(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211147767.8 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 中国航发贵阳发动机设计 研究所 地址 550000 贵州省贵阳市观山湖区云潭 北路602号 (72)发明人 易炜　贾伟男　郑竹寒　 (74)专利代理 机构 贵州派腾知识产权代理有限 公司 521 14 专利代理师 龙超峰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种航空发动机提前 换发率的预计方法 (57)摘要 本发明公开了一种航空发动机提前换发率 的预计方法， 包括依次进行的步骤如下： 步骤一， 确定航空发动机整机寿命期间的故障率； 步骤 二， 确定航空发动机整机基层 级条件下可修复故 障概率； 步骤三， 确定不考虑换发维修策略时的 航空发动机提前换发率； 步骤四， 确定考虑换发 维修决策时的航空发动机提前换发率。 航空发动 机论证阶段、 方案阶段、 工程研制阶段早期支撑 提前换发率指标的预计工作， 评估航空发动机可 靠性、 保障性设计实现的可行性与协调性， 为可 靠性、 保障性指标论证、 方案设计与工程设计提 供依据， 实现了一种可以支撑论证阶段、 方案阶 段和工程研制阶段进行指标早期预计的方法， 通 过设计手段保证提前 换发率的指标来满足需求。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115481536 A 2022.12.16 CN 115481536 A 1.一种航空发动机提前 换发率的预计方法， 其特 征在于， 包括依次进行的步骤如下： 步骤一， 确定航空发动机整机寿命期间的故障率； 步骤二， 确定航空发动机整机基层级条件下 可修复故障概 率； 步骤三， 确定不 考虑换发 维修策略时的航空发动机提前 换发率； 步骤四， 确定考虑换发 维修决策时的航空发动机提前 换发率。 2.如权利要求1所述的航空发动机提前换发率的预计方法， 其特征在于， 在所述确定航 空发动机整机寿命期间的故障率 步骤中， 计算 航空发动机整机寿命期间的故障率 λ为： 式中： TBF—航空发动机整机平均故障间隔时间。 3.如权利要求1所述的航空发动机提前 换发率的预计方法， 其特 征在于， 在所述确定航空发动机整机基层级条件下可修复故障概率步骤中， 主要分为如下步 骤： a)通过发动机修复性维修任务分析， 确定基层级修复性维修项目及维修单 元； b)通过可靠性分配及预计， 确定第i项维修单 元的故障率 λi； c)通过维修单元的故障模式影响及危害性分析(FMECA)， 确定第i项维修单元故障模式 及故障模式频 数比； d)通过维修单元的基层级维修方法， 确定第i项维修单元可修复的故障模式及相应的 故障模式频 数比αRij； e)基于第 i项维修单元可修复的故障模式及相应的故障模式频数比， 计算第i项维修单 元的可修复故障概 率 λRi； f)计算航空发动机整机可修复故障概 率 λR。 4.如权利要求3所述的航空发动机提前 换发率的预计方法， 其特 征在于， 所述可修复故障概 率 λRi计算式如下： 式中： λi—航空发动机第i项维修单 元的故障率， i ＝1、 2、 3、 …、 n， n为维修单 元项目数； αRij—航空发动机第i项维修单元、 第j项可修复故障模式的故障模式频数比， j＝1、 2、 3、…、 m， m为维修单 元可修复故障模式的项目数。 5.如权利要求3所述的航空发动机提前 换发率的预计方法， 其特 征在于， 所述计算 航空发动机整机可修复故障概 率 λR计算式如下： 式中：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115481536 A 2λRi—航空发动机第i项维修单 元的可修复故障率， i ＝1、 2、 3、 …、 n， n为维修单 元目数。 6.如权利要求1所述的航空发动机提前 换发率的预计方法， 其特 征在于， 所述确定不考虑换发维修策略时的航空发动机提前换发率步骤为， 计算航空发动机提 前换发率UER R'： UERR′＝1000S( λ‑λR) 式中： S—航空发动机 工作时间与飞行时间的换算系数； λ—航空发动机整机寿命期间的故障率； λR—航空发动机整机可修复故障概 率。 7.如权利要求6所述的航空发动机提前换发率的预计方法， 其特征在于， 对所述航空发 动机工作时间与飞行时间的换算系数的确定， 为： 对于单次任务时间较 短(1至2小时)、 出动 率较高的飞机而言， 换算系数取值范围为1.1＜S≤1.2； 对于单次任务时间较长(2小时以 上)、 出动率较低的飞机而言， 换算系数 取值范围为1＜S≤1.1。 8.如权利要求7 所述的航空发动机提前 换发率的预计方法， 其特 征在于， 所述确定考虑换发 维修决策时的航空发动机提前 换发率步骤， 为以下步骤确定： a)采用基于功能复杂度的平均修复时间分配方法、 确定维修单 元的修复时间Mcti； b)根据飞机对航空发动机的安装拆卸要求确定发动机更 换时间TDA； c)计算采用换发 维修决策时的换发 维修概率PDA： 当： Mcti＞TDA， λRk＝ λRi 式中： λRk—修复时间大于发动机更换时间的维修单元 的可修复故障率， k＝1、 2、 3、 …、 p， p为 修复时间大于发动机更 换时间的维修单 元项目数； λRi—航空发动机第i项维修单元的可修复故障率， i＝1、 2、 3、 …、 n， n为维修单元项目 数； λR—航空发动机整机可修复故障概 率； d)根据飞机典型任务出动架次剖面， 确定规定时间内高强度任务的飞行时间占总飞行 时间的占比PHS； e)计算考虑换发 维修决策时的航空发动机提前 换发率UER R： UERR＝1000S[ λ‑(1‑PDAPHS)λR] 式中： S—航空发动机 工作时间与飞行时间的换算系数； λ—航空发动机整机寿命期间的故障率； λR—航空发动机整机可修复故障概 率； PDA—采用换发 维修决策时的换发 维修概率； PHS—高强度任务的飞行时间占比。 9.如权利要求8所述的航空发动机提前换发率的预计方法， 其特征在于： 所述基于功能权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115481536 A 3