全动飞行模拟机可靠性分析基础研究

何元旭

摘要：飞机模拟机需要承载高强度高负荷的训练工作，受到不同强度交变载荷的冲击，这对模拟机的可靠性提出了较高的要求。文章介绍了飞机模拟机可靠性研究过程中应该注意的问题，说明了数据的采集与处理过程，并阐述了稳定性方案等内容。模拟机的可靠性需要保证数据可靠，对工作环境和运行状态均有要求。

关键词：飞机模拟机；可靠性；稳定性；飞行训练；维修方案；数据收集 文献标识码：A

中图分类号：V217 文章编号：1009-2374（2016）22-0015-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.008

目前，飞机模拟机是飞行员进行实际训练的主要设施装备，飞机模拟机的可靠性越来越受到技术人员的关注。传统修护过程主要是定期的进行模拟机的安全检查，发现问题后进行补修，可能造成装备在多次重复的装拆过程中自身发生破损。对模拟机的安全评价和运行可靠性评价是重要的过程，提高维修方案的时效性，不断对比模拟机运行的状况与实际的维护成本需要进行科学的可靠性分析方法，而不能进行简单的维护修复。这样使得模拟机的破坏率增加，影响了正常工作。文章介绍了飞机模拟机可靠性研究时需要注意的基本问题，然后针对数据的采集和处理进行说明，最后阐述了可靠性设计方案。

1 飞机模拟机可靠性研究应注意的问题

飞机模拟机的可靠性是指在模拟机在产品规定的时间里，可以完成特定的功能，并保证功能完整性的能力。可靠性设计的基本内容包括工作环境和条件、规定时间、指定的功能等。环境条件是指模拟机使用环境状况包括温度、气压以及适度等参数，在一定的相对温度、气压等工作环境中，相同规格的模拟机应该具有相同的使用寿命和可靠性。但是不同的工况条件，即使模拟机规格相同，可靠性也可能存在加大偏差。规定时间是指模拟机完成指定任务的时间，随着飞机模拟机工作循环次数的增加、工作环境的变化、时间和任务量的增加，其发生故障的概率就增加，可靠性下降。一般而言，飞机模拟机在出场时都附有一定的技术指标，而且在使用前需要进行机器的校核检验，对可靠性进行合理评估。飞机模拟机出现故障时需要彻底调查飞机的功能和性能界限，有利于故障的排查。

在对飞机模拟机进行可靠性分析时需要采用适当的方法。在对实际工程进行数据的采集与分析的基础上对分析的结果进行判断，为进行飞机模拟机的可靠性分析，需要明确模拟机的可靠性评价指标，然后在数据分析的基础上对各个指标进行综合评价打分，通过加权求和可以获得总的可靠度得分。飞机模拟机的评价指标应包括机队的可靠性、整机的可靠性、部件装备的可靠性等多个指标因素。模拟机可靠性评价的结果应该是保持模拟机可靠性的总体方案，为下一阶段可靠性方案的实施进行合理规划做出指导说明，形成后续的可靠性管理体系。

2 数据可靠性收集与处理

飞机模拟机可靠性分析需要在一定的指标作用下，充分收集数据，并深入研究数据内部规律，挖掘数据的变化趋势，为可靠性分析提供有意义的数据原本。在数据的采集过程中需要建立具有数据收集、分析、后处理和反馈功能的总体系统，并针对每个环节进行有效的动态参数追踪与控制。数据的采集系统需要协调每个环节工作特性，分析具体的数据变化区间。由于在飞机模拟机工作过程中环境参数变化大，需要检测数据多，检测人员需要做好记录，并根据不同的工作时间对工作阶段进行合理划分，保证数据可靠。

数据的预处理是重要的过程，一些具有时间序列特点的数据通常具有一定的动态变化性，由于一些数据的使用对数据有较高的要求，直观的数据并不能完成数据挖掘的开展。机器工作状况具有一定的阈值要求，需要进行统计性能的标准的分析方法，将采集到的数据与标准数据进行对比。通过图表等形式观察变化趋势，并通过预测模型进行预测，确定数据是否合理，通过与阈值比较确定模拟机的安全性能状态。在数据的收集与处理过程中，系统需要收集的数据项目以及内容如表1

所示：

数据采集项目主要包括基本数据和辅助数据，从表1中可以看出，模拟机的运行时间是重要的数据关注对象。为了保证数据的可靠性，飞行训练部门需要建立一套完整的数据采集体系，根据工作流程以及实际工作状况进行详细记录，以此确定数据的采集可靠合理。另外，在一定的条件下，数据可以完成录入与检索功能。数据在分析前，管理部门需要建立一套可靠的管理机制，这个过程对于数据的审核和确认是非常有利的。同时数据的标准化、相关性方面需要进行核实，减少大量的数据分析，实现对数据的降维，便于数据的记录和数据材料的制定。在数据文件初步制定完成后，可靠性管理部门需要开展会议调查，避免主观的数据处理造成后续工作的偏差。根据规范的数据采集标准，按照一定的时间周期对可靠性数据进行规范化的总结汇总。

对于一些没有阈值控制的数据分析过程，分析人员需要进行异常现象的检查与控制，对数据进行抽样检查，对缺陷数据进行均值处理或其他数据处理办法进行补充。数据分析过程中，可以采用一些辅助的统计方法，根据表1中的分析因素，进行全面的可靠性分析。大数据通常满足一定的分布规律，在概率统计中，大量数据满足正态分布，这对于数据处理是有利的，数据的可靠程度对模拟机可靠性分析是非常重要的。

3 可靠性方案介绍

飞机模拟的可靠性方案的输出是通过研究之后的，具有一定数据可靠性的设计方案形式。模拟机需要具有一整套的可靠性设计方案，设计方案的内容包括方案应用范围、可靠性术语的介绍以及相关的组织机构、维修管理方案、完整的控制方案等。控制方案包括对模拟机的运行原理、可靠稳定的控制程序、稳定的数据采集过程、数据系统的说明以及数据错误纠正等方面的控制。数据的研究与分析处理后，根据目前的数据以及数据的累计分析，适当地进行文件固化等形式，形成可靠的研究成果并投入到实际的应用当中。

与飞机模拟机的可靠性研究紧密联系的是运行状态判断，飞机模拟机的整机具有庞大的系统，而且设备较多，每个设备的寿命和稳定性均影响了整机的可靠性。飞机模拟机存储的数据量巨大，在进行模拟机的维护工作时，根据合理的维修方案，做到高效、低成本。通过优化设计方案不断巩固现有的模拟机安全性水平，在实际运行时改进方案措施，通过反馈信息优化方案。在设计方案中需要加入标准化的对比，结合目前的使用经验和可靠性分析情况，分别在生产厂商、飞行员训练中心以及管理部门形成可靠性管理文件。

4 结语

传统的维修工作虽然可以保证模拟机的暂时使用，但是在某种程度上会给模拟机带来损害，影响正常工作。可靠性高的飞机模拟机可以实现训练的高效率与高质量进行，模拟机的维修概念也不仅是以前的定期故障检查，而是采用了许多具有实时检测功能和预防功能的维修方法，降低模拟机的故障率，减少破损后的修复

工作。

参考文献

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（责任编辑：黄银芳）