一种航空发动机FADEC系统安全性评估方法技术方案

本发明专利技术属于航空发动机技术领域，公开了一种航空发动机FADEC系统安全性评估方法，将FADEC系统出现故障导致发动机LOTC事件作为系统的失效状态；然后分析FADEC系统导致LOTC事件的系统单元，建立FADEC系统单元之间的可靠性模型，求出系统失效状态的最小割集；然后在时域内模拟系统状态的随机游走；最后得到FADEC系统在任务时间内的瞬时LOTC率和平均LOTC故障频度。本发明专利技术不仅为改进设计、制造工艺，获取适航合格证指明方向和途径；还为FADEC系统的时间限制遣派研究和制定主最低设备清单(MMEL)提供基础依据。

A security evaluation method for FADEC system of aero engine

The invention belongs to the technical field of aviation engine, discloses an evaluation method for Aeroengine FADEC system security, FADEC system failure caused the engine LOTC events as the failure state of the system; and then analyzes the FADEC system and cause the system unit of LOTC, the reliability model is established between the FADEC unit, and the minimal cut sets of system failure state the random walk simulation system; then the state in time domain; finally get the instantaneous rate of LOTC in FADEC system in task time and average failure frequency LOTC. The invention not only for improving the design and manufacturing process, to obtain airworthiness certificate indicating the direction and way for FADEC system; time limited dispatch research and development of master minimum equipment list (MMEL) provide the basis.

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机FADEC系统安全性评估方法
本专利技术属于航空发动机
，尤其涉及一种航空发动机FADEC系统安全性评估方法。
技术介绍
现代航空发动机全权限数字电子控制系统(FADEC系统)的安全性影响着发动机乃至整个飞机的安全性。根据《航空发动机适航规定》中的规定，申请人必须完成发动机控制系统的安全性分析以及系统安全性评估。因此，FADEC系统的安全性评估是航空发动机通过初始适航审定的一项必要工作，并且对改进FADEC系统的设计，验证安全性水平有着非常重要的作用，还为FADEC系统的时间限制遣派(TLD)研究和制定主最低设备清单(MMEL)提供基础依据。发动机控制系统的平均安全性要求用丧失推力控制事件(LOTC)的故障频度来衡量，瞬时安全性要求则由瞬时LOTC率来衡量。随着航空发动机控制技术的发展，全权限数字电子控制(FADEC)系统的安全性变得越来越重要，它关系到FADEC系统乃至整个飞机的工作成败。鉴于FADEC系统的工作环境十分恶劣，所规定的体积和重量越来越小，所以要设计出既满足规定的体积和重量要求，又具有在恶劣环境下满足安全性要求，就必须加强对FADEC系统的安全性评本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空发动机FADEC系统安全性评估方法，其特征在于，所述航空发动机FADEC系统安全性评估方法，将FADEC系统出现故障导致发动机LOTC事件作为系统的失效状态；然后分析FADEC系统导致LOTC事件的系统单元，建立FADEC系统单元之间的可靠性模型，求出系统失效状态的最小割集；然后在时域内模拟系统状态的随机游走；通过计算机仿真来实现利用蒙特卡洛模拟对系统状态之间的转移时间和转移结果进行抽样来得到大量具体的系统状态；系统失效的概率用抽样得到的系统失效的频率来估计，所述系统失效的概率等于所有抽样中系统失效状态的个数与抽样次数的比值。最后得到FADEC系统在任务时间内的瞬时LOTC率和平均LO...

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机FADEC系统安全性评估方法，其特征在于，所述航空发动机FADEC系统安全性评估方法，将FADEC系统出现故障导致发动机LOTC事件作为系统的失效状态；然后分析FADEC系统导致LOTC事件的系统单元，建立FADEC系统单元之间的可靠性模型，求出系统失效状态的最小割集；然后在时域内模拟系统状态的随机游走；通过计算机仿真来实现利用蒙特卡洛模拟对系统状态之间的转移时间和转移结果进行抽样来得到大量具体的系统状态；系统失效的概率用抽样得到的系统失效的频率来估计，所述系统失效的概率等于所有抽样中系统失效状态的个数与抽样次数的比值。最后得到FADEC系统在任务时间内的瞬时LOTC率和平均LOTC故障频度。2.如权利要求1所述的航空发动机FADEC系统安全性评估方法，其特征在于，蒙特卡洛模拟方法，包括：首先建立一个与求解有关的概率模型或随机过程，使概率模型或随机过程的参数等于所求问题的解；然后通过对概率模型或过程的观察或抽样试验来计算所求参数的统计特征；最后给出所求解的近似值。3.如权利要求2所述的航空发动机FADEC系统安全性评估方法，其特征在于，蒙特卡洛模拟方法求解问题的步骤如下：建立一个与求解有关的概率模型，使求解为所构建模型的概率分布或数学期望；对模型进行随机抽样观察，即产生随机变量；用算术平均数作为所求解的近似平均值，给出所求解的统计估计值。4.如权利要求1所述的航空发动机FADEC系统安全性评估方法，其特征在于，所述航空发动机FADEC系统安全性评估方法基于蒙特卡洛模拟的FADEC系统进行安全性评估，具体包括：1)随机系统的转移过程：FADEC系统可靠性模型中包括18个单元，每个单元处于工作、热备份和失效三种状态；假设热备份状态为单元的工作状态，在单元的寿命过程中，热备份状态从一个状态转移到另一个状态，其中转移的发生时间是随机的，转移到达的状态也是随机的；这样每一个单元的随机行为由描述不同状态转移概率的矩阵来定义；另一方面，系统在某一个给定时刻发生状态转移并进入新的配置状态是由一个概率密度函数决定，此函数全面地描述系统在时域内的随机行为；随机系统的转移过程中，通过对系统中单元所有状态的可能组合进行排序来对系统的配置进行编号；具体地，令kn表示系统第n次转移到达的状态，tn表示转移发生的时刻；所述随机系统的转移过程，包括：一般的转移，系统在时刻t'转...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫锋，付尧明，付金华，付继龙，尚永锋，魏武国，刘爱中，左渝钰，付为刚，侯宽新，侯甲栋，赖安卿，邱超，姚星宇，李超东，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：四川,51