基于功能危险分析的涡扇发动机数字控制系统危险识别方法研究

流体力学与飞行力学

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基于功能危险分析的涡扇发动机数字控制系统危险识别方法研究

巩磊¹, 张曙光¹, 刘晓锋¹, 邱天²

1. 北京航空航天大学交通科学与工程学院, 北京 100191;
2. 北京航空航天大学能源与动力工程学院, 北京 100191

收稿日期:2011-02-22 修回日期:2011-05-28 出版日期:2011-12-25 发布日期:2011-12-08
通讯作者: 张曙光 E-mail:gnahz@buaa.edu.cn
作者简介:巩磊(1986-) 男,博士研究生。主要研究方向:系统安全性,飞行动力学与控制。 Tel: 010-82317703 E-mail: gonglei0906@163.com
张曙光(1969-) 女,博士,教授,博士生导师。主要研究方向:航空器安全性与适航,飞行动力学与控制。 Tel: 010-82315237 E-mail: gnahz@buaa.edu.cn
刘晓锋(1979-) 男,博士,讲师,硕士生导师。主要研究方向:航空发动机控制系统安全性。 Tel: 010-82316627 E-mail: liuxf@buaa.edu.cn
邱天(1986-) 男,博士研究生。主要研究方向:航空发动机安全性。 Tel: 010-82316627 E-mail: autumn@sjp.buaa.cn
基金资助:
教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT0905);工业与信息化部领航创新基金项目(YWF-10-01-B23)

Research on Hazard Identification of Turbo-fan Engine Digital Control Systems Based on Functional Hazard Analysis

GONG Lei¹, ZHANG Shuguang¹, LIU Xiaofeng¹, QIU Tian²

1. School of Transportation Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China;
2. School of Jet Propulsion, Beihang University, Beijing 100191, China

Received:2011-02-22 Revised:2011-05-28 Online:2011-12-25 Published:2011-12-08

摘要/Abstract

摘要： 将功能危险分析(FHA)方法应用到涡扇发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统危险分析,对准确识别系统危险和提高多重失效分析效率的重点问题展开研究。针对由于结构复杂和功能层级较多导致的FADEC失效状态和影响的分析难度问题,提出了FHA功能定义及失效分析层级解决方案;针对多重失效状态数量的组合爆炸问题,提出组合劣化分析方法。在此基础上,针对FADEC发展了一套基于美国自动化工程学会(SAE) ARP-4761可操作的FHA分析方法,并在型号中进行了应用实践。结果表明,本文所提FHA方法能够明确分析出FADEC系统的危险失效状态,并有效减少多重失效分析工作量。

关键词: 涡扇发动机, 全权限数字电子控制系统, 系统安全性分析, 功能危险分析, 失效分析, 组合劣化分析

Abstract: With the functional hazard analysis (FHA) approach applied to hazard identification of turbo-fan engine full authority digital electronic control (FADEC) system, the key problems of the system hazard identification and the multiple failure analysis efficiency are focused in this paper. A system function definition and accordingly a multi-layer failure analysis are proposed to remove the failure condition and effect analysis difficulties in FHA of FADEC system, due to the structural and functional complexity. A worse-combination filtering analysis skill is proposed to handle the quantity explosion problem in the multiple failure condition identification. Based on the basic principles of the Society of Automotive Engineers (SAE) ARP-4761 and all the above skills, a practicable hazard identification procedure is developed for the FHA implementation of FADEC systems and put into use in an industrial case. The results show that the proposed FHA procedure can help clearly identify the hazardous failure conditions of the FADEC system and effectively lower the task load in the multiple failure identification.

Key words: turbo-fan engine, full authority digital electronic control system, system safety analysis, functional hazard analysis, failure analysis, worse-combination filtering analysis

中图分类号:

V233.7

巩磊, 张曙光, 刘晓锋, 邱天. 基于功能危险分析的涡扇发动机数字控制系统危险识别方法研究[J]. 航空学报, 2011, 32(12): 2194.

GONG Lei, ZHANG Shuguang, LIU Xiaofeng, QIU Tian. Research on Hazard Identification of Turbo-fan Engine Digital Control Systems Based on Functional Hazard Analysis[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2011, 32(12): 2194.

E-mail：hkxb@buaa.edu.cn

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[1]	邵发宁, 杨超, 陈娉婷, 王飞龙, 赵伟辰, 宁博, 毛军逵. 基于流热固耦合仿真的航空发动机暖机特性及其对推力的影响[J]. 航空学报, 2026, 47(2): 132104-132104.
[2]	王承熙, 周莉, 孙啸林, 张晓博, 王占学. 基于神经网络的S弯喷管-涡扇发动机多维度仿真[J]. 航空学报, 2025, 46(15): 130791-130791.
[3]	袁思思, 牛序铭, 孙志刚, 宋迎东. 考虑性能退化的载荷谱修正方法[J]. 航空学报, 2025, 46(12): 231312-231312.
[4]	王者, 王志平, 丁坤英, 张涛, 王远航. 某型航空发动机涡轮导向叶片热障涂层可靠性分析[J]. 航空学报, 2024, 45(22): 430141-430141.
[5]	余军杨, 傅文广, 孙鹏, 张韬, 王春雪, 赵伟. 进气畸变条件下非轴对称风扇设计及扩稳机理[J]. 航空学报, 2024, 45(16): 129725-129725.
[6]	荘露, 陆中, 宋海靖, 董力, 吴雨婷, 周伽. 基于故障注入模型的电传飞控系统安全性分析[J]. 航空学报, 2023, 44(9): 327329-327329.
[7]	曹传军, 刘天一, 朱伟, 王进春. 民用大涵道比涡扇发动机高压压气机技术进展[J]. 航空学报, 2023, 44(12): 27824-027824.
[8]	曹明, 黄金泉, 周健, 陈雪峰, 鲁峰, 魏芳. 民用航空发动机故障诊断与健康管理现状、挑战与机遇Ⅰ: 气路、机械和FADEC系统故障诊断与预测[J]. 航空学报, 2022, 43(9): 625573-625573.
[9]	潘慕绚, 陈强龙, 周永权, 周文祥, 黄金泉. 涡扇发动机多动力学建模方法[J]. 航空学报, 2019, 40(5): 122632-122632.
[10]	解江, 宋山山, 宋东方, 冯振宇, 牟浩蕾, 张雪晗. 复合材料C型柱轴压失效分析的层合壳建模方法[J]. 航空学报, 2019, 40(2): 522395-522395.
[11]	蒋永松, 郑文涛, 赵航, 杨明绥, 王咏梅. 风扇出口导向叶片低噪声设计Ⅰ:方法与优化[J]. 航空学报, 2019, 40(10): 122955-122955.
[12]	郑文涛, 蒋永松, 赵航, 潘若痴, 赵勇. 风扇出口导向叶片低噪声设计Ⅱ:数值验证[J]. 航空学报, 2019, 40(10): 122956-122956.
[13]	谭伟伟, 颜洪, 聂智军, 马涂亮, 梁益华. 大型客机涡扇发动机动力特性模拟[J]. 航空学报, 2019, 40(1): 522428-522428.
[14]	张颖哲, 倪大明, Incheol LEE, 林大楷, 杨志刚. 缩比发动机喷嘴热喷流噪声试验[J]. 航空学报, 2018, 39(12): 122446-122446.
[15]	王志强, 沈锡钢, 胡骏. 反推状态下大涵道比涡扇发动机气动稳定性预测与评估[J]. 航空学报, 2017, 38(2): 120192-120202.

基于功能危险分析的涡扇发动机数字控制系统危险识别方法研究

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