[发明专利]飞机起落架收放系统在小样本、贫信息下的可靠性评估方法

说明书

本发明涉及一种飞机起落架收放系统在小样本、贫信息下的可靠性评估方法，基于系统原理和故障机理，建立飞机起落架收放系统故障树，基于区间与泛灰的转换规则，将飞机起落架收放系统故障树各底事件的失效概率区间形式转化为泛灰数表示形式，根据故障树的层与层之间的逻辑关系建立从底事件到顶事件的飞机起落架缓冲系统失效传递函数，使用泛灰四则运算法则对飞机起落架缓冲系统失效传递函数计算得到顶事件失效概率泛灰形式，基于区间与泛灰的转换规则将顶事件失效概率泛灰形式转换为区间形式，从而得到基于泛灰算法的飞机起落架缓冲系统失效概率范围，根据飞机起落架缓冲系统失效概率范围对发生故障进行可靠性评估。

技术领域

本发明涉及到小样本、贫信息下飞机起落架收放系统的可靠性分析，基于泛灰算法进行系统故障树分析，来获得系统更为精确的可靠度，从而对系统的安全程度进行评估。

背景技术

近年来，各类大型复杂系统所使用的技术越来越先进、其内部结构越来越复杂，自动化程度越来越高，则系统运行的安全性和可靠性便越来越受到人们的重视。起落架作为飞机的起飞着陆装置，主要用于飞机的起飞、着陆、地面滑跑和地面停放。为了减小飞行阻力，现代飞机的起落架通常是可收放的，而起落架收放系统的作用便是保证飞机在起飞后将起落架顺利收入机身内部并关闭起落架舱，着陆前再放下起落架，将之固定在一定的位置并锁住。相关数据显示，近年来飞机发生的飞行故障中15％是由于飞机起落架故障导致的，而在起落架故障中，又有23％是由于起落架收放系统故障导致的。2007年，俄罗斯一架图-134客机在机场着陆时由于飞机起落架出现故障无法打开，飞行员最终只好用机身擦地迫降，造成严重事故；2009年，一架津巴布韦籍货机在上海浦东国际机场坠落，起飞时主起落架没有收起，起飞速度不够坠毁。美国海军陆战队的一架AV-8B垂直起降战斗机在放不下起落架的情况下进行迫降，飞机受损严重；2007年，北京至迪拜航线的一架波音客机前部起落架突然意外收起，飞机机头和部分机腹前倾着地，导致机上多名人员摔倒受伤。可见飞机起落架收放系统工作性能的好坏直接影响着飞机的起飞、着陆性能和飞机的安全，轻者飞机受损，重者机毁人亡，造成巨大的经济损失和人员伤亡。究其原因，起落架收放系统本身结构较为复杂，在设计环节很难做到充分认识，同时由于成本因素，后期试验样本有限，因而普遍呈现小样本、贫信息特点。因此，对类似于失效统计信息缺乏的起落架系统这样的大型复杂系统进行可靠性评估，保障飞机的飞行安全，避免灾难性事故的发生，减少人员和财产的损失，具有重要的现实意义。

作为系统可靠性评估的主要方法，故障树分析法通过系统底层部件的失效概率统计，同时基于系统原理和故障机理得到系统各层部件之间的逻辑关系，层层推导得到系统顶层失效概率，从而达到系统级的可靠性评估。

目前针对系统可靠性的故障树分析主要形成了基于随机模型和区间模型两大类方法。基于随机模型的系统故障树分析通过大量系统失效统计数据得到底事件较为精确的失效概率描述，结合故障树与或门逻辑关系最终得到顶事件失效概率，并在此过程中逐渐建立了以抽样法、近似算法和不交化求解方法为代表的针对故障树顶事件失效概率和底事件重要度的改进方法；基于区间模型的系统故障树分析以区间域的形状来反映对事件的已知程度，以大小来反映不确定事件的波动性或偏离程度，结合故障树与或门逻辑关系和区间运算法则层层推导得到顶事件失效概率。