論重量控制對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)的重要性

武戎戎

（上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 上海 201210）

論重量控制對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)的重要性

武戎戎

（上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院 上海 201210）

隨著我國(guó)航空事業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)中質(zhì)量控制也提出更高的要求。從民用飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)特征看，其設(shè)計(jì)的核心集中表現(xiàn)在重量控制上，但由于重量分類上有較多不同標(biāo)準(zhǔn)，所以在重量控制上也強(qiáng)調(diào)與這些標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。本文將對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)中重量控制的重要性、飛機(jī)設(shè)計(jì)中重量控制的具體策略進(jìn)行探析。

飛機(jī)設(shè)計(jì)；重量控制；重要性；策略

前言

相比軍用飛機(jī)，民用飛機(jī)在重量控制上表現(xiàn)出更復(fù)雜的特征，尤其在實(shí)際飛行中，其重心變化較為明顯，若無法使這些變化得到有效控制，將會(huì)導(dǎo)致飛行安全目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。這就要求實(shí)際設(shè)計(jì)過程中盡可能使飛機(jī)重量更為輕便，保證在平衡性、靈活性上較為突出。因此，本文對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)中重量控制的研究，具有十分重要的意義。

1 飛機(jī)設(shè)計(jì)中的重量控制重要性分析

1.1 飛機(jī)整體協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)

飛機(jī)設(shè)計(jì)中，重量的控制極大程度上可使飛機(jī)協(xié)調(diào)性得到提高。一般飛機(jī)的大部分使用性能指標(biāo)，多與飛機(jī)重量存在一定的關(guān)聯(lián)，在飛機(jī)重量不斷增加的條件下，大部分性能指標(biāo)很可能呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。尤其飛機(jī)飛行中，運(yùn)行性能會(huì)在飛機(jī)自重降低的情況下而提升，但假若自重較大，各項(xiàng)指標(biāo)都會(huì)受到不同程度影響。因此，重量的有效控制是飛機(jī)綜合性能提升的關(guān)鍵性保障。

1.2 設(shè)計(jì)研制成本的節(jié)約

由于現(xiàn)代民用飛機(jī)設(shè)計(jì)中，需不斷將新技術(shù)、新構(gòu)件等引入其中，確保飛機(jī)性能逐漸提高。而在該設(shè)計(jì)過程中，涉及到的制作、研發(fā)等成本都極高。有相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，通常在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，對(duì)于結(jié)構(gòu)為1kg的在重量，其需投入的人力成本至少應(yīng)保證有20人。因此，為使這些成本得以節(jié)約，需做好飛機(jī)制造重量的有效控制，進(jìn)而達(dá)到飛機(jī)經(jīng)濟(jì)效益提高的目標(biāo)。

1.3 運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益的提升

飛機(jī)設(shè)計(jì)中，運(yùn)營(yíng)成本受重量影響也較為明顯，除在設(shè)計(jì)研制成本上能夠節(jié)約外，也可使整體運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益得到提高。現(xiàn)代民用飛機(jī)設(shè)計(jì)中，需實(shí)現(xiàn)的最終目標(biāo)集中表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)性層面，要求在制作成本上降低，保證各構(gòu)件在價(jià)格上得到控制。此時(shí)，通過重量的有效設(shè)計(jì)，使飛機(jī)重量得以減輕，能夠滿足經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，這樣市場(chǎng)整體競(jìng)爭(zhēng)能力都可得以提高[1]。

2 重量控制的相關(guān)建議

重量控制的目標(biāo)旨在使飛機(jī)使用性能得以提高，且在運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益上不斷提升，但如何使該目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，要求注重在技術(shù)、管理等方面進(jìn)行結(jié)合。具體控制重量中，要求做好目標(biāo)重量值、重量設(shè)計(jì)余值控制，并在相關(guān)機(jī)制與文件管理方面進(jìn)行強(qiáng)化，具體設(shè)計(jì)思路如下：

2.1 目標(biāo)重量值與重量設(shè)計(jì)余值的確定

飛機(jī)設(shè)計(jì)中，重量的控制首先需在目標(biāo)重量值上進(jìn)行確定。其中的飛機(jī)重量值通常需在設(shè)計(jì)方案制定中便需做好計(jì)算，保證目標(biāo)重量值滿足設(shè)計(jì)技術(shù)目標(biāo)，達(dá)到飛機(jī)安全穩(wěn)定飛行的目標(biāo)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中還需以重量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，完成重量分類過程。重量分類是飛機(jī)重量設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，確保重量分類較為有效，才可使重量設(shè)計(jì)時(shí)有相應(yīng)的參考。另外，在目標(biāo)重量值確定的基礎(chǔ)上，需考慮做好重量設(shè)計(jì)余值的確定。其主要指實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，較多重量增量并未在重量與平衡報(bào)告內(nèi)體現(xiàn)出來，設(shè)計(jì)人員未能預(yù)料這些重量增量，對(duì)該值進(jìn)行準(zhǔn)確界定，能夠提升民機(jī)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量[2]。

2.2 重量控制機(jī)制的完善

重量控制機(jī)制是否完善對(duì)重量設(shè)計(jì)具有極大的影響，其能夠?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)過程提供有效指導(dǎo)。具體完善中：①應(yīng)考慮在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)管理機(jī)制上進(jìn)行完善，可考慮在設(shè)計(jì)人員中選出基本專業(yè)技能較強(qiáng)且設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)較為豐富的人員，由這些人員組建相應(yīng)的小組團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)重量控制的相關(guān)研究，對(duì)飛機(jī)重量變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的減輕質(zhì)量方案，以此使重量控制目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。②在重量控制機(jī)制完善中，對(duì)設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)也提出較高的要求，能夠在設(shè)計(jì)中著眼于整機(jī)，樹立責(zé)任意識(shí)與成本意識(shí)，保證在對(duì)民機(jī)重量變化控制的同時(shí)，提出相應(yīng)的成本節(jié)約方案，這樣才可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)運(yùn)營(yíng)效益提高的目標(biāo)[3]。

2.3 重量控制文件的有效管理

重量控制過程除表現(xiàn)在技術(shù)層面上，也要求在管理方面進(jìn)行強(qiáng)化，而其中管理的重點(diǎn)集中表現(xiàn)在重量控制文件方面。這些文件包含極多類型，如重量分配、重量狀態(tài)、重量檢驗(yàn)、驗(yàn)收以及重量獎(jiǎng)勵(lì)等，做好這些文件的管理，有利于為重量控制提供有效參考。具體管理中：

（1）需從重量分配文件著手，該文件強(qiáng)調(diào)對(duì)各部門下發(fā)關(guān)于重量目標(biāo)的文件，使各部門在操作中有具體技術(shù)規(guī)范作為指導(dǎo)，且目標(biāo)重量數(shù)值較為明確，這樣在重量設(shè)計(jì)過程中，各部門都有相應(yīng)的參考。

（2）從重量狀態(tài)文件上看，該文件通常以重量數(shù)值報(bào)告形式呈現(xiàn)出來，要求設(shè)計(jì)中數(shù)值變化情況可被不同部門所掌握，結(jié)合熟知變化完成重量變化趨勢(shì)的判斷，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的重量控制措施。同時(shí)，在文件方面還需從減重措施文件上著手，該文件一般需結(jié)合狀態(tài)文件中給定的結(jié)果，分析重量值在不同階段的情況，對(duì)不同情況產(chǎn)生的原因進(jìn)行剖析，進(jìn)而制定相應(yīng)的重量控制方案，并將編制后的方案向各部門分配。

（3）在重量檢驗(yàn)與驗(yàn)收文件上，前者一般需以設(shè)定的目標(biāo)重量為依據(jù)，對(duì)重量變化采取監(jiān)控與檢驗(yàn)措施。其中的檢驗(yàn)文件要求將具體的檢驗(yàn)內(nèi)容、職責(zé)分工以及問題處理方式等融入其中。而在驗(yàn)收文件方面，其多用于制作階段過程中，根據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)要求驗(yàn)收飛機(jī)重量，且注意將相關(guān)的如驗(yàn)收部件數(shù)量、名稱與狀態(tài)等融入其中。除此之外，也需做好重量獎(jiǎng)勵(lì)文件管理工作，主要將相應(yīng)的獎(jiǎng)懲方案融入到重量控制中，如對(duì)于超重問題需做好懲罰工作，而對(duì)于滿足減重標(biāo)準(zhǔn)的可采取相應(yīng)的激勵(lì)措施，這樣對(duì)促進(jìn)設(shè)計(jì)人員積極性的提升可起到明顯作用[4]。

3 結(jié)論

重量的有效控制是現(xiàn)行飛機(jī)設(shè)計(jì)中需考慮的主要問題。做好重量控制工作，對(duì)于飛機(jī)使用性能的提高與成本的節(jié)約發(fā)揮重要作用。且在重量控制中，還要求對(duì)目標(biāo)重量值與重量設(shè)計(jì)余值進(jìn)行確定，完善相關(guān)的機(jī)制，并注意有效管理相關(guān)的重量控制文件，這樣才可使重量控制的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，保證飛機(jī)能夠安全可靠運(yùn)行。

[1]孫中超.考慮綜合因素的飛行器復(fù)雜機(jī)構(gòu)可靠性試驗(yàn)研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2014.

[2]晨曦，宋傳濤.關(guān)于民用飛機(jī)重量設(shè)計(jì)的相關(guān)探討[J].科協(xié)論壇（下半月），2012，04：34～35.

[3]邱雷.基于壓電陣列的飛機(jī)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)研究[D].南京航空航天大學(xué)，2011.

[4]孫 超.民用飛機(jī)重量控制方法研究[J].硅谷，2015，02：270～271.

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1004-7344（2016）13-0311-01

2016-4-15