國 瑛 李 偵
(成都飛機設計研究所,四川 成都 610041)
飛機的研制是一項復雜的系統工程,根據型號研制進程和應用標準的深入,常常會發現標準中的某些內容,如果生搬硬套,完全照搬標準,無法滿足研制要求,同時會增加一些不必要的研制經費與周期。
某重點型號飛機是我國自20世紀80年代開始自行研制的先進殲擊機,其技術起點高、研制難度大、協作面廣,與飛機配套的新成品達280多項,用戶方提出實施的標準先進。我所結合型號研制需求,采用剪裁方法,對用戶方提出的相關標準進行了科學、有效的剪裁,形成了型號專用規范,作為型號研制的技術依據,為型號研制奠定了堅實基礎。
在某重點型號飛機研制工作中全面貫徹實施了相關的國標、國軍標、航標、其他行業標準、國外標準和企業標準。據統計全機應用標準多達3 371項,其中:國家標準680項,多為通用基礎類和通用材料類標準,占到國家標準的69%;國家軍用標準399項,飛機設計規范、標準居多,占到國家軍用標準的41%;行業標準1 076項,以通用基礎、飛機設計規范和標準、地面保障、零部件和元器件、材料和工藝工裝類標準居多,占到行業標準的92%;國外標準254項,多為飛機設計標準和規范,占到國外標準的66%;企業標準和型號標準962項,占到實施標準的28.5%。
GJB 150–1986《軍用設備環境試驗方法》系列標準,由于其涉及面寬、技術難度大,投入經費多,因此作為飛機研制重大標準進行貫徹實施。根據實際應用情況,我們對GJB 150–1986進行了剪裁,除 GJB 150.15–1986中第2.2.1加速度試驗量值;GJB 150.17–1986中聲壓級量值;GJB 150.20–1986中第2.2持續時間外,其他技術內容在飛機設計和成品研制中得到全面的貫徹實施。
據統計在252份新成品協議書簽訂中落實了環境試驗項目,有92%以上的成品要求完成高溫、低溫、濕熱、鹽霧、振動、沖擊等6項試驗;有50%~80%的成品要求完成加速度、霉菌、溫度沖擊、溫度–高度、砂塵5項試驗;對安裝在飛機特定部位的成品才要求完成相應的淋雨、炮振、太陽輻射、噪聲、爆炸減壓、爆炸性大氣試驗項目;其它(包括溫度–濕度–高度、浸漬、結冰、防污染等)為要求較少的試驗項目。具體應用情況見表1。

表1 GJB 150應用情況
GJB 151–1986《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求》系列標準,除GJB 151.1–1986標準中第3.2條非關鍵區,第7章表1的UM04,UM05,UM06,第7.4條對民用設備的要求和第8章說明,以及GJB 151.2–1986中第1.1條A1類設備和分系統的分類和第1.2條試驗項目的要求(表2和表3)外,其他技術內容在航電、飛控、電氣系統、地面測試設備和相關的成品研制中得到全面的貫徹實施。
首次在飛機研制中全面貫徹實施了GJB 450–88《裝備研制與生產的可靠性通用大綱》和GJB 312–87《飛機維修品質規范》等標準,以標準為基礎,考慮效費比、工程情況、國內開展可靠性工作的條件和基礎及重要程度等因素,對工作項目進行了剪裁,增加了故障樹分析、可靠性設計準則、熱設計、可靠性驗證等要求。指導和規范了飛機可靠性、維修性工作規劃、可靠性、維修性大綱的編制工作及貫徹實施工作。
將MIL–W–5088K《航空航天器布線》標準融于飛機研制電網設計工作中,參照MIL–W–5088K標準,結合引進的電氣計算機輔助設計程序(ECAD軟件)對MIL–W–5088K標準進行了剪裁。如MIL–W–5088K中規定對長度短于6英寸(15 cm)電線或電纜在圖紙上應有完整的識別編號,允許用一根直線形式表示幾個電路。剪裁為長度大于35 cm電線一律作為跨接線在圖紙上不需要完整的編號,一根直線只能表示一個電路。對于MIL–W–5088K中布線的主要支承間隔不得超過24英寸(≈600 mm)的要求,根據工程研制經驗和實際應用情況,將主支承間距細化確定為(250~300)mm。MIL–W–5088K中相關技術內容在電網設計中得到了充分的應用實施,大大提高了設計質量和效率,加快了研制進度。
飛行品質方面直接貫徹了GJB 185–1986《有人駕駛飛機(固定翼)飛行品質》中的主要內容。如:飛機速度的縱向穩定性,飛機縱向短周期模態特性,荷蘭滾模態特性,單位過載桿力梯度,飛機的滾轉性能要求等。在此基礎上,根據飛機的研制需求,對GJB 185–1986中的部分內容(如第8.3條動態特性、第8.5.1條故障瞬態、第8.6.1條瞬態模態轉換瞬態等)進行剪裁,形成型號專用規范。
飛行控制系統設計方面基本上貫徹了MIL–F–9490D《有人駕駛飛機飛行操縱系統設計、安裝和試驗通用規范》,在故障瞬態和抗電強度指標方面根據研制需要進行了剪裁,形成型號專用規范,以滿足研制要求。
MIL–F–38363B《飛機燃油系統一般要求》是指導某型號飛機燃油系統設計的重要標準,在燃油系統設計中直接采用了MIL–F–38363B大部分內容,僅對MIL–F–38363B中第3.5.2條故障準則;第3.5.3.3條系統及其附件工作壓力、和第3.1.3條空中放油分系統進行了剪裁。
GJB 638–88《飛機Ⅰ、Ⅱ型液壓系統設計、安裝要求》和MIL–H–5400G《飛機液壓系統設計》是指導液壓系統設計的重要標準,在液壓系統設計中直接貫徹了GJB 638–88主要內容,根據型號研制特點和實際要求,對MIL–W–5440G中第3.6.4.1條回油管路中的附件、導管和接頭的設計壓力值;第3.11.28.1條導管壁厚值進行了剪裁,形成型號專用規范,指導和規范研制工作。
環境控制標準方面,研制中對MIL–E–18927E《環境控制系統總要求》的第3.1.6.1條座艙內人員頭部平面的空氣流速;第3.1.6.2.2條供給電子設備的冷卻空氣的濕含量等內容進行剪裁,其他技術內容按標準進行設計,并編制了型號專用規范,有效的保證了系統設計質量。
將標準中的先進科技成果,生產、使用中的成功經驗和管理經驗直接應用于某重點型號飛機研制之中,使工程設計人員把更多的精力致力于專業技術研究和系統優化中,解決了型號研制中的許多技術難點和技術關鍵,有效的減少了技術風險,縮短研制周期。
以標準為基礎,結合型號研制特點,對標準實施合理、有效的剪裁,形成型號專用規范,開創了標準剪裁的先例和典型,解決了以往型號研制中缺專用規范的問題,使整個型號研制工作規范有序,有法可依、有據可查,減少了扯皮推諉現象。
在型號研制的工程圖樣、技術文件中應用標準,在成品技術合同中實施與研制要求密切相關的總體性標準和相關性專業標準,將使用方和總體設計單位提出的實施標準落到實處,解決了以往型號和成品研制工作中標準要求不明確的現象,有效的保證了型號和成品研制及交付質量。
全面系統性的實施標準,對相關的國家標準、國家軍用標準、行業標準、企業標準進行了一次全面的檢查,積累了豐富的素材,為相關標準的制(修)訂提供了技術依據,完善了國家軍用標準體系、航空標準體系,使有關標準更加完善配套。
GJB 450、GJB 1391、GJB/Z 35、GJB/Z 299A、GJB 368A等標準的貫徹和剪裁,使設計人員通過可靠性分析,在設計上采取有效措施,提高了某型號飛機固有可靠性,使電子產品可靠性水平提高40%以上,成品故障率明顯降低,與其他型號相比,元器件發生的故障占全部故障的百分比從40%降到10%以下,有效的保證了型號研制質量。
在飛行控制系統設計中,直接采用了GJB 185《有人駕駛飛機(固定翼)飛行品質》,為飛行控制系統研制和保證飛機安全飛行奠定了基礎。
在航空電子系統設計中,將MIL–STD–1553B、MIL–STD–1750等一系列先進的標準直接應用于系統設計,有效的保證了型號研制質量、降低了研制風險。按照美國MIL–STD–1553B《飛機內部指令/響應式多路傳輸數據總線》,采用了MBI(1553B多路總線接口板)模塊在系統綜合試驗中一次通過,節省了研制周期,提高了工作效率。
全機電網設計中,線束穿油箱是設計遇到的新課題,研究貫徹美國軍用標準MIL–W–5088K為設計確定方案和解決這一新課題提供了依據。
采用HB 5966~HB6075 無擴口組合導管連接件比以往飛機采用的擴口導管連接件可提高壽命10倍,大大節省了導管連接件重量;采用搖擺鎖栓標準件,使設備拆卸速度提高30倍、口蓋連接使用多頭快卸螺栓,即可防止螺栓脫落,產生多余物,大大提高了飛機維修性。
為了達到飛機研制和使用要求,在飛機結構設計的疲勞關鍵部位采用了MJ螺紋連接件等56項先進的國家軍用標準,與普通螺紋連接件標準比可提高疲勞壽命3~5倍。
總之,標準、規范在某重點型號研制中的應用,對飛機總體、結構、系統、機載軟件、成品、大型試驗設施、地面檢測設備等研制工作提供了指導和技術支撐。根據實際研制需求,創新地開展標準剪裁及其應用工作,不但提高了飛機研制技術和管理水平,減少了研制風險,縮短了研制周期,確保了型號研制成功,更重要的是造就了一批熟悉標準、掌握標準、應用標準的隊伍,提升了我所的綜合實力,為后續新型武器裝備的立項、研制打下了堅實的基礎。