民用飞机验证类试验/试飞中构型差异管理策略研究

在民用飞机研发过程中,构型差异管理是适航验证类试验/试飞过程中进行的必要动作,用以评估当前设计构型能否满足试验/试飞进行的要求以及试验/试飞的适航代表性。从单机设计构型要求、适航验证类试验/试飞要求、型号设计构型、单机设计构型以及实物状态的角度出发,分析了适航验证类试验前后飞机的各类构型差异,并提出了构型差异管理模型。     

民用航空发动机构型差异管理分析

为确保试验结果可支撑产品需求符合性声明,满足适航相关的构型管理要求,依据差异性分析原理,在试验件构型与所 验证的产品构型之间存在差异的情况下,通过差异性分析的方法证明其对试验结果无影响而允许其存在,从而降低制造和试验成 本、缩短研制周期;在设计、试验环节开展构型差异标识、更改控制、审核等专项管控,确保构型差异始终处于可控状态。     

基于模块的民机全面构型管理研究及应用

将基于模块的构型管理方法应用到民机研制过程之中,在型号研制初期综合考虑需求、设计、制造、客户服务、保障、试飞和适航等各方面的要求,按照模块化思想并规划模块和产品结构,提高了模块的可重用性;通过飞机特定构型表记录构型配置信息,实现工程研制和构型管理的分离,建立面向设计与制造协同的构型管理体系,简化了民机研制中的构型管理,清晰、准确地记录了飞机的构型状态,确保了设计与制造的一致性。     

飞机构型管理研究与应用

构型管理是复杂飞机研制过程的必然趋势,是对全生命周期的产品数据的管理。由于因设计、制造、工装的原因以及用户需求的变化,设计更改频繁等特点导致了飞机产品数据管理难度的增加,通过对构型管理研究和应用,实施流程再造、版本管理,保证版本的可跟踪性,实现各构型项的标识、控制、纪实和审核。     

飞机构型管理中的产品结构分解研究

飞机的设计与制造是一项宏大的系统工程,它的研制周期长、技术复杂、研制费用与风险高,并且要求多部门协同参与,同时它也会带来大量的产品数据的管理。借鉴目前欧美飞机制造商普遍采用的模块化设计思想,从构型管理的角度研究了产品结构分解和管理方式,同时结合我国民机发展的特点将产品结构划分为装配结构树、系统结构树和制造结构树。     

飞机图解零件目录的构型源数据

通过对适航规章和成熟机型手册的研究,说明了飞机图解零件目录应反映飞机交付构型和在役飞机构型更改。结合ARJ21飞机型号研制经验,详细说明了交付构型的组成和在役飞机构型更改类型,并指出在单机交机时刻飞机图解零件目录需与交付构型进行对比校核,交付后主制造商需及时跟踪在役飞机构型变化并在客户化手册中落实。     

基于协同研制平台的构型管理技术

利用当前航空企业的信息化环境,建立 Windchill 与 CATIA 之间的构型管理协同研制平台。在此平台上,把设计生成的产品 EBOM 通过 LCA 交互到 Windchill 环境下,实施产品构型管理的各个业务流程。通过对产品结构进行构型标识,构型信息的完善和构型项的划分,生成以构型项为主的构型结构树（CIBOM）。通过协同研制平台启动实施构型的更改管理和控制,并对构型的原始状态和构型的更改状态进行详细的记录和跟踪,以生产实践中产品的生产和装配来验证构型信息的一致性和规范性,在此环境下实现构型管理的各个业务流程的循环,最终实现无纸化构型管理。     

基于主机厂-供应商模式下的民用飞机机载软件构型管理方案研究

机载软件,即安装在飞机上作为飞机型号设计组成部分的软件,其构型管理活动贯穿从研发、集成、试验,到批产直至交付客户整个飞机研制的生命周期。如何对不同架次、不同构型的机载软件进行构型控制,是民用飞机研制和取证过程中的一个重要环节。     

民用飞机研制阶段EWIS构型管理

2007年底FAA发布新的规章修正案,将电气线路互联系统（electrical wiring interconnection system,简称EWIS）的适航要求以独立分部 H分部的形式纳入FAR 25部运输类飞机适航标准,将EWIS提升到飞机的一个重要综合系统来看待,其研制过程需进行系统性的考虑,EWIS的构型管理成为适航取证的重要关键环节。结合EWIS研制特点阐述了EWIS构型管理面临的挑战,分析并研究了EWIS构型管理的类别及关键内容,提出了管理策略建议,对于民用飞机EWIS的研制具有现实指导意义。     

基于构型项目分类的民机系统适航符合性证据体系结构研究

民机型号合格审定程序要求型号申请人通过系统性规划和实施型号研制过程,向局方提出正确、完整和可追溯的适航符合性证据,用"设计保证"确保产品符合适航规章要求。基于系统工程中"双V模型"(ValidationVerification,简称"双V模型")理论,以"研制规划保证回路"和"研制过程回路"为两条核心路径,辨识了证据体系与构型管理、民机系统研制过程及型号合格审定过程之间的接口关系,以飞机、系统和设备层级下的构型项目类型为框架,提出了以"规划保证"、"需求定义"、"逻辑/物理方案实现"、"确认数据"和"验证数据"五个维度构成的符合性证据体系,明确了证据链数据间的传递关系。     

民用飞机气动布局发展演变及其技术影响因素

在民用飞机气动布局发展演变的历程中,技术因素是根本推动力。为了研究未来民机的发展方向、技术需求以及应对策略,在回顾民机气动布局发展历程的基础上,梳理了在现代民机气动布局形成与演变过程中有着重要影响的4大类技术因素:航空发动机、气动设计、结构设计、飞行控制,并且揭示了这些技术因素在民机发展及其气动布局演变中所发挥的作用。结合未来航空运输市场出现的新需求,分析了未来民机的主要发展方向,重点分析了未来非常规布局民机可能采用的翼身融合、双气泡机身、支撑翼以及联结翼等气动布局形式。最后探讨了新技术条件下民用飞机发展在技术方面的需求和挑战,以及未来民用飞机总体设计的技术策略,明确了多学科设计优化是满足未来民机总体设计需求的有效技术途径。     

Process of establishing design requirements and selecting alternative configurations for conceptual design of a VLA

In this study, a process for establishing design requirements and selecting alternative con-figurations for the conceptual phase of aircraft design has been proposed. The proposed process uses system-engineering-based requirement-analysis techniques such as objective tree, analytic hier-archy process, and quality function deployment to establish logical and quantitative standards. Moreover, in order to perform a logical selection of alternative aircraft configurations, it uses advanced decision-making methods such as morphological matrix and technique for order prefer-ence by similarity to the ideal solution. In addition, a preliminary sizing tool has been developed to check the feasibility of the established performance requirements and to evaluate the flight perfor-mance of the selected configurations. The present process has been applied for a two-seater very light aircraft (VLA), resulting in a set of tentative design requirements and two families of VLA configurations: a high-wing configuration and a low-wing configuration. The resulting set of design requirements consists of three categories: customer requirements, certification requirements, and performance requirements. The performance requirements include two mission requirements for the flight range and the endurance by reflecting the customer requirements. The flight performances of the two configuration families were evaluated using the sizing tool developed and the low-wing configuration with conventional tails was selected as the best baseline configuration for the VLA.     

翼身融合民机总体气动技术研究进展与展望

翼身融合（BWB）布局作为下一代亚声速民机主流方案已得到共识，研究步伐正在加快，进入工程应用指日可待。在回顾国内外BWB民机发展历程的基础上，简要阐述了飞翼布局（FW）和BWB布局的差异，明确了BWB概念特征及应用范围。聚焦BWB飞机总体气动设计中的技术挑战和对策，重点论述分析了BWB布局技术瓶颈及设计思想演化，新型结构与重量估算、适航符合性等总体设计问题，气动布局设计原则、高-低速性能协调等气动布局设计问题，飞-发干扰与一体化设计、新型发动机技术应用等飞机-发动机综合集成设计问题，降噪技术及其衍生的设计冲突、考虑噪声指标的总体设计策略等问题。并从技术进展和工程可实现性角度，展望了BWB民机的发展趋势。     

Decision-making of Aircraft Optimum Configuration Utilizing Multidimensional Game Theory

As multi-discipline coupling and components interference often affect the aircraft configuration decision-making and analysis during conceptual design process, this article presents an approach of multidimensional game theory based on aircraft components to deal with this problem. The idea is that the configuration decision-making process is regarded as the game for different disciplines and technologies, and the aircraft components are players. The payoff function with highest total gain means that according to the game protocols and multidimensional theory, the optimal aircraft configuration within the strategy set will be chosen. The decision-making model is applied to conceptual design process of the high altitude long endurance (HALE) unmanned aerial vehicle (UAV) based on the assessment of technological risk. The obtained optimum configuration is quite consistent with the current HALE UAV development trends. Thus, taking into account the coupling and interference factors, the multidimensional gaming model based on aircraft components will be an effective analysis method in the decision-making process of aircraft optimum configuration.     

基于模块的飞机产品结构管理研究

飞机研发是一项大型的系统性工程,传统的飞机产品结构由于零组件数据集包含有二维图纸、三维模型、临时更改单等大量文档且更改较频繁,同时制造、维修等部门在工程数据重构中存在工作量大和转换易脱节等特点,导致产品数据管理异常复杂和困难,效率也较低。为了简化飞机产品结构管理方式,在借鉴国际主流飞机制造商经验的基础上,通过结合模块化理论和全三维设计手段。以某一型号的民用飞机为例,重点从产品结构的组织模式、数据集的构成、产品数据的更改规则对该管理方案进行了阐述。从而保证了构型数据管理的便捷性和准确性,也符合未来飞机产品研发全数字化的发展方向。     

综合模块化航空电子系统构型管理功能设计

构型管理功能是飞机提高安全性的重要功能之一,由于综合模块化航空电子系统的架构特点,其构 型管理功能除了要保证软硬件构型一致外,还需要考虑配置数据。本文分析了DO-297 定义的构型管理功能设 计要求后,针对不同配置数据的功能特点,把构型管理功能划分成配置数据生成、数据加载和兼容性校验三个 步骤,并详细描述了各自的具体设计方案。该整体方案已在项目中成功应用。     

民用飞机供应商构型管理体系审核

构型管理是民用飞机研制成功的重要保证,在以"主制造商-供应商"模式进行的民用飞机研制中,作为主制造商构型管理的重要组成部分,供应商构型管理至关重要。需要确保供应商能够在产品的全生命周期内为产品构型提供持续的控制,以及确保供应商的构型管理工作能够满足主制造商规划的型号设计要求,因此有必要对供应商构型管理体系进行全面的审核。提出了在供应商构型管理体系审核中应关注的主要方面,以确保达到审核目的。     

民机试飞构型管理概述

以民用飞机试飞工作为背景，从民机试飞构型管理的特征和过程出发，论述了试飞构型管理的范围和性质，说明了试飞构型管理本质上属于研制构型管理，由制造商内部控制。并从适航的角度研究了民机试飞构型到位工作的特点及其与试飞计划的关系、给出了试飞构型评估报告编制方法。最后，介绍了试飞构型控制工作的流程，并根据试飞构型管理实践经验，提出了试飞构型控制工作中需关注的重点。对后续民机试飞构型工作具有一定的参考意义。     

构建面向飞机数字化设计的标准化资源库系统

随着三维数字化技术在飞机设计制造领域的广泛应用，企业的标准化工作必须在管理和应用的方式和观念上进行转变。本文对数字化研制中构建包括标准件、材料、基础标准、通用技术要求在内的标准化资源库的需求进行了分析，为使标准化真正纳入飞机数字化研制体系作了理论上的研究和规划。