飛機故障的預(yù)測及健康管理范文

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隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及全球化進(jìn)程不斷加快，我國航空事業(yè)獲得了極大的發(fā)展。目前，航空因其具有安全、快捷、舒適以及靈活等優(yōu)點，現(xiàn)已成為重要的交通工具之一。隨之而來的是，人們對航空交通安全的要求越來越高。因此，如何提高飛機飛行的安全性已成為當(dāng)前亟需解決的問題之一。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料研究結(jié)果表明，故障預(yù)測和健康管理在飛機飛行操作中的應(yīng)用，不僅大大提高了飛機飛行的安全性，而且也大大減少了飛機的使用和保障費用。故而，對飛機故障的預(yù)測方法及健康管理應(yīng)用模式進(jìn)行探討已成為當(dāng)前研究的重要課題之一。

1我國現(xiàn)有飛機維修保障機制存在的問題

與發(fā)達(dá)國家相比，在整體效能上我國的飛機仍較為落后。其中，飛機維修保障機制的不健全是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因之一。目前，雖然我國飛機維修保障機制獲得了一定的完善，但是仍存在一系列問題，嚴(yán)重影響了飛機飛行的安全性。其問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1監(jiān)測點與監(jiān)測手段并不完善之所以監(jiān)測點與監(jiān)測手段不完善，其原因主要包括兩點：一是因技術(shù)的限制導(dǎo)致無法實現(xiàn)對飛機健康狀態(tài)的實時監(jiān)控，從而導(dǎo)致監(jiān)測盲區(qū)或盲區(qū)的出現(xiàn)，進(jìn)而降低了飛機飛行的安全性；二是，一半以上的機載故障并未實現(xiàn)自動隔離與監(jiān)測，從而使的監(jiān)測到的機械性能的各項數(shù)據(jù)較為單一。

1.2診斷故障的能力不足目前，一般監(jiān)測到的故障信息是狀態(tài)或者是物理參量，這僅僅只將故障的現(xiàn)象表現(xiàn)出來。而只有通過故障現(xiàn)象查找到故障的原因，才能給出正確處理故障的方法。但是，在實際飛行過程中，故障發(fā)現(xiàn)的時間與飛機失事的時間一般僅有幾分鐘甚至幾秒鐘的計算。基于此，我國機上故障診斷的能力并不足。

1.3故障預(yù)測缺乏有效的保障能力當(dāng)前，我國飛機的可測試性設(shè)計只注重故障檢測和維修而忽略了故障預(yù)測。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料研究結(jié)果表明，某些人為忽視的隱患可能在某種飛行條件下發(fā)生故障，嚴(yán)重威脅到乘客的生命財產(chǎn)安全。同時，當(dāng)前機載系統(tǒng)并為實現(xiàn)飛機智能化、一體化以及網(wǎng)絡(luò)化的健康管理。由此可知，我國機載缺乏故障預(yù)測和有效的保障能力。

2飛機故障的預(yù)測方法及健康管理應(yīng)用模式

故障預(yù)測和健康管理對于飛機飛行而言，至關(guān)重要。換言之，它們在很大程度上直接影響了飛機飛行的安全性。因此，航空公司必須做好故障預(yù)測和健康管理工作，以此來提高飛機飛行的安全性。其具體內(nèi)容如下：

2.1故障預(yù)測的原理無論是何種故障，其產(chǎn)生與發(fā)展不僅具有一個時間過程，而且也具有一定的規(guī)律性。即使是突發(fā)性的故障，也只存在時間的差別（如圖1所示為故障發(fā)展的歷程）。因此，只要掌握了故障發(fā)展的規(guī)律，就可以實現(xiàn)故障的準(zhǔn)確預(yù)報。但是目前，因技術(shù)條件的限制而導(dǎo)致故障預(yù)報存在誤差。故而，對故障預(yù)測的研究主要著眼于累積效應(yīng)和趨勢性。當(dāng)前，故障預(yù)測問題主要表現(xiàn)為預(yù)測系統(tǒng)的剩余事業(yè)壽命。

2.2飛機故障的預(yù)測方法及健康管理應(yīng)用模式故障預(yù)測與健康管理是未來我國飛機的主要系統(tǒng)，其技術(shù)發(fā)展的趨勢主要為綜合化、網(wǎng)絡(luò)化以及開放性。筆者根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料并結(jié)合多年的工作經(jīng)驗，主要構(gòu)建基于故障預(yù)測和健康管理的自主保障系統(tǒng)來具體對其進(jìn)行分析：（1）故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)的構(gòu)建。一般而言，構(gòu)建一個典型的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)要分成3個模板，即飛機各子系統(tǒng)、飛機故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)以及自主保障系統(tǒng)。同時，故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)主要由自主保障系統(tǒng)、地面系統(tǒng)以及機載系統(tǒng)的接口組成，其主要模塊主要由數(shù)據(jù)采集模塊、信號處理模塊、診斷預(yù)測模塊以及分析決策模塊構(gòu)成。其中，在數(shù)據(jù)采集模塊中，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性，可以采用機載總線傳輸，并將已采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫盘柼幚砟K。在信號處理模塊中，可以使用多種智能融合的算法來對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以此來盡可能地提高故障預(yù)測的精度。在診斷預(yù)測模塊中，應(yīng)綜合應(yīng)用不同的故障預(yù)測方法，以此來確保故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)中預(yù)測功能的實現(xiàn)。（2）基于物聯(lián)網(wǎng)的自主保障系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)又被稱之為傳感網(wǎng)，是一個信息交互網(wǎng)絡(luò)；其作用主要在于將網(wǎng)絡(luò)與所有被關(guān)注的對象連接在一起，以此來為使用和管理提供方便。本文是在物聯(lián)網(wǎng)的前提下，主要分析自主保障系統(tǒng)。該自主保障系統(tǒng)主要作用在于根據(jù)故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)發(fā)送的決策指令來對需要維修或更換部件進(jìn)行確定，并以此為基礎(chǔ)來制定維修計劃。同時，為了有效的提高航材裝備的管理、及時完成對更換設(shè)備的查找，可以在產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中給每一個產(chǎn)品加裝一個標(biāo)識。然后，在此基礎(chǔ)上組建基于物聯(lián)網(wǎng)航材的管理系統(tǒng)，并制定相應(yīng)的安裝使用維護(hù)手冊。這不僅有利于外場維修人員根據(jù)手冊迅速完成對部件的拆卸與安裝，而且也有利于提高飛機飛行的安全性。

3結(jié)束語

綜上所述，我國現(xiàn)有的飛機維修保障機制并不健全，嚴(yán)重影響了飛機飛行的安全性。而故障預(yù)測與健康管理是飛機飛行操作系統(tǒng)的重要組成部分，能夠有效的彌補我國飛機維修保障機制的不足之處。因此，我國航空公司必須做好故障預(yù)測和健康管理這兩方面的工作，以此來提高飛機飛行的安全性。又由于本文篇幅有限，必然存在不足之處。加之，飛機飛行操作系統(tǒng)故障預(yù)測與健康管理還面臨著諸多的問題。故而，我們應(yīng)進(jìn)一步對飛機故障的預(yù)測方法及健康管理應(yīng)用模式進(jìn)行探討和研究。

作者：張棟善 單位：中國飛行試驗研究院