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CN109543252B - 一种基于鸟撞的系统安全性评估方法 - Google Patents

一种基于鸟撞的系统安全性评估方法 Download PDF

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CN109543252B CN201811311145.8A CN201811311145A CN109543252B CN 109543252 B CN109543252 B CN 109543252B CN 201811311145 A CN201811311145 A CN 201811311145A CN 109543252 B CN109543252 B CN 109543252B
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Abstract

一种基于鸟撞的系统安全性评估方法，其特征在于：包括确定鸟撞危害区域、建立鸟撞破坏模型、设备独立性破坏识别、系统更改或结构防护设计、结果评估步骤。本发明查找出飞机机载系统及其设备在抗鸟撞性能上的薄弱环节，指明设计的更改方向，从而在机载系统设计上采取防护措施尽可能降低鸟撞对飞机带来的危害，以表明飞机机载系统的设计能够满足适航条款要求。

Description

一种基于鸟撞的系统安全性评估方法
技术领域
本发明属于飞机安全设计领域，涉及一种基于鸟撞的系统安全性评估方法，主要用于飞机安全性设计等领域。
背景技术
鸟撞是一种突发性和多发性的飞机事故。飞机一旦发生鸟撞事故，会直接威胁到空勤人员及旅客的生命安全，轻则造成飞机机体结构损坏或多个机载系统及其设备同时失效，重则引发机毁人亡的灾难性事故。
近年来，随着航空事业的发展，鸟撞事故呈明显的逐年递增势态，同时也引起了尤其是民机领域的重视。中国民用航空规章CCAR23、CCAR25和CCAR29对飞机抗鸟撞设计进行了相关规定。因此机载系统和结构在设计初期就需要考虑鸟撞带来的不安全影响，开展鸟撞失效评估分析工作，以保证飞机遭遇鸟撞时仍然能安全的持续飞行或降落。虽然飞机鸟撞设计受到了重视，但在鸟撞失效分析系统安全性评估方法和流程上，还缺少相关的规范和说明。
因此，结合飞机机体结构的抗鸟撞特性，在确保飞机机体结构设计能够满足适航鸟撞相关条款的基础之上，需要对鸟撞的系统安全性评估方法进行探索和研究，以表明飞机机载系统的设计能够满足适航条款要求。
发明内容
发明目的
本发明主要提出了一种基于鸟撞的系统安全性评估方法，包括确定鸟撞危害区域、建立鸟撞破坏模型、设备独立性破坏识别、系统更改或结构防护设计、结果评估等步骤。目的是在飞机设计的早期采用安全性评估技术，查找出飞机机载系统及其设备在抗鸟撞性能上的薄弱环节，指明设计的更改方向，从而在机载系统设计上采取防护措施尽可能降低鸟撞对飞机带来的危害，以表明飞机机载系统的设计能够满足适航条款要求。
本发明的技术方案
一种基于鸟撞的系统安全性评估方法，包括确定鸟撞危害区域、建立鸟撞破坏模型、设备独立性破坏识别、系统更改或结构防护设计、结果评估步骤。
飞机发生鸟撞事件后分析可能会引起的系统失效，进行安全性评估，对可能引起灾难性或危险的设备进行识别，将鸟撞对飞机安全影响降到最小，具体过程如下：
步骤1)确定鸟撞影响区域：飞机的迎风部位容易发生鸟撞，结合结构抗鸟撞分析或者试验结果确定鸟撞损伤影响区域；
步骤2)确定鸟撞损伤模型：确定鸟撞后使结构发生损伤的区域模型，用以确定鸟撞对系统设备的危害；
步骤3)根据鸟撞损伤模型，结合系统安全性提出的独立性要求，识别出受影响的具有独立性要求的设备；
步骤4)判断步骤3)中识别出的设备失效或组合失效，是否会导致灾难性和危险性失效状态；如果会导致灾难性和危险性失效状态，执行步骤5)；如果不会导致灾难性和危险性失效状态，直接执行步骤7)；
步骤5)对灾难性失效进行系统更改或结构防护设计，执行步骤6)；对危险性失效进行定量分析，当不满足定量分析要求时，执行步骤6)；当满足定量分析要求时，直接执行步骤7)；
步骤6)系统更改或结构防护设计：当不满足要求时，系统设计将这些设备移出鸟撞区域；对于受鸟撞影响设备较多或系统无法移动时，对结构进行加强防护设计；
步骤7)对于满足定量分析要求的危险性失效或其它级别失效，进行设计说明；
步骤8)给出鸟撞系统安全性分析评估结论，结果满足鸟撞适航条款要求，形成符合性说明报告。
步骤1所述的鸟撞影响区域包括机头、机翼、尾翼、发动机。步骤1所述的鸟撞损伤影响区域由结构变形或者破坏的区域确定。
步骤2所述的鸟撞损伤模型建立需要考虑鸟撞的基本参数包括撞击点、鸟重。步骤2所述的鸟撞损伤模型建立需要考虑给出结构变形的深度和面积，以及穿透性破坏的碎片分散角度和深度。
本发明的优点是:
本发明查找出飞机机载系统及其设备在抗鸟撞性能上的薄弱环节，指明设计的更改方向，从而在机载系统设计上采取防护措施尽可能降低鸟撞对飞机带来的危害，以表明飞机机载系统的设计能够满足适航条款要求。
附图说明
图1是本发明实施方式结构示意图1。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的说明。参见图1。
飞机发生鸟撞事件后分析可能会引起的系统失效，进行安全性评估，对可能引起灾难性或危险的设备进行识别，将鸟撞对飞机安全影响降到最小，具体过程如下：
步骤1)确定鸟撞影响区域：飞机的迎风部位容易发生鸟撞，结合结构抗鸟撞分析或者试验结果确定鸟撞损伤影响区域；
步骤2)确定鸟撞损伤模型：确定鸟撞后使结构发生损伤的区域模型，用以确定鸟撞对系统设备的危害；
步骤3)根据鸟撞损伤模型，结合系统安全性提出的独立性要求，识别出受影响的具有独立性要求的设备；
步骤4)判断步骤3)中识别出的设备失效或组合失效，是否会导致灾难性和危险性失效状态；如果会导致灾难性和危险性失效状态，执行步骤5)；如果不会导致灾难性和危险性失效状态，直接执行步骤7)；
步骤5)对灾难性失效进行系统更改或结构防护设计，执行步骤6)；对危险性失效进行定量分析，当不满足定量分析要求时，执行步骤6)；当满足定量分析要求时，直接执行步骤7)；
步骤6)系统更改或结构防护设计：当不满足要求时，系统设计将这些设备移出鸟撞区域；对于受鸟撞影响设备较多或系统无法移动时，对结构进行加强防护设计；
步骤7)对于满足定量分析要求的危险性失效或其它级别失效，进行设计说明；
步骤8)给出鸟撞系统安全性分析评估结论，结果满足鸟撞适航条款要求，形成符合性说明报告。

Claims (5)

1.一种基于鸟撞的系统安全性评估方法，其特征在于：包括确定鸟撞危害区域、建立鸟撞破坏模型、设备独立性破坏识别、系统更改或结构防护设计、结果评估步骤；飞机发生鸟撞事件后分析可能会引起的系统失效，进行安全性评估，对可能引起灾难性或危险的设备进行识别，将鸟撞对飞机安全影响降到最小，具体过程如下：
步骤1)确定鸟撞影响区域：飞机的迎风部位容易发生鸟撞，结合结构抗鸟撞分析或者试验结果确定鸟撞损伤影响区域；
步骤2)确定鸟撞损伤模型：确定鸟撞后使结构发生损伤的区域模型，用以确定鸟撞对系统设备的危害；
步骤3)根据鸟撞损伤模型，结合系统安全性提出的独立性要求，识别出受影响的具有独立性要求的设备；
步骤4)判断步骤3)中识别出的设备失效或组合失效，是否会导致灾难性和危险性失效状态；如果会导致灾难性和危险性失效状态，执行步骤5)；如果不会导致灾难性和危险性失效状态，直接执行步骤7)；
步骤5)对灾难性失效进行系统更改或结构防护设计，执行步骤6)；对危险性失效进行定量分析，当不满足定量分析要求时，执行步骤6)；当满足定量分析要求时，直接执行步骤7)；
步骤6)系统更改或结构防护设计：当不满足要求时，系统设计将这些设备移出鸟撞区域；对于受鸟撞影响设备较多或系统无法移动时，对结构进行加强防护设计；
步骤7)对于满足定量分析要求的危险性失效或其它级别失效，进行设计说明；步骤8)给出鸟撞系统安全性分析评估结论，结果满足鸟撞适航条款要求，形成符合性说明报告。
2.如权利要求1所述的基于鸟撞的系统安全性评估方法，其特征在于：步骤1所述的鸟撞影响区域包括机头、机翼、尾翼、发动机。
3.如权利要求1所述的基于鸟撞的系统安全性评估方法，其特征在于：步骤1所述的鸟撞损伤影响区域由结构变形或者破坏的区域确定。
4.如权利要求1所述的基于鸟撞的系统安全性评估方法，其特征在于：步骤2所述的鸟撞损伤模型建立需要考虑鸟撞的基本参数包括撞击点、鸟重。
5.如权利要求1所述的基于鸟撞的系统安全性评估方法，其特征在于：步骤2所述的鸟撞损伤模型建立需要考虑给出结构变形的深度和面积，以及穿透性破坏的碎片分散角度和深度。
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