普通均可抵挡住大部分小碎片，但能量最大的小碎片仍有能够穿透这类构造，同时应思索多块小碎片的影响。对于非关键性构造如整流罩、尾段、支配面和非增压舱蒙皮的穿透概率通常为发生爆破的转子轮盘上叶片总数目的2.5%对于APU，可假设小碎片的质量相当于上述小碎片的质量，而其平移运动能量在原始

58、级失效转子的总转动能量的1%的数量级上4、转子非包容失效特殊风险分析6失效方式e风扇叶片碎片最大尺寸扫掠途径宽度：1/3风扇叶片长度不包括叶根和叶座，但包括叶片的阻尼平台所对应的尺寸，如图6.4所示；质量：风扇叶片质量的1/3；平移运动能量忽略转动能量：碎片以重心处的速度甩出时所具有的能量；碎片飞散角：15。4、转子非包容失效特殊风险分析6失效方式fAPU碎片特定APU安装的转子失效方式取决于有关TSO的规定：1按照TSO-C77b“辅助动力安装技术规范规定做过转子完好性验证但未经过包容性鉴定的APU，前面a、b和c失效方式适用；2假设APU转子按照TSO-C77b做过包容性鉴定，并且有资料阐

59、明服役历史中仍发生过非包容事故，那么d中APU小碎片的规定适用。此外，应思索APU碎片直至整个转子大小进入尾喷管的情况。4、转子非包容失效特殊风险分析7平安性目的a单个1/3轮盘碎片甩出所呵斥的灾难性事件的概率不大于1/20；b一个中等碎片甩出所呵斥的灾难性事件的概率不大于1/40；c多块轮盘碎片：三块1/3轮盘碎片在3个随机方向上甩出，每一碎片在360方向上具有一样的抛射概率假设相对于轮盘平面的飞散角为3 ，所引起的双重或多重系统同时损伤而呵斥灾难性事件的概率不大于1/10；d对新设计的非通勤类23部飞机，灾难性事件概率不得大于上述规定值的两倍；e对于单个风扇叶片碎片、小碎片以及已经过包容性

60、鉴定的APU和发动机转子级而言，无须进展定量风险评价。四、共模分析1、共模分析的根本概念2、共模缺点分析程序 3、CMA与其他平安性方法的关系 4、CMA工程实例 1、共模分析的根本概念1共因失效(CCF)与共模失效(CMF)CCF是指由于同一个缘由或事件引起系统中多个部件同时失效，当这些部件的失效方式一样时CCF又称为CMF。在民用系统设计中常采用余度设计来提高系统的可靠性与平安性，因此在余度系统中子系统之间、部件之间必需满足一定的独立性要求，或者保证由非独立性引起的风险是可以接受的。CMF的出现那么阐明余度系统存在一定数量的缺点是非独立的，这种非独立性的存在，降低了冗余系统的可靠性，添加了