某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析

丰世林

摘 要：本文分析某民航飞机起落架收放系统的故障模式影响及危害性分析（FMECA）。首先通过该机型2010-2019的故障数据进行统计、归类，得出收放机构常见故障类型;其次运用FMECA技术对起落架收放系统主要故障模式及影响进行分析，制定FMECA计划，通过分析给出故障模式的影响程度和严酷度类别，根据分析结果列出I类、II类、Ⅲ类、Ⅳ类故障模式清单。最后对起落架收放系统的主要故障模式进行危害性分析，给出了危害性矩阵图，确定了收放系统可靠性关键件清单。

关键词：起落架收放系统;故障模式;危害性分析

故障模式影响及危害分析（Failure Mode Effects and Criticality Analysis，FMECA）是分析产品所有可能的故障模式及其可能产生的影响，并按每个故障模式产生影响的严重程度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。FMECA由故障模式及影响分析（FMECA）、危害性分析（CA）兩部分组成。只有在进行FMECA的基础上，才可进行CA。FMECA的目的是通过系统分析，确定元器件、零部件、设备在设计、制造及工程应用过程中所有可能的故障模式以及每一故障模式的原因及影响，以便找出潜在的薄弱环节，并提出改进措施，以改进提高产品的可靠性[1][2]。

1 收放系统常见故障及处理措施

起落架收放系统是飞机起落系统的一个子系统。由于其结构复杂和零部件多，增加了其发生故障的可能性。本文对飞机起落架收放系统常见故障进行分析和探讨，有利于提出相应解决办法，降低故障发生率。也是保证飞机着陆安全的重要环节[3]。

本文根据某航空公司该民航机型从2010-2019年的统计数据，共1517个样本数据，得出该机型起落架收放系统常见故障如表1所示。由于篇幅所限，本文列出其中一部分。

2 故障模式影响及危害性分析

2.1 故障模式影响分析

根据该机型起落架收放系统功能定义及相关信息，列出了所有约定层次产品的故障模式。对收放系统故障模式及影响分析见表2。

表2的设计根据参考文献1中的第五章得出。其中代码和故障原因是根据该机型排故手册列出的故障码和可能存在的故障原因。严酷度类别划分为为：Ⅰ类灾难性的;Ⅱ类致命的;Ⅲ类临界的;Ⅳ类轻度的。因为表2内容比较多，本文只列出一部分。

1.起落架选择/旁通活门的校装

2.起落架收放液压油压力降低

3.以下一个部件受干扰：传动作动筒、锁作动器、收上作动器和锁活门分配管

2.2 危害性分析（CA）

CA是在FMEA的基础上进行的，其基本分析方法有定性分析法和定量分析法。可根据分析的要求、被分析产品的特性及故障率数据决定所要使用的分析方法。定性分析法在部件或产品的故障率数据不能确定时使用。在有充分的故障率数据时，用定量分析法可准确计算产品故障的危害度值。本文故障模式影响及危害性分析流程如图1所示。

CA工作是FMEA的补充和扩展。CA可采用定性分析和定量分析两种方法。这里以收放系统进行CA定性分析工作。根据故障率等级的划分准则，确定各潜在的故障模式的概率等级。填写CA表格，表3为某型飞机起落架收放系统危害性分析表格。

表3的设计根据参考文献1中的第五章得出。表3就是在表2的基础上增加了故障概率等级。A级为经常发生;B级有时发生;C级为偶然发生;D级为很少发生;E级为极少发生。因为表3内容比较多，本文只列出一部分。

2.3 绘制危害性矩阵图

根据危害性分析表制作危害性矩阵图。危害性矩阵图用以表示产品各故障模式危害性的分布情况，从原点开始，所记录的故障模式分布点沿着对角线方向距离原点越远，危害性越大，越优先采取改进措施。图2给出了危害性矩阵图。

根据图2中的危害性矩阵图信息，按各产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。因为表4内容比较多，本文只列出一部分。

2.4 确定关键件

根据产品潜在故障模式的危害性大小，确定可靠性关键产品，填写可靠性关键件清单。按危害性大小顺序确定关键件的数量。以A-I线右上侧的故障模式的产品为寿命关键件，表5给出了关键寿命件。因为表5内容比较多，本文只列出一部分。

3 总结

故障模式影响及危害性分析（FMECA）技术是通过系统分析产品设计及其生产过程中每一个潜在的故障模式，确定其对产品工作所产生的影响，并按其发生的可能和后果的严重程度排序，从而识别设计及生产过程中的薄弱环节和关键项目，为制定改进及控制措施提供参考。

参考文献：

[1]陈云翔.可靠性与维修性工程.国防工业出版社，2007.11.

[2]宋静波.飞机构造基础[M].北京：航空工业出版社，2004.

[3]高峰.某型民用飞机的工作可靠性和维修性分析.吉林大学硕士学位论文，2007.4.

[4]李维佳.FMECA应用于设备维护的研究.西南交通大学硕士学位论文，2006.4.