飛行試驗是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它的目的是為了驗證所研制飛機的安全性。飛行控制系統(tǒng)是保障民用飛機安全運行、提高運行可靠性的關(guān)鍵系統(tǒng),需要在真實的環(huán)境下進行飛行試驗,對飛控系統(tǒng)的工作狀態(tài)、功能、邏輯、性能等進行驗證。研究民機飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險評估方法,建立相應(yīng)的風(fēng)險評估流程,對于民機試飛的安全性有著重大的意義。研究了民機飛控系統(tǒng)的電傳飛控系統(tǒng)、高升力系統(tǒng)、自動飛控系統(tǒng)的構(gòu)成和功能,分析了飛控系統(tǒng)主要的失效模式。確定了飛控系統(tǒng)飛行試驗的需求和驗證的內(nèi)容,以及在研發(fā)飛行試驗、審定飛行試驗、功能和可靠性飛行試驗三個階段的工作內(nèi)容。分析了電傳飛控系統(tǒng)、高升力系統(tǒng)、自動飛控系統(tǒng)飛行試驗驗證的規(guī)章條款,為民機飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險評估流程和評估方法的建立奠定了基礎(chǔ)。運用風(fēng)險評估理論,結(jié)合民機飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險評估的要求,建立了民機飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險評估流程,分為試飛前、試飛過程中、試飛后三個階段,其中試飛前要進行初始風(fēng)險評估以及詳細風(fēng)險評估。確定了不同階段試飛風(fēng)險評估流程,并對各個分析階段的風(fēng)險評估方法以及選取原則進行了研究。參考了與風(fēng)險評估有關(guān)的適航規(guī)章以及標準,結(jié)合層次分析法和灰色模糊綜合評價法,計算出飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險發(fā)生的可能性指數(shù),然后結(jié)合層次分析法以及模糊綜合評價法計算了飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險的后果嚴重性指數(shù),基于這兩個指數(shù),運用風(fēng)險評估矩陣和ALARP風(fēng)險接受原則來判斷飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險事件的風(fēng)險水平。將基于概率風(fēng)險分析的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險評估中,以灣流G650試飛事故為例,利用貝葉斯建模軟件GeNIe建立了基于故障樹的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)試飛風(fēng)險評估模型,并對其進行了定量的概率推理計算,找出了試飛風(fēng)險的主要致因。運用了故障樹的方法與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對比,驗證了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的風(fēng)險評估方法的有效性和優(yōu)點。本文提出的適用于民機飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險評估的方法和流程,能夠有效地保持和提升民機試飛過程中的安全性。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V217
【部分圖文】：

減少事故發(fā)生的可能性，降低后果嚴重度。國際民航組織（International Civiation，ICAO）以及美國聯(lián)邦航空局（Federal Aviation Administration，F(xiàn)AA）、歐EuropeanAviation SafetyAgency，EASA）、中國民用航空局（CivilAviationAdmia，CAAC）均頒發(fā)了規(guī)章條款、咨詢通告（Advisory Circular，AC）、適航指令系統(tǒng)試飛過程中應(yīng)滿足的安全要求。根據(jù)適航規(guī)章 CCAR21《民用產(chǎn)品和零部件》的要求，在型號合格審定期間，申請人要通過符合性驗證試驗來表明并證實產(chǎn)用的適航要求，并且需要向適航部門演示這種符合性。而 FAR/CCAR/CS25.130咨詢通告也規(guī)定了飛機以及系統(tǒng)的安全性要求[3,4,5]。SAEARP4754/4761 等標準提合性驗證方法[6,7]。圖 1.1 所示，我國自主研制的民機 C919 正處于密集研發(fā)試飛階段。隨著我國民機試飛的風(fēng)險控制也愈發(fā)重要。由于我國民機研發(fā)相對發(fā)達國家較晚，我國在試飛缺乏，技術(shù)能力相對薄弱。在適航驗證、探索性和原理性試飛、試飛體系以及試質(zhì)等方面還有待提高。在飛控系統(tǒng)飛行試驗的過程中，存在著許多風(fēng)險因素，這飛安全。因此，如何在試飛過程中識別影響飛控系統(tǒng)試飛安全的風(fēng)險因素，建立法，并制定風(fēng)險管理控制措施，是需要解決的問題。

圖 5.6 G650 試飛事故圖 基于故障樹的試飛風(fēng)險評估實例據(jù)航空專家給出的建議以及美國國家交通安全委員會（National Transportation，NTSB）對此次事故的調(diào)查分析，以“試驗機失控墜毀”作為頂事件，從各個方飛事故的因素，可以建立如圖 5.7 所示的故障樹，其中各個事件的定義如表 5.3 所TB1 B2 B3A1 A2 A3 A4 A5 A6A7 A8

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文表 5.5 底事件概率重要度概率重要度 事件 概率重要度 事件 概率重要度 事件 0.19 A30.21 A50.52 A70.23 A40.44 A60.11 A8于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的試飛風(fēng)險評估實例 5.7 的故障樹轉(zhuǎn)換為飛控系統(tǒng)試飛風(fēng)險評估的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。首先將故障件（A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8）對應(yīng)轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的根節(jié)點驗概率賦值給貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)的根節(jié)點作為它的先驗概率，并按照圖 5.4轉(zhuǎn)換方法，將故障樹輸出事件轉(zhuǎn)換為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點，連接節(jié)點的有樹中輸入/輸出關(guān)系相對應(yīng)。利用 GeNIe 軟件，構(gòu)建試飛風(fēng)險評估的貝葉斯網(wǎng)示。
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本文編號：2886609