飞机飞控系统健康管理关键技术的探析

范军华 刘贡平

摘 要：在最近几年中，我国飞机航空行业的发展速度变得越来越快。采用科学、有效的飞控系统健康管理关键技术，能够对飞机停机维修时间进行有效减少，能够对维修次数进行有效减少，同时能够对飞机的飞行安全性进行有效提高，对飞机运营成本进行有效降低。因此，本文对飞机飞控系统健康管理关键技术进行深入研究，具有重要意义。

关键词：飞机；飞控系统；健康管理；关键技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.200

1 引言

在最近几年中，我国飞机航空行业的发展速度变得越来越快，因此，航空公司、飞机制造商、社会民众对飞机的可靠性、飞行安全性、维修保障问题、高效管理问题等给予了越来越高的关注，飞机飞机飞控系统健康管理关键技术是非常重要的。采用科学、有效的飞控系统健康管理关键技术，能够对飞机停机维修时间进行有效减少，能够对维修次数进行有效减少，同时能够对飞机的飞行安全性进行有效提高，对飞机运营成本进行有效降低。目前越来越多的大型航空制造商纷纷开始广泛运用大型客机健康管理系统，且已经获得比较好的使用效果。

2 当前国外飞机健康管理系统的发展状况

在对航空航天飞行器安全飞行计划进行制定过程中，美国航空航天局首次提出了飞机健康管理的概念。其中，飞机健康管理，就是指将一些传感器安装在飞机飞行器中的重要部位，针对和飞机结构、飞机飞行等有关的信号，采用传感器对其进行采集，并对其进行妥善处理，将飞机设计安全状态信息、处理完毕后的实际信息作为主要依据，对某些算法进行充分运用，科学诊断和预测飞机在部分部位中产生的故障，与此同时，还应对地面后勤保障决策流程进行科学制定。为能够有效监测故障、诊断、准确预测，时后勤保障决策变得更为自动化和智能化，应对集成健康管理系统进行充分利用，应实行管理的统一性。随着健康管理技术的不断快速发展，军用飞行器已不再是健康管理的主要对象，目前，为能够飞机飞行安全性不断进行提高，对飞机进行有效维修，对飞机维修成本进行有效降低，各大民用航空也也可以对其进行广泛使用。

目前大部分国际一流飞机制造商所构建的飞机健康管理系统都是比较完善的，通过对飞机状态信息进行实时收集，可以将飞机信息进行实时获取，进而能够对飞机的健康专题进行及时了解，同时能够采取有效对策，有效管理飞机使用寿命期限中的健康状态。目前飞机健康管理系统的发展水平还是比较高的，有利于飞机的经济性和安全性发展。例如，美军新一代战斗机通过运用PHM技术，能够降低约30%的维修人力，能够对飞机系统任务完成率、飞机战备完好率、安全性进行有效提高；在使用Irman系统之后，航空公司所有飞机在1小时飞行中，飞行成本约能够减少4.5美元，其中飞机预防性维修成本为2美元，飞机航线维修效率提高成本为2.5美元。综上所述，通过运用飞机健康管理关键技术，有助于飞机故障维修效率的不断提高，有助于飞机故障维修成本的降低。

3 飞机飞控系统健康管理的关键技术

3.1 数据采集技术

飞机飞控系统健康管理的重要基础就是数据采集技术，在采集飞机零件数据信息后，并以此为依据，能够对飞机故障进行科学预测、诊断，能够对飞机使用寿命进行科学预测，因此，准确采集飞机零件状态信息是极为重要的。随着我国科学技术水平的不断提高，飞机健康管理系统已广泛运用不同新型传感器。起落架系统、液压系统、动力系统等，均为传统机载系统，通过在传统机载系统中安装传感器，能够有效健康飞机飞控系统的健康状态，由传感器所采集到的有关飞机健康状态数据，能够使飞机健康管理系统要求得到有效满足。不过，传感器在监测飞机结构状态时，飞机健康管理系统要求是无法得到满足的，在这种背景下，便产生了一些新型传感器，如远距无线传感器、超声波传感器、光纤传感器等，同时能够通过飞机结构外部，对特定组件的非接触式传感器进行监测。

3.2 故障诊断技术

故障诊断技术，就是指运用数据采集技术而采集到的零件数据作为主要依据，对数据融合技术、特征提取技术进行利用，根据过去飞机飞控系统维修案例、电子查询维修手册，隔离、定位飞机飞控系统中存在的故障和隐患。通过传输、处理飞机机载传感器所采集到的数据，在将和飞机有关的健康管理信息获取之后，能够比较和分析飞机健康管理系统、由飞机设计预先设定的机体结构、飞控系统健康状态闽值。在和预先设定的飞机健康状态值比较，如果飞机健康状态信息监测数据出现偏离时，飞机便会对有关故障诊断信息进行自动生成，同时对狗官人员进行及时响应。

3.3 故障与寿命预测技术

故障预测，就是指将统计作为主要依据的一种预测方法，通过对数据分析方法进行有效运用，由飞机对故障争端信息进行自动生成，将隐含的信息进行深度挖掘，以有效、科学预测飞机故障。不过，在实际运用中，在获取重要设备故障注入数据、历史运行数据时，常常需要花费高价成本，同时以上获取的数据并不是非常完整、确定的。针对这些问题，在实际对基于统计的故障预测方法进行运用时，其难度还是比较大的。通过对PHM系统内的寿命预测技术进行借鉴，能够对飞机使用寿命进行有效预测。另外也可以运用寿命消耗监控技术来有效预测飞机使用寿命，对基于电子产品的失效物理模型进行运用，有效监测作应力、环境盈利和，科学计算累计损伤，从而对飞机推剩余寿命进行有效预测。

4 小结

在最近几年中，我国航空行业的发展速度越来越快，我国飞机作业时间、飞机数量呈逐步上升趋势，进而飞机维修频率、维修工作量也随之不断提高，对此，为有效降低飞机的维修成本和维修频率，飞机飛控系统健康管理关键技术的运用就变得越来越重要。

参考文献：

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