民用飞机适航验证中的飞机安全性评估技术研究

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1、d笪l航空标准化与质量2015年第6期民用飞机适航验证中的飞机安全性评估技术研究冯臻(上海飞机设计研究院，上海201210)【摘要】通过研究相关工业标准并总结民机型号研制经验，阐述了在飞机验证阶段开展飞机安全性评估的过程与方法。随后给出某民机型号的工程实例，展现了飞机安全性评估的实际应用和具体内容，为民机安全性评估与适航合格审定工作提供有力的技术支持。【关键词】安全性评估：民用飞机；需求验证；研制保证过程【中图分类号】V26．65【文献标识码】C【文章编号】1003_15660(2015)06_0032-05【DOI编码】

2、10．13237／j．cnki．asq．2015．06．008民用飞机的安全性评估工作对于项目研制以及适航取证尤为重要，多年来业界相关工作一直按照美国汽车工程师协会(SAE)和航空无线电技术协会(RTCA)发布的相关标准ODSAEARP4754／4761和RTCADO178／254中给出的流程和方法指南来执行。然而，随着民用飞机系统的高度综合化和集成化，尤其在飞机层级，传统的安全性指标的分配与综合验证技术己不能满足新型飞机的研制需要⋯。SAE于2010年12月发布了ARP4754A《民用飞机与系统研制指南》代替了ARP47

3、54，美国联邦航空管理局(FAA)随后通过发布咨询通告AC20—174对该文件进行了认可。的方式，确定飞机级的安全性需求(例如功能研制保证等级、独立性、概率方面的要求等)；而ASA是指对飞机实施的设计进行系统的综合的评估，证明由AFHA确立失效状态开始衍生出的所有的安全性需求都能被满足。本文结合型号研制的工程实践，给出了ASA过程的分析思路与方法，并以某民机型号安全性工作实例进行了具体说明。1ASA概述由图1ARP4754A给出的安全性评估过程模型可知，ASA应当在最终的飞机验证阶段开展，是安全性需求双“V”(Valida

4、tion与Verification)环节ARP4754A核心理念是：“如果没．有一个从飞机级到软硬件级的研制保证：t雌躺¨：弘书黼认k⋯淋㈣，过程，则与软件和电子硬件相关的过程(DO．178B和DO．254中所描述的工作)已不再被认为足以减少飞机或系统错误”[21。相应地，在安全性评估工作中加入了初步飞机安全性评估(PreliminaryAircraftSafetyAssessment，PASA)和飞机安全性评估(AircraftSafetyAssessment，ASA)的飞机层次的综合工作。其中，PASA是指对提出的飞机

5、架构进行系统性的检查，通过将飞机级功能危险性评估(AircraftFunctionalHazardAssessment，AFHA)当中的失效状态(FailureCondition，FC)分配到单个或者多个系统【收稿日期]2015-09-14图lARP4754A中提出的安全性评估过程的最终一环。因此，ASA的目的是确定安全性工作计划当中规定的安全性工作都已经完成，并且飞机架构能够满足安全性需求。其主要工作内容可以概述为通过收集、分析及用文件证明的方式来验证，所研制的飞机是否满足由PASA确立的安全性需求。依据ARP4761《

6、民用飞机机载系统和设备安全性评估过程的指南和方法》相关内容以及国际业界对其换版研讨的最新动向，结合目前在民机型号研制当中的安全性实际工作，可以得出ASA的过程模型主要如图2所示，本文随后章节将进行详细阐述。-全性评估工作方面-·确定满足安全性工作计划的要求适航性技术和安全性研究趟SDevelopmentAssuranceLevel，FDAL)和软硬件研制保证等级(ItemDevelopmentAssuranceLevel，IDAL)：证明系统的独立性需求被满足的相关设计信息；安全性导出的维修任务；机组程序与相关的驾驶舱告警

7、；失效模式与影响分析(FailureModeandEffectAnalysis，FMEA)信息、失效模式与影响摘要(FailureModesandEffectsSummary，FMES)信息。．婵坠⋯：：；篇篇焉㈤戚!望：，·确定安全性相关验证工作已经完成，／／7气初居耍棠≠≥．盖黑～一⋯【一⋯【‘：§；；；嚣i嚣；关的舳报“、＼安全性／·结r·确定操作程序是否恰当与安全性相关的飞．．·分折量终的飞机架构-机研制方面的输入_’分折量磐的m^L和mAL的酋粤，·■定果杩上与玎硼夫帕独立性足一否被满足(CC舯向项日反馈安全性方

8、面的问题图2色机安全性评估(ASA)过程模型2ASA的输入由于ASA应当在飞机架构的具体实施都已完成时开展，因此梳理清楚ASA的输入格外重要。如图2所示，ASA的输入主要包括两方面：飞机和系统安全性评估工作方面的输入、飞机研制工作方面的输入。2．1来自安全性评估工作方面的输入综合安全评估工作，对于ASA