故障树研究法在起落架收放系统中应用

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1、故障树研究法在起落架收放系统中应用　　【摘要】故障树分析法是一种广泛运用的可靠性分析方法。本文对故障树分析法进行了详细的描述，提出了建造故障树的基本方法、故障树的定性和定量分析以及各底事件的重要度分析。选取飞机起落架系统这一典型的飞机系统作为例子，说明飞机起落架系统的构造原理与系统组成，以及飞机起落架系统的可靠性对于飞机整体的可靠性和安全性的重要影响。【关键词】可靠性故障树分析法飞机起落架系统1概述飞机起落架作为飞机系统的一部分，就像飞机的“脚”一样，是飞机不可或缺的部分，它的正常工作与否直接关乎着飞机的安全性与机动性。对民用飞机而言，起落架系统一旦发生故障就有可能导

2、致航班延误、取消等影响正点率、飞机着陆冲出跑道和飞机中断起飞等严重事故，更严重的可能会危及飞行安全以及机组人员与乘客生命财产安全。因此，对飞机起落架系统常见故障进行分析，提高飞机起落架系统的可靠性、安全性和有效性就具有非常重要的现实意义[1]。2故障树分析法的基本理论起落架收放系统主要用于控制起落架的收放，降低飞行阻力，由正常收放系统和应急放下系统组成。5正常收放系统为机械—电气—液压式控制系统。由起落架手柄组件、位置传感器、位置作动控制组件（PositionActionControlUnit，PACU）、起落架选择阀和前起落架收放作动筒、主起落架收放作动筒、主起落架

3、上位锁、主起落架开锁作动筒、前起落架开锁作动筒等组成。进行起落架正常收放操纵时，操纵起落架手柄，手柄位置开关发出收/放指令，并将该指令传递给位置作动控制组件PACU，PACU将该指令信号与其它有关信号进行逻辑运算并根据运算结果控制起落架选择阀，使起落架保持原位置或进行收/放作动。起落架应急放下系统为机械式操纵系统。由应急放手柄、扇形轮组件、钢索系统、应急放下选择阀及辅助应急放液压系统组成。当应急放下选择阀处于正常位置状态时，接通收放系统的供压管路，隔离收放管路，将上锁管路通回油。当实施应急放下操作时，拉动应急放下手柄，通过扇形轮及传动钢索和拉杆，将应急放下选择阀推至应

4、急放下工作位置，同时通过机械方式打开前起落架上位锁和主起落架上位锁。应急放下选择阀截断系统供压油路，连通起落架收放管路，将上锁供压管路与蓄压器供压管路相连。起落架在重力作用下放下，并依靠蓄压器的油压将主起落架下位锁上锁[2]。3起落架收放系统的故障分析5起落架收放系统的主要的故障模式包括：起落架收起功能失效、起落架放下功能失效、起落架非指令收起和起落架非指令放下。现选取起落架放下功能失效这一典型的起落架故障模式为例，对其进行分析。起落架放下功能失效包括左主起落架放下功能失效与右主起落架放下功能失效这两种主要的失效模式[3]。由于左主起落架与右主起落架具有对称关系，所以

5、以左主起落架放下功能失效为例进行故障分析。（1）故障类型：左主起落架放下功能失效。主要的故障现象表现为左主起落架不能放下并锁住。（2）故障分析：起落架收放系统分为正常收放系统与应急放下系统。当发生能使正常收放系统与应急放下系统同时失效的故障时，起落架收放系统失效。当发生只导致正常收放系统失效的故障时，应急放下系统正常工作，此时起落架收放系统正常。当发生只导致应急放下系统失效的故障时，正常收放系统正常工作，此时起落架收放系统正常。所以，致使起落架收放系统失效的情况有两种：一是发生均使正常收放系统与应急放下系统失效的故障；二是只导致正常收放系统失效的故障与只导致应急放下系

6、统失效的故障同时发生。因此，当以上任一种情形发生时，起落架收放系统失效，即左主起落架放下功能失效。5（3）故障原因：发生致使正常收放系统与应急放下系统均失效的故障。1）左主起落架结构子系统故障：左主起落架支柱失效、左主起落架侧撑杆失效、左主起落架锁连杆失效。2）左主起落架两个下位锁弹簧均失效：左主起落架前侧下位锁弹簧失效、左主起落架前侧下位锁弹簧与侧撑杆接头失效、左主起落架前侧下位锁弹簧与锁连杆接头失效；左主起落架后侧下位锁弹簧失效、左主起落架后侧下位锁弹簧与侧撑杆接头失效、左主起落架后侧下位锁弹簧与锁连杆接头失效。3）左主起落架收放子系统故障：左主起落架收放作动筒失

7、效、左主起落架下位锁释放作动筒失效、左主起落架上位锁失效。只导致正常收放系统失效的故障或只导致应急收放下系统失效的故障。1）左主起落架正常模式不能放下故障：2号液压系统失效、起落架收放液压系统中的起落架收放选择阀失效、起落架收放液压系统中的单向阀失效、应急放选择阀失效导致正常模式不能放下、起落架应急放选择阀碎裂。2）左主起落架不能应急放下故障：应急系统的蓄压器压力供给失效、机械应急释放系统失效、应急放选择阀失效导致应急模式不能放下、起落架应急放选择阀碎裂。4结语在系统可靠性分析中，故障树分析法是目前应用最为广泛的一种分析方法。在对民用飞机系统可靠性分