[发明专利]基于BowTie的飞机恶劣气候环境故障测试分析方法及系统

说明书

本发明提供了基于BowTie的飞机恶劣气候环境故障测试分析方法及系统，属于飞机测试技术领域。包括以下步骤：S1、构建BowTie图；S2、对飞机实施预防性控制措施；S3、维修及改进。本发明改变了目前缺乏关于飞机恶劣气候环境下的故障分析方法的现状，具有简单易懂、适用性强的优点。

技术领域

本发明涉及飞机测试技术领域，具体是涉及基于BowTie的飞机恶劣气候环境故障测试分析方法及系统。

背景技术

飞机及其地面保障设备在服役过程中不可避免地要遭遇高温、高寒、湿热、降雨、降雪、降雾、冻雨、吹风、太阳辐射等恶劣气候条件，这些复杂的恶劣气候条件一方面会对飞机及其地面保障设备组成材料的物理或化学特性造成不利影响，致使其性能退化，功能受限，甚至威胁作战使能，另一方面这些恶劣气候会直接引起飞机使用功能失效，引起重大飞行事故。比如飞机在降雪、降雾、降雨等恶劣天气条件下起飞时，飞行员因能见度低操作失误造成飞机坠毁，运输机因遭遇冻雨而形成结冰，需要进行大面积融冰后才能起飞执行任务。

美国对沿海空军基地的一次故障调查表明，气候环境引起的故障占73%，其它因素引起的故障占27%。美国C-5“银河”运输机在高寒条件下存在副翼轴冻结、辅助动力装置（APU）和发动机无法启动、起落架移动缓慢且不同步、液压系统油液泄漏、环控系统能力不足等问题，而美国空军的其他机型也在使用过程中发现了不同程度的环境适应性问题。这些环境适应性问题威胁飞机正常使用。

BowTie分析法（也称为“蝴蝶结分析法”）是基于“三角模型”（Tripod BetaModels）以蝴蝶结的方式最初进行风险分析。BowTie方法主要用于风险评估、风险管理及事故调查分析、风险审计等。可以更好地说明特定风险的状况，以帮助人们了解风险系统及防控措施系统。在BowTie分析模型中，我们以顶级事件为核心，向前分析导致其发生的可能原因（事故树分析），向后分析顶级事件发生后可能的后续事件（事件树分析），再针对性地设置屏障进行防控（瑞士奶酪模型）。

我国由于此前没有可供飞机整机进行综合环境试验的实验室和试验模拟设备，因此飞机试飞前的综合环境适应性试验只能在外场等待适合的气象条件进行，使得试验周期长，费用大。

本发明提出了一种基于恶劣气候环境的飞机故障分析方法，创建了飞机气候环境故障数学分析模型及故障树模型，研究了基于飞机气候因素相关事故/事故症候统计分析的飞机故障预测方法，可为实验室飞机气候环境适应性试验设计及试验验证的开展提供支撑。

发明内容

本发明目的是提出一种基于BowTie的飞机恶劣气候环境故障测试分析方法及系统，为保障飞机恶劣气候环境下安全服役提供参考，为实验室飞机气候环境适应性试验设计及试验验证的开展奠定基础。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

基于BowTie的飞机恶劣气候环境故障测试分析方法，包括以下步骤：

S1、构建BowTie图

通过BowTie图生成模块，基于BowTie方法，根据数据库内飞行事故数据进行飞机恶劣气候条件下故障风险分析，构建BowTie图；

S2、对飞机实施预防性控制措施

通过试验设计模块根据步骤S1分析得到的BowTie图设定相应的预防性控制措施，并根据设定参数进行相应的飞机气候试验，通过数据采集模块上传试验数据至数据库；

S3、维修及改进

通过飞机预防性控制措施的飞机，在服役期间发生飞行事故后，对飞机进行维修，并对BowTie图、飞机预防性控制措施进行改进。

进一步地，步骤S1具体包括以下步骤：

S1-1、以因恶劣气候条件引起的飞机故障作为具体危险事件，并将其作为BowTie图的顶级事件，置于BowTie图的中心；