基于大強度試飛經(jīng)驗的民機試飛影響因素分析

劉寒松

摘 要 提高試飛強度是加快試飛進度的直接手段，本文以某型號民機大強度試飛為背景，統(tǒng)計影響試飛的各個因素，對包括試飛計劃、氣象條件、試飛方法和判據(jù)、任務單編制、試飛構(gòu)型管理、試飛故障處理、試飛結(jié)果確認、機組資源等影響較大的主要因素進行了分析，并給出建議，對后續(xù)民機試飛構(gòu)型工作具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞 飛行試驗；試飛計劃；構(gòu)型管理；試飛故障

中圖分類號 V2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）08-0003-01

隨著民機不斷地采用新技術(shù)、新材料和新工藝，并進行系統(tǒng)間的高度集成，民機正變得越來越復雜，隨之而來的是民機試飛周期的不斷增長。現(xiàn)代飛機試飛周期大約是整個飛機研制周期的1/4～1/2[1]。近年比較著名的兩個大型客機A380和B-787試飛周期都是20個月，支線機SSJ-100和CRJ-900試飛周期也分別為19和33個月。

試飛周期的長短直接決定了飛機何時進入市場，對于飛機搶占市場、獲得商業(yè)成功具有重要意義。為發(fā)現(xiàn)對試飛周期影響主要因素，加快試飛進度，某型民用飛機進行了大強度試飛，本文通過大強度試飛的經(jīng)驗，說明影響試飛工作的主要因素，并分析原因和給出建議。

1 大強度試飛介紹

為挖掘某型飛機提高試飛強度的潛力，提高試飛效率和飛行密度提供參考，形成一套大強度試飛的措施和辦法，某型民機進行了某段時間周期的大強度試飛。在大強度試飛期間，規(guī)劃執(zhí)行111架次的試飛，實際完成75架次。已執(zhí)行的75架次中，有效60架次，無效15架次。最終完成規(guī)劃任務量的75%。

大強度試飛期間飛機每個日歷天平均執(zhí)行的架次數(shù)為上一年平均值的3.1倍，為同期其他架次試驗機的1.8倍，試飛強度明顯提高，同時，在此期間，暴露出影響試飛的諸多因素。

2 影響因素分析

試飛科目能否按計劃實施要從3個方面進行考慮，一是試飛科目準備，是否具備開展試飛的條件。二是試飛執(zhí)行，飛行計劃申報后能否真正執(zhí)行。三是試飛執(zhí)行后，確認試飛方法是否正確，結(jié)果是否滿足要求。

根據(jù)大強度試飛期間暴露出來的問題，得出影響試飛的16個因素。根據(jù)各影響因素的后果統(tǒng)計，可將16個因素分為消極因素、積極因素兩類，按影響程度排序后如表1所示。

以上排序僅基于大強度試飛期間各因素影響的統(tǒng)計，與型號整個試飛期間的情況可能有一定差異。本節(jié)對影響程度較大的幾個因素進行進一步分析。

2.1 試飛計劃與氣象條件

大強度試飛實施過程中，影響最大的兩個因素是氣象條件和計劃安排的不合理，而且這兩個因素出現(xiàn)了相互作用的現(xiàn)象。試飛期間的主飛行計劃、備份計劃均安排了大量對風速有較高要求的試飛科目，然而，此段時間試飛外場溫度多變氣流不穩(wěn)定，導致該段時間飛行撤銷較多，降低了計劃執(zhí)行率。

在后續(xù)型號的試飛計劃的編制中，應統(tǒng)籌考慮試飛周期、試飛資源、科目需求、氣象條件需求以及科目本身的邏輯關(guān)系，提高試飛計劃的可行性；在制定試飛備份計劃的過程中，應考慮可能影響主計劃正常執(zhí)行的因素、試飛飛機的構(gòu)型和測試改裝到位情況、氣象條件、試飛機場等相關(guān)因素，以提高計劃的靈活性。

2.2 試飛方法及判據(jù)

大強度試飛任務中的部分科目對試飛方法和試飛技術(shù)要求較高，對設計、課題和機組提出了較高要求。在某科目試飛過程中，由于前期申請人與局方溝通不足，雙方在試飛方法和試飛判據(jù)存在不同的理解，導致部分飛行架次無效。

因此，在后續(xù)試飛中，應該與局方進行積極溝通，在試飛科目執(zhí)行前就試飛構(gòu)型到位、試飛方法和試飛判據(jù)等問題與審查方達成一致。對于高風險或國內(nèi)試飛員無成熟經(jīng)驗的科目，可考慮聘請國外飛行員進行培訓試飛，提高結(jié)果有效性。

2.3 任務單編制

大強度試飛中，在任務單編制中進行了兩方面的優(yōu)化。一方面，通過合理制定每份任務單中的任務量，提高到以往的1.5倍甚至2倍，總試飛架次數(shù)明顯減少；另一方面，在遵循試飛科目前后邏輯順序的前提下，將重量重心相近的試驗點結(jié)合進同一任務單，減少重量重心的調(diào)整次數(shù)。從實際試飛結(jié)果來看，任務單重新編排后效果明顯，僅用了計劃架次數(shù)的44%便完成了計劃試驗點數(shù)的75%。

在后續(xù)型號試飛任務單編制中，應評估包括科目構(gòu)型要求、測試改裝的共通性、科目邏輯順序在內(nèi)的各項試飛需求，通過合并類似需求的方式減少試飛任務量，通過提高單試飛架次各個試飛剖面的利用率，在單架次試飛中完成更多的試驗點[2]。

2.4 試飛構(gòu)型管理

在局方正式簽發(fā)TIA（型號檢查核準書）前，相關(guān)試驗件及其所含的軟硬件構(gòu)型狀態(tài)應接近最終凍結(jié)狀態(tài)，才允許進行相應的試飛科目。但實際上試飛中飛機構(gòu)型不可能完全達到凍結(jié)狀態(tài)，為此，通過對試飛構(gòu)型進行評估，確認科目構(gòu)型要求與飛機實際狀態(tài)的差異對試飛有效性的影響[3]。大強度試飛期間，出現(xiàn)因飛機構(gòu)型更改，導致已編制的試飛構(gòu)型評估報告反復更改的？情況。

CCAR21.33中的要求，“除局方另行批準外，民用航空產(chǎn)品或其零部件……提交局方進行試驗的期間內(nèi)，不得作任何更改。”在后續(xù)型號試飛中，如試飛科目構(gòu)型機上到位，且已完成構(gòu)型評估報告編制或已提交制造符合性聲明，那么試飛完成前應凍結(jié)相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)型。

2.5 試飛故障處理

大強度試飛期間因轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)、發(fā)動機系統(tǒng)等出現(xiàn)試飛故障，導致部分飛行撤銷。因此，在后續(xù)型號試飛中，可考慮采用工程人員航前航后接送飛機的方法，發(fā)現(xiàn)故障后現(xiàn)場立即處理，減少試飛故障的影響。

2.6 試飛結(jié)果確認

試飛完成后，應盡快對試飛結(jié)果進行確認，以確定科目是否需要補飛，相關(guān)的改裝是否可以拆除，科目所占的測試通道是否可以轉(zhuǎn)為它用。

試飛結(jié)果確認的速度，對后續(xù)計劃能否正常進行有直接影響，后續(xù)型號試飛中，應建立相應的結(jié)果確認流程，加快結(jié)果確認。

2.7 機組資源

由于大強度試飛科目集中，試飛強度大，單套機組執(zhí)行任務會給機組帶來較大壓力和疲勞，因此采用雙套機組備份。與此同時，對于同一個試飛科目則應按保持固定機組相對固定，以此保持科目執(zhí)行的連貫性和有效性，對于高風險科目，保持固定機組也可以提高試飛安全性。建議后續(xù)的型號試飛延續(xù)這一做法。

3 結(jié)論

本文對大強度試飛期間對各影響試飛的因素進行了排序，并對試飛計劃、氣象條件、試飛方法和判據(jù)、任務單編制、試飛構(gòu)型管理、試飛故障處理、試飛結(jié)果確認、機組資源等主要因素進行了分析，并給出了建議。某型民機試飛的實踐證明，通過對影響試飛的因素進行管理，能夠大幅提高計劃執(zhí)行率、減少試飛架次、縮短試飛周期。

參考文獻

[1]周自全.現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的飛行試驗[J].北京航空航天大學學報，2003，29（12）：1110-1114.

[2]袁沖，修忠信，田海玲.民用飛機試飛規(guī)劃與管理技術(shù)研究[J].民用飛機設計與研究，2014（3）：1-4.

[3]周亮，等.民用飛機系統(tǒng)級飛行試驗的構(gòu)型評估方法研究[J].航空科學技術(shù)，2012（5）：49-51.