综合航电系统试飞方案探究

凌宁

摘?要：作为航电系统的发展方向，综合航电系统为全机提供了大型高效的数据传输网络平台，也为交联系统提供了运算存储设备。本文介绍了综合航电系统为了验证其符合FAR 25部相关条款，而提出的试飞方案。

关键词：航电试飞综合航电系统

中图分类号：V212 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0151-01

综合航电系统的设计理念起源于20世纪90年代，美国洛克希德马丁公司和法国达索公司为了发展新型第四代战机，创新的提出了综合航电系统的概念，并在F22、F35和阵风战斗机中得到了应用。综合航电系统作为航电系统的一个发展趋势，2000年以后在波音787，空客A380、A350和国产大型客机上得到了广泛的应用怎么样才能验证综合航电系统符合FAA试航要求成为了大型客机制造商新的研究课题。

1综合航电系统

综合航电系统作为整个航电系统的核心，是一个共享硬件和软件资源的通用处理平台。它主要可以为各航电子系统和与之交联的飞机系统提供集成计算处理能力、网络通信能力和远程数据接口能力[1]。综合航电系统由航电核心处理资源和航电数据网络两部分组成。航电核心处理系统是以航电核心处理资源中的通用处理模块作为数据处理和存储的中心，通过航电数据网络中的数据交换组件和远程数据接口单元实现航电各系统和飞机其它系统的集成交联和数据传输转换。

2设计规范及验证条款

由于综合航电系统交联的系统众多，传输的信号复杂，对于系统的设计、集成和验证应符合AC 20-170，对于综合模块化航电（IMA）系统的开发、验证、集成和批准的指南应满足RTCA DO-297对IMA系统的开发流程的要求[2]。综合航电系统的适航取证必须满足FAR 25.1301（a），FAR 25.1309（a），FAR 25.1431（c） （d）这四个基本条款。

3试验方案

适航取证试验一共分三个步骤，1.系统实验室验证试验；2.机上地功能试验；3.飞行试验。

（1）系统实验室验证试验

实验室试验主要是为了证明系统达到设计预期的要求和目标，并且符合适航条款的要求。试验室验证试验必须建立一个综合航电系统的试验平台，所有的平台组件都与实际安装在飞机上的组件，软件＼硬件的构型达到适航要求。

由于综合航电系统为全机的交联设备提供了一个数据传输的网络和集中运算的功能，所以在整个实验室里对综合航电系统的试验，就不单单对这一单一系统进行测试，而是要结合所交联的各个系统一起。

当完成了相关的准备工作，试验室里对综合航电系统平台的试验就可以完全展开。试验的方法主要依据DO 297（Test4）：

在试验室中测试的结果，预测在地面和飞行试验中的结果；验证IMA系统的资源配置，健康管理，故障恢复的能力；评估当异常情况发生时，综合航电系统的反应；评估一个或多个模块失效对周围模块的影响；解决多功能失效或是异常操作情况下的人为因素问题；高强度辐射场（HIRF）试验；逐一对各与综合航电系统交联的系统进行测试。

对各系统和综合航电系统的单独测试，工作量巨大，也最复杂。只有通过每个系统的单独测试，才能在实验室表明综合航电系统达到了设计的功能和指标。完成了实验室试验，综合航电系统就可以安装在飞机上进行机上地面功能试验。

（2）机上地面功能试验

机上地面试验主要分两个部分，1.系统安装及调试试验；2.系统适航审定符合性验证试验。

系统安装及调试试验，主要是将经过实验室调试的系统设备安装到飞机上，由于改变了试验环境，所以安装后需要调试才能达到系统功能正常工作。其步骤与实验室试验a-g相同。

系统适航航审定符合性验证试验的主要目的是在地面完成将要在飞行试验中的所要验证的各项适航条款的试验，为将要进行的飞行试验准备。

FAR 25.1301a（4），在安装后要系统功能正常。FAR 25.1309a，系统设计必须保证在各种可预期的运行条件下系统能完成预定功能。FAR 25.1431c，设备在工作的同时不受也不对周围的系统产生影响。FAR 25.1431d，电子设备的设计和安装不产生重要负载。

从上面对个条适航条款的验证可以看出，飞机地面试验的主要方法是与交联系统一起，经过长时间的运转，测试综合航电系统的可靠性，安全性和准确性。

（3）飞行试验

综合航电系统的飞行试验主要包括，研发试飞和合格审定试飞两个部分。

研发试飞试验的主要目的是验证综合航电系统设计的各项功能、测试系统的技术性能指标、调整系统参数、发现排除系统设计制造上的故障和缺陷，校正使用维护手册。由于综合航电系统的特殊性，在飞行试验中无法单独安排试飞科目，所以笔者认为，对于综合航电系统的试飞需要结合其它科目一并经行。这就需要在与综合航电系统交联的各个系统试飞中，加入一个验证科目，专门针对测试综合航电系统功能的验证。在研发试飞中，通过综合航电系统对各系统的数据传输和计算功能的支持，来验证综合航电系统达到了设计的功能和指标，并且初步表明符合性验证综合航电系统符合适航条款的要求。

合格审定试飞综合航电系统合格审定试飞试验是为了验证综合航电系统对FAR 25部相关适航条款的符合性，为飞机取得型号合格证提供依据。适航验证试飞阶段从适航验证试飞开始到申请方取到飞机适航试飞项目规定的全部、齐全、有效的试飞数据为止。合格审定试飞，将针对FAR 25.1301（a），FAR 25.1309（a），FAR 25.1431（c）（d）这四个条款对综合航电系统进行验证。合格审定验证方法，结合交联各个系统在合格审定试飞中进行验证，同样是在各交联系统中增加综合航电系统的测试项，每个试验架次，都对综合航电系统进行合格审定验证。综合航电系统验证的结果应达到FAR 25部的条款要求，能为各的系统提供可靠、准确、安全的传输网络和计算功能，即达到了适航当局的要求。根据EASA的审定过程，综合航电系统的验证时间必须大于300h，以此表明系统的稳定性。

4结语

综合航电系统作为现代航电系统的发展趋势，其试飞方法成为了制造商关注的焦点。文章结合了笔者在工作中的研究，总结出了综合航电系统的试飞方案，作为大型客机的研发试飞和合格审定试飞的参考。

参考文献

[1]李昕颖，查振羽，崔德刚，等.综合化航电核心处理系统研究[J].民用飞机设计与研究，2009（S1）.

[2]J.Lewis，L.Rierson.Certification Concerns with Integrated Modular Avionics （IMA） Projects.22nd Digital Avionics Systems Conference （DASC），October 2003.