民机试飞标准体系建设初探

2016-12-06 05:16
航空标准化与质量 2016年5期
关键词:民机遥测技术标准

李 林

(中国商飞民用飞机试飞中心,上海 200232)

民机试飞标准体系建设初探

李 林

(中国商飞民用飞机试飞中心,上海 200232)

在分析国内外民机试飞标准现状的基础上,结合民机试飞的业务特点,初步确定了民机试飞标准体系的构建思路、构建原则,建立了标准体系框架,并给出了标准体系的主要内容。

民用飞机;飞行试验;标准体系

飞行试验(简称试飞)是在真实飞行条件下进行科学研究和产品试验的过程[1]。试飞作为民机表明符合适航要求的必要过程,是全面验证飞机研制性能指标和适航要求、检验飞机质量和功能可靠性的重要环节。民机试飞技术复杂、风险密集、周期紧张、投资巨大、协作广泛,因此必须有坚实的标准化工作支撑。从长远和发展考虑, 必须建立健全与民机试飞发展相适应的标准体系。

1 民机试飞标准现状分析

1.1 国外现状

经过众多民机型号的积累,波音、空客等国际先进民机主制造商均建立了完备、开放的公司标准体系,并建立了数以万计的标准库[2]。但在两家公司的标准体系框架中并未见有专门、独立的试飞模块。

本文从IHS标准规范数据库中查询到的与民机试飞直接相关且现行有效的标准比较零散、稀少,表1给出了8条比较有代表性的试飞标准。这些标准来自美国机动车工程师学会(SAE)、英国工程科学数据组织(ESDU)、前苏联国家标准(GOST)、国际电信联盟无线通信委员会(ITU-R),除ITU-R的2条试飞测试相关标准外,其余标准多发布于上世纪80、90年代,对于技术更新快速的民机试飞行业,参考价值比较有限;更多的民机试飞技术要求散见在诸如SAE ARP5288《运输类飞机平显(HUD)系统》、SAE ARP217D《装有环控系统的飞机试验》、SAE ARP1401B《飞机燃油系统和组件的结冰试验》等设计或试验标准中,此处不再赘述。

此外,诸如IRIG106、iNET(integrated Network Enhanced Telemetry,增强遥测集成网络)等遥测标准也已经或正在应用于民机试飞测试工

作中。IRIG106遥测标准是美国靶场司令委员会(RCC)下属机构靶场遥测仪器组(IRIG)指定的遥测标准。以2009版为例,该标准分为10章和15个附录。自上世纪60年代以来,国外试飞遥测大多遵照IRIG106标准,我国现行的遥测标准(GJB 21.2A-1992《遥测标准 多路信号格式》)也基本参照了该标准。随着试飞遥测需求的变化与增长以及无线网络技术的推动,遥测网络系统(TmNS)概念逐步成形,iNET标准作为新一代遥测标准,在航空试飞中得到越来越广泛应用。iNET标准为遥测网络设备供应商提供了一套技术指导文件,以确保在横跨多试验场的试验对象、射频(RF)网络、遥测地面站之间的通信和协同工作能力[3]。

表1 与民机试飞直接相关且现行有效的国外标准

另一方面,适航要求是民机必须遵守的最低要求,而试飞是表明民机适航符合性最重要的手段之一,因此适航规章、咨询通告(AC)、技术标准规定(TSO)、指令(FO)、手册(HM)、职权范围(ToR)等,均可作为民机试飞标准制定的重要依据或参考。表2给出了与运输类飞机试飞相关且现行有效的适航标准。

上述适航文件中,尤以美国联邦航空局(FAA)发布的AC25–7C《运输类飞机合格审定飞行试验指南》对民机试飞技术标准的制定最具参考意义。该咨询通告为运输类飞机合格审定试飞提供了推荐的试飞要求和试飞程序,并减少了与EASA试飞指南的差异。AC25–7C涉及到了与FAR 25部中的与飞行试验相关的大部分条款,虽不具有强制性,但却是民机试飞尤其是合格审定试飞相关技术标准制定最重要的依据[4]。

1.2 国内现状

国内以往的民机研制型号较少,因此现有的试飞标准主要针对军机编写,目前共搜集试飞相关的国家军用标准41项、航空行业标准10项。其中,2014年发布的7份航空行业标准主要是在总结ARJ21-700飞机试飞经验的基础上编制,因此可直接采用;其余44份标准均有或多或少的军机试飞特点,可作为重要参考。

表3中针对民机各系统飞行试验要求的6份标准(除其中序号1、2、3和8),主要从试验目的、试验要求(包括测试要求、保障要求)、试验内容与方法、试验结果与合格判据以及安全措施等方面进行描述,是民机试飞工作开展的重要依据。

与FAA、EASA类似,中国民航局也发布了一系列规范性文件。表4给出了与试飞相关的现行有效的适航文件。

此处以AP-21-AA-2012-33《中国民航试飞员和试飞工程师的职责、程序和培训要求》为例,该程序适用于所有局方试飞员、试飞工程师、试飞委任工程代表,同时建议工业方的试飞员、试飞工程师的培训复训参照此程序相关要求执行。因此,该文件可作为民机试飞培训类标准制定的重要依据。

表2 试飞相关且现行有效的国外适航要求

表3 现行试飞相关航空行业标准

表4 试飞相关且现行有效的国内适航文件

此外,中国民航局发布的234项行业标准中,关于民机维修(例如MH/T 3011.1-2006《民用航空器维修 地面安全 第1部分:民用航空器轮挡》)、场务保障(例如MH/T 4016.1-2007《民用航空气象第1部分:观测和报告》)、安全管理(例如MH/ T 2001-1996《民用航空器飞行事故征候》)等标准可应用民机试飞;还有部分气象相关的国家标准、行业标准,如GB/T 27694-2011《雾的预报等级》、QX/T 114-2010《能见度等级和预报》等,也可应用于试飞气象保障。

2 民机试飞标准体系构建

2.1 构建思路和原则

民机试飞标准体系将以我国航空行业试飞标准体系为基础,以满足民机试飞需求为目标,充分体现民机特色及适航要求,构建科学、系统、协调的标准体系框架,指导民机试飞工作。

民机试飞标准体系的构建将遵循开放性、继承性和先进性原则,根据民机试飞特点,采用统一规划,逐步完善,动态改进地开展民机试飞标准体系实施。

2.2 体系框架

民机试飞标准体系主要基于民机试飞专业技术体系,充分覆盖民机试飞各项技术业务。在体系框架上,主要分为试飞技术基础标准、试飞技术标准、试飞测试与改装标准、试飞保障标准、试飞运行标准等5个专业方向,如图1所示。

2.3 主要内容

2.3.1 试飞技术基础标准主要针对民机试飞用到的术语、缩略语、量的符号、量的单位,试飞技术文件的编号、编制、审签等方面进行规范。本部分标准是其它专业都要使用到的基础标准。

2.3.2 试飞技术标准

主要针对民机试飞要求、试飞方法以及试飞管理及支持技术进行规范,包括如下4类:

a)试飞管理与支持技术标准:主要针对试飞总体规划、试飞工程计划、试飞组织管理、试飞构型管理、试飞安全管理、试飞适航管理以及重量重心管理、虚拟试飞等技术相关标准。

b)飞机总体试飞技术标准:主要针对飞机性能、飞行品质、结构强度、噪声等整机试飞以及功能与可靠性、人为因素、最小机组、出版物验证等综合运行试飞的方法和要求类标准。

c)动力装置试飞技术标准:主要针对飞机动力装置的试飞方法和要求类标准。

d)飞机系统试飞技术标准:主要针对飞控、液压、电气、航电、环控、氧气、燃油、惰化、防火、自动飞行、辅助动力装置等系统的试飞方法和

要求类标准。

图1 民机试飞标准体系框架

2.3.3 试飞测试与改装标准

主要针对试飞测试系统设计与验证、试飞数据处理及管理以及试飞改装工作进行规范,包括如下3类:

a)试飞测试标准:主要包括试飞机载测试、试飞遥测监控、试飞外部参数测试、试飞测试仪器校准、试飞测试系统集成验证等方面的标准。

b)试飞数据处理标准:主要包括试飞数据实时处理和二次处理的相关要求、数据处理方法以及试飞数据管理等标准。

c)试飞改装标准:主要包括试飞改装通用要求、电气改装设计与实施、机械改装设计与实施、试飞传感器安装等方面的标准。

2.3.4 试飞保障标准

主要包括如下2类:

a)机务保障标准:主要包括工艺操作规范、地面安全操作规范、管理规范等。

b)场务保障标准:主要包括航空气象保障、航空管制签派、通信导航监视、场站综合技术等方面的标准。

2.3.5 试飞运行标准

主要包括科研试飞驾驶、生产试飞驾驶、飞行指挥、飞行训练、试飞资质管理及航空卫生等方面的标准规范。

3 结论和建议

目前,我国航空标准化主要围绕军机的研制需求展开,民机试飞标准化基础薄弱,技术储备不足,无法对民机研制、取证及批产交付等试飞工作提供全面技术支撑。除了现有可利用的军民通用标准和民机标准外,尚有大量的民机试飞标准需要制定。因此,构建民机试飞标准体系的任务艰巨。

为保证民机试飞标准体系建设工作高效、有序开展,提出如下建议。

3.1 体系建设需逐步推进,急需先行

民机试飞标准体系建设涉及大量标准的编制,需要大量的研究投入及经验积累,因此标准体系建设需要结合技术现状及应用需求,综合考虑人员、资金、时间等资源匹配性,在此基础上制定科学、合理的标准编制计划,有计划、有重点,分步实施,急需先行。

3.2 围绕适航、对标一流,加强引进吸收

民机研制必须满足适航要求,并与国际接轨。相应地,作为技术基础的民机试飞标准也必须围绕适航、对标一流。一方面,要加强对适航规章尤其是FAA颁布的AC25-7C《运输类飞机合格审定飞行试验指南》等适航文件的消化、吸收,明确“底线标准”;另一方面,要加强交流合作,进一步收集、整理、转化相关国际标准和国外先进标准,同时利用好现有的国标、国军标、行业标准等资源,为民机试飞标准制定提供参考、依据和支持。

3.3 加强标准化的实施和监督

标准化实施与监督工作是一项常态化工作,主要通过标准化工作宣贯培训,标准化实施工作的检查、评估、总结,标准化文件体系的动态维护和外部标准的引进转化等工作形式来推进。为保证标准体系中的标准能够在民机试飞过程中得到良好的应用,需要加强标准化工作的实施、监督,着力提升技术人员的标准化意识,充分发挥标准化对民机试飞工作的支撑、促进作用。

[1]周自全. 飞行试验工程 [M]. 北京:航空工业出版社,2010.

[2]李飞敏,宋海靖,魏新科. 民机功能和可靠性试飞标准体系建设研究 [J]. 航空标准化与质量,2012.

[3]袁炳南,霍朝晖,白效贤. 航空飞行试验遥测标准概况 [J]. 测控技术,2010.

[4]陈晨. 民用飞机飞行试验标准现状及思考 [J].航空标准化与质量,2009.

(编辑:劳边)

V26-65

C

1003-6660(2016)05-0003-04

10.13237/j.cnki.asq.2016.05.001

[收修订稿日期]2016-07-18

猜你喜欢
民机遥测技术标准
前馈复合控制在提高遥测跟踪性能中的应用
浅谈《建筑防烟排烟系统技术标准》的走廊排烟
深海采矿船技术标准的研究与制订
基于Stateflow的民机液压控制逻辑仿真与验证
远程控制式遥测地面站关键技术研究
基于WPF的遥测CAS信息实时监控系统设计开发
自适应模糊PID控制的遥测方舱温度调节方法
民机环控系统压力传感器测试台的设计
《消防法》对消防技术标准及危险品管理适用规范探讨
网络文学IP化的“技术标准”——以《琅琊榜》为例