SAE ARP5107C-2018
Рекомендации по анализу ограниченной по времени отправки (TLD) для электронных систем управления двигателем
- Стандартный №
- SAE ARP5107C-2018
- Дата публикации
- 2018
- Разместил
- SAE - SAE International
- Последняя версия
- SAE ARP5107C-2018
- сфера применения
- «Настоящая Рекомендуемая практика SAE Aerospace (ARP) предоставляет методологии и подходы, которые использовались для проведения и документирования анализа, связанного с применением ограниченной по времени диспетчеризации (TLD) для обеспечения надежности управления тягой систем полного цифрового управления двигателем (FADEC). Концепция TLD заключается в том, что отказоустойчивой системе разрешено работать в течение заранее определенного периода времени с наличием сбоев в резервных элементах системы@, прежде чем потребуется ремонт. Этот документ включает в себя предысторию разработки структуры TLD@. TLD, который был разработан и внедрен на коммерческих транспортных средствах нынешнего поколения@, и методы анализа, используемые для проверки применения TLD на современных воздушных судах, оборудованных FADEC. Хотя этот документ предназначен для анализа TLD (для систем FADEC) потери управления тягой. @ методы и процессы, обсуждаемые в этом документе, считаются применимыми к последствиям отказа других систем FADEC или других систем@, таких как: реверс тяги@ и системы управления воздушным винтом@ и системы защиты от превышения скорости. Цель Целью настоящего документа является предоставление рекомендаций по получению разрешения на ограниченную по времени отправку (TLD) для полноправных цифровых систем управления двигателем (FADEC). ДВУ обеспечивает непрерывную эксплуатационную безопасность при уже обнаруженных неисправностях (функцией обнаружения неисправностей@командой@ или мероприятиях по техническому обслуживанию), но еще не устраненных. В этом отношении@ использование термина «TLD» относится к концепции, согласно которой системам управления двигателем FADEC должно быть разрешено работать с неисправностями в течение определенного периода времени@, после чего должен быть произведен соответствующий ремонт, чтобы вернуть систему в нормальное состояние. «полная» конфигурация. Для целей настоящего документа@ термин «полный максимум» используется для обозначения того, что система FADEC не имеет неисправностей, влияющих на частоту отказов системы потери управления тягой (LOTC), как определено в Разделе 5. Следовательно@ "" требуемый ремонт"" для этого применения ДВУ ограничивается только теми неисправностями, которые влияют на скорость LOTC@, а неисправности, которые не влияют на скорость LOTC@, такие как неисправности датчиков, используемых для мониторинга состояния двигателя@, не рассматриваются в настоящих рекомендациях. Датчики, которые могут повлиять на скорость LOTC@, такие как давление масла@ температура масла@ и температура выхлопных газов (EGT), должны быть включены в анализ, если эти датчики являются частью системы FADEC двигателя. Этот документ в первую очередь касается событий LOTC, которые вызваны сбоями и/или неисправностями в системе управления двигателем. Отказы двигателя по любым другим причинам не являются предметом настоящего руководства, однако следует выявить отказы, которые могут повлиять на деятельность MMEL за пределами двигателя. Кроме того, этот документ не предназначен для установления конкретных требований к сертификации или проектированию систем FADEC. Конкретные требования, касающиеся сертификации, должны быть согласованы с соответствующим сертифицирующим органом. Краткое изложение изменений Краткое изложение изменений AA было сделано значительное улучшение в определении дробных коэффициентов уравнения средневзвешенного по времени (TWA)@, которое является первым описанным здесь подходом для оценки средней скорости LOTC системы@ и описано в 7.1. Новые коэффициенты позволяют методу TWA дать более сбалансированное решение, которое ближе к решению модели Маркова и несколько проще в использовании. Многое изменилось в описании подхода анализа марковского моделирования (ММ), описанного в этой версии. Со времени первоначального выпуска в июне@1997@ авторы этого ARP лучше понимают подход MM применительно к FADEC, а также к другим системам. Уникальным в этом документе является описание ММ как модели с открытым или закрытым циклом. Номенклатура марковских моделей с разомкнутым и закрытым контуром уникальна для этого документа. Авторы не видели, чтобы эта терминология использовалась где-либо еще, и здесь нет намерения устанавливать какие-либо стандарты в использовании этой терминологии. Развитие подхода ММ с замкнутым контуром привело к тому, что для получения стационарного решения для общей средней интенсивности отказов системы@ не нужно решать набор дифференциальных уравнений, а достаточно@ просто решать набор алгебраических уравнений для получения решения . Это подразумевалось в исходной версии@, потому что ММ в этой версии решались путем интегрирования дифференциальных уравнений до тех пор, пока не было получено устойчивое решение@, где все производные по времени были по существу равны нулю. Однако @ специально не оговаривалось, что производные должны быть приравнены к нулю в начале @ и полученная система алгебраических уравнений решена для получения значений вероятностей состояний. Кроме того@, не было признано, что значения, полученные для вероятностей состояний@, которые зависят от значения скорости обратной связи от состояния полного отказа@ управления потерей тяги (LOTC) до состояния полного подъема@ не влияют на интенсивность отказов системы. Следовательно@, хотя первоначальная версия обеспечивает некоторую рациональность для установки обратной связи или скорости восстановления от полностью неисправного состояния LOTC до полного состояния, равного единице (т.е.@ 1.0)@, значение этой скорости обратной связи не имеет значения, и рациональное значение установка скорости обратной связи на единицу может ввести в заблуждение. Как показывает новый материал, решение не зависит от всех вероятностей состояний и значения скорости обратной связи от полного отказа до полного. Решение зависит только от интенсивности отказов между различными состояниями модели и интенсивности ремонта, используемой для кратковременных (ST) @ длительных (LT) состояний @ и, если моделируются @, любых состояний неисправности без диспетчеризации (ND). Опыт также показал, что моделирование состояний, представляющих два или более отказов, мало влияет на общую частоту LOTC систем FADEC, когда темпы ремонта для различных состояний неисправности гораздо чаще, чем интенсивность отказов при входе и выходе из этих состояний отказа. В этом случае @ построение «модели единого государства»? обычно бывает адекватным. В моделях с одним состоянием@, описанных в 7.2.2.3@, моделируются только состояния одиночного отказа и моделируются только те дополнительные одиночные отказы, которые заставят систему управления перейти из этих состояний одиночного отказа в состояние LOTC. Добавление дополнительных состояний с несколькими отказами влияет на ответ лишь на небольшую величину, т. е. менее чем на 5%. Более подробно это обсуждается в Приложении G. Подобно вышеизложенному, использование терминологии «модель одного государства»? является уникальным для данного документа@, и нет намерения устанавливать какой-либо терминологический стандарт с использованием этого описательного термина. Некоторые из тех, кто просматривал этот документ, отметили, что использование терминологии модели с одним состоянием вводит в заблуждение, поскольку модель с одним состоянием фактически моделирует все двойные сбои, которые приводят к состоянию LOTC. Это верно. Однако выбор терминологии был сделан потому, что модель явно показывает только отдельные состояния отказа. Все двойные отказы, которые приводят к событиям LOTC, включаются в состояние отказа LOTC@, и никакие двойные отказы, которые НЕ приводят к событию LOTC, не моделируются. Версия A этого документа соответствует редакции R1 PS-ANE100-2001-1993-33.28TLD-R1@ Политика ограниченной по времени отправки (TLD) двигателей, оснащенных полнофункциональными цифровыми системами управления двигателем (FADEC). Обсуждение элементов, которые считаются частью системы управления двигателем и должны быть представлены в анализе LOTC (см. 6.5). Краткое изложение редакции B. Раздел 6.4@, посвященный рекомендациям по вопросам, рассматриваемым как часть системы FADEC@, был значительно расширен и содержит дополнительные рекомендации по этому вопросу. Добавлен раздел 6.6@ «Рекомендации по отчетности LOTC в процессе эксплуатации». Функции системы, элементы, выбранные для использования в системе, и реализация проекта зависят от общей архитектуры системы. Кроме того, интеграция между двигателем и системами управления самолетом постоянно меняется. Все эти факторы влияют на выбор элементов для включения в систему FADEC. Поэтому@ информация, включенная в этот раздел, не дает абсолютного ответа@, а предназначена для предоставления методологии, которую можно использовать при выборе того, какие элементы системы управления воздушным судном/двигателем следует включить в анализ. В добавленной Таблице 1 в этом разделе показано, как учитывать все элементы системы управления тягой или мощностью@, функции и режимы отказов, связанные с элементом@, а затем оценивать, является ли он частью диапазона ограничений TLD, изображенного на рисунке 3B. . В таблице также показан наиболее вероятный результат отказа элемента путем определения соответствующей области рисунка 3B. Краткое изложение пересмотренной версии C В связи с возросшей сложностью интеграции управления двигателем в системы планера@ и тенденцией взаимозависимости функций воздушного судна и двигателя@ анализ TLD управления двигателем эволюционировал для рассмотрения функций, которые не являются исключительно функцией управления двигателем. После введения новых требований EASA Part-21 к данным об эксплуатационной пригодности (OSD) @ EASA опубликовало CM-MMEL-001, чтобы разъяснить, как соответствие требованиям сертификации OSD для MMEL должно осуществляться заявителем воздушного судна в отношении элементов MMEL, уже подпадающих под действие анализ TLD. Упомянутый CM решает проблему EASA по включению систем планера в анализ TLD управления двигателем. Цель этого включения состоит в том, чтобы обеспечить диспетчерские возможности воздушного судна аналогично тому, как это касается элементов управления двигателем (например, то же самое кратковременное предупреждающее сообщение FADEC в кабине). Комитет по электронному управлению двигателем SAE E-36 и EASA провели согласование этой версии ARP5107. Раздел 6.2 был добавлен для разъяснения того, какие функции связаны исключительно с двигателем@, а какие являются частью других систем планера при анализе TLD. Область применения Этот документ относится к отказоустойчивым (или резервным) системам управления FADEC для авиационных двигателей на многомоторных самолетах. TLD учитывает допустимый уровень снижения ресурса - при соблюдении необходимых требований летной годности - для авиационных двигателей, управляемых FADEC, используемых на многомоторных самолетах. (Отмечено, что предоставление анализа TLD не является требованием для сертификации двигателя, оснащенного системой FADEC. Анализ является средством обоснования и получения разрешения на отправку и эксплуатацию системы FADEC - в течение ограниченных периодов времени - с неисправностями. присутствует в системе.) Хотя этот документ конкретно относится к системам FADEC на многомоторных самолетах, представленные здесь методологии в отношении достижения общей средней интенсивности отказов системы могут также применяться к другим системам».
SAE ARP5107C-2018 История
- 2018 SAE ARP5107C-2018 Рекомендации по анализу ограниченной по времени отправки (TLD) для электронных систем управления двигателем
- 2006 SAE ARP5107B-2006 Рекомендации по анализу ограниченной по времени отправки (TLD) для электронных систем управления двигателем
- 2005 SAE ARP5107A-2005 Рекомендации по анализу ограниченной по времени отправки (TLD) для электронных систем управления двигателем
- 1997 SAE ARP5107-1997 Рекомендации по анализу ограниченной по времени отправки (TLD) для электронных систем управления двигателем
