民用飞机飞控系统安全性需求确认研究

民用飞机复杂机载系统需通过严格的过程控制以保证设计达到既定的环境运行要求,基于安全性分析与验证的设计可以有效提升机载系统的可靠性。以民用飞机飞控系统为例,针对安全性需求的确认进行了研究,基于ARP4754和ARP4761标准,系统阐述了民用飞机飞控系统安全性需求的识别过程和确认流程,并对安全性需求确认过程中的若干要素进行详细论述。

民用飞机飞行仿真系统研究

飞行仿真系统为民机设计动态验证提供重要的支持,以正在研制的面向21世纪的先进的喷气式新支线飞机为背景,从民用飞机飞行仿真系统的构型、仿真模型的功能、仿真模块之间的通信、仿真模型的建立、仿真系统的实现等角度进行了剖析,研究成果已经在ARJ21飞机研制中得到成功的应用。

民机电传飞控系统适航安全舒适性要求初探

针对大型民机的适航标准CCAR-25,对飞控系统稳定性、操纵性、失速及故障下的安全性等条例进行了论证。结合条例要求,明确了大型客机的飞机气动布局应当是静稳定的,即其稳定性不依赖飞控系统。飞控系统需要具备主动控制功能和自修复功能,以满足安全性和舒适性、故障下的生存性等要求。同时给出了适合适航性要求的设计与飞行品质评估的一般方法,对于进一步依据适航性要求设计飞控系统具有参考意义。

民用飞机飞控系统主舵面卡阻试飞方法研究

某型民用飞机是我国首次全面采用CCAR25部进行适航取证的飞机型号,民航当局特别关注飞控系统舵面卡阻故障状态下的飞行试验验证。为了保证该民用飞机飞控系统舵面卡阻试飞顺利开展,针对舵面卡阻方案设置及卡阻试飞方法进行深入研究,提出三种舵面卡阻方案,对各方案优缺点进行分析,重点介绍卡阻故障模拟方案的原理及试飞安全控制方案,并根据适航标准要求制订具体的卡阻试飞方法;通过铁鸟台试验对卡阻故障模拟方案和卡阻试飞方法进行验证。结果表明:卡阻故障模拟方案满足舵面卡阻要求,卡阻试飞方案具有较高的可行性。

先进民机飞控系统安全性设计考虑

飞行控制系统作为民机机载设备中的飞行关键和安全关键系统,其安全性设计对民机运营安全至关重要。基于适航安全性要求,梳理了民用飞机机载系统安全性的定性及定量需求,分析了民用飞机飞控系统适用的安全性设计依据和标准;对先进民机飞控系统安全性设计技术进行了研究,从飞行控制系统架构、控制律、复杂电子硬件、作动器和高安全等级软件设计5个方面提出了安全性设计技术的考虑。

民用飞机电传飞控系统功能危害性评估方法研究

民机系统级功能危害性评估(Functional Hazard Assessment,简称FHA)是指对系统功能进行系统性的综合分析过程,即依据系统功能失效状态对飞机安全性影响严重程度进行评估,从而实现对功能的等级进行识别和分类的过程,是系统顶层关键的设计过程。在分析大量相关资料和实际型号经验的基础上,得出适用于民机电传飞控系统的功能定义、功能失效状态分析和确定功能失效影响等级并对其进行确认的思路和方法,以及保证民机电传飞控系统级FHA正确性和完整性的具体可行的措施等,该方法已应用到某民机电传飞控系统级FHA的评估工作中,取得了良好的效果。

民机电传飞控系统飞行品质要求探讨

从民机电传飞控系统飞行品质设计要求出发，通过对ＭＩＬ－Ｆ－８７８５Ｃ飞行品质规范、ＭＩＬ－Ｆ－９４９０Ｄ系统规范、Ｃ＊准则和尼尔－史密斯准则等通用标准中有关飞行品质设计指标要求的分析比较，针对采用主动控制技术民用飞机的特点，论述了有关设计要求在改善飞机飞行品质、放宽静稳定性及边界控制技术应用中存在的问题。同时还分析了电传飞控系统特性（如时间延迟等）对飞机飞行品质的影响。最后提出了民机电传飞控系统飞行品质要求初步设计阶段的几点参考意见。

民机电传飞控系统CCAR 25.672符合性验证思路研究

首先阐述民机电传飞控系统适航符合性验证的定义,然后详细介绍了民机电传飞控系统适航符合性方法和选用原则,最后以国内某型民用客机为研究对象,开展了针对CCAR25. 672条款的符合性验证思路的分析与研究。

C919民用飞机飞控系统鉴定试验环境设计

C919试验环境设计为C919主飞控电子鉴定试验提供工具和手段,为机载设备适航检查提供支撑数据和证明材料。介绍C919飞控系统鉴定试验的必要性以及主要的试验类型,对C919飞控系统鉴定试验环境进行设计,包括试验环境的主要组成、功能以及测试时序和监控逻辑的设计等,并对民用飞机飞控系统鉴定试验环境的设计结果进行测试和评定。结果表明:该设计能够满足民用飞机鉴定试验要求,易于工程实现,过程数据处理算法以及鉴定试验结论报告能够支持适航符合性要求。

民用飞机飞控系统需求确认方法研究

为获得性能、控制、重量和维修性等方面的收益,民机多采用电传飞控系统作为其实现平台。电传技术提升了飞控系统的综合性能,却增加了研发过程的复杂度和风险。在设计之初做好系统需求的确认工作,保证需求的正确性和完备性,进而保证设计实现的正确性,能有效降低研发风险和成本。在实际型号经验的基础上,提出飞控系统需求确认的过程及方法,为电传飞控系统设计研制提供支持。

基于STPA-ANP模型的民机系统安全性分析

随着民机系统复杂程度不断提高,传统的安全性分析方法已不能完全满足危险源高效识别的要求,为有效分析和评估民机系统安全性,提出系统理论过程分析(system-theory process analysis,STPA)和网络分析法(analytic network process,ANP)相结合的安全性分析方法。针对STPA没有给出完整的关键致因分析与评估过程,将STPA与ANP关键结构对应结合,对危险控制动作进行致因分析和评估,得到危险控制动作关键致因。以某型民机数字式飞控系统为例展开分析,通过形式化建模验证及仿真验证,证明该模型方法可以准确和完整地识别分析系统潜在危险并确定危险关键致因,为民机系统安全性分析提供支持。

基于适航安全的民用飞机电传飞控系统架构设计考虑

在民用飞机电传飞控系统架构设计中,安全性需求占据着至关重要的地位。本文介绍了民用飞机适航规范和行业准则,梳理了系统架构设计要求,从设计前的需求论证、设计中的权衡以及设计后的评估验证三个方面,对适航安全性在飞控系统架构设计中的具体体现进行了研究,并以滚转轴(纵轴)基本控制功能为例,提出了满足适航安全要求的设计考虑,为民用飞机电传飞控系统架构设计提供参考。

大型民用飞机飞行控制系统架构发展趋势

为了支持国内民用飞机的研制发展,本文对大型民用飞机飞行控制系统的架构进行了研究。回顾了国内外典型民用飞机的发展历史,分析了典型大型民用飞机飞行控制系统架构的研制特点。通过相关适航条款的探究和研制经验总结,给出了一种适用于未来民用飞机的飞行控制系统架构方案。为了满足民用飞机市场竞争的需求,总结出大型飞机飞行控制系统的发展趋势,为国内大型飞机研发提供借鉴。

民用飞机飞控系统副翼下垂浅析

在飞机起飞或着陆飞行阶段,当缝翼伸出襟翼放下时,副翼也随之对称地下偏一定偏度,这就增加了机翼的弯度,提高了机翼升力。从而减少了飞机起飞/着陆的速度和场长,改善了起飞和着陆性能。通过介绍X飞机与Y飞机的副翼下垂功能的历史发展、功能原理与功能实现,较详细地分析了副翼下垂功能的实现方式。

大型民机系统纵向Nz控制律设计

针对国内民机系统纵向稳定性较差、飞机纵向短周期模态响应稳定性不足等问题,以某大型民机为研究对象,基于特征结构配置方法,利用逆模型的思路确定控制系统前馈增益系数,并基于某典型配平状态点,利用线性模型设计该飞机纵向控制律。线性仿真分析中,利用俯仰角速率q响应准则评价控制方案效果。仿真结果表明,采用特征结构配置方法设计的纵向飞行控制律具有良好控制效果,可以改善系统飞行品质使其达到一级飞行品质要求,相比于经典控制理论,通过特征结构配置方法进行纵向Nz控制律设计可以一次性确定反馈增益系数,缩短控制律设计时间。

民用飞机飞行控制系统动态特性研究

民用飞机飞控系统是飞机系统中最重要的系统之一。飞控系统的动态特性可以反映出飞控系统的稳定性,是评价飞控系统的重要指标。基于一般民用飞机,本文阐述了飞控系统动态特性的需求来源以及验证工作。

先进民机飞控系统发展的需求与设计考虑

随着现代民用航空业的发展以及日益激烈的市场竞争环境,对民用飞机机载设备的要求不断提高,尤其是安全性、经济性、舒适性和环保性需求.飞行控制系统如何实现技术能力提升来满足这些需求,成为先进民用飞机的飞行控制系统设计与研制必须考虑的问题.本文分析和回顾了国内外典型系列民用飞机的飞行控制系统技术的发展趋势,提炼了民用飞机的飞行控制系统进一步发展面临的需求,并针对性地提出了对飞行控制系统的设计考虑.

民用飞机操纵品质等级评估方法研究

飞行操纵品质等级评估是民用飞机飞行控制系统研制的重要指标。针对美国联邦航空管理局咨询通告AC25-7C对操纵品质等级评估的指导性要求,建立了失效清单的确定方法,给出了模拟器试验和飞行试验的流程,结合某型新机中等湍流条件下纵向机动动作的飞行试验案例,得出该机型的操纵品质等级为'足够'或更好的结论,为民用飞机操纵品质等级评估的具体操作提供了思路与方法。