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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 民机系统安全性设计与验证技术背景2

1.2.1 民机系统安全性设计与验证发展历程2

1.2.2 民机事故率统计3

1.3 民机系统安全性设计与验证技术现状及发展趋势6

1.3.1 民机系统安全性设计与验证技术现状6

1.3.2 民机系统安全性设计与验证技术发展趋势7

1.4 规章及工业标准9

1.4.1 适航规章9

1.4.2 民机安全性设计和验证的工业标准10

第2章 民机系统安全性设计与验证体系18

2.1 引言18

2.2 系统安全性评估过程18

2.2.1 系统安全性评估目的与工作依据18

2.2.2 系统安全性评估概述19

2.3 民机型号安全性设计与验证流程20

2.4 系统安全性设计顶层输入22

2.4.1 适航规章23

2.4.2 先前飞机设计和运营经验23

2.4.3 适航监控以及经验教训23

2.4.4 顶层程序要求和产品要求24

2.4.5 成本需求24

2.5 安全性公共数据24

2.6 安全性设计过程25

2.6.1 概述25

2.6.2 安全性需求管理过程25

2.6.3 安全性需求产生过程26

2.6.4 安全性设计要求的传递过程29

2.6.5 安全性设计过程案例31

2.7 安全性设计准则32

2.7.1 概念32

2.7.2 举例33

第3章 民机系统安全性需求确认与验证35

3.1 引言35

3.2 安全性假设的管理36

3.3 需求确认过程36

3.3.1 确认过程概述36

3.3.2 确认计划41

3.3.3 确认方法43

3.3.4 确认资料与总结44

3.4 需求验证过程45

3.4.1 验证过程概述45

3.4.2 验证计划47

3.4.3 验证方法49

3.4.4 验证资料与总结50

3.5 安全性需求确认和验证工具51

3.5.1 工程模拟器51

3.5.2 系统综合台架／局部台架52

3.5.3 综合模拟器53

3.5.4 真机53

第4章 飞机级／系统级功能危险性评估54

4.1 引言54

4.2 FHA概述54

4.3 FHA输入55

4.4 FHA方法与过程55

4.4.1 功能确定55

4.4.2 失效状态的确定和说明56

4.4.3 失效状态影响57

4.4.4 失效状态影响分类57

4.4.5 所需提供支撑材料58

4.4.6 验证方法58

4.4.7 功能危险性评估表格58

4.5 FHA输出59

4.6 需求确认与验证60

4.6.1 功能追溯性检查60

4.6.2 失效状态影响等级的确认60

4.6.3 失效状态的符合性验证60

4.7 AFHA工程实例61

4.8 SFHA工程实例68

第5章 初步飞机／系统安全性评估72

5.1 引言72

5.2 PASA/PSSA输入72

5.3 PASA/PSSA方法与过程73

5.3.1 PASA分析过程73

5.3.2 PSSA分析过程76

5.4 PASA/PSSA的输出80

5.4.1 PASA输出80

5.4.2 PSSA输出80

5.5 PASA工程实例81

5.5.1 飞机级FHA分析结果81

5.5.2 飞机功能分配结果82

5.5.3 PASA结果82

5.6 机轮刹车系统PSSA示例84

5.6.1 系统描述84

5.6.2 PSSA输入85

5.6.3 衍生的安全性需求86

5.6.4 失效状态评估87

5.6.5 输出安全性需求89

第6章 区域安全性分析91

6.1 引言91

6.1.1 分析目标91

6.1.2 分析内容91

6.2 ZSA输入92

6.3 ZSA方法与流程92

6.3.1 区域划分93

6.3.2 设计和安装符合性检查准则94

6.3.3 识别系统和设备清单95

6.3.4 设备外部故障模式清单97

6.3.5 区域安全性检查与分析98

6.3.6 区域安全性分析结论101

6.4 需求确认与验证101

6.5 ZSA输出102

6.5.1 区域安全性分析发现问题的关闭102

6.5.2 区域安全性分析报告103

6.6 工程实例103

6.6.1 参考文件104

6.6.2 液压系统概述104

6.6.3 液压系统设计与安装准则清单104

6.6.4 液压系统在主起落架舱区域设备清单105

6.6.5 主起落架舱区域外部故障模式清单106

6.6.6 区域安全性分析与检查107

6.6.7 小结109

第7章 共模分析110

7.1 引言110

7.1.1 共模失效的概念和分类111

7.1.2 共模分析的目标112

7.2 共模分析输入112

7.3 共模分析流程112

7.3.1 共模分析同飞机系统研制过程之间的关系114

7.3.2 共模分析过程114

7.4 共模分析输出117

7.5 需求确认与验证118

7.6 工程实例118

7.6.1 确定通用检查单118

7.6.2 确定需要进行共模分析的失效清单121

7.6.3 确定共模类型和共模来源122

7.6.4 分析共模失效和差错123

第8章 特定风险分析126

8.1 引言126

8.2 PRA工作的目标126

8.3 PRA活动及流程127

8.3.1 特定风险分析安全性方面的适航条款127

8.3.2 特定风险分析通用分析流程127

8.4 PRA输出129

8.5 典型特定风险项目分析130

8.5.1 鸟撞130

8.5.2 发动机非包容性转子爆破131

8.5.3 轮胎爆破和轮缘松脱140

8.5.4 氧气瓶144

8.5.5 蓄压器爆破146

8.5.6 任意摆动轴杆148

8.5.7 爆炸物152

8.5.8 液体泄漏156

8.5.9 引气管路泄漏157

8.5.10 后压力框破裂158

8.5.11 起落架未放下着陆160

8.6 总结166

第9章 故障模式及影响分析167

9.1 引言167

9.2 FMEA过程167

9.2.1 准备FMEA168

9.2.2 实施FMEA168

9.2.3 FMEA检查表172

9.3 FMES过程172

9.3.1 准备FMES173

9.3.2 实施FMES173

9.3.3 存档174

第10章 飞机／系统安全性评估176

10.1 引言176

10.2 ASA/SSA概述176

10.3 ASA/SSA输入177

10.4 ASA/SSA方法与过程177

10.4.1 ASA分析过程177

10.4.2 SSA分析过程177

10.5 SSA示例181

10.5.1 系统描述181

10.5.2 安全性需求及验证183

10.5.3 研制保证等级分配183

10.5.4 候选审定维修要求及验证185

10.5.5 AFM需求及验证185

10.5.6 失效状态评估186

10.5.7 证明材料186

10.5.8 共因分析结果187

第11章 安全性概率计算与分析的主要方法188

11.1 引言188

11.2 故障树分析188

11.2.1 故障树分析目的188

11.2.2 故障树分析的特点及应用范围189

11.2.3 故障树分析的事件189

11.2.4 故障树中常用逻辑门符号190

11.2.5 故障树转移符号191

11.2.6 故障树分析前的准备工作191

11.2.7 故障树分析的步骤192

11.2.8 故障树分析时应注意的问题192

11.2.9 故障树的建造规则和方法193

11.2.10 故障树简化194

11.2.11 故障树定性分析196

11.2.12 故障树定量分析197

11.3 关联图分析200

11.3.1 基本逻辑布局200

11.3.2 事件的图形化表示201

11.4 马尔科夫分析202

11.4.1 马尔科夫分析的特点202

11.4.2 基于马尔科夫的安全性分析过程203

11.4.3 马尔科夫方法的应用204

第12章 民机安全性设计与验证的其他内容206

12.1 引言206

12.2 审定维修要求候选项目206

12.2.1 CMR工作流程207

12.2.2 审定维修要求候选项目的确定208

12.2.3 CMR项目的选择209

12.2.4 CMR项目证明文件和管理209

12.2.5 取证后对CMR项目的更改210

12.3 MMEL安全性分析210

12.3.1 MMEL/MEL概述210

12.3.2 MMEL的作用与目的211

12.3.3 PMMEL候选项目来源211

12.3.4 MMEL的编制213

12.3.5 MMEL的格式216

12.3.6 MMEL的修订217

12.4 ETOPS安全性分析217

12.4.1 术语解释219

12.4.2 ETOPS的一般性考虑220

12.4.3 ETOPS安全性分析流程221

12.5 EWIS安全性分析225

12.5.1 EWIS安全性评估主要工作分析226

12.5.2 EWIS设计过程227

12.5.3 EWIS安全性评估的实施228

第13章 系统安全性的适航符合性考虑229

13.1 概述229

13.2 审定基础229

13.3 符合性验证思路229

13.3.1 背景229

13.3.2 安全性目标231

13.3.3 25.1 309条款符合性验证方法232

13.3.4 对25.1 309条款的符合性思路232

13.4 符合性验证活动235

13.4.1 25.1 309（a）款符合性验证活动235

13.4.2 25.1 309（b）款符合性验证活动236

13.4.3 25.1 309（c）款符合性验证活动236

13.4.4 25.1 309（f）款与25.1 709条款符合性验证活动237

13.5 供应商验证工作238

13.6 符合性验证文件清单238

13.6.1 25.1 309（a）款符合性验证文件清单238

13.6.2 25.1 309（b）款符合性验证文件清单238

13.6.3 25.1 309（c）款符合性验证文件清单239

13.6.4 25.1 309（f）款与25.1 709条款符合性验证文件清单239

第14章 民机系统安全性管理240

14.1 引言240

14.2 系统安全性设计与验证工作管理与规划240

14.2.1 安全性工作计划240

14.2.2 安全性组织机构241

14.2.3 安全性工作与型号研制节点243

14.3 系统安全性设计与验证技术体系249

附录A 术语255

附录B 缩略语266

附录C 民机安全性专业的相关条款270

参考文献274