民用飞机氧气系统故障树分析

民用飞机设计与研究Ci v i l Ai r c r a f t De s i g n& Re s e a r c h

民用飞机氧气系统故障树分析Fa u l t Tr e e Ana l y s i s f o r Oxy g e n S y s t e m o f

Ci v i l Ai r c r a f t汤旭/T a n g X u

(上海飞机设计研究院，上海 2 0 1 2 1 0 ) ( S h a n g h a i A i r c r a f t D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e, S h a n g h a i 2 0 1 2 1 0, C h i n a )

摘

要：

基于某典型民用飞机氧气系统的构架，通过对系统灾难性和危险性事件进行故障树分析，来验证系统安全

性的目标和要求，表明该系统安全性设计对§ 2 5 . 1 3 0 9条款的符合性。关键词：氧气系统；故障树分析；失效状态[ A b s t r a c t]V a l i d a t e d t h e o b j e c t i v e a n d r e q u i r e me n t o f s y s t e m s a f e t y t h r o u g h F T A t o c a t a s t r o p h i c a n d h a z a r d o u s e -v e n t s。 b a s e d o n t y p i c a l o x y g e n s y s t e m a r c h i t e c t u r e f o r c i v i l a i r c r a f t, t h e n i n d i c a t e d t h e c o mp l i a n c e o f§ 2 5 . 1 3 0 9 t os y s t e m s a f e t y d e s i g n .

[ K e y wo r d s]O x y g e n S y s t e m; F a u l t T r e e A n a l y s i s; F a i l u r e C o n d i t i o n

0 引言民用飞机机载系统的安全性设计和评估是基于适航规章§ 2 5 . 1 3 0 9条款的要求，采用系统安全

系统是固定式高压气氧系统。由一个固定的氧气瓶存储，为正、副驾驶员和观察员提供呼吸用氧气。

当氧气瓶内的氧量低于某预定值时，在E I C A S上将有告警信息。低压开关监测低压管路中的压力，当 低压管路中的压力低于

某预定值时，在E I C A S上将有告警信息。 在座舱失压或需要时，客舱氧气系统为乘客及客舱服务员提供呼吸用氧气。当座舱高度超过设

性评估的方法来进行符合性验证。§ 2 5 . 1 3 0 9条款根据 f a i l— s fe a (失效一安全 )的设计概念对系统安全

性提出了一些目标和要求。即保证危险的失效状态是不大可能发生的 .灾难性的失效状态是极不可能发生的。

定值时，座舱高度压力开关为客舱氧气控制系统输出接地信号，实现面罩的抛放。机组人员也可通过

完整的氧气系统安全性评估包括功能危害性

评估 ( F H A )、初步系统安全性评估 ( P S S A )、故障模式及影响分析 ( F ME A)、故障树分析 ( F T A)、共因分析( C C A)、系统安全性评估 ( S S A)。本文基于某典

按下驾驶舱内手动抛放按钮，来实现面罩的抛放。 当面罩抛放后，将有 E I C A S信息显示。 便携式氧气设备包括急救型便携式氧气设备和防护呼吸设备，可为飞机上个别乘客提供医疗急救用氧 .在座舱失压时还能为客舱服务员提供应急机动呼吸用氧，并可为机组人员在机上灭火排烟时提供防护呼吸用氧。

型飞机氧气系统构架，通过故障树分析的方法来验证该系统设计之初从安全性方面提出的目标和要

求，表明该系统安全性设计对§ 2 5 . 1 3 0 9条款的符合性。

1 氧气系统简介氧气系统包括相互独立的三个子系统：机组氧气系统、客舱氧气系统和便携式氧气设备。 机组氧气系统为驾驶舱机组成员提供补充用氧，并在座舱失压的紧急情况下供氧，还能在有烟雾和着火时为机组人员提供防护用氧。机组氧气

2故障树分析F T A是一种演绎性的失效分析法，该方法从顶层事件开始，推论各个底层事件的组合， F H A中规定的失效状态见表 1。基于 F ME A和 F ME S,对各中

间事件进行定量计算，并最终得到顶层事件发生的概率，评估当前的系统设计满足 F H A中规定的目标

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