通用规范要求的FMECA 工作未给出具体的工作指导,只是原则提出应按GJB 450A的要求开展。在对故障模式的危害度分析中,建议直接参照英国DEF STAN 00-970 11部《飞机用设计和适航性要求-发动机》规定的方法进行,该方法与发动机适航要求是一致的。在DEF STAN 00-970 中,将发动机FMECA 中认定的所有失效模式,按影响的严重性分为3 类:
1)危险性影响:导致安全裕度大幅度减小,机械故障或工作负荷使空勤组无法准确或无法安全地执行他们的任务,或者使机组人员或乘客严重受伤或死亡。
2)重大影响:导致安全裕度的显著减小,由于工作负荷的增加或者由于损害空勤组的效能使空勤组处理不利工作条件的能力下降,或者人员受伤。
3)轻微影响:其严重性小于重大影响,对适航性没有显著影响,空勤组完全有能力采取任何措施。
对所确定的危险性和重大影响的每一种失效模式的故障频率,同样分为3 个层次:
1)一般可能的:在该型飞机的每架飞机的总使用寿命期内,可能发生一次或几次。
2)很少可能的:对每架飞机,在它的总使用寿命期内不太可能发生,但在装这种发动机的该型飞机的许多架飞机的总使用寿命期内,可能发生几次。
3)极少可能的:尽管把装这种发动机的该型飞机的许多架飞机的总使用寿命作为一个整体考虑也不太可能发生,但仍应认为是有可能发生的。
DEF STAN 00-970 同时明确了不同用途的飞机对应三种故障频次的数值概率水平,见表 9-4。
表9-4 不同用途的飞机对应三种故障频次的数值概率水平
值得注意的是,在DEF STAN 00-970 中明确指出,在没有更精确的资料的情况下,除非另有专门的规定,否则对批准发动机合格证而言,可以按以下原则决定失效的后果:对于装多台发动机的飞机,一台发动机的故障,对飞机的唯一后果是这台发动机部分或全部丧失推力或功率,这种故障应该认为是轻微影响;对仅装一台发动机的飞机,如果发动机故障对飞机的唯一后果是丧失维持水平飞行的推力或功率,则该故障应该认为是重大影响;如果没有推力或功率,飞机不能降落,则这种故障应判断为危险性影响。
DEF STAN 00-970 列出了危险性影响的三种失效模式:(www.xing528.com)
1)高能碎片的明显不包容。
2)向机组人员供气中的有毒物质浓度达到不可接受的程度。
3)出现与驾驶员想要的推力方向相反的相当大的推力或完全不能使发动机关闭。
同时明确指出,危险性影响发生的概率不应超过“极少可能的”定义的概率,重大影响发生的概率不超过“很少可能的”定义的概率,轻微影响发生的概率应不超过“一般可能的”定义的概率。对验证方法,DEF STAN 00-970 强调,对那些不可能作切合实际定量估计的整机/构件失效率,在设计上应全面满足所规定的设计准则要求,可通过分析明确指标来实现;对轻微影响故障,在FMECA 分析中不要求估计发生的概率,直接由台架试车和飞行经验加以评定,且不要求任何附加的试验。
目前的美国FAR33、中国CCAR-33 和欧洲EASA 的《发动机合格证规范》(CS-E)中,均明确以下情况属危险性影响:
1)高能碎片不包容。
2)客舱用发动机引气中有毒物质的浓度足以使机组人员或乘客失去能力。
3)与驾驶员想要的推力方向相反的相当大的推力。
4)失去控制的着火。
5)发动机安装系统失效导致非故意的发动机脱开。
6)发动机引起的螺旋桨脱开。
7)不能使发动机完全停车。
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