国产民机航电测试保障技术浅析与发展建议

吕文涛 蒋武林

0引言

随着电子技术的发展，航电系统在飞机整机中的重要性飞速提升。据统计，近年来航电系统在飞机出厂成本中的比例直线上升，航电系统研发成本已占飞机研制总成本的近30%，并保持着持续扩大的趋势。党中央、国务院在“十三五”期间全面启动实施航空发动机和燃气轮机重大专项，国产民机航电系统在此历史机遇下，得到了飞速发展。以中电科航电、昂际航电为首的国内主要航电系统供应商，陆续推出了一系列以C919为平台的民机航电系统，其技术先进性在国际航空领域亦位列前茅。然而，要保证国产民机航电系统产业化、规模化均衡发展，要构建持续、稳定、健康的民机航电产业链，航空业依然任重而道远。

测试保障作为民机航电产业链至关重要的一环，贯穿航空电子设备“研发—制造—运营”的全寿命周期，提升与发展民机航电测试保障技术，是提升我国民机航电行业竞争力的关键工作。

本文分析我国民机航电测试保障技术现状和存在的问题，并通过分析国际民航业内先进的测试保障技术，同时结合我国现有国情，对我国民机航电测试保障技术的发展提出了一些发展建议。

1 国产民机航电测试保障需求

1.1 测试保障的标准化需求

自20世纪90年代开始，我国民航事业迎来了飞速发展时期，机队数量、航线数量、运营商数量每年都在快速递增。与此同时，自“十三五”开始，我国国产民机事业也得到了长足发展，在此期间，ARJ21飞机投入运营，C919飞机和AG600飞机成功首飞，MA700飞机也完成了关键设计工作。随着各型民机项目的开展，民机航电产业已从解决有无的起步阶段进入到了布局民机航电产业全局发展的新阶段。但是，在很长一段时间里，我国对民机测试保障领域的标准化建设还未能引起重视。究其原因，主要有两点：一方面由于我国民航所运营的飞机主要以空客系列和波音系列等国外飞机为主，对于这些国外飞机的测试保障需求，在国际上已经形成多套标准，支撑其测试保障的标准化工作；另一方面，我国民机事业才处于起步阶段，各大主机单位和航电系统供应商更关注于航空器主体以及民机航电系统自身功能和性能的实现。

纵观国际民航行业的发展史，标准化建设是稳定和提高产品、工程和服务的质量，提升競争力的重要途径。时值国产民机航电事业关键阶段，民机航电测试保障标准化建设迫在眉睫。

1.2 测试保障的体系建设需求

长期以来，我国的航空测试保障都处于任务驱动模式，未根据民机航电设备全寿命周期测试需求进行整体规划，总是等到出现故障或事故后，将测试作为排故或诊断手段，未利用先进的测试技术作为民机航电设备健康管理的一种有效途径，直接导致了我国民机航电设备在运营阶段缺乏与国际同类产品相竞争的能力。

我国的民机航电测试保障，亟需自顶向下从民机航电设备全寿命周期的测试需求出发，夯实构成民机航电测试保障体系的“人”“机”“料”“法”“环”五个要素，提升我国民机航电设备产品的综合竞争力。

2 国产民机航电测试保障技术现状

2.1 基础测试保障技术薄弱

先进的民机航电测试保障技术离不开先进的基础测试保障技术支撑。自“十三五”以来，我国基础测试保障技术通过引进、吸收、再创造的思路，已逐步走出了一条自主研发的道路，以中电科仪器仪表公司为代表的民族企业，在多项国家重点重大的航天航空型号项目中，提供了一系列国产化测试仪器，但同时，我们也深刻意识到，要想突破国外技术封锁，实现我国基础测试保障技术与国际先进基础测试保障技术的接轨，还有很长一段路要走。

民机航电测试保障技术是建立在航空检测技术、航空信号激励技术及航空电源技术基础之上。而我国当下在航空检测技术、航空信号激励技术及航空电源技术方面还非常薄弱，很多时候我国的民机航电测试保障系统还需要依托国外基础测试保障技术，这极大制约着我国民机航电测试保障技术的发展。

2.2 测试保障设备“三化”水平低

我国民机航电测试保障设备“三化”（标准化、系列化、通用化）水平同国际先进国家相比还非常低，这在未来将直接制约我国民机在国际民航市场的推广。目前我国标准化、系列化、通用化航电测试保障设备，主要的研发主体还是以MRO为主，各大MRO（如成都华太、广州航新等）因自身维修业务需要，依据国际相关行业标准进行航电测试保障设备开发，其服务对象还是以当前国际主流民航运输飞机（如波音、空客）相关机型的航电设备为主，如图1所示。

我国民机航电测试保障设备“三化”水平低，导致了我国民机航电测试保障设备费效低下。国外相关机构研究表明，使用“三化”测试保障设备与传统工厂维修相比，平均维修周期可由30天缩短到8天，航材备件降低3倍，而传统的工厂维修无法正确故障定位率达40%，同时传统工厂维修导致直接的运输成本也大大增加，如图2所示。这将使得我国民机运营成本居高不下，直接使得国产飞机在国际民航领域的产品竞争力匮乏。

3 国产民机航电测试保障发展建议

通过对国内及国际民机航电测试保障领域的情况分析，结合我国实际国情，现对国产民机航电测试保障发展提出以下建议。

3.1 借鉴国外先进的民航测试保障技术

针对波音飞机的航电系统，Teradyne公司研制的Spectrum CTS通用型测试保障设备，如图3所示，可实现波音737、747、757、767、777飞机航电设备全面检测诊断，该设备广泛应用于全球民航领域，实现了波音飞机航电系统在全球范围内的测试保障能力。

法国欧宇航公司（现为Spherea）研制的ATEC系列自动测试设备，采用了国际通用的总线结构和标准体系，并展现了良好的标准性、通用性和开放性，用于实现空客A320～A380飞机和波音飞机航电设备全面检测诊断，作为目前世界上最为通行的航空自动测试设备，被广泛部署于全球各国航空公司、MRO厂商、设备制造商，为空客飞机和波音飞机航电系统提供全面的测试保障服务。

纵观我国民机航电测试保障领域，并没有符合“三化”要求的测试保障设备为我国的民机航电系统提供相应的测试保障服务。学习国际先进航电测试保障设备架构，是快速提升我国民机航电测试保障能力的必经之路。

3.2 推进民机航电全寿命周期测试保障规划

测试保障任务，贯穿民机航电“研发—制造—运营”的全寿命周期，统筹规划民机航电全寿命周期测试保障工作，是民机航电设计符合性和制造符合性的重要保证。

当前国际各大航空测试保障服务供应商已经开始开展民机航电全寿命周期持续测试保障技术研究，这将改善原来航电研发、制造、运营分阶段的测试保障服务理念，转而实现航电的全寿命周期持续测试保障需求。以Spherea的研究成果为例，其研发的ATEC Dyna应用于航电系统的研发生产阶段，而在ATEC Dyna上开发的TPS（测试程序集）可以持续应用在运营维护阶段的ATEC 7系列之上，如图4所示，完成航电系统的全寿命周期持续测试保障任务。

3.3 鼓励并引导MRO开展测试保障技术研究

MRO作为机载设备全寿命周期运营阶段重要参与者，掌握了机载设备测试、维修、保障的相关专业技术、手段和装备，这些都是MRO在民机航电国产化、民机航电测试保障技术研究中发挥重要作用的有利条件。因此应鼓励并引导MRO做到以下两点：

1）结合企业自身能力，依托自身优势，采用逆向工程手段，参与民机航电测试保障设备的研发工作；

2）结合丰富的测试、维修和保障经验，协助各研究单位开展民机航电测试性、维修性和保障性的技术研究和标准制定。

参考文献

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