文/楊林

一種民機四性指標論證輔助系統(tǒng)設(shè)計

文/楊林

本文就民用飛機的研制中飛機安全性、可靠性、維修性及測試性（以下簡稱四性）的指標論證過程，給出了一種論證輔助系統(tǒng)的設(shè)計方法。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對四性指標數(shù)據(jù)的管理、關(guān)聯(lián)、搜索、自動匹配等，為四性需求指標論證提供實時的在線數(shù)據(jù)支持，極大提高指標論證的效率。本文分別對四性指標論證輔助系統(tǒng)功能、架構(gòu)、及實現(xiàn)等方面進行了闡述。為我國民機研制四性領(lǐng)域的指標論證提供了一種新的思路和方法，極大提升了工作效率。

四性指標 輔助系統(tǒng)

在民機四性（主要包括：安全性、可靠性、維修性及測試性等，以下簡稱四性）的整個研制周期中，前期的論證工作非常重要。飛機級四性指標的準確性、合理性及完整性，對飛機的綜合品質(zhì)和壽命周期費用具有重大影響，甚至直接影響到飛機項目能否順利取得成功。四性指標的論證工作的基礎(chǔ)是大量的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)的捕獲、處理、利用及管理一直是國內(nèi)民機四性領(lǐng)域的短板。隨著國產(chǎn)民機產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，飛機四性指標的論證急需突破傳統(tǒng)的“手工作坊”式工作模式，運用信息化手段，不斷向綜合化、自動化及信息化方向發(fā)展。

在民機研制過程中，如何正確選擇四性指標參數(shù)和合理確定四性指標量值，是飛機四性設(shè)計任務(wù)的開端，合理的四性指標參數(shù)不僅能確保飛機安全可靠飛行，還能使飛機在滿足系統(tǒng)效能的前提下大大降低使用、維修和保障費用。指標論證的核心在于綜合權(quán)衡分析，從而提出優(yōu)化的指標參數(shù)組合，而綜合權(quán)衡分析的基礎(chǔ)在于為決策者提供及時全面的數(shù)據(jù)資料，以及對各類相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和處理。

本文正是基于國內(nèi)民機的發(fā)展形勢和需要，提出了一種民機四性指標論證的輔助系統(tǒng)的設(shè)計方法。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對指標論證中涉及的各類分散的、碎片化的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化、規(guī)范化及一體化管理，給設(shè)計人員在論證過程中對于數(shù)據(jù)查詢、檢索和利用提供了極大的便利，可有效提升四性指標論證協(xié)同工作效率。

表1：指標描述數(shù)據(jù)項

表2：指標確認檢查數(shù)據(jù)項

圖1：民機四性指標論證流程示意圖

1 民機四性指論證工作流程

為了確保四性指標的完整性、準確性，需要建立一套嚴謹細致的論證流程，確保飛機級層面的四性指標是合理的，相關(guān)方共同可接受的。民機四性指標論證過程主要分為以下幾步：輸入整理、指標起草、指標分類、確認檢查、檢查總結(jié)。其流程示意圖見圖1。

2 民機四性指標論證數(shù)據(jù)模型

民用飛機四性指標論證工作涉及的數(shù)據(jù)主要包括：來源數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)、確認檢查數(shù)據(jù)。具體的數(shù)據(jù)模型可參見圖2。

圖2：民機四性指標論證數(shù)據(jù)模型示意圖

指標來源數(shù)據(jù)包括：市場需求文件、標準和指南（按序分別為國際民航標準、中國民航標準、公司標準、美軍標、國軍標、各類指南等）、其他機型/制造商的需求文件（如A350、B717等）、以往機型的經(jīng)驗教訓等。

指標描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項參見表1。

指標確認檢查數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項參見表2。

3 四性指標論證輔助系統(tǒng)實現(xiàn)

基于民機四性指標論證流程及數(shù)據(jù)模型，需對四性指標輔助系統(tǒng)進行開發(fā)實現(xiàn)，系統(tǒng)開發(fā)編程過程省略，該系統(tǒng)主要包含以下功能：

（1）市場和客戶文件管理；

（2）標準和指南數(shù)據(jù)管理；

（3）其他型號四性指標數(shù)據(jù)管理；

（4）以往機型經(jīng)驗教訓管理；

（5）數(shù)據(jù)搜索；

（6）指標起草；

（7）指標確認檢查；

（8）指標關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)實時匹配功能；

（9）任務(wù)管理；

（10）……

四性指標論證輔助系統(tǒng)邏輯框圖參見圖3。

4 結(jié)束語

圖3：民機四性指標論證輔助系統(tǒng)邏輯框圖

民機四性指標論證是民用飛機研制工作的重要內(nèi)容，四性頂層指標一旦有問題，往往會造成失之毫厘，謬以千里的結(jié)果，所以必須認真嚴肅對待。建立輔助軟件工具，可極大減輕設(shè)計人員數(shù)據(jù)分析檢索工作量，并對全過程進行跟蹤記錄，提升協(xié)同工作效率與質(zhì)量，為民機四性研制提供了很好的支持，有效促進民機四性水平，使得我國研制的民用飛機在未來的民用航空市場上更具競爭力，有效促進民機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如條件允許，本輔助系統(tǒng)還可以跟民機研制過程中其他系統(tǒng)進行對接和數(shù)據(jù)交換，以發(fā)揮其更大的作用，例如與運營數(shù)據(jù)管理平臺對接，實現(xiàn)四性指標驗證支持；再例如與型號故障管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)對接，實現(xiàn)設(shè)計指標優(yōu)化和改進支持等。同時本輔助系統(tǒng)還可以進行擴展，在指標論證的基礎(chǔ)上建成民機四性指標全壽命周期跟蹤及監(jiān)控系統(tǒng)，為民機四性研制提供全壽命周期的支持。

[1]ARP4754A，Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems.

作者單位 上海飛機設(shè)計研究院 上海市 201210