研制批民用飞机单架机设计构型偏离评估方法研究

王敏　贺璐

【摘 要】本文对研制批民用飞机单架机设计构型偏离评估方法进行了研究，分析了研制批民用飞机的单架机设计构型偏离产生的原因和评估意义，并给出了完整的评估流程和每个环节上的评估要求。

【关键词】设计构型偏离；研制批；偏离评估

0 引言

民用飞机项目最终取得商业成功非常关键的前提之一就是飞机能够取得型号合格证（即TC证）[1]。“型号设计构型”即与型号合格证所对应的该型别飞机设计状态的定义和表述[2]。

需要注意的是，在民用飞机研制过程中，单架机设计构型偏离是客观存在的，特别是由于研制批飞机的特殊性，即预投产开始时间比较早，而型号设计构型在全面试制阶段和试飞取证阶段还处于不断更新的状态，有些设计更改不在研制批飞机上实施贯彻，因此研制批飛机的单架机设计构型与型号设计构型产生了偏离。相对于批产飞机来说，研制批飞机的单机设计构型偏离数量更多且影响更复杂，本文从某民用飞机项目型号经验出发，分析了如何进行研制批飞机的单架机设计构型偏离评估。

1 什么是“单架机设计构型”和“单架机设计构型偏离”

“单架机设计构型”是特定架次飞机在其整个生命周期内的各个时间点上设计状态的定义和表达[2]。在民机实际构型管理活动中，由于型号构型是较为抽象的概念，一般不能和某一架次具体飞机的构型完全对应，因此不能直接指导一架次具体飞机的设计、制造、采购、试验、维修、营运等活动，因此需要定义“单机设计构型”来解决这个问题[2]。

而“单架机设计构型偏离”就是指 “单架机设计构型”相对于“型号设计构型”的差异。研制阶段的各架试验试飞机与型号设计构型之间均存在明显的构型差异，这种构型差异包括设计构型差异和制造构型差异，本文中主要论述的是设计构型差异。

2 研制批飞机单架机设计构型偏离的产生原因和评估意义

2.1 偏离产生的原因

除掉管理或人工出错等原因，产生单架机设计构型偏离的主要原因包括[3]：

（1）研制批的每一架试验试飞机都承担着特定的验证任务，因此对构型状态的要求不尽相同。

（2）受研制进度和经费的限制，通常不会要求每一架试验试飞机全部用真实的取证构型，而往往重点关注需要验证考核的部分，其他的部分可能使用假件、或已经生产出来的与最终构型有些差异的零组件。

（3）由于认识有限以及相关技术的不成熟，在型号研制过程中存在大量的设计更改。而设计更改贯彻和落实的情况会受到已经投产/ 已经生产出来的零组件的限制，当已经生产出来的零组件无法贯彻而设计更改从后续的某个架次开始落实时，设计构型差异就随之出现了。

2.2 偏离的评估意义

对于每一架研制批飞机的设计构型偏离，均需要进行清晰地定义和记录，并开展相关的分析和评估。评估目的包括但不限于下列情况：

（1）评估验证活动的有效性，尤其是在开展某些验证试验时，用于分析试验机构型状态与目标构型状态之间的区别和不同，这决定了试验结论的有效与否。

（2）评估单架机的飞行安全，这也是申请人获取飞机特许飞行证的前提之一。

（3）编制单架机限制，编制单架机补充操作程序，并按需编制单架机适用的手册。

3 研制批飞机单架机设计构型偏离评估流程

单架机设计构型偏离评估流程如下：

4 研制批飞机单架机设计构型偏离评估要求

4.1 明确构型表述

确认比对基准，明确型号设计构型和单机设计构型的构型定义。

4.2 清理差异项

将型号设计证构型和单机设计构型定义逐一进行比对，清理有差异的项目，列出差异名称、差异状态。

4.3 梳理差异内容

比对每个差异项，梳理出差异的具体内容。

首先，应判断此差异是否造成产品实物区别。对于无产品实物区别的，通常分为下列几种情况：仅版本件号差异，或仅图面或文字信息完善；或已经通过制造偏离的方式来处理成与型号设计构型完全一致。而对于有产品实物区别的，应分别列出比对构型状态和差异说明。

4.4 追溯差异原因

对于有产品实物区别的差异项，需要对每项差异产生的原因进行追溯，这项工作对于正确判断差异的影响是非常必要的。

4.5 评估差异影响

对于有产品实物区别的差异项，应从下面几个方面给出差异的评估结论：

（1）产品功能性能差异；

（2）对其他系统接口的影响；

（3）有控制和指示差异，包括驾驶舱面板位置和布局、控制开关、显示页面差异等；

（4）告警差异，包括告警信息的触发条件、级别、对应的操作等；

（5）可靠性差异；

（6）维修性差异；

（7）对适航条款要求的符合性；

（8）能否保障飞机安全。如果可以保障，也应给出评估依据。

4.6 给出应对措施

对于上述差异的评估结论，如果需要增加相关工作或限制才能保证飞机安全，应给出需要增加的单机限制、使用注意事项、补充程序、检查工作等。并确认后续是否需要贯彻最新的型号设计构型。

4.7 评估全机累积效应

对于有产品实物区别的差异项，需要对差异的累积效应进行综合评估，应包括对飞机的重量、平衡、性能、结构强度、可靠性、使用特性、外场噪声以及对飞机适航性的影响等。

5 结束语

通过上述内容可以看出，对于研制批飞机来说，单机设计构型偏离的评估是至关重要的。本文给出了研制批飞机单机设计构型偏离的评估流程和评估要求，为研制批飞机安全、顺利运行提供了保障。

【参考文献】

[1]龚文秀，汪超，贺璐.民用飞机单机构型定义研究[J].科技信息，2011，30：383-384.

[2]孟旭，贺璐，龚文秀.民用飞机单机构型定义方法[J].科技信息，2012，08：411.

[3]龚文秀.民用飞机构型差异管理分析.民用飞机设计与研究，2016，01，62：64.

[责任编辑：朱丽娜]endprint