飞机故障诊断第3章

1、航空工程学院航空工程学院飞机故障诊断与监控技术飞机故障诊断与监控技术2011.082021年11月14日3时54分page 2第三章第三章 系统故障查找方法系统故障查找方法 第一节第一节 故障（失效）分析程序故障（失效）分析程序 第二节第二节 逻辑推断逻辑推断法的应用法的应用 第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法 第四节第四节 按最大信息量确定最佳的故障查找程序按最大信息量确定最佳的故障查找程序2021年11月14日3时54分page 3第一节第一节 故障（失效）分析程序故障（失效）分析程序调查与收集资料调查与收集资料对可疑部位或故障件进行检查对可疑部位或故障件进行检查确定故

2、障可能的原因确定故障可能的原因进行查证试验进行查证试验确定故障的真正原因确定故障的真正原因v 向飞行人员调查： 故障前后飞机的飞行状态（高度、速度、姿态） 发动机状态 采取的动作及其效果 环境条件（气候、地面环境）v 收集和查阅设计资料（图纸、材料、工艺及质量控制等）v 使用和维修资料（该故障件使用时间、翻修次数、发生过的故障及做过的工作，同类机件故障的资料）。2021年11月14日3时54分page 4第一节第一节 故障（失效）分析程序故障（失效）分析程序调查与收集资料调查与收集资料对可疑部位或故障件进行检查对可疑部位或故障件进行检查确定故障可能的原因确定故障可能的原因进行查证试验进行查证试

3、验确定故障的真正原因确定故障的真正原因v 利用故障隔离手册v 故障再现试验v 试飞试验2021年11月14日3时54分page 5第一节第一节 故障（失效）分析程序故障（失效）分析程序调查与收集资料调查与收集资料对可疑部位或故障件进行检查对可疑部位或故障件进行检查确定故障可能的原因确定故障可能的原因进行查证试验进行查证试验确定故障的真正原因确定故障的真正原因v列出故障的全部可能的原因v采用逐步收敛法、逻辑推断法或查找故障的概率法筛选出故障最可能的原因。2021年11月14日3时54分page 6第一节第一节 故障（失效）分析程序故障（失效）分析程序调查与收集资料调查与收集资料对可疑部位或故障件

4、进行检查对可疑部位或故障件进行检查确定故障可能的原因确定故障可能的原因进行查证试验进行查证试验确定故障的真正原因确定故障的真正原因v视故障原因和检查手段实际条件决定： 原位检查 离位性能测试 系统分段检查 替换故障件的对比检查等2021年11月14日3时54分page 7第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用v 根据客观事物之间存在的因果联系理论，运用逻辑思维的“共变法”原理，应用逻辑推理，最后做出故障原因的判断。v 应用逻辑推断法查找故障成因时，系统和机件的任何故障特征，都被视为仅有两种状态特征。v 在判断故障成因的过程中，每一步推断只取两种对立状态之一作为结果，或作为检查对象。一步

5、接一步地进行下去，直至查出故障成因为止。v “故障隔离手册”使用者可根据检测到的故障特征信息，按手册中相应的故障隔离程序，方便而迅速地查到故障原因。2021年11月14日3时54分page 8第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用v 结构结构+ 按ata-100规范编章节号；+ 每章的开头都有目录、索引、流程图、eicas信息表、故障码图和故障码索引等；+ 每页都标有章节号、页数、页码和修改日期；+ 有效性标在每页左下角，适用所有机型标“all”，标“*-999”表示适用于“*”号及其以后序号的飞机。+ 每页右下角注明章、节、目（或系统、分系统、单元）号。v 编码编码+ 故障码为8位数

6、：左起前两位为故障所在章号（系统），3、4位为节号（子系统），5、6位为项目号，7、8位表示故障件位置。一、故障隔离手册的结构与编码一、故障隔离手册的结构与编码2021年11月14日3时54分page 9第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用二、如何使用故障隔离手册二、如何使用故障隔离手册有两种情况：有两种情况：提供故障代码提供故障代码未提供故障代码未提供故障代码2021年11月14日3时54分page 10第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用u空勤人员提供故障码时的故障隔离程序空勤人员提供故障码时的故障隔离程序 排故人员可按图3.2-1所示程序查找故障。 地勤人员根据故障码

7、前2位查到有故障的系统号（章号） 根据fim此章开头目录表查到故障码索引，找出该故障码含义（表3.2-1）。 故障码索引中代码右边第1项说明故障现象；第2项指出在fim中对该故障进行隔离的程序和排故的工作。 地勤人员可根据故障码索引中指出的程序进行排故或故障隔离工作（图3.2-2）。 若故障已排除，飞机可返回使用。2021年11月14日3时54分page 11第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用已知故障码时的故障隔离流程图已知故障码时的故障隔离流程图2021年11月14日3时54分page 12第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用27110509故障码故障码（正、副驾驶员副

8、翼驾驶盘均卡滞）的故障隔离程序（正、副驾驶员副翼驾驶盘均卡滞）的故障隔离程序2021年11月14日3时54分page 13第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用v 空勤人员提供故障码时的故障隔离程序空勤人员提供故障码时的故障隔离程序 如果故障未能排除，则执行下述步骤： 根据故障码，查适用的故障码图（图3.2-3），执行隔离程序。 如果发现新的故障码，要对新的故障码做修正；如果没有找到新故障码，应努力找到适用于该故障码的不同故障码图。 如果按这不同的故障码图隔离过程中找到了新的故障码，应做规定的修正工作；如果在该故障码图上找不到适用的故障码，则执行“没有故障码报告时的故障隔离流程图”（图

9、3.2-4）。 如果故障已被修理排除，飞机返回使用。 如果故障仍未能排除，则参看wdm或ssm进行故障查找和排故，直至飞机可返回使用。2021年11月14日3时54分page 14第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用27章（飞行操纵）故障码图2021年11月14日3时54分page 15第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用没有故障码报告时的故障隔离流程图2021年11月14日3时54分page 16第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用v 无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序 故障必然归入下面四种情况之一： 有相应的eicas信息

10、； 有机内自检程序（bite）； 有适用的维修控制显示板（mcdp）信息； 以上信息全没有的故障。2021年11月14日3时55分page 17v 无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序 有eicas信息的故障排除 找到适用章节，并在该章的eicas信息表中查到显示的这个故障信息，作表中程序栏所示的排故工作或执行示出的隔离程序； 如果显示的eicas故障信息在本章的eicas信息表中没有，则进入原始的eicas信息表，进行该表所示的排故工作或执行示出的隔离程序； 若故障被排除，飞机返回使用； 若故障未能排除，则查有无bite信息或mcdp信息：若有,执行相应的

11、有bite信息的程序或有mcdp信息的程序；如果没有bite信息和mcdp信息，则参考wdm或ssm，直到故障排除，飞机返回使用。第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用2021年11月14日3时55分page 18v 无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序 有bite系统的故障排除 查目录表找到有故障系统的机内自检程序，执行该程序； 如果故障被排除，飞机返回使用； 如果故障未能排除，则检查有无mcdp的信息显示：若有,执行有mcdp信息显示的排故程序；若无mcdp的信息显示，则参考wdm或ssm，直到故障排除，飞机返回使用。第二节第二节 逻辑推断法的应

12、用逻辑推断法的应用2021年11月14日3时55分page 19v 无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序 有mcdp信息的故障排除 查阅mcdp地面测试信息交叉参考表，找到表中所示的该mcdp信息，执行相应的故障隔离程序； 如果故障被排除，飞机可返回使用； 如果故障未被排除，参考wdm或ssm，直到故障排除，飞机返回使用。第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用2021年11月14日3时55分page 20v 无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序 eicas、bite和mcdp全无的系统故障排除 查阅该系统的故障码图

13、，如果可找到该故障的故障码，根据相应的故障码索引排故或执行故障隔离程序； 若故障被排除，飞机可返回使用； 若故障未被排除，参考wdm或ssm，直到故障排除，飞机返回使用。 若找不到该问题的故障码，查该章的目录表和隔离程序表，如果找到隔离程序则执行；若找不到且问题不能解决，则参考wdm和ssm进行故障分析与排除。第二节第二节 逻辑推断法的应用逻辑推断法的应用2021年11月14日3时55分page 21第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法一、概率法应用的条件和几个有关参数一、概率法应用的条件和几个有关参数v依据 系统中各机件发生故障的条件概率系统中各机件发生故障的条件概率v应用

14、条件 故障是由故障是由某一元件某一元件故障引起。故障引起。 查找故障不会引入新故障。查找故障不会引入新故障。2021年11月14日3时55分page 22v适用范围 逐件检查系统逐件检查系统 分组检查系统分组检查系统第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法v参数 检查次数检查次数 一次检查一次检查 平均检查次数平均检查次数n nm m 检查时间检查时间 一次检查时间一次检查时间t ti i 平均总检查时间平均总检查时间t tm m 检查工作量检查工作量 一次检查工作量一次检查工作量 i i 平均总检查工作量平均总检查工作量 m m 检查费用检查费用 一次检查费用一次检查费用c c

15、i i 平均总检查费用平均总检查费用e em m2021年11月14日3时55分page 23第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法v 损坏机件的条件概率 系统出现故障后，对应某一机件损坏的概率。系统出现故障后，对应某一机件损坏的概率。v 检查次数 假设在查找故障过程中，把损坏机件漏过的概率及进行检查时带来新的损坏假设在查找故障过程中，把损坏机件漏过的概率及进行检查时带来新的损坏的概率，都近似地等于零。的概率，都近似地等于零。 当查找程序最优时，为找出当查找程序最优时，为找出n n个机件中的损坏机件，最多只不过需要一次检查；个机件中的损坏机件，最多只不过需要一次检查；当程序最不

16、适当时，则需要当程序最不适当时，则需要n n-1-1次。次。 若每次检查时能找到损坏机件的概率与该机件故障的条件概率一致，则平均若每次检查时能找到损坏机件的概率与该机件故障的条件概率一致，则平均检查次数取决于机件故障的条件概率值和规定的检查顺序。检查次数取决于机件故障的条件概率值和规定的检查顺序。v 工作量 当人数当人数h h和相应的生产效率和相应的生产效率a a确定后，确定后， i i 与持续时间与持续时间t ti i的关系：的关系： t ti i = = i i / / a ah h h hi i2021年11月14日3时55分page 24第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型

17、概率法二、逐件检查概率法二、逐件检查概率法v 适用条件 系统各机件独立工作，无功能联系，需对各机件进行系统各机件独立工作，无功能联系，需对各机件进行单独检查；单独检查； 为查系统故障，在检查的意义上，查哪一个件均有等为查系统故障，在检查的意义上，查哪一个件均有等同意义。同意义。2021年11月14日3时55分page 25第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法二、逐件检查概率法二、逐件检查概率法v 参数计算nniinniiminin111) 1(nnniiijjnnjjniiijjmttttt 1111111)()()(nnniiijjnnjjniiijjm 1111111)(

18、)()(nnniiijjnnjjniiijjmcccce 1111111)()()(2021年11月14日3时55分page 26第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法二、逐件检查概率法二、逐件检查概率法v 任意选择法 i i 、q qi i、t ti i、 i i 和和c ci i 均未知。均未知。 各机件发生故障的条件概率大致相同，即各机件发生故障的条件概率大致相同，即 i i = 1/= 1/n n。 平均检查次数：平均检查次数：nnnnnninnim2)2)(1(1112021年11月14日3时55分page 27第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法二

19、、逐件检查概率法二、逐件检查概率法v 由简到繁法t ti i 或或 i i 已知，已知， i i 差不多。差不多。 按按t ti i 或或 i i 由小到大的顺序排列机件检查次序。由小到大的顺序排列机件检查次序。 采用由简到繁法可以使采用由简到繁法可以使t tm m 或或 m m 达到最少，同时也能达到最少，同时也能使前几次检查时间最短或工作量最少。使前几次检查时间最短或工作量最少。1221321211)1 ()1 ()1 (nnmttttt2021年11月14日3时55分page 28第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法二、逐件检查概率法二、逐件检查概率法v 弱点突破法 i

20、 i 已知。已知。 依机件故障条件概率由大到小的顺序排列检查次序。依机件故障条件概率由大到小的顺序排列检查次序。 在机件发生故障的条件概率已知的情况下，采用弱在机件发生故障的条件概率已知的情况下，采用弱点突破法可使平均检查次数最少。点突破法可使平均检查次数最少。nnmnnn) 1() 1(3213212021年11月14日3时55分page 29第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法二、逐件检查概率法二、逐件检查概率法v 时间 - 概率法 i i 和和t ti i 已知。已知。 查找故障的检查次序按照查找故障的检查次序按照 i i / / t ti i 值的递减顺序值的递减顺序

21、确定。确定。 时间时间 - - 概率法具有弱点突破法和由简到繁法两概率法具有弱点突破法和由简到繁法两者的优点。者的优点。nntttt3322112021年11月14日3时55分page 30第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法二、逐件检查概率法二、逐件检查概率法abcdefghi0.230.20.170.140.110.080.050.02ti(小时小时)0.10.20.30.40.150.60.250.82021年11月14日3时55分page 31第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法二、逐件检查概率法二、逐件检查概率法小结小结2021年11月14日3时5

22、5分page 32第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法三、分组检查概率法三、分组检查概率法v 分组检查法的条件 待查系统各机件之间有功能联系。待查系统各机件之间有功能联系。v 分组检查法的要点 先把系统机件合理地划分为两部分，检查其中一部分，先把系统机件合理地划分为两部分，检查其中一部分，以确定故障件存在的部分；以确定故障件存在的部分； 然后再将存在故障的这部分划成更小的两部分，检查然后再将存在故障的这部分划成更小的两部分，检查其中一部分，以确定故障件存在的部分其中一部分，以确定故障件存在的部分； 如此进行下去，直至找出故障原因为止（图如此进行下去，直至找出故障原因为止（图3

23、.3-13.3-1）。）。2021年11月14日3时55分page 33第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法三、分组检查概率法三、分组检查概率法2021年11月14日3时55分page 34第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法三、分组检查概率法三、分组检查概率法两分法两分法v 适用条件 缺乏可靠性、检查时间和检查工作量等数据。缺乏可靠性、检查时间和检查工作量等数据。v 要点 符合机件数大致相等的要求。符合机件数大致相等的要求。v 参数计算 最少检查次数与最大检查次数最少检查次数与最大检查次数 若系统由若系统由n n个机件组成，满足个机件组成，满足2 2m m

24、 n n 2 2m m+1+1（m m为正整数），为正整数），则系统最少检查次数为则系统最少检查次数为m m次，最大检查次数为（次，最大检查次数为（m m+1+1）次；）次； 若系统机件数恰好满足若系统机件数恰好满足n n = 2 = 2m m，则只需且必须经过，则只需且必须经过m m次检查，次检查，才能查出故障原因。才能查出故障原因。2021年11月14日3时55分page 35第三节第三节 查找故障的典型概率法查找故障的典型概率法三、分组检查概率法三、分组检查概率法两分法两分法v 参数计算 平均检查次数平均检查次数（图3.3-2） 若系统有若系统有n n个机件，且个机件，且n n = 2 = 2m m（m m为正整数），则为正整数），则n nm m = = m m。 若若n n 2 2m m，即，即2 2m m n n 2 2m m+1+1，则，则 注意：注意： 机件数大致相等，要求机件数大致相等，要求 有有2 2r r件需件需m m+1+1次检查，次检查，n n-2-2r r件需件需m m次检查。次检查。 采用不同的分组方法，最大检查次数和最少检查次数是一样采用不同的分组方法，最