1、引言
故障树分析是开展可靠性、安全性工作的一个重要手段。利用故障树可定性、定量分析系统的可靠性、安全性，指导设计人员有针对性改进产品的设计方案。例如分析系统、设备的失效概率是否满足设计要求，判断薄弱环节等。对于复杂系统系统/产品，构建其故障树模型是一项非常庞大、复杂的工作。一般情况下，对于复杂系统/产品来说，要计算其发生概率、最小割集等，依靠手工计算是不太现实的，需要借助计算机辅助计算。目前国内外相关企业都研制了故障树分析工具。 为验证不同故障树工具的有效性，选择国外R公司的FTA模块，国内研制的PosVim软件的FTA模块进行对比验证。验证的案例使用涡扇喷气支线客机的反推力装置。主要从故障树建模、分析结果、计算速度等方面进行对比。
2、反推力装置简介
涡扇喷气支线客机的反推力装置安装在CF34-10A发动机上，该发动机为GE公司生产的双转子高涵道比分开排气的涡轮风扇发动机，两台发动机呈尾吊式布局，分别安装在飞机后机身两侧，反推力装置作为发动机短舱结构的一部分，安装在发动机短舱后部。当飞机起飞或空中飞行时，反推力装置关闭，反推罩处于收起位置，反推力装置形成发动机风扇气流的喷口，发动机产生正向推力；当飞机着陆时，反推力装置打开，反推罩往后移动，堵住发动机风扇气流喷口，引导发动机风扇气流通过反推力格栅向前排出，产生反向推力，给飞机减速，缩短滑跑距离。反推力装置结构由反推力固定部分和反推力运动部分组成。反推力固定部分包括反推力扭矩盒、导气格栅、悬挂梁和锁扣梁（含运动滑轨）等部分；反推力运动部分为反推力平动整流罩，平动整流罩包含上反推罩和下反推罩两部分，上下反推罩两端分别铰接于悬挂梁和锁扣梁的运动滑轨中，并通过两个锁扣将上下反推罩锁定在一起。
反推力控制与作动系统安装在反推力扭矩盒上，包含4个液压作动筒，作动筒的运动端连接在平动整流罩上，其中两个作动筒连接在上反推罩上，另两个作动筒连接在下反推罩上，由4个液压作动筒共同推动平动整流罩沿滑轨运动，4个液压作动筒由1套柔性同步轴（共3根）串联，使4个液压作动筒运动同步，柔性同步轴两端安装有2个人工驱动装置，用于手动展开反推力装置。4个液压作动筒上有两个安装有作动筒锁（包含指示开关），另外两个安装有位置反馈传感器，4个液压作动筒由发动机全权数字控制器（FADEC）通过1个液压隔离控制阀组件（ICV）、1个方向控制阀组件（DCV）控制。反推力装置滑轨末端安装有1个反推罩锁（反推罩阀），该反推罩锁用于锁定整个反推力平动整流罩，该反推罩锁由发动机接口控制装置（EICU）控制。数据来源【1】
为对比分析国外R公司的FTA模块和国产PosVim软件的故障树分析计算功能、性能，现以该涡扇喷气支线客机的反推力装置为对象，进行故障树分析功能、性能的比较。
3、故障树建模对比
3.1、反推力装置的故障树模型及底事件
根据反推力装置的初步分析，确定以反推力装置非指令打开作为顶事件，建立其故障树模型。故障树模型部分结构如下图所示。
3.2、PosVim软件创建的反推力装置故障树
根据上述反推力装置的故障树模型及底事件基本信息，使用PosVim的故障树分析工具创建故障树模型。所创建的故障树模型如下图。
3.3、R公司FTA软件创建的反推力装置故障树
下图为使用R公司的FTA软件创建的故障树，限于篇幅，仅给出第一层的故障树。
3.4、故障树建模比较
需要说明的是，由于R公司的FTA软件和国内PosVim软件的FTA故障树工具的功能点较多，这里的比较仅对进行本次验证对象——反推力装置的故障树创建涉及的功能进行对比，未进行两个软件的全部功能对比。
4、分析结果对比
分别对这两个软件的FTA计算结果、精度、速度等进行了比较。比较结果如下图所示。
5、总述
本此验证所选择的对象为反推力装置，其故障树复杂度属于中等复杂度的故障树。分别使用R软件的FTA模块、PosVim的FTA模块，建立其故障树模型，并进行顶事件、最小割集计算。通过对比：
（1）建立该反推力装置的故障树模型是最为关键的工作，总体上两个软件建立故障树模型的功能效率接近。相比而言，PosVim采用拖拽、子树复制粘贴、批量设置的方式建立故障树效率更高一些。
（2）从分析计算结果来看，两个软件的分析结果基本一致，包括顶事件发生概率、割集计算等基本一致。没有太大的差别。主要差别在R软件计算主要是5阶内割集计算，PosVim可进行任意阶的割集计算。需要注意的是，随着阶数越大，计算时间需要越长。一般工程上5阶割集可满足需求，除了特殊工程应用外。
通过上述对比，可看出PosVim软件的故障树建模、计算结果精度与国外R公司FTA软件等基本一致。