航空发动机工程通论 5.4.5.2可靠性要求

5.4.5.1　安全性

航空发动机作为飞机动力极大地决定着飞机的安全性，其故障或质量问题会产生严重的安全性后果。根据民用航空发动机适航规章，发动机危害性后果包括：高能碎片非包容，驾驶舱或乘员舱用发动机引气中有毒物质浓度足以引起驾驶员或乘员失去能力，与驾驶员指令方向相反的较大推力，失去控制的着火，发动机安装系统失效导致非故意的发动机脱开，发动机引起的螺旋桨脱开，完全失去发动机停车能力等。对发动机危害性后果的要求是：定量地规定造成危害性后果的故障发生概率的指标要求。

此外，根据GJB 241A－2010《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》，要求任何发动机故障或多重失效及任何可能的不正常操作，均不应引起发动机出现下列情况（定性要求）：着火；非包容；单发飞机不可恢复的空中停车；发动机失去停车能力；座舱引气使人员工作能力受到影响；安装系统失效，不能支撑发动机；大于规定的极限载荷等。此外，还应对发动机易燃液体系统的防/耐火、隔火装置设置、电气附件防爆、漏液、易燃液体排放、地面维护安全等方面明确要求。

具体可参见GJB 900《系统安全性通用要求》、CCAR33《航空发动机适航规定》、欧洲航空安全局CS－E《发动机合格证规范》、英国国防部标准DEF STAN 00－970－11《飞机设计和适航性要求－11 部－航空发动机》提出的发动机安全性要求。DEF STAN 00－970－11 中规定，对于载人运输机发动机，危险性故障率应低于 10－7～10－9 次/飞行小时；对于其他类型发动机，危险性故障率应低于10－5～10－7次/飞行小时。

5.4.5.2　可靠性

根据飞机对发动机可靠性指标的分配、同类发动机实际使用情况以及发动机部附件可靠性情况，确定发动机的可靠性指标要求，包括定性与定量要求。

定性要求：在发动机研制中要贯彻GJB 450《装备可靠性工作通用要求》等标准，并按要求开展相关的可靠性设计、试验与管理。对重大发动机故障进行FTA 分析，并采取有效措施避免故障树底事件发生。

定量要求：提出平均故障间隔时间（MTBF）、空中停车率、提前返修率、外场可更换件更换率、平均维修间隔时间等指标要求。

确定发动机可靠性指标时还要考虑飞机的使用环境和使用方法。

5.4.5.3　维修性

根据飞机对发动机维修性指标的分配、同类发动机实际使用情况确定发动机的维修性指标要求，同时还要考虑飞机的使用、维修、保障特点。提出的发动机维修性要求应该是定性与定量的。(www.xing528.com)

定性要求：在发动机研制中要贯彻GJB 368《装备维修性工作通用要求》等标准，并按要求开展相关的维修性设计、试验与管理。另外，对发动机的维修可达性、方便性、防差错、无损检测等提出定性要求。

定量要求：重点提出发动机在外场级的维修性指标，主要包括每飞行小时平均维修人时、每次维修工作的平均维修人时、发动机更换时间、外场可更换件平均更换时间，以及特定检查/修理间隔等。

5.4.5.4　测试性

航空发动机属于非常复杂的机电设备，为保障其工作的安全性和可靠性，需要具有关键部件或参数的可测试性，要求发动机采用状态监视与故障诊断系统或健康管理系统对发动机进行及时、准确的故障检测和故障隔离。提出的测试性要求包括定性与定量的要求。

定量要求：对规定范围故障的故障检测率、虚警率及将故障隔离至外场可更换件的隔离率等。

定性要求：在发动机研制中要贯彻GJB 2547《装备测试性工作通用要求》等标准，并按要求开展相关的测试性设计、试验与管理。

5.4.5.5　保障性/综合保障

保障性/综合保障是航空发动机可持续运行的关键。根据飞机使用保障需求，并参照相关军用标准提出发动机的综合保障要求，在发动机研制中要贯彻GJB 3872《装备综合保障通用要求》等标准，开展保障性分析，确定发动机维修工作的任务、类型、时机、级别，以及使用与维修所需的资源。明确发动机战备完好率等保障性定量指标，并对发动机的保障设备、工具、备件、技术资料、人员培训、包装、存储、运输等提出相关要求。

在确定综合保障要求时，也要考虑到发动机自身特点和承受能力。例如在可运输性方面，涡轮发动机的轴承、封严装置、安装节和接合面硬涂层等在运输中易遭损坏，对发动机的性能和寿命有着不良的影响，这在确定运输条件要求时应予以考虑。