随着时间、技术的不断发展,机载制冷系统的作用越来越显著,且机载制冷系统的不断更新换代使得其复杂程度也大大提高。机载制冷系统在运行过程中不可避免的会出现故障,为了提高机载制冷系统的可靠性和安全性,很有必要对机载制冷系统的故障进行分析、诊断。本文针对机载制冷系统,采用了故障影响模式及危害性分析(Failure Mode Effects and Criticality Analysis,简称FMECA)和故障树(Fault Tree Analysis,简称FTA)分析方法,并结合Matlab/Simulink仿真平台,对机载制冷系统进行了故障分析,主要工作内容和结论如下:(1)对机载制冷系统原理进行分析,确定系统关键部件及其之间的故障逻辑关系。按照国家军用标准,收集了相关数据;针对换热器、水分离器、活门、传感器、涡轮等制冷系统主要部件进行FMECA分析,制成FMECA表格。(2)在FMECA的基础上,运用FTA方法,建立了各部件和以座舱温度异常、座舱压力异常为顶事件的故障树模型,并对其进行故障树分析,得到了故障排序。分析结果表明,涡轮部件故障是导致座舱温度高于舒适区温度的主要原因,座舱温度低于舒适区温度归因于调节活门故障,而压力传感器故障导致了座舱压力异常。(3)搭建了机载制冷系统的仿真模型,并进行了故障仿真。根据座舱通风温度结合严酷度等级,利用部件效率对系统故障进行定义,为故障仿真提供了故障判据。对不同工况下的机载制冷系统进行仿真计算,得到单一故障时系统各部件出口参数的数据,进而建立了机载制冷系统的故障数据库。通过对各部件出口参数的监测与对比,可以快速找到故障原因和故障模式的排序,这说明以座舱通风温度作为故障判据,利用部件效率来量化不同严酷度下的故障具有可行性。