某民航飛機收放系統故障模式影響及危害性分析

豐世林

摘 要：本文分析某民航飛機起落架收放系統的故障模式影響及危害性分析（FMECA）。首先通過該機型2010-2019的故障數據進行統計、歸類，得出收放機構常見故障類型;其次運用FMECA技術對起落架收放系統主要故障模式及影響進行分析，制定FMECA計劃，通過分析給出故障模式的影響程度和嚴酷度類別，根據分析結果列出I類、II類、Ⅲ類、Ⅳ類故障模式清單。最后對起落架收放系統的主要故障模式進行危害性分析，給出了危害性矩陣圖，確定了收放系統可靠性關鍵件清單。

關鍵詞：起落架收放系統;故障模式;危害性分析

故障模式影響及危害分析（Failure Mode Effects and Criticality Analysis，FMECA）是分析產品所有可能的故障模式及其可能產生的影響，并按每個故障模式產生影響的嚴重程度及其發生概率予以分類的一種歸納分析方法。FMECA由故障模式及影響分析（FMECA）、危害性分析（CA）兩部分組成。只有在進行FMECA的基礎上，才可進行CA。FMECA的目的是通過系統分析，確定元器件、零部件、設備在設計、制造及工程應用過程中所有可能的故障模式以及每一故障模式的原因及影響，以便找出潛在的薄弱環節，并提出改進措施，以改進提高產品的可靠性[1][2]。

1 收放系統常見故障及處理措施

起落架收放系統是飛機起落系統的一個子系統。由于其結構復雜和零部件多，增加了其發生故障的可能性。本文對飛機起落架收放系統常見故障進行分析和探討，有利于提出相應解決辦法，降低故障發生率。也是保證飛機著陸安全的重要環節[3]。

本文根據某航空公司該民航機型從2010-2019年的統計數據，共1517個樣本數據，得出該機型起落架收放系統常見故障如表1所示。由于篇幅所限，本文列出其中一部分。

2 故障模式影響及危害性分析

2.1 故障模式影響分析

根據該機型起落架收放系統功能定義及相關信息，列出了所有約定層次產品的故障模式。對收放系統故障模式及影響分析見表2。

表2的設計根據參考文獻1中的第五章得出。其中代碼和故障原因是根據該機型排故手冊列出的故障碼和可能存在的故障原因。嚴酷度類別劃分為為：Ⅰ類災難性的;Ⅱ類致命的;Ⅲ類臨界的;Ⅳ類輕度的。因為表2內容比較多，本文只列出一部分。

1.起落架選擇/旁通活門的校裝

2.起落架收放液壓油壓力降低

3.以下一個部件受干擾：傳動作動筒、鎖作動器、收上作動器和鎖活門分配管

2.2 危害性分析（CA）

CA是在FMEA的基礎上進行的，其基本分析方法有定性分析法和定量分析法。可根據分析的要求、被分析產品的特性及故障率數據決定所要使用的分析方法。定性分析法在部件或產品的故障率數據不能確定時使用。在有充分的故障率數據時，用定量分析法可準確計算產品故障的危害度值。本文故障模式影響及危害性分析流程如圖1所示。

CA工作是FMEA的補充和擴展。CA可采用定性分析和定量分析兩種方法。這里以收放系統進行CA定性分析工作。根據故障率等級的劃分準則，確定各潛在的故障模式的概率等級。填寫CA表格，表3為某型飛機起落架收放系統危害性分析表格。

表3的設計根據參考文獻1中的第五章得出。表3就是在表2的基礎上增加了故障概率等級。A級為經常發生;B級有時發生;C級為偶然發生;D級為很少發生;E級為極少發生。因為表3內容比較多，本文只列出一部分。

2.3 繪制危害性矩陣圖

根據危害性分析表制作危害性矩陣圖。危害性矩陣圖用以表示產品各故障模式危害性的分布情況，從原點開始，所記錄的故障模式分布點沿著對角線方向距離原點越遠，危害性越大，越優先采取改進措施。圖2給出了危害性矩陣圖。

根據圖2中的危害性矩陣圖信息，按各產品每一故障模式危害性大小列出了所有故障模式如表4所示。因為表4內容比較多，本文只列出一部分。

2.4 確定關鍵件

根據產品潛在故障模式的危害性大小，確定可靠性關鍵產品，填寫可靠性關鍵件清單。按危害性大小順序確定關鍵件的數量。以A-I線右上側的故障模式的產品為壽命關鍵件，表5給出了關鍵壽命件。因為表5內容比較多，本文只列出一部分。

3 總結

故障模式影響及危害性分析（FMECA）技術是通過系統分析產品設計及其生產過程中每一個潛在的故障模式，確定其對產品工作所產生的影響，并按其發生的可能和后果的嚴重程度排序，從而識別設計及生產過程中的薄弱環節和關鍵項目，為制定改進及控制措施提供參考。

參考文獻：

[1]陳云翔.可靠性與維修性工程.國防工業出版社，2007.11.

[2]宋靜波.飛機構造基礎[M].北京：航空工業出版社，2004.

[3]高峰.某型民用飛機的工作可靠性和維修性分析.吉林大學碩士學位論文，2007.4.

[4]李維佳.FMECA應用于設備維護的研究.西南交通大學碩士學位論文，2006.4.