Automatizace spolehlivostní analýzy ve vývoji vojenských letounů

Abstract

V oblasti spoľahlivostných analýz je pomerne veľa limitácií. Medzi najvýznamnejšie patrí veľa času potrebného na ich vypracovanie a chýbajúca automatizácia spoľahlivostných analýz. Pri analýze Fault tree analysis (FTA) to znamená vytvoriť vlastný strom porúch pre zlyhanie každej funkcie. Po vytvorení stromov porúch nasleduje vyplnenie pravdepodobností elementárnych komponentov. Tento proces zaberie veľké množstvo času osobám vykonávajúcim analýzu. Riešením, ako tento čas skrátiť, je automatizácia priebežných procesov analýzy. Bola overovaná možnosť využitia automatizovanej metódy pomocou FTA/FMEA toolu pri tvorbe FTA analýz a automatizácie vkladania technickej dokumentácie do FTA/FMEA toolu. Pre konkrétnu modelovú situáciu boli použité podkladové údaje vojenského cvičného lietadla L-39 NG, ktoré boli poskytnuté od firmy Aero Vodochody AEROSPACE a.s. Na prácu bol využitý systém pozdĺžneho riadenia, pri ktorom sa rozmýšľa o zaradení jednotky PCA (Pitch Control Actuator), ktorá znižuje sily v riadení pilota. Podľa získaných podkladov bola vytvorená zjednodušená schéma pozdĺžneho riadenia so zapojením jednotky PCA. Porovnaním dostupných softvérov sa zistilo, že optimálnym softvérovým riešením pre túto prácu bude využitie FTA/FMEA toolu. Ďalej môžeme potvrdiť na vzorke 27 stromov porúch, že tento softvér generuje stromy porúch totožne ako pri manuálnom spracovaní FTA analýzy. Postupy s využitím modelu v jazyku UML (Unified Modeling Language) a následnom exporte dát pomocou jazyka OWL (Ontology Web Language) do FTA/FMEA toolu dávajú reálnu možnosť vytvorenia plne automatizovaného softvéru na vytváranie FTA analýz.

There are quite a lot of limitations in area of reliability analysis. Among the most important are the long time needed to prepare them and the lack of automation of reliability analyses. For Fault tree analysis (FTA), this means creating a specific fault tree for the failure of each function. The creation of the fault trees is followed by filling the probabilities of the elementary components. This process takes a large amount of the time of the persons completing the analysis. The solution to reduce this time is to automate the ongoing analysis processes. The possibility of using an automated method using the FTA/FMEA tool in the creation of FTA analyses and automating the input of technical documentation into the FTA/FMEA tool was verified. For a specific model situation, the important data of a military L-39 NG trainer aircraft provided by Aero Vodochody AEROSPACE a.s. were used. The longitudinal control system was used for the work, for which the inclusion of a PCA (Pitch Control Actuator) unit was considered, which reduces the forces in the pilot's control. According to the obtained data, a simplified scheme of longitudinal control with the inclusion of the PCA unit was created. By comparing the available software, it was found that the optimal software solution for this work would be the use of FTA/FMEA tool. We can further confirm on a sample of 27 fault trees that this software generates fault trees identically to the manual processing of the FTA analysis. Procedures using the model in UML (Unified Modeling Language) language and then exporting the data using OWL (Ontology Web Language) language to FTA/FMEA tool give a realistic possibility of creating fully automated software for creating FTA analyses.