丁曉妮　李威

摘 要：飛行試驗（以下簡稱：試飛）作為全機級驗證和表明產(chǎn)品條款符合性的重要驗證手段，在產(chǎn)品研發(fā)和適航審查等方面具有不可替代的作用，且新機誕生的焦點必然集中在試飛上。文章通過梳理試飛設計和實施過程中的各種要素，提出一種對試飛工作進行統(tǒng)籌規(guī)劃和優(yōu)化的方法，以實現(xiàn)提高試驗執(zhí)行效率、縮短試驗周期和降低試驗成本的目的。

關鍵詞：飛行試驗；規(guī)劃；研究

一、緒論

飛行試驗（以下簡稱：試飛）作為全機級驗證和表明產(chǎn)品條款符合性的重要驗證手段，在產(chǎn)品研發(fā)和適航審查等方面具有不可替代的作用，且新機誕生的焦點必然集中在試飛上。民機試飛的重要意義并不僅限于其獲取真實飛行數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品研發(fā)或檢查/驗證飛機及其系統(tǒng)零部件的適航性的技術需求上，同時通過試飛展示飛機的技術成熟性和先進性也給項目商業(yè)運作和按期交付注入了強而有力的交付信心。

試飛是采用真實飛行方式進行的人——機器——環(huán)境耦合試驗，相比于其他試驗試飛這種試驗方式具有高投入、復雜的系統(tǒng)耦合和高風險的特性，同時隨著適航審查日趨嚴格和產(chǎn)品研發(fā)精細化對真實數(shù)據(jù)的客觀需求，試飛的任務內(nèi)容和范圍也隨之大幅度增加，因此，如何在有限的時間周期和成本投入內(nèi)安全、高效的完成如此大量的試飛任務，成為國際航空企業(yè)共同面臨、亟需解決的問題。

二、國內(nèi)外發(fā)展情況

試飛任務優(yōu)化技術的研究工作起步于20世紀80年代，早先應用于軍機試飛，后續(xù)逐漸完善和擴展應用范圍，在民機試飛領域嶄露頭角。

1.國外發(fā)展趨勢

21世紀初，美國波音公司基于ATMS系統(tǒng)為F-22戰(zhàn)斗機試飛量身打造了TPS（Test-Plan System），用于對試飛數(shù)據(jù)進行管理和對試飛情況進行全程跟蹤。通過建立完整試驗形態(tài)的數(shù)據(jù)庫，試飛工程師可便捷的查看試驗狀態(tài)點信息，并能根據(jù)試驗狀態(tài)點執(zhí)行狀態(tài)，快速制定試飛計劃；波音公司在TPS的基礎上開發(fā)出適用于民機試飛的工作平臺，進行BOEING-787試飛時，通過此系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃試飛任務，將不同科目的試飛任務合理安排在一個架次中，以有效利用每個架次的飛行時間，為波音公司在不到2年試飛時間完成所有研發(fā)和審定試飛任務這種艱巨的任務變?yōu)楝F(xiàn)實。龐巴迪試飛中心開發(fā)有專用的試飛工作平臺為龐巴迪公司研發(fā)的各類飛機提供生成試飛任務單、動態(tài)管理試飛任務、制定試飛計劃和形成試飛快速報告等多種功能，從而保證試飛工作的高效。

2.國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀末，中國飛行試驗研究院、成都飛機工業(yè)公司飛行試驗中心以及中國直升機設計研究所等試飛單位通過對國外試飛管理系統(tǒng)的發(fā)展和應用的深入研究，開發(fā)出適用于軍機的試飛管理系統(tǒng)并投入使用，有效提高了軍機的試飛管理能力。

上述軟件的主要功能集中在試飛數(shù)據(jù)及相關信息的規(guī)范性/完整性/易檢索性管理、試飛動作或狀態(tài)點的數(shù)據(jù)化管理以及試飛計劃執(zhí)行情況管理等方面，屬于管理領域的應用，所開發(fā)軟件并未與產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)、適航審查以及其他管理設計活動之間進行關聯(lián)，在進行大型復雜民用飛機試飛規(guī)劃和管理時往往具有較大的局限性。

三、目標和思路

試飛規(guī)劃的主要目的是形成可供執(zhí)行的試飛工作計劃，保證試飛計劃的內(nèi)容可靠、相關計劃節(jié)點的匹配。

1.工作目標

試飛任務規(guī)劃除需考慮試飛自身的試驗形態(tài)、試驗動作、測試改裝以及環(huán)境條件等要求外，還需依據(jù)飛機設計特點、系統(tǒng)耦合關系等內(nèi)容對試飛任務執(zhí)行進一步約束，是一項復雜的系統(tǒng)工程。

為保證試飛過程中，各項資源均在合理的時間內(nèi)得到有效的利用，以實現(xiàn)提高試飛任務執(zhí)行效率、降低試驗成本和縮短試驗周期的目的，亟需開發(fā)滿足民用飛機試飛的試飛規(guī)劃和管理方法，可對試飛任務內(nèi)容進行統(tǒng)籌優(yōu)化和科學規(guī)劃，并以此為基礎實現(xiàn)對試飛過程的動態(tài)和精細化管理。

2.工作思路

采用自上而下（Top-down）和自下而上（Bottom-up）相結合的方式進行民用飛機的試飛規(guī)劃工作，規(guī)劃工作主要分為3個層級。即：

（1）從項目層面分配試飛所需的起始時間和結束時間、定義KPI以及初步規(guī)劃試飛資源，形成I級計劃；

（2）以試飛科目作為計劃的單元，根據(jù)型號特點和項目對試飛的總體要求，對試飛工作進行分解形成工作項，采用經(jīng)驗方法預估各工作項所需的輸入輸出關系、時間以及設備/資源等，并以此為基礎形成試飛II級計劃；

（3）以試飛任務單作為計劃的最小單元，梳理和分析試驗信息/產(chǎn)品數(shù)據(jù)，對擬進行的試飛任務內(nèi)容進行詳細設計，形成可供實施的試飛任務單，并以此為基礎形成試飛III級計劃。

四、小結

試飛是采用真實飛行方式進行的人-機器-環(huán)境耦合試驗，相比于其他試驗試飛這種試驗方式具有高投入、復雜的系統(tǒng)耦合和高風險的特性，同時隨著適航審查日趨嚴格和產(chǎn)品研發(fā)精細化對真實數(shù)據(jù)的客觀需求，試飛的任務內(nèi)容和范圍也隨之大幅度增加，因此，如何在有限的時間周期內(nèi)安全、高效的完成如此大量的試飛任務，成為國際航空企業(yè)共同面對的問題。

采用自上而下（Top-down）和自下而上（Bottom-up）相結合的方式分別從項目、科目和試驗狀態(tài)點3個層面進民用飛機的試飛規(guī)劃工作：

（1）通過對I/II/III級試飛計劃進行多輪次的迭代和完善，保證所制定試飛計劃的合理性和與其他研制計劃之間的匹配性；

（2）通過開發(fā)試飛任務優(yōu)化算法對試飛任務單進行優(yōu)化，提高試飛執(zhí)行效率和縮短試驗周期；

（3）通過建立科目需求基準和制定基于試飛狀態(tài)點的過程管理方法，增強主制造商對試飛工作的管控力度。

以期實現(xiàn)提高試驗執(zhí)行效率、縮短試驗周期和降低試驗成本的目的。

參考文獻：

[1]Olivier Hersent ， David Boswarthick， Omar Elloumi.E. The Internet of Things： Key Applications and Protocols[M].John Wiley & Sons Inc； 2nd Revised edition，2012.

作者簡介：

丁曉妮（1980-），女，陜西西安，漢族，中國商飛上海飛機設計研究院大型客機項目管理部項目經(jīng)理，工程師，從事大型客機項目管理工作。

李威（1976-），男，江西上饒，漢族，上海鵬航航空科技有限公司董事副總經(jīng)理，從事航空項目引進、航材、機務維修、FBO、飛機采購（商用及通用航空）工作。

（作者單位：1.中國商飛上海飛機設計研究院

2.上海鵬航航空科技有限公司）