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适航与健康管理
林晔  审核人:   (点击: )

1、意义

适航是军民飞行器安全性的最低保证,应纳入飞机设计规范,我国某民机适航取证的艰难说明适航研究与西方国家差距巨大,急需发展;

故障预测与健康管理方法是未来飞机事故率降低90%的最主要手段。

2、对未来飞行器的提升作用

适航技术的突破及适航证的获得将有助于我国的C919大型客机等型号有资格进入国际市场;

飞行器故障预测与健康管理技术可用于未来第六代战斗机的设计,减少维修人力和后勤规模,提高飞机的出动架次率;也可被国产大型客机采用,从而提高诊断与预测能力,直接降低飞机的维修、使用和保障费用,提高可靠性、安全性和经济性。

3、国内外研究发展现状与趋势

在适航方面,美国的适航体系得到了世界上绝大多数国家的认可。欧洲空中客车公司在国际民机市场的崛起,从另一个侧面说明了强有力的适航审定能力是大型客机成功的关键因素之一。欧洲为了在国际民机市场上和美国分庭抗礼,于1990年成立联合航空局(JAA,如今为EASA),大力加强适航审定体系和适航审定能力建设,为空中客车公司后来居上、进而在国际大型民机市场与波音公司平分秋色起到了支撑和保障作用。我国的适航能力还无法满足民用航空工业发展需求。ARJ21-700新支线飞机、C919大型客机等型号的审定工作,给我国适航审定系统带来了前所未有的压力和挑战。相对于民用航空工业的快速发展,适航审定能力建设中人力资源和审定技术研究手段两个“跟不上”,日益成为制约适航审定能力提高的瓶颈。目前,需要在审定和验证技术方面开展研究,例如复合材料适航符合性验证方法、防除冰适航符合性验证方法、高强电磁辐射适航符合性验证方法等。

飞行器故障预测与健康管理技术可借助智能推理机并利用很少的、甚至不使用特殊传感器,来预计、检测并隔离飞机上的故障。多年来,欧美发达国家对未来飞行器故障预测和健康管理方法支持了大批研究计划。在军用飞机方面,PHM技术首先是在直升机上得到了应用,并具体演变成HUMSHUMSHealth and Usage Monitoring Systems),使得直升机的振动水平得到有效控制,可以有计划地减少使用成本和维修工时,使直升机飞行安全得到了显著改善。HUMS在加拿大、荷兰、新加坡、南非、以色列等国的军用直升机中都有应用。英国也资助开发了相似系统,并应用于阵风战斗机。美国在F-35战斗机的研发过程中,推动PHM技术开发和应用,成为实现飞机可支付性和高生存力的重要手段。在民用飞机领域上,波音公司将PHM应用于民航领域,开发了飞机状态管理(AHMAirplane Health Management)系统。法航、美利坚航空和日航等航空公司一直是波音在飞机健康管理的研发和测试过程中的合作伙伴,为AHM系统的高效性验证提供支持。欧盟一些知名公司和研究机构已经联手致力于一项试图显著改变民用飞机维修方式的TATEM研究计划,以确保欧洲宇航业在当代和新一代飞机的设计和保障中保持竞争力。另外庞巴迪公司正在为C系列飞机研制一种集中维修式的健康监控系统(CMHMS)。目前,PHM技术的研究主要集中在以下几个方卖面:特殊传感器的设计、传感器布局方法、故障检测与容错方法、故障预测、维修建议与决策方法等。

 

TATEM健康管理解决方案

 


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