基于FTA的无人机机轮刹车系统安全性分析.pdf

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1、研DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2012．07．036基于FTA的无人机机轮刹车系统安全性分析陈云霞，关理想，巩芳(中航工业飞机起落架有限责任公司，湖南长沙410200)摘要：借助故障树分析方法(FTA)，对某无人机的机轮刹车系统进行安全性分析。基于某无人机的机轮刹车系统的原理图，建立了该机轮刹车系统对应故障树模型，且对该故障树模型进行了定性分析和定量分析，最终来验证该无人机的机轮刹车系统安全性是否满足设计要求。关键词：FTA；安全性；机轮刹车中图分类号：V226文献标识码：A

2、文章编号：1009—9492(2012)07一O1l5—03WheelBrakeSystemAnalysisofUnmannedAerialVehicleBasedonFTACHENYun-xia，GUANLi-xiang，GONGFang(EngineeringCentreofAVICLandingGearCorp，Changsha410200，China)Abstract：Thispaperanalyzesthesafetyofthewheelbrakesystemofonetypeofunmann

3、edaerialvehiclewiththetoolofFaultTreeAnalysis(rTA1．Basedonthewayofhowwheelbrakesystemtowork，thispaperbuildstheFaultTree，andanalyzesthetreewithqualitativeandquantitative，finallyjudgeifthesafetyofthewheelbrakesystemofthisunmannedaerialvehiclemeestherequire

4、ment．Keywords：FvrA：safety；wheelbrake0前言一种由上至下的方法。机轮刹车系统是现代飞机的一个重要组成部1．1顶事件的选择分，主要用于飞机在地面滑跑时的减速，起落架收确定顶事件通常遵循如下原则：起时的止转刹车以及地面停放时的刹车。它是保证(1)系统可能发生的故障模式有很多，顶事飞机安全运营的重要系统，其工作性能的好坏直接件必须选择对整个系统影响最大的故障模式；危及飞行安全，故必须严格预防以及故障排除】。(2)该故障模式必须能够分解为若干相互独本文主要利用故障树分析法分析某

5、型无人机立的故障模式；起落架机轮刹车系统的典型故障模式，从而及时判(3)如果想定量计算顶事件发生概率，必须断故障部位，查找出故障发生原因，进而从设计环要有满足度量的基本条件。节进行改进，提高无人机的经济性和安全性-z。1_2故障树工作步骤1故障树分析方法简介故障树工作步骤见图1。故障树分析法(FTA)用于系统设计过程中1．3故障树定性分析分析可能造成系统故障的各种因素(包括人为因故障树定性分析的目的是为了找出引起顶事素、环境、软件、硬件)，进而画出系统逻辑框件发生的事件以及这些事件的组合，即辨识引起图，

6、确定系统产生故障的各种原因组合方式及其顶事件发生的所有可能发生故障模式集合；帮助发生概率，利用定性以及定量的方法确定系统中设计人员找出潜在的故障，发现设计中的薄弱环的薄弱环节，通过采取一定的措施，来提高系统节，以便对系统进行改进设计；故障树定性分析的安全性、可靠性的一种常用的设计分析方法1。还可以指导维修人员进行故障诊断，改进系统的使用和维修措施。故障树分析(FTA)是分析几种失效的组合，是收稿13期：2012—05—07[与开发故障树定故障树定采取间没有相交，则有准选择建性分析量分析确定措施Ⅳ备合理造

7、设计提高=()=UID(t)(1)工的顶故·求最小·求顶事上的产品FTA』=1障割集件发生的薄弱的可报告，=1作事件树最小割概率环节靠性·集比较·重要度和安PIKe(t)]=兀F(f)(2)分析全性￡E式(2)中：P[】一在时刻t第i个最小割图1故障树工作步骤集会发生的概率；F)一在时刻t第i个最小割集割集指的是一些引起顶事件发生的原因事件中第i个部件发生故障的概率；N一最小割集数。的集合。最小割集指的是：这样的一种割集，如若Ⅳ将割集中的一个原因事件去掉，则构不成割集。一那么P(=F(=P】=∑J1(n

8、‘EKF)(3)，个最小割集通常就代表系统的一种故障模式。(2)最小割集之间出现相交的情况最小割集的求解方法有很多，通常采用下行顶事件发生的概率：法和上行法。本文用上行法求最小割集。上行法N，v指的是从所建系统故障树的底事件开始，从下到P∽=尸(uu⋯KⅣ；)=∑P(K)-∑尸()+i：l<=2上逐层地对事件集合进行运算，将用输入事件的N并(布尔和)代替“或门”输出事件，将输入事∑P(K,KiK)+．．·+(一～P(K。，K2，⋯)i=3件