飞机构型管理及其控制技术研究与应用

随着市场环境、客户需求,用户对飞机产品需求的多样化,需要对飞机不断的改进和改型,推动产品系列化发展.技术进步、多厂所异地协同制造的研制模式创新,都对飞机构型控制的准确性、实时性提出了更高的要求. 为了实现对飞机产品各类数据实施全生命周期的完整、准确、系统管理,飞机构型管理是一种行之有效的解决方法.建立一套与飞机产品数字化和PDM实施应用相配套的飞机产品构型管理机制,健全飞机构型管理基础工作,有效管理和控制飞机在其全生命周期中的设计、生产过程是飞机构型管理中极为重要的内容.     

基于项目管理视角的飞机客户化实践

飞机客户化是指对航空公司等客户订购的飞机产品进行构型选择和定义的过程，这需要对飞机客户化的范围和内容、定义载体、工作计划、人员职责、最终交付物、以及潜在的构型变更和风险等进行规划和管控，通过高效的业务流和优良的组织体系进行保障，以提高客户飞机的交付效率，降低延误和计划外成本的风险。因而高效率的客户化过程管控对制造商和客户都非常重要，其可以按照买卖双方约定的交付计划，有节奏的对设计、更改、生产、取证、供应链和库存进行合理安排，确保买卖双方按期保质履行商务合约。通过对飞机客户化要素的分析并结合项目管理的理论和经验，有针对性地论述了国产飞机制造商客户化项目管理的一些实践，以期为促进我国商用飞机产业成功发展提供一些建议。     

飞机产品客户化浅析

民用飞机是特殊商品,不同航空公司以及同一航空公司的不同发展阶段,由于其产品经营理念的差别,几乎每架飞机都是与众不同的,因此飞机产品客户化是航空公司和飞机制造商共同关注的话题。空客公司的民用系列飞机获得了世界的认可,其客户选型工作可以提供很好的参考。通过研究分析空客公司的客户选型相关工作,为我国大型客机客户化设计积累必要的技术储备和参考借鉴,并为我国大型客机产品客户化提出了研究方向。     

以SBOM为核心的在役飞机服务构型旨理数据组织策略

针对在役飞机服务构型管理数据的特点．构建SBOM产品结构的三层模型。并详细介绍了SBOM顶层、构型层、底层产品结构的规划方案,实现在役飞机服务构型数据的有效管理和控制。     

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。     

以SBOM为核心的在役飞机服务构型管理数据组织策略

针对在役飞机服务构型管理数据的特点，构建SBOM产品结构的三层模型，并详细介绍了SBOM顶层、构型层、底层产品结构的规划方案，实现在役飞机服务构型数据的有效管理和控制。     

空中客车致力于为客户提供最好的服务

空中客车公司不仅在中国销售飞机而且为满足航空公司的需求提供客户化服务。这种系列服务贯穿到从飞机交付前到飞机运营的整个过程。今天有280多架空中客车飞机在中国大陆、香港和澳门运营,其中包括中国东方航空公司、中国国际航空公司、中国南方航空公司、四川航空公司、深圳航空公司、澳门航空公司、港龙航空公司、国泰航空公司。在中国,空中客车公司对各航空公司指派客户支援经理和客户支援代表定期拜访客户,了解、分析和评估运营情况,以更好地满足客户的需求。此外,客户服务部还在北京、成都、福州、甘肃、广州、杭州、南京、青岛、上海…     

基于CI-CPN的在役飞机构型数据模型研究

为了对海量的在役飞机构型数据进行有效的组织和管理,提出一种在役飞机维修构型数据管理的混合式产品结构,以此为核心带动在役阶段的构型数据管理工作。以ERJ190飞机为例,给出了基于此模型的产品结构;利用有色Petri网原理建立在役飞机构型数据管理的CI-CPN模型;最后对ERJ190飞机五号肋加强和扰流板改装的构型更改流程进行实例验证,表明提出的CI-CPN模型能够组织管理实例的构型数据更改过程,为解决在役飞机构型数据冗余、混乱,在役与在研构型数据管理脱节等问题提供了可行性方案。     

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。     

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。     

航空发动机需求管理方法研究

为在全生命周期内保证"用户和其他利益攸关者"的需求被充分理解和执行,提出以产品分解结构PBS为基础,构建航空发动机需求管理的瀑布型模型。将复杂的航空发动机需求管理工作模块化,制定以产品符合性为目标的需求管理流程,并以该流程为依托提出航空发动机的需求管理方法。该方法提升了全生命周期内的需求管理能力,为航空发动机产品的成功研制提供了有力保障。     

Aircraft vulnerability modeling and computation methods based on product structure and CATIA

Survivability strengthening/vulnerability reduction designs have become one of the most important design disciplines of military aircraft now. Due to progressiveness and complexity of modern combat aircraft, the existing vulnerability modeling and computation methods cannot meet the current engineering application requirements. Therefore, a vulnerability modeling and computation method based on product structure and CATIA is proposed in sufficient consideration of the design characteristics of modern combat aircraft. This method directly constructs the aircraft vulnerability model by CATIA or the digital model database, and manages all the product components of the vulnerability model via aircraft product structure. Using CAA second development, the detailed operations and computation methods of vulnerability analysis are integrated into CATIA software environment. Comprehensive assessment data and visual kill probability Iso-contours can also be presented, which meet the vulnerability analysis requirements of modern combat aircraft effectively. The intact vulnerability model of one hypothetical aircraft is constructed, and the effects of redundant technology to the aircraft vulnerability are assessed, which validate the engineering practicality of the method.     

Numerical study on flow fields and aerodynamics of tilt rotor aircraft in conversion mode based on embedded grid and actuator model

A method combining rotor actuator disk model and embedded grid technique is presented in this paper, aimed at predicting the flow fields and aerodynamic characteristics of tilt rotor aircraft in conversion mode more efficiently and effectively. In this method, rotor's influence is considered in terms of the momentum it impacts to the fluid around it; transformation matrixes among different coordinate systems are deduced to extend actuator method's utility to conversion mode flow fields' calculation. Meanwhile, an embedded grid system is designed, in which grids generated around fuselage and actuator disk are regarded as background grid and minor grid respectively, and a new method is presented for ‘donor searching' and ‘hole cutting' during grid assembling. Based on the above methods, flow fields of tilt rotor aircraft in conversion mode are simulated, with threedimensional Navier–Stokes equations discretized by a second-order upwind finite-volume scheme and an implicit lower–upper symmetric Gauss–Seidel(LU-SGS) time-stepping scheme. Numerical results demonstrate that the proposed CFD method is very effective in simulating the conversion mode flow fields of tilt rotor aircraft.     

基于适航审查的飞机实验室气候试验质量管控模型

建立并持续优化我国飞机实验室气候试验的质量管控流程和方案,可以满足局方要求和用户需求的 质量审查体系。在构建实验室气候试验质量管理制度的基础上,结合实验室气候试验项目的技术要求和特点, 通过对《航空器型号合格审定程序》相关条款内容及制造符合性检查要求的分析研究,提出一种飞机实验室气 候实验的质量管控模型。经过我国第一项重点民用飞机型号实验室气候试验10个低温科目、3个湿热科目对 试验机3大系统8类结构或分系统进行气候条件下的功能、性能考核,试验项目全寿命周期未出现质量问题, 证明该模型的有效性、充分性和符合性,为局方后续介入型号验证试验审查提供实践支撑,对我国气候实验室 科研技术发展提供质量保障。     

复合材料在商用发动机作动系统中的应用分析

先进飞机及其发动机的需求是复合材料发展的强大推动力。基于复合材料的特点以及在航空中的应用情况,提出了发动机作动系统对复合材料的需求。根据商用发动机作动系统的定义与范围,详细论述了该系统未来发展方向对复合材料的应用需求。通过对比分析复合材料在国内外发动机作动系统中的应用现状,提出了钛基复合材料、Si C复合材料、变形记忆合金复合材料、压电功能复合材料等先进复合材料的应用发展方向,为中国商用发动机作动技术的发展提供相关建议。     

民用飞机产品分类研究

民用飞机承载的零部件种类繁多、数量庞大,需要对飞机产品进行明确的分类,才能建立高效的飞机产品全生命周期技术管控机制。采用系统工程方法识别飞机产品分类相关利益攸关方,在分析总结关键利益攸关方需求的基础上,提出一种适用于民用飞机领域的基于产品来源的产品分类方案以及用以区分定制件和设备的判定准则,实现对民用飞机产品进行统一、规范及多维度的分类和定义,对某型号飞机产品分类案例进行验证。结果表明：基于产品来源的民用飞机分类方案,便于设计人员在实际工作中快速判定产品类别,保证产品分类的准确性和有效性,为民用飞机产品设计和技术管理提供了基础,较好地满足了民用飞机项目应用需求。     

海上雾霾天气下基于能见度的舰载机目视着舰风险评估方法研究

针对雾霾天气对舰载机目视着舰安全性的影响难以量化的问题,利用激光雷达在近海的能见度观测数据,反演海上雾霾天气下飞行员目视着舰的斜程能见度的状况,提出 1种基于能见度指标的目视着舰风险评估方法,将舰载机着舰过程中飞行员频繁的目测压力,转变为舰上数据测量、风险评估和应对措施等程序化工作,将定性的安全分析转变为定量的风险评估和安全指导,谋求在现有着舰控制模式下有效降低飞行员着舰压力,提升指挥引导效率,为低能见度下舰载机目视着舰训练提供理论依据和实践指导。     

航空装备全寿命周期费用多路径管控策略研究

航空装备作为高新技术复杂产品,其经济性设计越来越受到重视。在满足用户需求的前提下,如何控制并尽可能降低全寿命周期费用是航空装备研究的重点。通过对全寿命周期费用管控理论和方法的研究,总结以往航空装备研制中经济性工作的经验和教训,结合我国军工产品经费管理的特点,从思想观念、管理和技术等方面入手,提出一套在设计阶段适合我国航空装备全寿命周期费用多路径管控的策略,并在某型飞机研制中试点应用。结果表明:某型飞机研制费用管控效果较好,验证了该策略的合理性和有效性。     

基于系统工程的飞机系统架构设计过程

随着电子化和集成化程度越来越高,现代飞机系统架构设计中出现越来越多的综合性问题,业界提出了体系性的飞机系统架构设计要求,包括系统工程过程要求、适航条款对架构设计的约束要求、高安全性设计要求等,但缺乏规范的、可落实的飞机系统架构设计过程。针对这个问题,提出了"基于系统工程的飞机系统架构设计过程",并引入了多视角策略(功能视角、逻辑视角、物理视角),针对每个视角,给出了完整的架构设计过程描述和输入输出定义;横跨三个视角,定义了五条设计主线,包括需求主线、架构主线、行为主线、性能主线和安全性分析主线;在多视角的框架下,五条主线上的设计数据可以构成全局性的追溯网络,支持开展各项架构设计分析,并最终支持架构设计质量的提高。