军事飞行活动是一项复杂的系统工程，具有高风险的特点，风险管理也成为飞行活动的重要内容之一。飞行安全风险管理过程包括风险识别、风险分析、风险评价和风险应对等活动，它通过考虑不确定性及其对安全的影响，为飞行活动的开展和决策以及有效应对各类突发事件提供支持。虽然飞行安全风险管理在长期的实践中得到了发展，但目前关于风险识别、风险评价、风险应对等关键步骤仍缺乏一般性的科学方法，从而导致风险管理在实践层面难以有效实施。针对上述难题，提出了综合运用bow tie模型、简化的风险评价矩阵和 上限为三法则的飞行安全风险管理模型。
首先，建立了基于bow tie模型的飞行安全风险分析方法。在众多的风险分析方法中，事故树分析和事件树分析技术在控制逻辑和操作标准上由于易于把握而被广泛使用。事件树与故障树相结合就产生了bow tie分析技术，也称蝴蝶结模型。在分析bow tie模型中危险源、顶事件、控制措施、升级因素及其控制措施等要素构成的基础上，给出运用bow tie模型进行飞行安全风险分析的步骤，该方法通过在危险源和事件后果之间建立事件链，利用图示方法表达不安全事件的产生机理和预防措施，能够有效对不安全事件发生的原因、后果以及屏障建立是否充足提供一个可视化的分析。由于能够将各类预防措施与任务、程序、相关人员联系起来，清楚地表达危险源如何被有效管理，因而蝴蝶结模型便于相关人员理解如何有效管理危险源，既简单实用，又为后续风险评价的实施奠定了基础。
第二，建立了基于简化风险评价矩阵的飞行安全风险评价方法。现有的各类风险评价方法多数由于缺乏历史数据或过于复杂，因此在实际应用方面具有很大的局限性。人们总是想在理想的情况下做出最有判断力的决策，实际情况下多数是不可能实现的。本文从系统的角度出发，在充分运用飞行员历史经验知识的基础上，借助简化的风险评价矩阵即可得到不安全事件的安全风险等级。该矩阵综合考虑风险的可能性和严重性两个维度，在缺乏客观数据以及时间有限的情况下，仅凭飞行员的主观判断就能将不安全事件的风险等级划分为红、 黄、绿三个层次。借助交通信号灯关于红灯停、绿灯行、黄灯亮了等一等的交通规则，飞行员可针对三个风险等级灵活做出风险应对的决策，既确保风险评价能在日常飞行活动中有效实施，又使得凭经验决策成为可能。
第三，针对面临多个黄色等级风险事件难以决策的问题，提出了用于风险应对的上限为三法则。由于不确定性的存在，飞行员在面临一个或多个黄色等级风险事件时，往往面临是继续飞行还是终止飞行的困境。为了既能避免飞行事故，又能避免因过分小心而取消行动，本文假设风险事件为服从Possion分布的小概率事件，通过严密的数学证明可得到如下结论:若要有至少95%的把握不发生飞行事故，则小概率风险事件的发生次数至多为30上述结论简称为上限为三法则，该法则揭示了风险决策的关键在于理性把握风险累积的程度。它通过运用出现三个黄色等级风险事件，就要规避此次飞行活动的原则，提高了风险决策的操作性。同时，对上限为三法则的应用范围进行了界定。
最后，给出了具有任务背景的军事飞行安全风险管理实例。在系统识别人、机、环境、管理和任务五个方面风险事件的基础上，运用基于bow tie模型的分析方法可协助飞行员充分理解风险的前因后果，从而为风险评价奠定基础。然后，运用简化的风险评价矩阵可使飞行员在缺乏客观数据的情况下根据历史经验即可对多个风险事件进行定性评价。最后，通过运用包括上限为三法则在内的决策准则可进行有效的风险应对。实例研究表明基于综合集成的军事飞行安全风险管理模型能够把经验知识、历史数据和计算机技术结合起来，便于飞行员从多方面的定性认识上升到定量认识，从而有效提高飞行安全风险管理的操作性和灵活性