基于适航安全的民用飞机电传飞控系统架构设计考虑.pdfVIP

航空科学技术

AeronauticalScienceTechnologyMar.252021Vol.32No.0321-28

基于适航安全的民用飞机电传飞控

系统架构设计考虑

李天为*，石鹏飞，刘宏明

航空工业西安飞行自动控制研究所，陕西西安710065

摘要：在民用飞机电传飞控系统架构设计中，安全性需求占据着至关重要的地位。本文介绍了民用飞机适航规范和行业

准则，梳理了系统架构设计要求，从设计前的需求论证、设计中的权衡以及设计后的评估验证三个方面，对适航安全性在飞

控系统架构设计中的具体体现进行了研究，并以滚转轴（纵轴）基本控制功能为例，提出了满足适航安全要求的设计考虑，为

民用飞机电传飞控系统架构设计提供参考。

关键词：民用飞机；电传飞控系统；适航；安全性；架构设计

中图分类号：V249.1文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.03.004

民用飞机从需求设计到试飞取证再到最终进入市场，颁布以来，先后经过4次修订，目前广泛使用的是CCAR

安全性是贯穿整个过程的重要需求，电传飞控系统作为执25-R4[1]版本，由中国民用航空局制定而成。本文所研究的

行飞行的主要控制设备，是决定飞机安全性的核心系统之电传飞控系统属于重要的机载系统，由于其具备高度复杂

一，其主要功能的失效或异常均会导致灾难性的事故。适与综合的特点，所以在设计中需要严格遵守民用航空规章

航规范则针对安全性在飞机和机载设备的开发、制造、使用CCAR25的要求，其中第1309条对于机载系统设备提出了

等方面提出了更多需求，对于系统研制中不同阶段也提出通用安全性要求，第671条对于飞机操纵系统提出了具体

了安全性方面的要求，包括需求捕获、方案设计、分析与验安全性要求，以下分别进行介绍。

CCAR25.1309对于大型民用飞机“设备、系统及安装”

证工作，这些阶段之间紧密衔接，为飞机安全提供保障。因

提出了安全性适航通用要求，在机载设备与系统安全性设

此，如何将适航要求体现在飞控系统架构设计中，针对安全

计中占据着重要地位。该条款不仅是飞机系统总体的要

性需求的原则，在架构权衡中提出相应的解决方案，成为现

求，也是对机载系统（包括飞控系统）功能可靠性的要求，对

代民机飞控系统设计与研制面对的首要问题。

飞机和系统的安全性目标进行了定义，规定了飞机某个单

本文介绍了民用飞机电传飞控系统架构设计中需要考

一系统或者多个系统同时考虑的情况下，对于可能发生的

虑的适航规范要求，并从设计前的需求论证、设计中的权衡

故障，需要满足以下条件：（1）发生任何妨碍飞机继续安全

以及设计后的评估验证三个方面进行阐述，通过滚转轴副

飞行与着陆的失效状态的概率为极不可能；（2）发生任何降

翼控制功能为例，给出了满足适航安全要求的设计考虑。

低飞机能力或机组处理不利运行条件能力的其他失效状态

概率为不可能。

1民用飞机适航规范安全性要求在实际设计中，为了更好地理解、实现和考核这些安全

1.1民用飞机适航标准性要求，条款对应的咨询通告AC25.1309-1A[2]中，对不同

中国民用航空规章第25部（CCAR25）是我国对于大