数据库技术在飞机机身结构零部件库中的应用

杨 旭，刘向尧，龙 虎

(贵州理工学院航空航天工程学院，贵州 贵阳 550003)

0 引言

数据库技术应用十分广泛，在近几年，大数据这一概念被提出，人类正经历着由信息时代到数据时代的改变。

随着计算机的大量普及和航空类企业的快速发展，数据的管理对各种类型的企业发展具有越来越不可替代的作用。飞机机身结构零部件库管理是一项非常复杂的工作。在航空类企业中，对于飞机的可靠性要求非常高，所以对于飞机机身结构零部件管理的容错率很低。就目前来看，相关企业采用Excel或者普通的文本记录对飞机机身结构零部件进行记录、取存等工作，极大的增加由于人工记录所带来的误差、错漏等问题。同样地，飞机零部件管理工作的可靠性也大大降低。

基于这一情况，选用当前得到广泛论据支持的数据库技术，设计一个用户交互性强，便于操作，安全性好的飞机机身结构零部件管理系统对于相关的企业具有工程实践意义。

本文将数据库技术作为理论基础，主要依靠VisualBasic6.0作为该管理系统的前台界面设计软件，Access作为后台数据库储存编辑软件，在机身零部件建模后，根据相应的零部件参数、结合飞机机身结构零部件库管理系统的实际需要开展设计。

1 后台数据库的建立

1.1 零件库设计对象分析

机身是飞机的重要组成部分，也是飞机将各个零部件进行飞机组装的基础，它的主要功用表现在之于其余部件的连接作用，装载人员，大型物品货物，提供飞机的各类电子设备连接[1]。波音737系列是波音公司生产的中程和短程双引擎喷气式飞机。到目前为止已经开发设计了十余个系列的波音737飞机[2]。

波音737专为中短程航线而设计。根据项目启动时间和技术的进步，它被分为了传统的波音737和新一代波音737。波音737-800飞机是我国目前各家航空公司中持有机队最多的飞机，目前占比我国民航客机的34%，民航窄体客机占比47%，相比于最新的波音737-MAX技术的不稳定，各家中小型公司也在积极引进该类成熟机型，由此看来，它也将在我国的民航干线及支线上长期扮演主要的角色[3]。所以，基于波音737-800建立模型，数据库设计更易解决当前数据库管理问题。2018年年底民航窄体客机机队占比如图1所示。

1.2 机身结构整体模型

波音737-800采用半硬壳式机身，机身长度39.5米，机身宽3.76米，机身高4.01米，机身结构整体模型如图2所示，机身主体整体CAD模型飞机中下部预留机翼外置框架，飞机尾部预留尾翼安装位，根据起落架液压助力形式，安排起落架位置[4]。波音737系列飞机按照工艺分离面一般情况下可以大致分为机鼻、机身前段、机身中段、机身后段以及机身尾锥[5]。

图2 机身结构整体模型

1.3 机身主要零部件

机身隔框：波音737-800机身普通框为Z形的板弯件组合体，布置间距根据在机身不同部分可大致给定约在350-500 mm范围，部分机身处需根据机身内部安装需要对其作出调整。波音737-800机身普通框如图3所示。

图3 波音737-800机身普通框

机身桁条：波音737-800机身普通桁条采用了标准的挤压型材，它与机身蒙皮形成一个承重墙，这是波音飞机机身承受传递力矩的主要部件，由于机身在前中后段的截面，以及各截面下的节点不同，长桁的安装间距一般在120-270 mm之间[6]。波音737-800机身普通桁条如图4所示。

图4 波音737-800机身普通桁条

机身蒙皮：波音737-800机身蒙皮主要用来保持飞机的机身部分的气动外形，保护乘员，及机载物品不会受到迎面气流所带来的影响，并保持表面光滑。纵向结构件的壁板以及蒙皮中常用的蜂窝夹层结构。按照材料性质来看，该型号飞机蒙皮主要采用了铝合金，受热影响大的部分则采用了一定量的钛合金板材。波音737-800机身蒙皮如图5所示。

图5 波音737-800机身蒙皮

1.4 零部件参数数据表

机身零部件管理系统需要用户对于相关零部件进行数据的管理，将机身零部件下的机身蒙皮、机身隔框、机身桁条作为设计对象，并对其建立各零部件下的主要参数数据表。并将其作为机身零件库程序设计下的后台数据库。基于Access软件mdb格式，数据表将主要记录各机身零部件的三类主要参数数据，如机身隔框三类主要参数为：框架外圆直径、框架内圆直径，框架开口槽，不同的部件型号下对应的部件参数数据不同，并将部件型号作为主键，该四类字段下的数据类型都为数字。

2 机身零部件库管理系统的实现

2.1 程序逻辑分析

飞机机身零部件数据库程序包含了对零部件信息管理、用户登录、系统主界面等辅助模块，将这主要三部分集成在一起，就可以达成一个相对完整的飞机机身零部件数据库管理系统。

飞机机身零部件数据库系统主要进行对机身零部件下的信息管理，如各零部件对应的参数及模型图，也就是说，直接操作对象为机身零部件。另一方面，在实际生产实践中，我们需要一定的用户对其进行管理操作，因此，设计相关用户登录模块，以保证系统的安全性，防止相关信息外泄，造成不良影响。机身结构对应的零部件肯定不止一种，如第三章所述，机身结构复杂，构造零部件众多，所以在我们对其进行信息化管理时，需要设计一个对应的系统主窗口模块，使更加方面快捷地寻求到对应零部件下的参数信息。基于以上的功能设计，可以得出系统主要的功能需求如下：

(1)用户登录模块：该模块功能为在该系统用户登录模块下，对用户登录信息进行验证，在登录信息用户密码符合条件后，用户可进入下一步操作。

(2)系统主窗口模块：该模块功能主要是将各个零部件管理模块及退出系统的功能集成在一个窗口下，在点击相应按钮时，跳转到该按钮对应窗口。

(3)零部件管理模块：该模块功能主要是飞机机身结构零部件的参数特征管理，包括了零部件数据模块；零部件基本信息管理，如增加、删除、编辑、查询；零部件模型图例模块。系统功能设计逻辑图如图6所示。

图6 系统功能设计逻辑图

2.2 用户登录界面

(1)标题栏：名称 “登录”宋体，小五；控制按钮含有关闭按钮。

(2)工作区：

①Label3，文本“机身零部件数据库管理信息系统”隶书，二号。用于用户登录界面工作区中的标题。

②Frame1，文本“登录”宋体，小五。用于突显用户在何处输入信息。

③Label1，文本“账号”黑体，小四。用于突显右侧为账号输入栏。

④txtUserName。用于用户账号输入。

⑤Label2，文本“密码”黑体，小四。用于突显右侧为密码输入栏。

⑥txtPassword。用于用户密码输入。

⑦cmdOK，文本“确定”宋体，小五。用于确定以进入下一窗口(主窗体)。

⑧cmdCancel，文本“取消”宋体，小五。用于取消当前操作并退出系统。

(3)路径：机身零部件数据库管理.vbp—登录.frm。用户登录模块如图7所示。

2.3 系统主界面

(1)标题栏：名称 “主窗体”宋体，小五；控制按钮含有最大化、最小化、关闭按钮。

图7 用户登录模块

(2)工作区：

使用菜单编辑器，增加四项标题及对应名称。

名称：m1，标题：机身框架管理。用于进入下一机身框架管理窗口。

名称：m2，标题：机身蒙皮管理。用于进入下一机身蒙皮管理窗口。

名称：m3，标题：机身桁条管理。用于进入下一机身桁条管理窗口。

名称：m4，标题：退出系统。用于退出当前系统。

Picture1，用于展示飞机机身模型图片。

(3)路径：机身零部件数据库管理.vbp—Main.frm。系统主界面窗口如图8所示。

图8 系统主界面窗口

2.4 各零部件管理界面

(1)标题栏：名称 “机身‘框架/蒙皮/桁条’管理”宋体，小五；控制按钮含有关闭按钮。在窗体加载时通过ADO接口与Access数据库进行连接。

(2)基本功能

数据库需要完成增加、删除、修改和查询等四大基本功能。后台Access数据表需要通过SQL语言进行操纵，前台Visual Basic 6.0程序通过ADO数据接口，将SQL语句传递给Access数据库进行功能实现。前台Visual Basic 6.0程序界面中有DataGrid控件进行显示。

增加。

con.ConnectionString=机身框架管理.Adodc1.ConnectionString

con.Execute ("Insert into 机身框架数据表 "& _

"Values('"& Text1.Text &"'，'"& Text2.Text &"'，'"& Text3.Text &"'，'"& Text4.Text &"')")

删除。

Adodc1.Recordset.Delete

修改。

con.Execute ("Update 机身框架数据表 Set 框架外圆直径(mm) ='"& Text2.Text &"'，"& _"框架内圆直径(mm) = '"& Text3.Text &"'，框架开口槽W×H(mm) ='"& Text4.Text &"' "& _ "where 部件型号= '"& Text1.Text &"'")

查询。

Adodc1.RecordSource = "Select * from 机身框架数据表 where 部件型号 = '"& txtCondition.Text &"'"

(3)机身框架，机身蒙皮，机身桁条的路径分别为：

机身零部件数据库管理.vbp——机身“框架/蒙皮/桁条”管理.frm。机身框架管理窗口如图9所示。

3 结语

飞机机身零部件管理是一个复杂的工作，如果仅仅依靠相关工作人员，使用传统Excel或文本记录，已难以解决。因为飞机机身零部件各类型号参数过多，工作人员无法根据现有文本或表格记录迅速查询相关零部件。希望本文工作能够作用于相关企业，开拓相关管理的创新性，更好的为其服务。

图9 机身框架管理窗口

本文主要使用VisualBasic6.0作为该管理系统的前台工具，提供操作界面以及代码编写，即用户交互界面；Access作为后台数据库，主要提供各类零部件的相关特征数据库，以及其余需要连接的用户信息；完成飞机机身零部件数据库管理系统的设计。