商用飞机研制需求管理技术研究

飞机作为高度复杂的集成系统,各项设计需求是否均进行了严密的确认过程和准确的验证过程是各项设计是否满足设计需求的最重要的判定依据,目前国内尚未在飞机研制领域引入需求管理工作。本文从飞机研制过程入手,结合目前流行的需求管理工具,提出了一种有利于主制造商-供应商管理模式的商用飞机设计需求管理方案及管理过程。     

飞机顶层需求捕获经验介绍

飞机顶层需求是飞机研制过程的关键环节。长期以来,对飞机研制中的需求捕获和分析工作一直用自然语言定性或定量地描述,主观因素较多。采用系统工程过程思维,对需求捕获经验进行了描述,通过过程控制来保证最终获得的飞机顶层需求文件的完整性、全面性、正确性和可实施性。     

面向民机复杂系统需求管理过程研究

需求是商用飞机研制的基础,并贯穿于整个飞机研制的生命周期。在需求研发团队中建立一套有效的需求管理流程,使捕获、传递和更改需求的过程更规范高效。在飞机研制早期就保证需求的正确性和完整性,这样最终达到节约成本和优化进度的目的,设计出客户想要的飞机。     

民用飞机系统需求确认研究

本文从系统工程的角度和民机设计的要求出发,主要讨论了民用飞机系统开发过程中需求的确认工作.需求相关工作是系统设计的一个起点,对于后续的工作将会产生巨大的影响.为了降低风险和研发成本,在设计之初首先需要做好系统的需求确认工作,保证需求的正确性和完备性,这样才能保证设计实现的正确性,最终实现项目的成功.本文从适航性的角度出发,着重描述了系统需求确认工作的流程和相关的确认方法.希望通过这篇文章能够为高度综合、复杂的飞机系统设计研制提供必要的支持     

系统工程在大型客机运行支持系统研制中的应用综述

将商用飞机系统思想应用于产品运行支持系统研制过程中，从利益攸关方需要定义、功能分析、需求定义和适航约束限制、系统架构定义、接口定义、设计综合、验证确认到运行评审，完整地分析了产品运行支持系统研制的全过程，并给出产品运行支持系统全生命周期过程的模型与定义。该方法可以有效地将大型客机产品运行顶层需求分解至产品研制和运行支持系统研制需求中，并且通过过程集成以及技术集成将运行支持系统研制与飞机研制相结合，从而保证大型客机在满足适航型号合格审定（TC）和航空器评审（AEG）要求的同时，能够满足客户实际运行安全性和经济性需求。     

基于本体和SWRL的飞机线束协同研制知识集成框架及实现

以我国军用飞机线束研制为背景,应用本体技术针对设计与制造的协同方法展开研究。针对飞机线束工程更改频繁的特点,以及不同机型对相同工艺知识共享的需求,总结了研制过程中一致性校验知识、元器件适配知识和制造工艺知识,采用本体模型、SWRL规则工艺知识表达和描述,通过基于规则和约束的本体推理、本体映射等知识管理方法的研究,实现了设计和工艺之间的产品数据一致性验证以及知识集成方法,提高了产品并行研制效率。     

大型飞机零件展开工艺模型设计技术研究与应用

快速准确的飞机零件展开工艺模型设计技术对于缩短大型飞机的研制周期,提高飞机研制性能以及促进现代飞机制造技术的发展具有重要意义。本文介绍了整体壁板展开工艺模型的设计流程及其关键技术,对比了长桁、机身蒙皮和复杂钣金件的传统制造工艺和基于展开工艺模型的制造工艺,并分析了工艺方法演化过程中的一些技术问题。     

主动结构刚度设计法在CJ818飞机设计上的应用研究

在飞机结构设计过程中,相对于结构强度设计而言,结构刚度设计的指标通常不太明确,只是一些定性的指标,而结构刚度设计又在飞机设计过程中占有举足轻重的地位,它将关系到飞机研制的成功与否,直接影响到飞机研制的周期、费用和可靠性。主动结构刚度设计法的应用将有效地缩短研制周期、减少研制费用,提高飞机可靠性。从结构刚度设计的角度出发,分析了CJ818飞机结构刚度设计方面的问题和特点,讨论了以往被动的结构刚度设计理念和方法中存在的问题,以实际工程应用为出发点,提出了主动结构刚度设计的结构设计理念和设计方法,给出了大型客机主动结构刚度设计方案的分析过程。     

飞机项目设计过程质量监视与测量方法研究

飞机项目研制是一个极其复杂的系统工程,其中设计过程是飞机项目研制的关键过程之一。设计过程质量是飞机项目质量的源头,如何开展项目研制设计过程监视与测量活动,提高设计过程能力和设计过程质量,是项目研制人员和质量管理人员一直致力研究的课题。文章以飞机项目研制设计过程质量为研究对象,对飞机项目设计过程存在的主要问题进行了分析。就如何提升飞机项目设计过程能力开展了研究,给出了提升飞机项目设计过程能力的基本途径,提出了飞机项目设计过程监视与测量的方法和应开展的活动,并以设计输入、设计输出、设计评审过程为例,给出了开展过程监视与测量活动应关注的重点及检查表单示例。     

MBD技术在大飞机研制中的应用

大飞机研制MBD技术应用实践表明,MBD技术不仅仅是信息表达方式的改变,更是由于这种改变引起的飞机研制模式的改变。同时,由于三维设计更符合人类的原始创新方式及更进一步的设计信息数学描述等,采用MBD技术还可以研制出更多的设计效能工具,如从基本的设计模板、左右件自动生成到保证上下游设计信息唯一且一致的关联设计等。     

论飞机设计发图

设计发图是飞机设计研制过程中非常重要的一个阶段 ,是涉及飞机几乎所有专业和大批专业设计人员的复杂工程。必须精心计划和组织管理 ,并科学合理地解决与设计发图直接有关的技术问题。     

面向装配的飞机数字化设计技术

本文描述了面向装配的飞机数字化设计理念,为了将装配需求引入到飞机数字化设计中,从不同角度介绍了飞机数字化设计的主要研究内容;并基于MBD技术,分析了装配协调与自动化装配等数字化设计关键技术。对飞机数字化设计具有一定的参考价值。     

数字孪生技术在飞机设计验证中的应用

随着工业4.0技术的发展,数字孪生技术正在不断渗透到工业生产和新产品研发的各个领域,并为新产品研发带来综合性能整体优化、研发成本降低、研制周期缩短等优势,是提升新产品市场竞争力的重要手段。在现代民用飞机研发过程中,从型号需求、初步定义、详细设计、生产试制、试飞取证和运营维护等产品全生命周期内,都可以利用数字孪生技术,实现虚拟和物理的无缝对接,尤其在飞机设计验证方面,更可以做到更优、更广、更快、更省。然而,在我国民用飞机研制项目中,还未形成数字孪生应用体系。本文通过对飞机架构模型设计、多模型构架集成以及模型参数辨识和验证几个方面,对数字孪生技术在飞机设计验证过程中的应用技术进行了探讨。经研究发现,数字孪生技术对飞机型号研制各阶段的设计验证,尤其是集成试验验证提供了重要的指导作用和技术支持,为民用飞机适航验证和运维服务提供了更快、更经济、更强有力的支持与保障。     

飞机总体设计中基于参数的类翼面部件快速统一建模

 在面向对象技术的基础上 ,针对飞机部件自身的特点提出一套基于参数的飞机类翼面部件快速统一建模方法 ,以满足飞机总体设计过程中对建模的需求。该方法通过基准平面统一了所有类翼面部件的描述参数 ,使用很少的参数个数唯一精确地确定了部件的外形。统一参数的使用使多学科、多专业之间共享同一模型空间内的设计模型更为方便 ,综合设计的结果更具有准确性和可信性。从而提高飞机总体设计的质量和效率。     

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。     

基于RFLP模型的飞机复杂系统总装工艺流程设计

从新一代飞机复杂系统的典型特点、飞机研制集成验证需求以及飞机总装工艺流程设计的挑战出发,通过系统工程中验证与评估(Verification&Validation)的方法构建了飞机系统产品设计与工艺设计的统一模型,并进一步提出了使用系统工程RFLP(Requirements–Functional–Logical–Physical,需求–功能–逻辑–物理)模型来支持总装工艺设计的方法,实现了飞机系统间交联设计信息与总装工序工作间的双向传递。对该方法进行初步的案例应用,在工艺早期概念设计阶段论证了其可行性。     

样板设计中曲面展开问题及展开方法研究

在整个飞机的机体结构中,包含了很多曲面结构,有的曲面形状复杂,给模线样板设计带来了不少难题。模线样板是飞机从设计到生产的技术桥梁,是飞机几何尺寸的原始依据,在模线样板的设计中,经常需要进行曲面的展开,曲面展开质量的好坏,直接决定着样板设计的精确性,这里通过对样板设计中遇到的需要进行曲面展开的几个案例进行分析,论述曲面展开常用的方法以及存在的问题,提出解决问题的方法,并验证这些方法的准确性。     

面向可承受性的飞机总体方案评估方法

现代飞机系统的设计日趋复杂,设计周期和研制风险也随之增加。因此,飞机系统的发展模式正由“性能决定设计,设计决定费用”向“性能和费用目标同时决定设计”转变,从而导致面向可承受性设计方法的出现。通过对可承受性定义的研究,在现有结构模型的基础上,讨论了面向可承受性的飞机总体方案评估方法的分析结构模型,并对相关参数的数学表述作了进一步的分析。籍此建立了更接近实际设计发展需求的飞机总体方案评估模型。     

高机动性飞机的飞行特性

描述了作战飞机的设计性能和飞行动态特性，简要概括了战斗机构形的发展情况，随之描述了与在大迎角作机动相关的飞机操纵问题，并论述了在将来的设计中所要考虑的特性，以及发展这些特性目前所做的一些研究活动，重点指出了一个１０年当中的需求；（１）对大迎角下包含有分离气流的飞机空气动力特性的预测方法的改进，（２）研制精确的飞行动态模型，以便支持飞机的设计，研制和作战使用。     

飞机五性一体化协同工作平台框架设计

通过对比国内外可靠性、维修性、测试性、安全性和保障性工作现状,归纳了国内在飞机研制过程中五性一体化的设计特点以及在工程应用方面存在的问题与差距,给出飞机研制过程中开展五性一体化设计的流程和数据、工作及工具接口协同需求,然后对五性一体化协同设计平台进行了初步构想(包括平台建设原则、平台规划和平台建设中需要突破的关键技术等内容),为解决飞机研制过程中五性设计优化、整合及综合权衡以及数据共享等提供技术支持。