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摘要:直升机安全性分析的研究对象是事故,目的是通过对事故的分析,查找事故发生的原因,总结经验方法,提高直升机安全性。
关键词:安全性;失事;维修保障;差错
一、前言
直升机是一种飞行器,从直升机的诞生开始,安全问题就始终是人们关心的重要内容。直升机在民航及军事上的应用,在促进国家经济建设、增强国家军事实力的同时,也伴随着飞行事故带来的重大损失。航空史短短百年,飞行事故都是挥之不去的梦魇!
第一次世界大战和第二次世界大战中,因飞行事故损失的飞机均高于空战损失的飞机。
1985年10月,日本一架波音747飞机因机身壁板疲劳裂纹扩展开裂失事,导致520多名乘员遇难。
1994年6月6日,我国原西北民航公司的一架图-154飞机空中解体,致使159名成员全部遇难。
2005年台湾中华航空的波音747客机坠毁,机上225名乘客与机组人员全部遇难。
2010年4月,波兰总统专机在俄境内坠毁,总统及夫人、波兰政要等96人遇难。
2013年7月6日,波音777在旧金山机场降落时坠毁,3人死亡,180多人受伤。
2016年巴黎飞往开罗的埃及航空公司MS804坠机以及搭载巴西沙佩科恩斯足球队的包机坠机在内的7起民航事件夺取了271人的生命。
近年来国内、国外直升机发生的飞行事故也是屡见不鲜。
2015年3月20日,合肥一架乌克兰生产的单发AK1-3型直升机坠毁在水库,1人死亡,1人受伤。
2015年9月13日重庆通用航空有限公司B-7702号贝尔407GX直升机在执行航拍任务时坠毁,机上4人全部死亡。
2016年4月29日,挪威一架直升机坠海,机上13人全部遇难。
2017年10月27日,河南安阳贯辰通航公司一架B-7270直升机坠毁,机上2名女飞行员死亡。
2018年2月14日,朝鲜一架直升机执行任务时坠毁,包括贸易相在内的5名成员死亡。
2018年5月9日巴西一架里约热内卢一架直升机坠入海中,机上1人死亡,3人受伤。
可见,因飞机事故造成的生命和经济的巨大损失一直伴随着航空史的发展,研究如何保证飞行安全,对航空事业的发展具有重要意义。
二、飞行事故发生机理及影响因素
可靠性是以故障为研究对象的,而安全性则是以事故为研究对象的。直升机事故发生机理是从实践中抽象概括出来的对事故诱因一般规律的认识和阐述。目前国际航空界认可的事故发生机理理论主要有以下几种:
2.1“混沌”理论
“混沌”理论认为小的事件可能酿成大问题,即所谓的“蝴蝶效应”。它认为,十分微小的事物初始条件的变化,经过不断放大,对未来状态会造成差别巨大的影响,甚至与原来的设想和期望风马牛不相及。在安全工作中,如果麻痹思想抬头,不注意从细微处着手,从小问题抓起,发展下去是十分危险的。
2.2墨菲定理
如果任何事物能够发生差错,这种差错总会发生的。或者说只要隐患未除去,事故迟早要发生。墨菲定理在航空领域内五十余年的实践,得到了很大的发展,在飞行和维修方面逐渐形成了十几个具有哲学理念的推论,对飞行安全做出了贡献。墨菲定理对于航空中防止错误而进行的硬件免差错结构设计有直接的参考价值,特别是对于维修中容易发生差错的部件都应采取防差错结构设计,因为只要有任何隐患存在,总有一天会发生事故。例如,如果飞行控制系统很多插头都是互为通用的,就会出现维修过程中发生电缆插头错插而导致事故。这个定理既能指导硬件免差错结构设计,也能提高设计水平和直升机的安全性。
2.3“事件链”理论
“事件链”理论认为,事故发生通常不是孤立事件的结果,而是多种系统缺陷集中到一起的不幸后果。由多种危险因素而导致的事故,是一种普遍现象,阻断这个链条的任何一个节点,事故就可以避免。国际上在对事故进行分析时,通常用事件链的方法,即按照事故发生和发展的过程,将所有与之有关的因素一一排列出來进行分析,每个事件的原因都在统计之列。
2.4“金字塔律”理论
“金字塔律”理论指出,小的差错多了,会酿成大的差错;事故征候多了,就会发生事故。“金字塔律”统计认为,大约每2000次一般差错就有10次严重差错,而10次严重差错就有一次严重事故。这种统计结果,在一定程度上反映了事故发生的客观规律。
三、直升机的失事原因分析
直升机失事的影响因素较多,主要有以下几个方面。
1) 飞行员失误,占事故发生率的48.6%;
2)飞机本身质量,占事故发生率的26.4%;
3) 地勤人员失误,占事故发生率的15%;
4) 不利飞行条件,占事故发生率的7%;
5) 不明原因占事故发生率的3%。
其中,直升机各系统质量问题引起的飞行事故情况分析。
1)发动机原因,占事故发生率的40%;
2)结构系统原因,占事故发生率的25%;
3)功能系统原因,占事故发生率的20%;
4)供电系统原因,占事故发生率的9%;
5)航电系统原因,占事故发生率的6%。
直升机失事的影响因素主要包括直升机本身,各类人员和外界环境三个方面,而直升机系统本身安全性是保证直升机安全的基础。我们可以看出:直升机事故的发生是由于飞机本身具有安全性设计缺陷,使得我们的人员(包括飞行员和维修作业人员)在直升机服役过程中有发生错误的可能性,这些可能性在人员失误、环境和管理中存在的诸多不利因素的作用下,逐渐暴露出来,并使得情况逐渐复杂化,最终导致事故发生。
因此,安全性是直升机设计中应首先满足的质量特性,必须作为一种设计参数将可以接受的安全性水平设计到直升机中,并通过直升机制造过程将其固化到直升机上,以保证直升机在以后的试验、使用、维修保障和退役处置中都是安全的。
四、直升机安全性分析
直升机安全性是指直升机避免能够造成操作使用及维修保障人员的死亡、身体伤害或职业病,避免直升机及其组成部分的损伤、损毁,以及避免造成财产损失及环境破坏等事件的能力。可以分为固有安全性和服役安全性。
固有安全性也成为设计安全性,是指直升机在设计的标准使用条件下、在设计的使用周期内服役时,不发生人员伤亡、职业病、直升机损伤或损坏等事故的能力,它是直升机形成过程中通过设计、制造固化到直升机上的一种固有特性。
服役安全性是指直升机在实际服役使用条件下、在实际的服役周期内完成规定的任务和功能时,不发生违背人们意愿的、意外的人员伤亡、职业病、直升机损伤或毁坏等事故的能力,它是在直升机的动态服役过程中体现出来的一种服役使用特性。直升机服役安全体现了直升机固有安全性在动态服役过程中的发挥水平,在理想情况下,直升机服役安全性水平可以达到直升机的固有安全性水平。在直升机的服役过程中,可以通过技术改进或提高人员的使用、维护保障水平来提高直升机的服役安全性水平,实现直升机的服役安全性增长。服役安全性又可分为使用安全性和维护安全性与维修保障安全性。
“海恩法则”1:29:300:1000揭示了隐患或症候积累和发展到一定程度就是事故。任何事故都不是偶然发生的,都经历了发生发展到爆发的过程。如果提前发现征兆,采取措施,事故就能避免。
五、安全性水平提升
安全性水平与直升机的设计水平、生产工艺、使用维护、管理水平等息息相关。因此,直升机的安全性是设计出来的、生产出来的、管理出来的。提高直升机的安全性所要做的工作,既要将以往的事故经验加以总结得到新的安全性设计要求,也需要通过主动的、先导式的系统安全原理和先进的技术手段,系统分析直升机安全性的影响因素,建立安全性评估方法,从相关方面系统地识别和预防潜在的危险,提高直升机的安全性水平,避免未来事故的发生。
关键词:安全性;失事;维修保障;差错
一、前言
直升机是一种飞行器,从直升机的诞生开始,安全问题就始终是人们关心的重要内容。直升机在民航及军事上的应用,在促进国家经济建设、增强国家军事实力的同时,也伴随着飞行事故带来的重大损失。航空史短短百年,飞行事故都是挥之不去的梦魇!
第一次世界大战和第二次世界大战中,因飞行事故损失的飞机均高于空战损失的飞机。
1985年10月,日本一架波音747飞机因机身壁板疲劳裂纹扩展开裂失事,导致520多名乘员遇难。
1994年6月6日,我国原西北民航公司的一架图-154飞机空中解体,致使159名成员全部遇难。
2005年台湾中华航空的波音747客机坠毁,机上225名乘客与机组人员全部遇难。
2010年4月,波兰总统专机在俄境内坠毁,总统及夫人、波兰政要等96人遇难。
2013年7月6日,波音777在旧金山机场降落时坠毁,3人死亡,180多人受伤。
2016年巴黎飞往开罗的埃及航空公司MS804坠机以及搭载巴西沙佩科恩斯足球队的包机坠机在内的7起民航事件夺取了271人的生命。
近年来国内、国外直升机发生的飞行事故也是屡见不鲜。
2015年3月20日,合肥一架乌克兰生产的单发AK1-3型直升机坠毁在水库,1人死亡,1人受伤。
2015年9月13日重庆通用航空有限公司B-7702号贝尔407GX直升机在执行航拍任务时坠毁,机上4人全部死亡。
2016年4月29日,挪威一架直升机坠海,机上13人全部遇难。
2017年10月27日,河南安阳贯辰通航公司一架B-7270直升机坠毁,机上2名女飞行员死亡。
2018年2月14日,朝鲜一架直升机执行任务时坠毁,包括贸易相在内的5名成员死亡。
2018年5月9日巴西一架里约热内卢一架直升机坠入海中,机上1人死亡,3人受伤。
可见,因飞机事故造成的生命和经济的巨大损失一直伴随着航空史的发展,研究如何保证飞行安全,对航空事业的发展具有重要意义。
二、飞行事故发生机理及影响因素
可靠性是以故障为研究对象的,而安全性则是以事故为研究对象的。直升机事故发生机理是从实践中抽象概括出来的对事故诱因一般规律的认识和阐述。目前国际航空界认可的事故发生机理理论主要有以下几种:
2.1“混沌”理论
“混沌”理论认为小的事件可能酿成大问题,即所谓的“蝴蝶效应”。它认为,十分微小的事物初始条件的变化,经过不断放大,对未来状态会造成差别巨大的影响,甚至与原来的设想和期望风马牛不相及。在安全工作中,如果麻痹思想抬头,不注意从细微处着手,从小问题抓起,发展下去是十分危险的。
2.2墨菲定理
如果任何事物能够发生差错,这种差错总会发生的。或者说只要隐患未除去,事故迟早要发生。墨菲定理在航空领域内五十余年的实践,得到了很大的发展,在飞行和维修方面逐渐形成了十几个具有哲学理念的推论,对飞行安全做出了贡献。墨菲定理对于航空中防止错误而进行的硬件免差错结构设计有直接的参考价值,特别是对于维修中容易发生差错的部件都应采取防差错结构设计,因为只要有任何隐患存在,总有一天会发生事故。例如,如果飞行控制系统很多插头都是互为通用的,就会出现维修过程中发生电缆插头错插而导致事故。这个定理既能指导硬件免差错结构设计,也能提高设计水平和直升机的安全性。
2.3“事件链”理论
“事件链”理论认为,事故发生通常不是孤立事件的结果,而是多种系统缺陷集中到一起的不幸后果。由多种危险因素而导致的事故,是一种普遍现象,阻断这个链条的任何一个节点,事故就可以避免。国际上在对事故进行分析时,通常用事件链的方法,即按照事故发生和发展的过程,将所有与之有关的因素一一排列出來进行分析,每个事件的原因都在统计之列。
2.4“金字塔律”理论
“金字塔律”理论指出,小的差错多了,会酿成大的差错;事故征候多了,就会发生事故。“金字塔律”统计认为,大约每2000次一般差错就有10次严重差错,而10次严重差错就有一次严重事故。这种统计结果,在一定程度上反映了事故发生的客观规律。
三、直升机的失事原因分析
直升机失事的影响因素较多,主要有以下几个方面。
1) 飞行员失误,占事故发生率的48.6%;
2)飞机本身质量,占事故发生率的26.4%;
3) 地勤人员失误,占事故发生率的15%;
4) 不利飞行条件,占事故发生率的7%;
5) 不明原因占事故发生率的3%。
其中,直升机各系统质量问题引起的飞行事故情况分析。
1)发动机原因,占事故发生率的40%;
2)结构系统原因,占事故发生率的25%;
3)功能系统原因,占事故发生率的20%;
4)供电系统原因,占事故发生率的9%;
5)航电系统原因,占事故发生率的6%。
直升机失事的影响因素主要包括直升机本身,各类人员和外界环境三个方面,而直升机系统本身安全性是保证直升机安全的基础。我们可以看出:直升机事故的发生是由于飞机本身具有安全性设计缺陷,使得我们的人员(包括飞行员和维修作业人员)在直升机服役过程中有发生错误的可能性,这些可能性在人员失误、环境和管理中存在的诸多不利因素的作用下,逐渐暴露出来,并使得情况逐渐复杂化,最终导致事故发生。
因此,安全性是直升机设计中应首先满足的质量特性,必须作为一种设计参数将可以接受的安全性水平设计到直升机中,并通过直升机制造过程将其固化到直升机上,以保证直升机在以后的试验、使用、维修保障和退役处置中都是安全的。
四、直升机安全性分析
直升机安全性是指直升机避免能够造成操作使用及维修保障人员的死亡、身体伤害或职业病,避免直升机及其组成部分的损伤、损毁,以及避免造成财产损失及环境破坏等事件的能力。可以分为固有安全性和服役安全性。
固有安全性也成为设计安全性,是指直升机在设计的标准使用条件下、在设计的使用周期内服役时,不发生人员伤亡、职业病、直升机损伤或损坏等事故的能力,它是直升机形成过程中通过设计、制造固化到直升机上的一种固有特性。
服役安全性是指直升机在实际服役使用条件下、在实际的服役周期内完成规定的任务和功能时,不发生违背人们意愿的、意外的人员伤亡、职业病、直升机损伤或毁坏等事故的能力,它是在直升机的动态服役过程中体现出来的一种服役使用特性。直升机服役安全体现了直升机固有安全性在动态服役过程中的发挥水平,在理想情况下,直升机服役安全性水平可以达到直升机的固有安全性水平。在直升机的服役过程中,可以通过技术改进或提高人员的使用、维护保障水平来提高直升机的服役安全性水平,实现直升机的服役安全性增长。服役安全性又可分为使用安全性和维护安全性与维修保障安全性。
“海恩法则”1:29:300:1000揭示了隐患或症候积累和发展到一定程度就是事故。任何事故都不是偶然发生的,都经历了发生发展到爆发的过程。如果提前发现征兆,采取措施,事故就能避免。
五、安全性水平提升
安全性水平与直升机的设计水平、生产工艺、使用维护、管理水平等息息相关。因此,直升机的安全性是设计出来的、生产出来的、管理出来的。提高直升机的安全性所要做的工作,既要将以往的事故经验加以总结得到新的安全性设计要求,也需要通过主动的、先导式的系统安全原理和先进的技术手段,系统分析直升机安全性的影响因素,建立安全性评估方法,从相关方面系统地识别和预防潜在的危险,提高直升机的安全性水平,避免未来事故的发生。