基于大强度试飞经验的民机试飞影响因素分析

时间：2024-05-19

刘寒松

摘要提高试飞强度是加快试飞进度的直接手段，本文以某型号民机大强度试飞为背景，统计影响试飞的各个因素，对包括试飞计划、气象条件、试飞方法和判据、任务单编制、试飞构型管理、试飞故障处理、试飞结果确认、机组资源等影响较大的主要因素进行了分析，并给出建议，对后续民机试飞构型工作具有一定的参考意义。

关键词飞行试验；试飞计划；构型管理；试飞故障

中图分类号 V2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）08-0003-01

随着民机不断地采用新技术、新材料和新工艺，并进行系统间的高度集成，民机正变得越来越复杂，随之而来的是民机试飞周期的不断增长。现代飞机试飞周期大约是整个飞机研制周期的1/4～1/2[1]。近年比较著名的两个大型客机A380和B-787试飞周期都是20个月，支线机SSJ-100和CRJ-900试飞周期也分别为19和33个月。

试飞周期的长短直接决定了飞机何时进入市场，对于飞机抢占市场、获得商业成功具有重要意义。为发现对试飞周期影响主要因素，加快试飞进度，某型民用飞机进行了大强度试飞，本文通过大强度试飞的经验，说明影响试飞工作的主要因素，并分析原因和给出建议。

1 大强度试飞介绍

为挖掘某型飞机提高试飞强度的潜力，提高试飞效率和飞行密度提供参考，形成一套大强度试飞的措施和办法，某型民机进行了某段时间周期的大强度试飞。在大强度试飞期间，规划执行111架次的试飞，实际完成75架次。已执行的75架次中，有效60架次，无效15架次。最终完成规划任务量的75%。

大强度试飞期间飞机每个日历天平均执行的架次数为上一年平均值的3.1倍，为同期其他架次试验机的1.8倍，试飞强度明显提高，同时，在此期间，暴露出影响试飞的诸多因素。

2 影响因素分析

试飞科目能否按计划实施要从3个方面进行考虑，一是试飞科目准备，是否具备开展试飞的条件。二是试飞执行，飞行计划申报后能否真正执行。三是试飞执行后，确认试飞方法是否正确，结果是否满足要求。

根据大强度试飞期间暴露出来的问题，得出影响试飞的16个因素。根据各影响因素的后果统计，可将16个因素分为消极因素、积极因素两类，按影响程度排序后如表1所示。

以上排序仅基于大强度试飞期间各因素影响的统计，与型号整个试飞期间的情况可能有一定差异。本节对影响程度较大的几个因素进行进一步分析。

2.1 试飞计划与气象条件

大强度试飞实施过程中，影响最大的两个因素是气象条件和计划安排的不合理，而且这两个因素出现了相互作用的现象。试飞期间的主飞行计划、备份计划均安排了大量对风速有较高要求的试飞科目，然而，此段时间试飞外场温度多变气流不稳定，导致该段时间飞行撤销较多，降低了计划执行率。

在后续型号的试飞计划的编制中，应统筹考虑试飞周期、试飞资源、科目需求、气象条件需求以及科目本身的逻辑关系，提高试飞计划的可行性；在制定试飞备份计划的过程中，应考虑可能影响主计划正常执行的因素、试飞飞机的构型和测试改装到位情况、气象条件、试飞机场等相关因素，以提高计划的灵活性。

2.2 试飞方法及判据

大强度试飞任务中的部分科目对试飞方法和试飞技术要求较高，对设计、课题和机组提出了较高要求。在某科目试飞过程中，由于前期申请人与局方沟通不足，双方在试飞方法和试飞判据存在不同的理解，导致部分飞行架次无效。

因此，在后续试飞中，应该与局方进行积极沟通，在试飞科目执行前就试飞构型到位、试飞方法和试飞判据等问题与审查方达成一致。对于高风险或国内试飞员无成熟经验的科目，可考虑聘请国外飞行员进行培训试飞，提高结果有效性。

2.3 任务单编制

大强度试飞中，在任务单编制中进行了两方面的优化。一方面，通过合理制定每份任务单中的任务量，提高到以往的1.5倍甚至2倍，总试飞架次数明显减少；另一方面，在遵循试飞科目前后逻辑顺序的前提下，将重量重心相近的试验点结合进同一任务单，减少重量重心的调整次数。从实际试飞结果来看，任务单重新编排后效果明显，仅用了计划架次数的44%便完成了计划试验点数的75%。

在后续型号试飞任务单编制中，应评估包括科目构型要求、测试改装的共通性、科目逻辑顺序在内的各项试飞需求，通过合并类似需求的方式减少试飞任务量，通过提高单试飞架次各个试飞剖面的利用率，在单架次试飞中完成更多的试验点[2]。

2.4 试飞构型管理

在局方正式签发TIA（型号检查核准书）前，相关試验件及其所含的软硬件构型状态应接近最终冻结状态，才允许进行相应的试飞科目。但实际上试飞中飞机构型不可能完全达到冻结状态，为此，通过对试飞构型进行评估，确认科目构型要求与飞机实际状态的差异对试飞有效性的影响[3]。大强度试飞期间，出现因飞机构型更改，导致已编制的试飞构型评估报告反复更改的？情况。

CCAR21.33中的要求，“除局方另行批准外，民用航空产品或其零部件……提交局方进行试验的期间内，不得作任何更改。”在后续型号试飞中，如试飞科目构型机上到位，且已完成构型评估报告编制或已提交制造符合性声明，那么试飞完成前应冻结相关系统构型。

2.5 试飞故障处理

大强度试飞期间因转弯系统、发动机系统等出现试飞故障，导致部分飞行撤销。因此，在后续型号试飞中，可考虑采用工程人员航前航后接送飞机的方法，发现故障后现场立即处理，减少试飞故障的影响。

2.6 试飞结果确认

试飞完成后，应尽快对试飞结果进行确认，以确定科目是否需要补飞，相关的改装是否可以拆除，科目所占的测试通道是否可以转为它用。

试飞结果确认的速度，对后续计划能否正常进行有直接影响，后续型号试飞中，应建立相应的结果确认流程，加快结果确认。

2.7 机组资源

由于大强度试飞科目集中，试飞强度大，单套机组执行任务会给机组带来较大压力和疲劳，因此采用双套机组备份。与此同时，对于同一个试飞科目则应按保持固定机组相对固定，以此保持科目执行的连贯性和有效性，对于高风险科目，保持固定机组也可以提高试飞安全性。建议后续的型号试飞延续这一做法。

3 结论

本文对大强度试飞期间对各影响试飞的因素进行了排序，并对试飞计划、气象条件、试飞方法和判据、任务单编制、试飞构型管理、试飞故障处理、试飞结果确认、机组资源等主要因素进行了分析，并给出了建议。某型民机试飞的实践证明，通过对影响试飞的因素进行管理，能够大幅提高计划执行率、减少试飞架次、缩短试飞周期。

参考文献

[1]周自全.现代战斗机的飞行试验[J].北京航空航天大学学报，2003，29（12）：1110-1114.