飞机间接功能系统功能清单分解浅析

来源：核心期刊咨询网时间：12

摘要：摘 要：将飞机级功能分解到系统级功能是飞机研制过程中的重要环节，合理的功能分解产生的功能清单，可使得系统设计和功能危险分析更清晰，流畅。本文以电源系统功能清单为例，浅述间接功能系统的功能清单分解思路，对飞机级功能分解到电源系统系统级功能清单

　　摘 要：将飞机级功能分解到系统级功能是飞机研制过程中的重要环节，合理的功能分解产生的功能清单，可使得系统设计和功能危险分析更清晰，流畅。本文以电源系统功能清单为例，浅述间接功能系统的功能清单分解思路，对飞机级功能分解到电源系统系统级功能清单提出建议。

　　关键词：功能清单;直接功能系统;简介功能系统;功能危险分析;安全性设计

　　1 概述

　　飞机级功能清单可分为直接功能和间接功能，直接功能为与机组、其他飞机、外部环境、成员或地面系统、维修等要素的接口功能。间接功能不直接执行飞机功能，而为直接功能系统提供能源或服务，如提供电源功能。为便于描述，将设计主要包含直接功能的系统定义为直接功能系统，设计主要包含间接功能的系统定义为间接功能系统。

　　电源系统功能为向飞机各用电系统或设备提供满足预订设计要求的电能。

　　2 功能清单分解

　　根据ARP 4754A《对于高度集成和复杂飞机系统的审定考虑》所建议的飞机或系统研制过程流程，如图1所示[1]，将飞机功能分配到系统是其中的重要环节，合理的功能分解产生的功能清单，可使得系统设计和功能危险分析更清晰，流畅。

　　功能清单在整个飞机研制过程中的主要作用为：

　　1. 正向设计：将功能清单进行层层分解，转化为设计需求，作为系统设计和项目设计的输入;

　　2. 安全性设计：主要是指功能危险性分析，对各级功能的失效模式进行分析，以确定其功能失效安全性等级，并将功能失效安全等级要求作为安全性设计的输入和顶层要求。

　　从功能清单的主要作用考虑，其应该具备以下特性：

　　1. 完整性：系统级功能清单应完整的包括系统所有功能，以保证系统设计的完整性，以及安全性分析的充分性;

　　2. 互不干涉性：系统功能清单应尽量做到互不干涉，即功能1与功能2应尽量做到没有重复部分，以使各分系统、分系统设计边界清晰，达到简化系统设计工作，避免重复设计的作用。

　　3 直接功能系统功能清单

　　直接功能系统的功能清单由系统所执行的具体功能直接决定，而与其他系统无关。比如操纵系统功能可分解为副翼操纵，升降舵操纵，方向舵操纵等。

　　4 间接功能系统功能清单

　　间接功能系统的功能应与其向直接功能系统提供的能源或服务相对应。以电源系统为例，其功能为1)向操纵系统供电，2)向液压系统供电，3)向空调系统供电等。为避免机械的列出向各直接功能系统供电，可以根据全机用电设备的类别进行划分，如功能1：向直流正常负载供电，功能2：向交流负载供电，功能3：向应急负载供电。划分的原则是，按用电设备安全等级进行性分类，安全等级相同或相近的用电设备划分为同一类。这样分解功能清单即可满足完整性和互不干涉性要求，也更便于系统的正向设计和安全性设计。

　　5 电源系统功能清单

　　根据设计经验，一般可将电源系统设计为以下分系统：直流主电源系统、交流主电源系统、应急电源系统、辅助电源系统、配电系统等。在进行电源系统功能清单划分时，常将分系统作为功能清单，如功能1：直流主电源供电，功能2：交流主电源供电，功能3：应急电源供电，功能4：辅助电源供电，功能5：配电等。这样划分在进行正向设计时是方便可行的，但在安全性设计时，无法准确评估其失效安全等级，如配电功能丧失的安全性等级。

　　电源系统主要功能是向其他直接功能系统提供能源，其功能失效危险等级应由使用电源的直接功能系统决定。

　　如将电源系统功能划分为功能1：向直流正常负载供电，功能2：向交流负载供电，功能3：向应急负载供电，在进行电源系统框架搭建时，可配置主电源系统、应急电源系统、配电系统等分系统，所以主电源供电功能、应急供电功能、配电功能是在进行电源系统设计时，设计出来的分系统，而不是电源系统最基础的功能，是完成方案设计后的功能重组。因为设计人员的设计经验影响，容易在一开始将电源系统功能划分为主电源供电，应急电源供电，配电等。从安全性分析角度看，这种划分不一定合理。

　　电源系统功能清单一般按多级进行一级一级进行细化分解，已识别出便于正向设计和安全性设计的功能清单。

　　6 飞机电源系统功能清单

　　综合以上因素考虑，飞机电源系统功能可分解为如表1所示功能清单。

　　7 结束语

　　功能清单是飞机各系统设计基础，但在设计过程中往往不受重视，特别是对于间接功能系统的功能清单，不能做到足够清晰和完整，并有助于系统设计。本文以电源系统为例，浅谈对间接同能系统功能清单的分解方法，以上电源系统的功能清单分解方法亦不一定合理，后续将对这一问题进行持续思考和优化。

　　参考文献：

　　[1] ARP 4754A《对于高度集成和复杂飞机系统的审定考慮》2010

　　[2] ARP 4761《民用机载系统和设备安全性评估过程的指南和方法》1996

　　[3]马述训，戎一龙，《飞机设计手册第16册—电气系统设计》1999

　　作者：陈远刚

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