飞行器定型新模式的研究与实践

◎北京宇航系统工程研究所 张浩明等

飞行器定型新模式的研究与实践

◎北京宇航系统工程研究所 张浩明等*

对飞行器定型管理流程、定型工作组织结构、定型文件编制种类进行了优化，对定型工作中常见的问题进行分析，摸索出了一种新型、高效、全过程、全要素的飞行器定型新模式。

航天飞行器设计定型工作是指，相关定型机构对飞行器的指标要求和使用性能进行全面考核，确认其达到批准的研制总要求和规定标准的活动。飞行器具有系统层级多、技术难度大等特点，而定型工作又是整个研制历程中的重点和难点之一。由于飞行器配套单位众多，在规定的时间内有序地完成定型试验、工艺审查、设计定型审查等工作难度极大。

由于以往型号定型工作的有关流程和办法已无法适应当前客户的新要求，为此型号项目创新了定型工作组织架构，制定了定型工作流程，并参照新下发的《产品设计定型文件编制指南》编制了定型文件。

一、定型工作的创新实践

1.制定定型工作流程

以往型号定型流程较为简单，一般在定型试验完成后，直接召开设计定型审查会。这一做法的弊端是，若前期工作未做扎实，将导致定型审查会的效率低下。为提高定型工作的质量和效率，依据用户要求，参照定型工作步骤，同时结合型号特点，制定了新的软硬件定型工作流程。

硬件产品定型工作流程为:设计定型准备→制定工作计划→申请设计定型试验→制定试验大纲→组织试验→工艺考核→申请设计定型→成立审查组→组织审查→审批和审议设计定型→归档。

软件与硬件的固有特点不同，不能完全套用硬件的流程。因此，需要结合型号实际情况确定软件的设计定型工作流程为:开展定型准备→制定工作计划→申请软件测评编制测评大纲→实施测评→审查测评结果→申请设计定型→组织设计定型审查→审批和审议软件设计定型→归档。

2.组织机构

以往型号定型基本依托型号研制队伍，这一做法存在3个方面缺点:一是无法充分发挥专业领域优势;二是定型报告无法顾及用户机关所关注的价值工程和成本分析、质量管理情况、标准化管理等方面内容;三是对于定型组织管理工作缺少统一的指挥决策机构和日常事务协调机构。因此，在原型号队伍基础上成立院级定型工作领导小组，下设定型工作办公室和定型审查组2个机构。中国运载火箭技术研究院下属单位则参照院级定型机构，成立本单位的定型机构。对于二、三、四级定型项目，各承制单位应参照一级定型项目成立相关的定型工作机构。

定型工作领导小组职责：指导定型工作，落实用户对定型工作的要求，对定型工作中的重大问题进行决策。

定型工作领导小组组成：总体院主管院领导、型号“两总”、型号办公室、研究院职能部门以及分系统研究院相关职能部门。分系统研究院、分系统单位、关键单机单位也参照此架构设置。

定型审查组职责：审查定型文件，必要时抽查、测试产品性能。

定型审查组组成：型号“两总”、分系统及单机单位行政和技术负责人、专业领域专家。

定型工作办公室职责：宣贯定型工作有关规定、要求;拟制定型工作相关文件、计划;检查并督促定型工作，对定型过程中出现的问题进行协调。

定型工作办公室组成：主要由型号办公室、职能部门、各分系统(包括分系统院)和各单机单位主管定型的部门组成。

与以往定型工作相比，新定型工作模式将各职能部门也纳入了定型工作队伍，提高了定型工作的完整性，对用户机关所关注的价值工程及成本分析、质量管理、标准化管理方面，以往较为薄弱的地方也能够充分体现出来。

3.定型顺序及文件编制

一是项目定级及定型顺序。

飞行器设计定型实行分级管理，飞行器实行一级定型;分系统、重要单机实行二级定型;分系统所属的主要配套设备等实行三级或四级定型。定型工作采取自下而上(先单机再系统)的顺序逐级定型，成熟一项定型一项。对于飞行器整体则需要等到所有的分系统项目完成后再进行定型。含有软件的单机，要先进行软件定型，再进行硬件定型。

二是编制定型文件。

定型文件是对上游任务书、技术要求的全面回答，是产品定型的依据。对于用户来说，这是装备之前的关键环节，用户极为重视对定型文件的审查。因此，定型文件的质量高低，直接影响到定型工作完成的圆满程度。

国家在2013年颁布了《产品设计定型文件编制指南》，并在2015年开始强制实施运用，该指南对需要提交定型审查会的文件内容和格式进行了规范。作为定型文件编制的重要指导性文件，《产品设计定型文件编制指南》系统全面地对编制定型文件进行了规范，对定型文件需要写明的内容作了简明、扼要的阐述。

二、设计定型常见问题与解决措施

1.定型试验如何借鉴研制试验

在进行产品设计定型时，时常遇到定型试验拟借鉴定型试验的情况，就是将研制试验和定型试验结合起来考核装备的一种试验形式，此时需要确定借鉴的原则，即确定“研定合一”的原则。

研制试验主要目的是为装备总体技术方案和关键技术提供依据，而定型试验主要目的是为装备定型提供依据。由于试验目的的不同，通常情况下，研制试验与定型试验应当分开进行。但考虑到用户装备的特点，对试验周期长、试验成本高、试验条件不可重复的试验项目，研制试验可以与定型试验相结合。但不是所有的试验项目都可以“研定合一”，其应满足3个原则:一是技术状态一致，参加研制试验产品技术状态应与定型技术状态一致;二是指标要求一致，进行研制试验时与定型时的指标要求一致，未发生过变化;三是用户全程参与，试验大纲和报告评审有用户参加，试验全过程有用户全程跟踪监督。

在实际操作过程中，因用户在产品的初样研制过程未全面介入，导致后续定型试验拟借鉴初样阶段的试验有一定的困难，因此在进入工程研制阶段后，凡是拟进行研定合一的试验，均应邀请用户的参与。

2.产品定型状态与参加定型试验的产品状态存在差异

原则上，产品参加定型试验的状态应该与设计定型时的状态一致。但实际上，某些产品因上游或下游接口更改，或是技术状态优化设计，会出现设计定型状态与定型试验状态不一致的问题，这些不一致的地方将成为整个设计定型审查时专家审查的重点。根据状态变化的大小程度，在设计定型时可按以下3种途径开展工作。第一种是产品状态变化较小，经过设计师系统全面的计算、仿真分析，认为不影响定型试验结果的，可不再重新进行定型试验。第二种是产品状态变化一般，经过设计全面的计算、仿真等分析，认为仅影响部分定型试验结果的，可只补充进行部分定型试验。第三种是产品状态变化很大，经过设计全面的计算、仿真等分析，认为分析不足以覆盖定型试验，则将补充进行全部的定型试验甚至飞行试验。

三、实践效果与后续思路

1.实践效果

在汲取以往定型工作经验教训的同时，针对用户的关注点，提出了将职能部门也纳入定型队伍，同时设立了定型工作审查组及定型工作办公室，建立了定型工作组织模式，有效的加强了组织协调力度、提升了定型工作质量，并加快了定型工作的节奏。

依据有关文件，并与用户积极沟通，梳理、绘制了单个项目全过程的定型流程图，并在型号队伍内进行宣讲，使得整个飞行器所有分系统、子系统和单机的设计定型工作能够有序的开展。

与用户做了充分的沟通与交流，在满足用户需求的前提下，同时根据每个项目的特点对项目所需编制的定型文件种类进行了裁剪，以突出重点、提高效率，明确了设计定型的文件种类及文件的内容，大大节省定型工作时间。

通过厘清定型与提前批生产的目的与意义，确定了定型产品状态与提前批生产产品状态分开管控的原则，解决定型产品状态与批生产产品状态出现差异的情况，统一了研制队伍的思想，有力推动了定型和提前批生产工作。

针对定型试验如何借鉴研制试验，确定了“研定合一”试验的原则，确定了定型试验借鉴研制试验的标准，缩短了定型工作周期近半年时间，节省了约1发当量的飞行器产品，节省了大量的定型试验费用开支。

通过对产品设计定型文件编制指南的学习、研究与运用，大大提高了定型文件编制的质量，由于提前关注了审查专家、上下游接口单位及用户所关心的内容，减少了文件编制修改的次数，提高了审查的通过率，节省了时间，提高了定型工作的效率。

2.后续思路

通过2年多的设计定型工作，型号项目队伍积累了大量的定型经验，同时对定型工作的后续改进也有了深入的思考。

一是将定型工作前移。

在产品的研制初期，应当围绕最终完成设计定型的目标，统筹考虑研制与定型试验，试验项目策划应当全面，能够覆盖到产品定型所需完成的试验，同时试验项目策划应当合理，对于“研定合一”性质的试验应当标注出。

在产品研制的每一个阶段都应当对上游下发的任务书负责，即使在转阶段时将问题遗留，也应当制定完成遗留问题的专题计划，迅速解决。

二是充分重视用户在研制与定型中的参与程度。

随着用户对产品使用场景的适用性要求越来越高，用户对定型试验重视程度明显高于以往型号，定型组织机构也日趋健全，用户在定型试验中的主导地位已日渐突出。但由于型号有相当部分的试验从性质上为“研定合一”，而研制阶段并不是所有的试验用户均参与，这就使得某些项目在定型时无法满足“研定合一”的条件，造成重复开展试验。为减轻后续定型的工作量，避免造成不必要的资源浪费，在研制阶段应邀请用户全面参与研制试验。

*其他作者：纪长松（中国运载火箭技术研究院），马琦 、李新兴、罗淞（北京宇航系统工程研究所）