探究飞机故障的预测方法及健康管理应用模式

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇探究飞机故障的预测方法及健康管理应用模式范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

（中国飞行试验研究院，西安 710089）

摘 要：在飞机飞行操作系统中，故障预测和健康管理是其重要的组成部分。在一定程度上，故障预测和健康管理是否做到位直接关系到飞机飞行的安全性和飞机的利用率。因此，对飞机故障的预测方法及健康管理应用模式进行探讨，有着重要的意义。本文先具体分析我国现有飞机维修保障机制存在的问题，然后再在此基础上具体对飞机故障的预测方法及健康管理应用模式进行阐述。

关键词：飞机故障;预测方法;健康管理;应用模式

随着社会经济的快速发展以及全球化进程不断加快，我国航空事业获得了极大的发展。目前，航空因其具有安全、快捷、舒适以及灵活等优点，现已成为重要的交通工具之一。随之而来的是，人们对航空交通安全的要求越来越高。因此，如何提高飞机飞行的安全性已成为当前亟需解决的问题之一。据相关文献资料研究结果表明，故障预测和健康管理在飞机飞行操作中的应用，不仅大大提高了飞机飞行的安全性，而且也大大减少了飞机的使用和保障费用。故而，对飞机故障的预测方法及健康管理应用模式进行探讨已成为当前研究的重要课题之一。

1 我国现有飞机维修保障机制存在的问题

与发达国家相比，在整体效能上我国的飞机仍较为落后。其中，飞机维修保障机制的不健全是导致这一现象的主要原因之一。目前，虽然我国飞机维修保障机制获得了一定的完善，但是仍存在一系列问题，严重影响了飞机飞行的安全性。其问题主要表现在以下几个方面：

1.1 监测点与监测手段并不完善

之所以监测点与监测手段不完善，其原因主要包括两点：一是因技术的限制导致无法实现对飞机健康状态的实时监控，从而导致监测盲区或盲区的出现，进而降低了飞机飞行的安全性;二是，一半以上的机载故障并未实现自动隔离与监测，从而使的监测到的机械性能的各项数据较为单一。

1.2 诊断故障的能力不足

目前，一般监测到的故障信息是状态或者是物理参量，这仅仅只将故障的现象表现出来。而只有通过故障现象查找到故障的原因，才能给出正确处理故障的方法。但是，在实际飞行过程中，故障发现的时间与飞机失事的时间一般仅有几分钟甚至几秒钟的计算。基于此，我国机上故障诊断的能力并不足。

1.3 故障预测缺乏有效的保障能力

当前，我国飞机的可测试性设计只注重故障检测和维修而忽略了故障预测。据相关文献资料研究结果表明，某些人为忽视的隐患可能在某种飞行条件下发生故障，严重威胁到乘客的生命财产安全。同时，当前机载系统并为实现飞机智能化、一体化以及网络化的健康管理。由此可知，我国机载缺乏故障预测和有效的保障能力。

2 飞机故障的预测方法及健康管理应用模式

故障预测和健康管理对机飞行而言，至关重要。换言之，它们在很大程度上直接影响了飞机飞行的安全性。因此，航空公司必须做好故障预测和健康管理工作，以此来提高飞机飞行的安全性。其具体内容如下：

2.1 故障预测的原理

无论是何种故障，其产生与发展不仅具有一个时间过程，而且也具有一定的规律性。即使是突发性的故障，也只存在时间的差别（如图1所示为故障发展的历程）。因此，只要掌握了故障发展的规律，就可以实现故障的准确预报。但是目前，因技术条件的限制而导致故障预报存在误差。故而，对故障预测的研究主要着眼于累积效应和趋势性。当前，故障预测问题主要表现为预测系统的剩余事业寿命。

2.2 飞机故障的预测方法及健康管理应用模式

故障预测与健康管理是未来我国飞机的主要系统，其技术发展的趋势主要为综合化、网络化以及开放性。笔者根据相关的文献资料并结合多年的工作经验，主要构建基于故障预测和健康管理的自主保障系统来具体对其进行分析：

（1）故障预测与健康管理系统的构建。一般而言，构建一个典型的故障预测与健康管理系统要分成3个模板，即飞机各子系统、飞机故障预测与健康管理系统以及自主保障系统。同时，故障预测与健康管理系统主要由自主保障系统、地面系统以及机载系统的接口组成，其主要模块主要由数据采集模块、信号处理模块、诊断预测模块以及分析决策模块构成。其中，在数据采集模块中，为了确保数据传输的实时性和可靠性，可以采用机载总线传输，并将已采集的数据传输到信号处理模块。在信号处理模块中，可以使用多种智能融合的算法来对数据进行处理，以此来尽可能地提高故障预测的精度。在诊断预测模块中，应综合应用不同的故障预测方法，以此来确保故障预测与健康管理系统中预测功能的实现。

（2）基于物联网的自主保障系统。物联网又被称之为传感网，是一个信息交互网络;其作用主要在于将网络与所有被关注的对象连接在一起，以此来为使用和管理提供方便。本文是在物联网的前提下，主要分析自主保障系统。该自主保障系统主要作用在于根据故障预测与健康管理系统发送的决策指令来对需要维修或更换部件进行确定，并以此为基础来制定维修计划。同时，为了有效的提高航材装备的管理、及时完成对更换设备的查找，可以在产品生产的过程中给每一个产品加装一个标识。然后，在此基础上组建基于物联网航材的管理系统，并制定相应的安装使用维护手册。这不仅有利于外场维修人员根据手册迅速完成对部件的拆卸与安装，而且也有利于提高飞机飞行的安全性。

3 结束语

综上所述，我国现有的飞机维修保障机制并不健全，严重影响了飞机飞行的安全性。而故障预测与健康管理是飞机飞行操作系统的重要组成部分，能够有效的弥补我国飞机维修保障机制的不足之处。因此，我国航空公司必须做好故障预测和健康管理这两方面的工作，以此来提高飞机飞行的安全性。又由于本文篇幅有限，必然存在不足之处。加之，飞机飞行操作系统故障预测与健康管理还面临着诸多的问题。故而，我们应进一步对飞机故障的预测方法及健康管理应用模式进行探讨和研究。

参考文献：

[1]杨洲，景博，张碌.飞机故障预测与健康管理应用模式研究[J].计算机测量与控制，2011（09）.

[2]王立纲.民用飞机系统的故障预测与健康管理系统设计[J].航空维修与工程，2011（05）.

作者简介：张栋善（1983-），男，江苏连云港人，本科，研究方向：航空机务维修。