現代飛機動力裝置系統研發計劃研究

王敏中航飛機西安飛機分公司

現代飛機動力裝置系統研發計劃研究

王敏
中航飛機西安飛機分公司

現代飛機在研發中規定整個機體與各個部件、系統的驗證過程，不僅是為了保證設計目標能夠準確、詳盡，還是為了體現現代飛機設計集成性與復雜性的特點。依據某國產現代機型的研究經驗，給出現代飛機在研發過程中所注意的一些關鍵問題，并且對每個研制階段動力裝置系統的研發內容進行展開討論。

現代飛機；動力裝置；研發計劃

如今，現代飛機的性能在不斷的提升，飛機的整個制造過程包括組成系統的制造復雜性也隨之有所提升。為了制造出高質量的現代飛機，則需要在項目研發的初期就開始規劃飛機制造的驗證過程來保證設計目標能夠完美實現[1]。

根據我國國產飛機的研究經驗，本文簡略探討了現代飛機動力裝置系統的研究計劃，并且對其進行了簡單討論。

一、動力裝置系統研制階段劃分

飛機整個研制過程一般可分為7個階段，動力裝置是飛機的一個分系統，它的每個階段隨著飛機的研發目標而變化。其基本流程如圖1所示：

圖1　現代飛機/動力裝置產品開發流程

二、動力裝置系統的研發過程和主要工作內容

1.建立項目并對其可行性進行驗證階段

在這個階段，對完成飛機制造項目提出建議以及工程造價的可行性進行討論是其主要任務。飛機項目的建議就是對于某個飛機型號項目的設計、生產方式等內容進行綜合的評估。對于工程造價的可行性論證是指在項目的建議基礎上對于制造飛機過程中所需要的技術、費用以及每個階段的進度進行研究探討。

2.總體方案概念設計階段

此階段主要目的是需要獲得供應商的支持，向他們發出信息征詢書，在與他們進行技術上交流的過程中完成系統方案的建立、論證等工作從而制定出一個初步的計劃。在這一階段主要需要完成以下的工作：（1）完成動力裝置系統的設計文件編制并且對動力裝置的研發進行初步的探討，制定出計劃的雛形；（2）把信息征詢書投遞到供應商一方；（3）供應商收到信息征詢書后，選擇多家供應商前來招標；（4）研究探討出動力裝置系統的研發經費和材料的采購情況，簽訂好動力裝置系統的意向書；（5）設計出動力裝置系統的最終計劃書與技術方案。

3.動力裝置安裝系統初步設計階段

總體方案的設計完成之后將轉入此階段，在這一階段，主要任務是對于飛機制造的需求、基本的構造以及設計方案的初步制定，通過相關軟件來確定系統的設計方案、構造等，并且對其進行功能危害的評估。在這一階段，主要完成以下內容：（1）完成動力裝置系統聯合計劃書工作；（2）完成動力裝置系統的初步計劃數字模型已達到其支持產品數字樣機的設計；（3）編寫出動力裝置系統的初步制造計劃；（4）初步制定出動力裝置系統的合格審定；（5）對于動力裝置系統的維修指標進行初步制定；（6）完成一些其他需求文件的編寫。

初步的設計階段，其評審的系統由PDR（初步設計評審）來完成，在評估過程中需要做到對于動力裝置的技術、設計以及最終的實驗方式等內容進行有效并且全面的審核。

4.對動力裝置系統的初步設計方案進行細化

這一階段的工作內容是把動力裝置系統的初步設計雛形進行補充，在設計過程中遇到的問題進行更進一步的解決以及完善，最終完成設計方案：（1）完成并確認動力裝置安裝系統在制造過程中所需求的全部文稿；（2）制定動力裝置系統的分配基本線與產品標準；（3）完成飛機安全性能設備的設計；（4）繪制動力裝置系統的設計圖紙與制作模型；（5）研究出飛機試飛所需要的一切文件的初稿；（6）確定其審核的基礎計劃并需要獲得相關部門的批準；

5.動力裝置系統全面試制階段

在動力裝置系統供應商試制階段將設備以及設備制造所述要求和詳細的設計基準進行試制，然后完成系統驗證測試的部分。全面試制階段動力裝置系統包括的主要內容有：（1）動力裝置系統試驗件的交付和安裝調試；（2）在地面上完成功能測試，檢查系統的基本功能和性能；（3）對動力裝置測試程序進行更新使其能通過評估；（4）制造和測試計劃的適航性方面提交給相關部門完成合格性檢查的制造；（5）制定完成動力裝置系統首次飛行的報告；（6）試飛員的培訓、飛行手冊、維修手冊等用戶資料的完成。

6.試飛認證階段

這一階段的主要目的是通過試飛試驗來驗證飛機是否符合適航條件。實驗主要有研發試驗以及合格審定試驗。動力裝置系統在試飛過程中出現的問題需要得到解決：（1）對于動力裝置系統進行各項合格審定的試飛；（2）把動力裝置系統的問題進行更進一步的完成；（3）進行試航試驗，并把動力裝置系統符合相關文件規定的實驗結果進行上交。

7.批生產與產業化階段

動力裝置系統按批次生產并且將生產系統進行開發以及向產業化階段發展。還需要收集飛行數據的操作，不斷完善培訓和維護支持系統。

三、結束語

隨著現代飛機性能的不斷提高，飛機研發的集成性和復雜性也不斷提高。為了應對現代飛機的設計特點，項目發展規劃已成為飛機設計的重要方式。動力裝置系統是關鍵的飛機系統，影響著飛機的經濟性、安全性以及可靠性。因此，動力裝置系統發展規劃是飛機設計的重要組成部分。本文給出了飛機動力裝置系統研發的總體規劃，動力裝置系統項目和系統的發展分為可行性研究階段、總體方案論證階段、初步設計階段、詳細設計階段、全面試制階段、試飛認證階段和工業化的生產階段，并把每一階段應做的事項進行了詳細的討論。希望本文可以為現代飛機的動力裝置系統發展提供一些參考。

[1]SAE.ARP4754A，Guidelines for Development of Civil Aircraf?tand Systems[S].

[2]陳嵩祿.飛機設計手冊第13冊：動力裝置系統設計[M].北京：航空工業出版社，2006.