某型飞机数字防滑刹车控制盒可靠性分析与设计

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1、某型飞机数字防滑刹车控制盒可靠性分析与设计}ReliabilityAnalysisandDesignofAircraftAnti-SkidBrakeController中南大学信息科学与工程学院吴华伟陈特放中南大学粉末冶金国家重点实验室刘文胜丁晓力【摘要】对某型飞机数字防滑刹车控制盒的可靠性进行了分析，利用工程加权法对控制盒进行了可靠性分配，并通过元器件可靠性预计法对控制盒的可靠性进行预计。对比及验证表明，控制盒可靠性设计合理，满足主机及系统要求。关键词：防滑刹车控制盒可靠性分配可靠性预计IABSTRACTlThereliabilityofan

2、ti-skidbrakecontrollerforanaircraftisanalyzed，thereliabilityofthecontrollerisallocatedbyusingengineeringweightingfac-torassignmentmethod．andthereliabilityofcontrollerispredictedbyusingcomponentreliabilitypredictionmeth-od．Bycomparisonandverification，thereliabilitydesignofcon

3、trollerisreasonable，andthecontrollermeetsthesystemrequirements．Keywords：Anti-skidbrakecontrollerReliabilityallocationReliabilityprediction1控制盒功能介绍防滑刹车控制盒是飞机刹车系统核心控制部件，对整个飞机起飞、着陆的安全性有重要的影响。控制盒主要根据飞行员发出刹车指令输出刹车信号，并根据机轮速度传感器输入的速度，准确判断机轮的打滑情况，自动调整刹车电流，使刹车压力达到最高效率、安全平稳地一厂一刹停飞机。其主

4、要功能有刹车控制、睦全釜壁墅I}卜一鬟霎著名淼糍藉囵吖r,C世-地保护、起落架收上刹车、起飞线刹——叫l竺竺矗器1y躲鹕始舱匦斟医原理见图。u型卫气／r世2控制盒可靠性分析控制盒主要由壳体、电源板(PW)、输入板(IN)、控制板(CTR)、·国家863重点项目“高承载自适应机轮刹车系统研究(2009AA034302)”资助。66航宅翻造技术·2011年第3期输出板(OUT)、基板(JB)、航空插头等部件组成一个串联系统，图2为控制盒结构图。外壳起着承载、屏蔽、保护作用，其可靠性完全由本身的机械特性所决定，基本与电气部分无关。因此在可靠性分析时忽

5、略不计。控制盒的航空插头担负控制盒所有测控信号和电源的对外连接，其可靠性取决于产品的固有特性。基板是一块PCB板，是控制盒内外信号交联的通路，该板上基本没有电子元器件，仅由4个印制板矩形连接器组成，其可靠性基本由印制板和焊点可靠性决定。电源板负责为整个控制盒提高安全可靠的电源，设计时采用高可靠性、指标效率高的军用电源模块及滤波模块。查产品手册可知电源模块在85℃下的MTFB时间为225000h，因此对其失效率可预设为A。=5×l竹h。滤波模块的MTFB时间为360000h，可预设为Ac一13×10‰。输入板负责对系统输入信号的调理。其可靠性主要

6、由集成芯片、电阻、电容、二极管、印制板、焊点等决定。控制板是控制盒的核心，负责信号的采集、运算、输出等。其可靠性主要由集成芯片、电阻、电容、二极管、印制板、焊点等决定。输出板负责系统对外交联及控制信号。其可靠性丞《=>I藏H豁故障榆测电路中央处理器电源输入爿电源处理电路锁骄动电路422驱动电路告警调理电路信号灯驱动田1控材盒原理围F幻．1principkdiagramofcontroller锁驱动输出通信信号告警信号指示灯信号莲悟主要由集成运放、电阻、电容、二极管、晶体管、印制板、焊点等决定。控制盒环境要求：据主机要求，控制盒工作环境温度为：一

7、55。70℃，短期为9()℃。按国军标GJB／Z299C一2006《电子设备可靠性预计手册》为飞机无人舱内AuF：处于高温、高压、强烈冲击与振动等恶劣条件下。图2控制盒结构图Fig．2Structureofcontroller3可靠性分配根据系统要求控制盒的MTBF规定值≥1500h，在进行MTBF值分配时，采用工程加权分配法，应用公式：^∑也，。、MTBFi=兰一MTBF，L¨蚝式中，n=6(只给控制盒中的6个关键部件分配可靠性指标)；MTBF，为分配给第f个产品的平均故障间隔时间；k，为第i个产品总的工程加权因子。分配过程中，一般考虑下述6

8、个加权因子，即：6kl=n‰，，(2)1=1其中。七。为复杂因子，反映该产品在整个系统中的复杂程度．取值越大，则该产品越复杂；k挖为重要性因子．反映产