民用飛機飛行試驗全周期構型管理思路研究

冒宇飛

（中國商用飛機有限責任公司民用飛機試飛中心，上海 201323）

1 研究背景

民用飛機構型管理即在飛機全生命周期內，建立和維護飛機及組成產品的功能和物理特性與產品的需求/設計要求和構型信息之間的一致性的確認與管理過程。但此類管理更多針對飛機產品本身而言，在民機試飛領域未能開展更深入的研究。因此，本文重點針對民用飛機飛行試驗全周期構型管理思路進行研究。

2 現狀和問題

從試飛構型管理工作本身：（1）在組織管理方面，雖然各型號都成立了飛行試驗構型控制團隊（CCT），但對于CCT 管理的范圍、議事原則，輸出物的作用尚沒有明確規定，同時參與公司級CCB 和CCO 的人員缺乏整體團隊的支撐，對于設計更改的評估未能做實。（2）在管理范圍方面，文件管理平臺的數據雜亂，僅有質量流程的上下游關系，在數據內容上沒有關聯。（3）在設計更改評估方面，設計更改影響的評估依據不足，對于更改時間、更改周期無法評估，對受影響科目無法評估，包括科目的有效性和科目的執行時間無法做出明確的判斷。

除了構型管理本身工作之外，還有部分業務工作存在缺陷，需要通過構型管理手段來解決和完善：（1）在試飛需求管理方面，針對捕獲的每條需求，無法在需求落實的過程中體現完整性，并且在設計過程中無法一一映射飛機級、系統級試飛需求的內容。（2）在精細化管理方面，測算長周期研制類項目以及短平快的優化項目，從試飛科目角度出發，要對那些沒有完整策劃的文件，需要建立起以完成試飛科目為導向的試飛文件體系。（3）在試飛規劃方面，我們需要構型發展計劃作為試飛規劃的輸入，但構型發展計劃與試飛科目規劃之間是需要有科目構型需求為媒介的，這在項目前期規劃過程中沒有明確的輸入。（4）在試飛實施方面，試飛科目的V0 報告發布太晚，一般在科目實施前5 ～10天完成編制，再做構型的差異評估，影響科目實施并影響科目整體規劃的工作。

3 研究目標

整體目標：將飛行試驗構型數據結構化，建立全周期的試飛構型管理體系，管好飛行試驗期間飛機構型。

具體分解下來：（1）從納入構型管理的文件角度去升級，擴充到研制的全流程，把各型號的飛行試驗構型控制團隊CCT 的作用發揮出來；（2）從數據結構化的角度去梳理，理清研制流程規定的文件本身內容上下游承接關系，目標從流程中任何一個點都能關聯出一系列的數據鏈。

4 目標分解

按照結構化戰略思維，若想達成目標，要從切分問題開始，因此采用MECE 原則，使用流程法對我們的目標進行切分。

（1）確定全周期試飛工作需要的結構化數據。（2）建立對結構化數據的構型管理機制。（3）探究V0 報告與結構化數據的比對關系。（4）生成標準的科目構型需求矩陣。

目標1、2 旨在升級中心現有的構型管理體系，以應對試飛全周期內技術管理、項目管理的需要，目標3、4 旨在提升中心科目構型管理能力，吃透飛機構型和科目之間的關系，形成技術積累和型號試飛標準，用以指導后續型號。

5 工作設想

5.1 確定全周期試飛工作需要的結構化數據

根據型號研制經驗，結合型號各研制階段所需的數據，初步設想按照以下架構進行規劃。

（1）功能基線：試飛任務分工；（2）分配基線：試飛任務量規劃，試飛要求，試驗試飛科目清單；（3）設計基線：試飛大綱，測試任務書，改裝設計數模；（4）產品基線（用其概念，可以更名為試飛基線）：試飛任務單（狀態點矩陣），科目構型需求V0，測試改裝構型文件。

定義好這些數據范圍后，根據科目清單，建立試驗視圖，定義好試驗視圖的各個節點，在后續文件發布過程中，進行文件關聯掛接。具體形式如圖1 所示。

圖1 試驗視圖

5.2 建立對這些結構化數據的構型管理機制

項目初期成立構型管理組織，發布試飛構型管理大綱，明確項目構型管理的要求，一切涉及基線的更改都需要依托構型管理組織進行決策。

（1）在初步設計階段前：凍結一版功能基線，持續維護功能基線；（2）在詳細設計階段前：凍結一版分配基線，持續維護功能基線，分配基線；（3）在全面試制階段前：凍結一版設計基線，持續維護功能基線、分配基線、設計基線；（4）在試驗試飛階段前：采用實物構型的概念，建立起試飛科目狀態監控機制，實現實時比對基線和實際狀態的情況如圖2 所示。

圖2 全周期構型管理

在確立好基線后，任何變更都需要通過飛行試驗構型控制團隊進行審議決策。整個過程都需要建立一套完整的流程體系，并且作為后續更改落實的依據和輸入。用構型管理的4 個要素分解如下。

（1）構型定義：在各個轉階段評審中，定義為構型基線的文件需要通過評審，在通過評審后，即視為納入構型基線，完成構型定義；建立起以試飛科目為索引的科目編號原則，在試驗視圖上建立好節點。（2）構型更改控制：構型文件一旦經過評審、凍結并經正式發布后，即需納入構型基線進行控制，所有受控的構型數據無法直接更改，必須統一經由責任團隊提出更改申請、評估、批準后方能實施更改，所有更改均需要由飛行試驗CCT 團隊領導批準，更改可以根據初步判斷的影響等級，分好I 類更改，II 類更改，由不同層級的團隊領導進行批準。更改流程如圖3 所示。（3）構型紀實：構型狀態紀實的目的是記錄試飛過程中構型狀態和構型控制過程中的有關信息和數據，為試飛結果的有效性提供判據。至少應包括試飛整條數據鏈狀態，并根據科目構型需求進行文件和實物狀態的比對工作，以作為后續局方制造符合性檢查的依據；同時，對于構型控制過程中所有的更改記錄也需要進行紀實工作。（4）構型審核：試飛構型審核建議結合質量審核同步開展，其中應包括體系文件審核、構型文件審核，以及實物構型的審核。重點應側重于文件和實物之間差異關系的審核。

圖3 構型更改控制流程

5.3 探究V0 報告與結構化數據的比對關系

在試制階段，策劃一次完整梳理的科目V0 報告，以此為基準去納入試飛構型管理。

V0 報告中所提到的數模號、軟件版本號要在這個階段建立起與飛機設計基線中的結構視圖DCI 和系統視圖SCI 的對應關系，同時還需要建立與測試改裝結構數模的對應關系，將測試改裝數模納入飛機設計基線統一管理。管理模式詳見圖4 所示。

圖4 構型管理模式

在試驗試飛階段，科目V0 報告必然存在迭代更改，但每次更改需要在試飛CCT 討論通過，有利于試飛工程吃透試飛的需求，探究出驗證目的。

理想狀態下，需求設計應在進入試飛階段前拿出所有試飛科目的V0 報告，以支持搭建起完整的試驗視圖，用以在試飛期間進行管理。但實際過程中，如無法在前期完整梳理出科目構型需求，可以采用發一份建一條數據鏈的方式予以彌補，但也帶來了逆向梳理科目數據鏈的過程，無法按照正向設計的原則，去完整策劃全周期的試飛構型管理工作。

5.4 生成標準的科目構型需求矩陣

隨著經歷的型號越來越多，其中相似科目的科目構型需求基本能識別清楚，尤其在表明符合性試飛上，對后續型號有更多的參考意義。

科目簽發TIA 后，徹底凍結了科目構型需求，可以與前序型號試飛時進行對比，并完善標準的科目構型需求，用以指導后續型號工作。

6 實施路徑

定人：制訂完整的飛行試驗CMP（Configuration Management Plan，構型管理計劃），建立合適的構型管理體系，定好對應飛行試驗CCT 的組織成員；定責：組織梳理流程，基于需求管理、研制門禁去梳理文檔數據結構。同時，梳理內在的數據接口，從科目需求角度出發，倒推文檔內部的關系；定方法：制定CCT 的議事規則，構型更改的控制和管理方法；定工具：開發軟件，在文件平臺上，搭建試驗視圖，去關聯和掛接產品數據。

7 SWOT 分析

7.1 S（strengths）優勢

有前序型號的基礎數據，有開展構型管理的經驗，可以得到更多的項目支持。

7.2 W（weaknesses）劣勢

設計單位很難在詳細設計階段拿出一版相對細致的試飛要求，在試制階段拿出一版相對完整的科目V0 報告，需要采取運動式的拉網梳理工作；項目需要投入專門的人力負責此項工作，需要挖掘業務團隊的潛力。

7.3 O（opportunities）機會

在后續項目中，飛行試驗團隊的人員需要更多地去了解產品設計，吃透技術，吃透需求，從而更好地開展控制構型。

階段式打好基線可以支持好調概、精細化管理、審計等項目管理工作，尤其在實施階段，可以有助于監控好項目狀態。

7.4 T（threats）威脅

V0 報告由設計編制，設計對系統有更深的了解，比起試飛單位，更適合做科目構型需求標準的工作。

8 結語

基于上述論述，從民用飛機飛行試驗全周期構型管理實際出發，通過飛行試驗的牽引，能更好地拉動飛機取證構型的到位。同時，通過對前序型號資料的研究，可以在飛機設計階段就開展試飛工作的策劃，提前介入設計過程，吃透技術，為后續更好地開展試飛工作打下基礎。