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第一篇 飞行器安全性工程基本内涵2

第1章 飞行器安全性工程引论2

1.1 飞行器安全性的研究对象——事故2

1.1.1 飞行器事故的概念及其分类3

1.1.2 飞行器事故发生机理及影响因素分析7

1.2 飞行器安全性工程的由来及发展历程10

1.3 飞行器安全性技术的发展状况13

1.3.1 国外飞行器安全性技术研究现状13

1.3.2 国内飞行器安全性技术研究现状14

1.3.3 目前飞行器安全性技术存在的主要问题16

1.4 飞行器安全性工程的主要特点与内涵16

1.4.1 飞行器安全性工程的主要特点16

1.4.2 飞行器安全性工程的内涵19

第2章 飞行器安全性基本原理22

2.1 飞行器安全性的基本概念22

2.2 安全性与可靠性的关系24

2.2.1 概念上的区分24

2.2.2 数学研究区域上的区分25

2.2.3 效益上的区分25

2.2.4 研究范畴上的区分25

2.2.5 管理方法上的区分26

2.3 飞行器安全性与适航性的关系26

2.3.1 飞行器安全性的概念与内涵26

2.3.2 飞行器适航性的概念与内涵27

2.3.3 适航性是保证飞行器安全的最低标准28

2.3.4 安全性是反映飞行器安全程度的度量29

2.4 传统飞行器安全性参数体系29

2.4.1 基于事故的评估指标29

2.4.2 基于风险的评估指标30

2.4.3 传统飞行器安全性度量参数及存在的主要问题31

2.5 以事故征候为表征的飞行器安全性度量参数体系32

2.5.1 表征安全性与表征安全度32

2.5.2 事故征候率33

2.5.3 事故征候率与表征安全度的关系34

2.5.4 平均事故征候间隔时间34

2.5.5 事故发生系数35

2.5.6 表征安全度与安全度之间的关系35

2.5.7 应用及举例36

第二篇 飞行器安全性论证、设计、验证、增长与管理40

第3章 飞行器安全性论证40

3.1 飞行器安全性论证的主要内容40

3.1.1 飞行器立项综合论证阶段安全性论证的主要内容40

3.1.2 飞行器研制总要求综合论证阶段安全性论证的主要内容41

3.2 飞行器安全性论证应遵循的基本原则42

3.3 飞行器安全性论证的基本程序43

3.3.1 综合需求分析43

3.3.2 调查研究43

3.3.3 比较分析44

3.3.4 提出初步的安全性要求44

3.3.5 综合权衡分析44

3.3.6 提出最终的安全性要求45

3.4 飞行器安全性定性要求的确定方法45

3.4.1 整机级安全性定性要求的确定方法45

3.4.2 系统级及设备级安全性定性要求的确定方法48

3.5 飞行器安全性定量要求的确定方法49

3.5.1 安全性参数的选取50

3.5.2 整机安全性指标确定的方法50

3.5.3 关键和重要系统的安全性指标分配52

第4章 飞行器安全性设计55

4.1 概述55

4.2 飞行器安全性设计分类55

4.2.1 本体安全性设计56

4.2.2 操作安全性设计58

4.2.3 故障安全性设计59

4.2.4 环境安全性设计60

4.2.5 作战安全性设计61

4.2.6 救生安全性设计62

4.3 安全性设计思路和方法62

4.3.1 控制能量62

4.3.2 消除和控制危险63

4.3.3 隔离64

4.3.4 闭锁、锁定和联锁65

4.3.5 概率设计和损伤容限67

4.3.6 降额70

4.3.7 冗余72

4.3.8 状态监控78

4.3.9 故障—安全82

4.3.10 告警83

4.3.11 标志86

4.3.12 损伤抑制88

4.3.13 逃逸、救生和营救89

4.3.14 薄弱环节91

4.4 安全性设计准则92

4.4.1 通用准则92

4.4.2 电气和电子设计93

4.4.3 机械设计101

4.4.4 热设计104

4.4.5 耐压力设计105

4.4.6 减振设计107

4.4.7 抗加速度和冲击设计108

4.4.8 防噪声设计108

4.4.9 防辐射设计109

4.4.10 防火及防爆设计110

4.4.11 防毒设计111

4.4.12 防静电设计111

4.4.13 防腐蚀老化设计112

4.4.14 防霉菌设计113

第5章 飞行器安全性验证114

5.1 安全性验证目的114

5.2 安全性验证原则114

5.3 安全性验证管理115

5.3.1 有关各方的职责115

5.3.2 安全性验证工作与其他工作的关系116

5.4 安全性验证对象117

5.4.1 安全关键产品118

5.4.2 安全关键产品的追踪119

5.4.3 研制保证等级119

5.4.4 产品层次120

5.5 安全性验证时机120

5.5.1 基本要求120

5.5.2 各研制阶段的安全性验证工作121

5.6 安全性验证方法123

5.6.1 基本要求123

5.6.2 主要验证方法123

5.6.3 各种验证方法的适用性126

5.6.4 验证方法选取原则127

5.6.5 按研制保证等级推荐的验证活动128

5.7 安全性验证策略129

5.7.1 验证策划129

5.7.2 渐进式验证129

5.7.3 根据不同的安全性要求确定不同的验证途径129

5.7.4 示例——军用飞行器非战斗损失率验证130

5.8 安全性验证内容131

5.8.1 安全性验证项目的确定131

5.8.2 安全性验证项目技术要求的确定132

5.8.3 示例133

5.8.4 控制力的验证135

5.9 安全性验证实施过程136

5.9.1 基本要求136

5.9.2 验证过程模型136

5.9.3 验证计划137

5.9.4 验证方法137

5.9.5 安全性验证的实施138

5.9.6 安全性验证过程控制138

5.10 安全性验证文件139

5.10.1 基本要求139

5.10.2 验证计划140

5.10.3 验证程序和结果140

5.10.4 验证矩阵140

5.10.5 验证总结141

5.11 安全性试验（演示）要求141

5.11.1 制定安全性试验计划141

5.11.2 进行安全性试验（含演示）时应考虑的问题141

5.11.3 试验质量保证措施143

5.11.4 试验危险报告、分析和纠正措施系统（HRACAS）143

5.11.5 试验报告144

5.11.6 对所有试验（含演示）的评审145

第6章 飞行器安全性增长147

6.1 概述147

6.1.1 基本概念147

6.1.2 目的意义147

6.1.3 技术途径148

6.2 提高飞行器可靠性148

6.2.1 可靠性增长概述149

6.2.2 可靠性增长试验151

6.2.3 可靠性增长管理151

6.2.4 可靠性增长数学模型153

6.3 应用健康监控技术155

6.3.1 系统构成155

6.3.2 主要研究内容156

6.3.3 关键技术问题161

6.3.4 常用结构健康监控技术162

6.4 提高航空维修水平164

6.4.1 维修技术165

6.4.2 维修管理167

6.4.3 科技发展对航空维修提出新要求168

6.5 加强安全管理170

6.5.1 明确安全性要求170

6.5.2 重视安全信息管理171

6.5.3 加强维修资源管理172

6.5.4 健全规章制度172

6.5.5 规范奖惩制度173

6.6 推进安全文化建设173

6.6.1 安全文化的定义174

6.6.2 安全文化建设的必要性175

6.6.3 安全文化的结构175

6.6.4 安全文化的特点177

6.6.5 完善安全文化建设的途径和方法178

第7章 飞行器安全性管理184

7.1 安全性管理概述184

7.1.1 安全性管理的定义184

7.1.2 安全性管理的内容185

7.1.3 安全性管理的目标185

7.2 安全性管理的作用意义186

7.2.1 安全性管理是系统工程管理的重要组成部分186

7.2.2 安全性管理是使用需求转化为安全性指标的重要途径187

7.2.3 安全性管理是安全性论证、设计、试验的重要纽带187

7.2.4 安全性管理是安全性增长和装备持续改进的重要手段188

7.3 飞行器寿命周期中的安全性管理188

7.3.1 论证阶段188

7.3.2 方案设计阶段189

7.3.3 工程研制阶段（含设计定型）190

7.3.4 生产定型和生产阶段192

7.3.5 使用阶段193

7.3.6 退役阶段193

7.4 安全性管理的主要工作194

7.4.1 制定安全性工作计划194

7.4.2 承制方对转承制方、供应方和其他工程单位安全性工作的综合管理196

7.4.3 系统安全性工作评审197

7.4.4 建立危险报告、分析和纠正措施跟踪制度198

7.4.5 提供安全性工作进展报告199

7.5 系统安全性培训199

7.5.1 培训计划199

7.5.2 培训对象199

7.5.3 培训要求199

7.6 系统安全性管理组织200

7.6.1 系统安全性管理部门的构成201

7.6.2 安全性管理部门与其他部门的关系202

7.6.3 安全性管理部门的职责203

第三篇 飞行器安全性综合分析评估206

第8章 飞行器结构安全性综合分析评估206

8.1 飞行器结构破坏的物理情况206

8.1.1 载荷作用206

8.1.2 失效模式207

8.1.3 破坏过程211

8.2 基于概率断裂力学的飞行器结构破坏危险性分析212

8.2.1 概率断裂力学基本方法与模型213

8.2.2 不含裂纹结构的破坏危险性分析219

8.2.3 含裂纹结构的破坏危险性分析221

8.2.4 可修复结构的破坏危险性分析226

8.3 基于条件概率的飞行器结构安全性分析236

8.3.1 飞行器结构可靠性与安全性的区别与联系236

8.3.2 基于条件概率的飞行器结构安全性分析模型237

8.4 基于粗糙集的飞行器结构安全性评估237

8.4.1 评估指标体系237

8.4.2 基于粗糙集的飞行器结构安全性评估模型240

8.4.3 算例分析244

第9章 飞行器系统安全性综合分析评估247

9.1 概述247

9.1.1 飞行器系统安全性评估内容247

9.1.2 飞行器系统安全性评估流程247

9.1.3 飞行器系统安全性评估方法249

9.2 功能危险评估253

9.2.1 功能危险评估目的253

9.2.2 功能危险评估的主要内容254

9.2.3 功能危险评估的分类与时机254

9.2.4 功能危险评估过程255

9.2.5 功能危险评估的输出258

9.2.6 飞行器级功能危险评估259

9.2.7 系统级功能危险评估261

9.3 初步系统安全性评估268

9.3.1 初步系统安全性评估目的和作用268

9.3.2 初步系统安全性评估工作要点268

9.3.3 初步系统安全性评估过程269

9.3.4 初步系统安全性评估采用的分析技术270

9.3.5 初步系统安全性评估的输出271

9.4 系统安全性评估271

9.4.1 系统安全性评估目的和作用271

9.4..2 系统安全性评估过程272

9.4..3 系统安全性评估采用的分析技术273

9.4.4 系统安全性评估的输出273

9.4.5 系统安全性评估的分析深度274

9.5 飞行器系统安全性综合分析示例275

9.5.1 系统描述275

9.5.2 功能危险分析276

9.5.3 初步系统安全性分析277

9.5.4 系统安全性评估281

9.6 飞行器整机安全性综合分析287

9.6.1 不考虑系统技术水平影响的整机安全性分析287

9.6.2 考虑系统技术水平影响的整机安全性分析289

第10章 飞行器维修安全性综合分析评估291

10.1 飞行器维修事故发生规律291

10.1.1 维修事故发生机理292

10.1.2 飞行器维修事故发生的影响因素292

10.1.3 飞行器维修差错293

10.1.4 导致维修事故的设计因素296

10.1.5 飞行器防维修差错设计方法297

10.2 飞行器维修安全性的提出298

10.2.1 飞行器维修安全性及评估的基本概念298

10.2.2 飞行器维修安全性及评估的特点298

10.3 飞行器维修安全性的主要影响因素299

10.3.1 飞行器维修系统划分299

10.3.2 影响维修安全的主要危险种类299

10.3.3 维修危险因素的危险源分析方法300

10.3.4 飞行器维修安全性影响因素分析思路301

10.4 基于危险分析的飞行器维修安全性评估301

10.4.1 飞行器维修安全性定性评估301

10.4.2 飞行器维修安全性定量评估303

10.4.3 飞行器维修安全性综合评估流程308

10.5 基于粗糙集的飞行器维修安全性评估309

10.5.1 飞行器维修安全性评估指标的选取309

10.5.2 样本的选取及粗糙集决策表的建立312

10.5.3 评估指标权重计算312

10.5.4 评估模型313

第11章 飞行器作战安全性综合分析评估314

11.1 飞行器作战安全性的影响因素314

11.2 飞行器作战安全性指标315

11.2.1 操纵性指标316

11.2.2 敏感性指标317

11.2.3 易损性指标318

11.2.4 战伤抢修性指标319

11.3 基于粗糙集的飞行器作战安全性评估模型320

11.3.1 二维信息表的建立320

11.3.2 指标权值的确定321

11.4 算例分析321

第四篇 飞行器安全性综合权衡分析326

第12章 飞行器安全性效益／费用综合权衡分析326

12.1 飞行器安全性效益／费用分析326

12.1.1 飞行器安全性效益分析326

12.1.2 飞行器安全性费用分析326

12.1.3 飞行器安全性费用综合分析327

12.2 飞行器安全性效益／费用综合权衡的概念327

12.3 飞行器安全性效益／费用综合权衡分析的性质328

12.4 飞行器安全性效益／费用综合权衡分析的基本程序328

12.5 飞行器安全性效益／费用综合权衡分析的基本原理329

12.5.1 飞行器安全性工程效益／费用综合权衡的实质329

12.5.2 飞行器安全性效益／费用综合权衡的目标330

12.5.3 飞行器安全性效益／费用综合权衡的准则330

12.6 飞行器安全性效益／费用综合权衡比例模型331

12.6.1 飞行器安全性工程效费比的含义331

12.6.2 飞行器安全性效益／费用综合权衡分析的比例模型331

12.6.3 以比例模型为基础的飞行器安全性效益／费用权衡分析332

12.7 案例分析333

附录335

参考文献337