航空发动机转子非包容顶层事件安全性分析与思考

结合某型航空发动机的结构特点,创建了转子非包容顶层事件故障树。按故障树思路,对某型发动机进行了转子非包容故障树安全性综合分析;为避免转子非包容故障的发生,做了大量设计、计算分析、部件和整机试验工作;对可能出现的转子非包容故障采取了有针对性的措施。经试验和试车验证,某型发动机转子非包容顶层事件发生的概率极小,其安全性有保障。

转子非包容失效安全性的计算机辅助分析方法

转子非包容失效是威胁飞机飞行安全的典型特殊风险之一,为了分析其对飞机安全性的影响,开发了转子非包容失效安全性分析系统(URFSAS)。将飞机功能危险分析(FHA)中的灾难性功能危险与故障树分析(FTA)中的底事件及飞机数字样机中的设备模型形成映射关系,建立了需求信息关系模型。在CATIA环境下基于Monte Carlo法以随机飞散角和平动角对转子碎片及其扫掠路径作空间几何变换,基于区域划分和层次包围盒法检测失效的飞机设备,通过故障树最小割集与仿真结果数据的对比分析,实现了对转子非包容失效所触发最小割集的识别和安全性的定量分析。最后,以某型飞机的应用实例分析,表明了该系统的有效性和实用性。

基于某型飞机的航空发动机非包容转子碎片风险计算

航空发动机非包容转子碎片可能产生严重的危害,中国民用航空规章CCAR25部(运输类飞机适航标准)要求必须采取设计预防措施将飞包容性事件产生的危害减至最小。为了达到飞机适航标准,对某型飞机进行了较为简易的非包容转子碎片风险计算,计算结果满足适航要求。研究结果对于进行航空发动机叶片包容性设计和适航取证具有重要参考价值。

民用飞机APU非包容转子碎片对机体结构损伤分析

服役数据表明,民用飞机辅助动力装置在运行中发生破坏时可能产生非包容的高能转子碎片。本文总结了机体结构受非包容转子碎片损伤的评估方法。根据FAA咨询通告中的"小碎片"模型,绘制非包容转子影响区域包络图;对于处于受影响区域中的结构件,通过作图法确定结构件的平动风险角,从而确定结构受影响的严重情况;对应严重情况,建立机体剩余结构有限元模型,施加剩余载荷,计算剩余结构内力解,对剩余结构进行强度分析。

辅助动力装置转子非包容失效风险及持续适航评估

针对某型飞机运营中发生的辅助动力装置转子非包容失效,通过威布尔分析得到失效概率模型,采用概率风险分析建立基于蒙特卡洛仿真的风险预测方法,为方案优选提供决策依据。预测模型兼顾转子硬时限、软时限控制,考虑了失效发生的随机性,在持续适航定量评估方法上有一定创新性。

航空发动机非包容转子失效危险识别

为分析多重非包容转子碎片对飞机造成的危害,提出一种基于飞机整机功能危险分析(FHA)结果、应用故障树分析(FTA)的非包容转子碎片失效危险识别方法。该方法能够识别多个系统同时失效导致的组合危险,进而为非包容转子失效飞机设计改进提供更详实、可信的依据。最后通过实例分析表明了方法的有效性。

非包容转子爆破对飞机增压舱释压率的计算方法研究

飞机增压舱在高空受非包容转子碎片撞击受损后,会出现高空释压的问题,客舱内的压力会迅速减小。飞机增压舱发生破损后,飞机结构能够承受的载荷将发生变化,若要以最大速度下降可能会发生机体结构二次破坏的危险。因此,本文通过理论计算得出不同等效泄漏面积的释压率;根据不同的释压率,计算得出飞机紧急下降的安全速率。

非包容转子失效危害性评估计算机辅助方法研究

为分析非包容转子失效对飞机造成的危害,在获得整机功能危险分析、故障树分析结果的基础上,提出一种计算机辅助的危害性定量评估方法。该方法基于蒙特卡洛模拟思想,通过模拟失效过程,能够计算不同非包容模式下的危险概率,进而为飞机设计完善与改进提供可信的依据。最后通过仿真分析表明方法的有效性。

某运输类飞机防火系统非包容性转子爆破分析

虽然发动机非包容性转子爆破事件发生的概率很小,但一旦发生就会造成巨大损失,严重威胁飞行安全,因此适航规章23部和25部要求在飞机设计中采取预防措施以将非包容性转子爆破对飞机产生的危害降至最低。本文在分析研究相关适航条款和咨询通告的基础上,对某运输类飞机防火系统的非包容性转子爆破影响进行防护设计及风险评估,并通过设计改进,消除剩余风险。

一种单碎片非包容失效模型的风险计算方法

为了使航空发动机非包容转子失效满足飞机适航审定要求,针对单碎片非包容失效模型,构建了危险概率计算模型,模型构建过程考虑了最小割集危险窗之间的关系,可以精确求解最小割集的危险概率和整机灾难性危险概率。给出了蒙特卡洛方法求解整机灾难性危险概率的步骤,并针对某型公务机,使用两种计算方法对其进行非包容失效的风险分析,计算结果满足适航要求。两种方法所得结果具有较好的一致性,表明所用方法具有较好的适用性和有效性。

基于蒙特卡洛的非包容转子爆破安全性评估

根据蒙特卡洛仿真原理模拟非包容转子碎片的生成与释放过程,基于飞机功能危险分析与故障树分析提出危险触发判别方法,构建飞机灾难性危险的定量评估模型。该方法可仿真模拟非包容转子爆破事件,并计算出转子爆破导致飞机发生灾难性事故的概率,用以判断是否达到飞机安全性设计要求。

民用运输机吊挂设计强度要求研究

论述了民用运输机吊挂设计强度要求,并重点阐述了以下几个方面:吊挂初步设计载荷、FBO载荷计算要求、发动机非包容性转子损坏下的适航符合性思路及离散源损伤容限剩余强度评估要求。在这几部分的阐述中,有具体的设计数据及案例,对设计工作有很好的指导作用。