飛行器定型新模式的研究與實踐

◎北京宇航系統工程研究所 張浩明等

飛行器定型新模式的研究與實踐

◎北京宇航系統工程研究所 張浩明等*

對飛行器定型管理流程、定型工作組織結構、定型文件編制種類進行了優化，對定型工作中常見的問題進行分析，摸索出了一種新型、高效、全過程、全要素的飛行器定型新模式。

航天飛行器設計定型工作是指，相關定型機構對飛行器的指標要求和使用性能進行全面考核，確認其達到批準的研制總要求和規定標準的活動。飛行器具有系統層級多、技術難度大等特點，而定型工作又是整個研制歷程中的重點和難點之一。由于飛行器配套單位眾多，在規定的時間內有序地完成定型試驗、工藝審查、設計定型審查等工作難度極大。

由于以往型號定型工作的有關流程和辦法已無法適應當前客戶的新要求，為此型號項目創新了定型工作組織架構，制定了定型工作流程，并參照新下發的《產品設計定型文件編制指南》編制了定型文件。

一、定型工作的創新實踐

1.制定定型工作流程

以往型號定型流程較為簡單，一般在定型試驗完成后，直接召開設計定型審查會。這一做法的弊端是，若前期工作未做扎實，將導致定型審查會的效率低下。為提高定型工作的質量和效率，依據用戶要求，參照定型工作步驟，同時結合型號特點，制定了新的軟硬件定型工作流程。

硬件產品定型工作流程為:設計定型準備→制定工作計劃→申請設計定型試驗→制定試驗大綱→組織試驗→工藝考核→申請設計定型→成立審查組→組織審查→審批和審議設計定型→歸檔。

軟件與硬件的固有特點不同，不能完全套用硬件的流程。因此，需要結合型號實際情況確定軟件的設計定型工作流程為:開展定型準備→制定工作計劃→申請軟件測評編制測評大綱→實施測評→審查測評結果→申請設計定型→組織設計定型審查→審批和審議軟件設計定型→歸檔。

2.組織機構

以往型號定型基本依托型號研制隊伍，這一做法存在3個方面缺點:一是無法充分發揮專業領域優勢;二是定型報告無法顧及用戶機關所關注的價值工程和成本分析、質量管理情況、標準化管理等方面內容;三是對于定型組織管理工作缺少統一的指揮決策機構和日常事務協調機構。因此，在原型號隊伍基礎上成立院級定型工作領導小組，下設定型工作辦公室和定型審查組2個機構。中國運載火箭技術研究院下屬單位則參照院級定型機構，成立本單位的定型機構。對于二、三、四級定型項目，各承制單位應參照一級定型項目成立相關的定型工作機構。

定型工作領導小組職責：指導定型工作，落實用戶對定型工作的要求，對定型工作中的重大問題進行決策。

定型工作領導小組組成：總體院主管院領導、型號“兩總”、型號辦公室、研究院職能部門以及分系統研究院相關職能部門。分系統研究院、分系統單位、關鍵單機單位也參照此架構設置。

定型審查組職責：審查定型文件，必要時抽查、測試產品性能。

定型審查組組成：型號“兩總”、分系統及單機單位行政和技術負責人、專業領域專家。

定型工作辦公室職責：宣貫定型工作有關規定、要求;擬制定型工作相關文件、計劃;檢查并督促定型工作，對定型過程中出現的問題進行協調。

定型工作辦公室組成：主要由型號辦公室、職能部門、各分系統(包括分系統院)和各單機單位主管定型的部門組成。

與以往定型工作相比，新定型工作模式將各職能部門也納入了定型工作隊伍，提高了定型工作的完整性，對用戶機關所關注的價值工程及成本分析、質量管理、標準化管理方面，以往較為薄弱的地方也能夠充分體現出來。

3.定型順序及文件編制

一是項目定級及定型順序。

飛行器設計定型實行分級管理，飛行器實行一級定型;分系統、重要單機實行二級定型;分系統所屬的主要配套設備等實行三級或四級定型。定型工作采取自下而上(先單機再系統)的順序逐級定型，成熟一項定型一項。對于飛行器整體則需要等到所有的分系統項目完成后再進行定型。含有軟件的單機，要先進行軟件定型，再進行硬件定型。

二是編制定型文件。

定型文件是對上游任務書、技術要求的全面回答，是產品定型的依據。對于用戶來說，這是裝備之前的關鍵環節，用戶極為重視對定型文件的審查。因此，定型文件的質量高低，直接影響到定型工作完成的圓滿程度。

國家在2013年頒布了《產品設計定型文件編制指南》，并在2015年開始強制實施運用，該指南對需要提交定型審查會的文件內容和格式進行了規范。作為定型文件編制的重要指導性文件，《產品設計定型文件編制指南》系統全面地對編制定型文件進行了規范，對定型文件需要寫明的內容作了簡明、扼要的闡述。

二、設計定型常見問題與解決措施

1.定型試驗如何借鑒研制試驗

在進行產品設計定型時，時常遇到定型試驗擬借鑒定型試驗的情況，就是將研制試驗和定型試驗結合起來考核裝備的一種試驗形式，此時需要確定借鑒的原則，即確定“研定合一”的原則。

研制試驗主要目的是為裝備總體技術方案和關鍵技術提供依據，而定型試驗主要目的是為裝備定型提供依據。由于試驗目的的不同，通常情況下，研制試驗與定型試驗應當分開進行。但考慮到用戶裝備的特點，對試驗周期長、試驗成本高、試驗條件不可重復的試驗項目，研制試驗可以與定型試驗相結合。但不是所有的試驗項目都可以“研定合一”，其應滿足3個原則:一是技術狀態一致，參加研制試驗產品技術狀態應與定型技術狀態一致;二是指標要求一致，進行研制試驗時與定型時的指標要求一致，未發生過變化;三是用戶全程參與，試驗大綱和報告評審有用戶參加，試驗全過程有用戶全程跟蹤監督。

在實際操作過程中，因用戶在產品的初樣研制過程未全面介入，導致后續定型試驗擬借鑒初樣階段的試驗有一定的困難，因此在進入工程研制階段后，凡是擬進行研定合一的試驗，均應邀請用戶的參與。

2.產品定型狀態與參加定型試驗的產品狀態存在差異

原則上，產品參加定型試驗的狀態應該與設計定型時的狀態一致。但實際上，某些產品因上游或下游接口更改，或是技術狀態優化設計，會出現設計定型狀態與定型試驗狀態不一致的問題，這些不一致的地方將成為整個設計定型審查時專家審查的重點。根據狀態變化的大小程度，在設計定型時可按以下3種途徑開展工作。第一種是產品狀態變化較小，經過設計師系統全面的計算、仿真分析，認為不影響定型試驗結果的，可不再重新進行定型試驗。第二種是產品狀態變化一般，經過設計全面的計算、仿真等分析，認為僅影響部分定型試驗結果的，可只補充進行部分定型試驗。第三種是產品狀態變化很大，經過設計全面的計算、仿真等分析，認為分析不足以覆蓋定型試驗，則將補充進行全部的定型試驗甚至飛行試驗。

三、實踐效果與后續思路

1.實踐效果

在汲取以往定型工作經驗教訓的同時，針對用戶的關注點，提出了將職能部門也納入定型隊伍，同時設立了定型工作審查組及定型工作辦公室，建立了定型工作組織模式，有效的加強了組織協調力度、提升了定型工作質量，并加快了定型工作的節奏。

依據有關文件，并與用戶積極溝通，梳理、繪制了單個項目全過程的定型流程圖，并在型號隊伍內進行宣講，使得整個飛行器所有分系統、子系統和單機的設計定型工作能夠有序的開展。

與用戶做了充分的溝通與交流，在滿足用戶需求的前提下，同時根據每個項目的特點對項目所需編制的定型文件種類進行了裁剪，以突出重點、提高效率，明確了設計定型的文件種類及文件的內容，大大節省定型工作時間。

通過厘清定型與提前批生產的目的與意義，確定了定型產品狀態與提前批生產產品狀態分開管控的原則，解決定型產品狀態與批生產產品狀態出現差異的情況，統一了研制隊伍的思想，有力推動了定型和提前批生產工作。

針對定型試驗如何借鑒研制試驗，確定了“研定合一”試驗的原則，確定了定型試驗借鑒研制試驗的標準，縮短了定型工作周期近半年時間，節省了約1發當量的飛行器產品，節省了大量的定型試驗費用開支。

通過對產品設計定型文件編制指南的學習、研究與運用，大大提高了定型文件編制的質量，由于提前關注了審查專家、上下游接口單位及用戶所關心的內容，減少了文件編制修改的次數，提高了審查的通過率，節省了時間，提高了定型工作的效率。

2.后續思路

通過2年多的設計定型工作，型號項目隊伍積累了大量的定型經驗，同時對定型工作的后續改進也有了深入的思考。

一是將定型工作前移。

在產品的研制初期，應當圍繞最終完成設計定型的目標，統籌考慮研制與定型試驗，試驗項目策劃應當全面，能夠覆蓋到產品定型所需完成的試驗，同時試驗項目策劃應當合理，對于“研定合一”性質的試驗應當標注出。

在產品研制的每一個階段都應當對上游下發的任務書負責，即使在轉階段時將問題遺留，也應當制定完成遺留問題的專題計劃，迅速解決。

二是充分重視用戶在研制與定型中的參與程度。

隨著用戶對產品使用場景的適用性要求越來越高，用戶對定型試驗重視程度明顯高于以往型號，定型組織機構也日趨健全，用戶在定型試驗中的主導地位已日漸突出。但由于型號有相當部分的試驗從性質上為“研定合一”，而研制階段并不是所有的試驗用戶均參與，這就使得某些項目在定型時無法滿足“研定合一”的條件，造成重復開展試驗。為減輕后續定型的工作量，避免造成不必要的資源浪費，在研制階段應邀請用戶全面參與研制試驗。

*其他作者：紀長松（中國運載火箭技術研究院），馬琦 、李新興、羅淞（北京宇航系統工程研究所）