一种民机四性指标论证辅助系统设计

文/杨林

一种民机四性指标论证辅助系统设计

文/杨林

本文就民用飞机的研制中飞机安全性、可靠性、维修性及测试性（以下简称四性）的指标论证过程，给出了一种论证辅助系统的设计方法。该系统可实现对四性指标数据的管理、关联、搜索、自动匹配等，为四性需求指标论证提供实时的在线数据支持，极大提高指标论证的效率。本文分别对四性指标论证辅助系统功能、架构、及实现等方面进行了阐述。为我国民机研制四性领域的指标论证提供了一种新的思路和方法，极大提升了工作效率。

四性指标 辅助系统

在民机四性（主要包括：安全性、可靠性、维修性及测试性等，以下简称四性）的整个研制周期中，前期的论证工作非常重要。飞机级四性指标的准确性、合理性及完整性，对飞机的综合品质和寿命周期费用具有重大影响，甚至直接影响到飞机项目能否顺利取得成功。四性指标的论证工作的基础是大量的数据，对这些数据的捕获、处理、利用及管理一直是国内民机四性领域的短板。随着国产民机产业的快速发展，飞机四性指标的论证急需突破传统的“手工作坊”式工作模式，运用信息化手段，不断向综合化、自动化及信息化方向发展。

在民机研制过程中，如何正确选择四性指标参数和合理确定四性指标量值，是飞机四性设计任务的开端，合理的四性指标参数不仅能确保飞机安全可靠飞行，还能使飞机在满足系统效能的前提下大大降低使用、维修和保障费用。指标论证的核心在于综合权衡分析，从而提出优化的指标参数组合，而综合权衡分析的基础在于为决策者提供及时全面的数据资料，以及对各类相关数据的分析和处理。

本文正是基于国内民机的发展形势和需要，提出了一种民机四性指标论证的辅助系统的设计方法。该系统可实现对指标论证中涉及的各类分散的、碎片化的数据进行系统化、规范化及一体化管理，给设计人员在论证过程中对于数据查询、检索和利用提供了极大的便利，可有效提升四性指标论证协同工作效率。

表1：指标描述数据项

表2：指标确认检查数据项

图1：民机四性指标论证流程示意图

1 民机四性指论证工作流程

为了确保四性指标的完整性、准确性，需要建立一套严谨细致的论证流程，确保飞机级层面的四性指标是合理的，相关方共同可接受的。民机四性指标论证过程主要分为以下几步：输入整理、指标起草、指标分类、确认检查、检查总结。其流程示意图见图1。

2 民机四性指标论证数据模型

民用飞机四性指标论证工作涉及的数据主要包括：来源数据、描述数据、确认检查数据。具体的数据模型可参见图2。

图2：民机四性指标论证数据模型示意图

指标来源数据包括：市场需求文件、标准和指南（按序分别为国际民航标准、中国民航标准、公司标准、美军标、国军标、各类指南等）、其他机型/制造商的需求文件（如A350、B717等）、以往机型的经验教训等。

指标描述数据的数据项参见表1。

指标确认检查数据的数据项参见表2。

3 四性指标论证辅助系统实现

基于民机四性指标论证流程及数据模型，需对四性指标辅助系统进行开发实现，系统开发编程过程省略，该系统主要包含以下功能：

（1）市场和客户文件管理；

（2）标准和指南数据管理；

（3）其他型号四性指标数据管理；

（4）以往机型经验教训管理；

（5）数据搜索；

（6）指标起草；

（7）指标确认检查；

（8）指标关联数据实时匹配功能；

（9）任务管理；

（10）……

四性指标论证辅助系统逻辑框图参见图3。

4 结束语

图3：民机四性指标论证辅助系统逻辑框图

民机四性指标论证是民用飞机研制工作的重要内容，四性顶层指标一旦有问题，往往会造成失之毫厘，谬以千里的结果，所以必须认真严肃对待。建立辅助软件工具，可极大减轻设计人员数据分析检索工作量，并对全过程进行跟踪记录，提升协同工作效率与质量，为民机四性研制提供了很好的支持，有效促进民机四性水平，使得我国研制的民用飞机在未来的民用航空市场上更具竞争力，有效促进民机产业的发展。如条件允许，本辅助系统还可以跟民机研制过程中其他系统进行对接和数据交换，以发挥其更大的作用，例如与运营数据管理平台对接，实现四性指标验证支持；再例如与型号故障管理数据系统对接，实现设计指标优化和改进支持等。同时本辅助系统还可以进行扩展，在指标论证的基础上建成民机四性指标全寿命周期跟踪及监控系统，为民机四性研制提供全寿命周期的支持。

[1]ARP4754A，Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems.

作者单位 上海飞机设计研究院 上海市 201210