丁晓妮　李威

摘 要：飞行试验（以下简称：试飞）作为全机级验证和表明产品条款符合性的重要验证手段，在产品研发和适航审查等方面具有不可替代的作用，且新机诞生的焦点必然集中在试飞上。文章通过梳理试飞设计和实施过程中的各种要素，提出一种对试飞工作进行统筹规划和优化的方法，以实现提高试验执行效率、缩短试验周期和降低试验成本的目的。

关键词：飞行试验；规划；研究

一、绪论

飞行试验（以下简称：试飞）作为全机级验证和表明产品条款符合性的重要验证手段，在产品研发和适航审查等方面具有不可替代的作用，且新机诞生的焦点必然集中在试飞上。民机试飞的重要意义并不仅限于其获取真实飞行数据进行产品研发或检查/验证飞机及其系统零部件的适航性的技术需求上，同时通过试飞展示飞机的技术成熟性和先进性也给项目商业运作和按期交付注入了强而有力的交付信心。

试飞是采用真实飞行方式进行的人——机器——环境耦合试验，相比于其他试验试飞这种试验方式具有高投入、复杂的系统耦合和高风险的特性，同时随着适航审查日趋严格和产品研发精细化对真实数据的客观需求，试飞的任务内容和范围也随之大幅度增加，因此，如何在有限的时间周期和成本投入内安全、高效的完成如此大量的试飞任务，成为国际航空企业共同面临、亟需解决的问题。

二、国内外发展情况

试飞任务优化技术的研究工作起步于20世纪80年代，早先应用于军机试飞，后续逐渐完善和扩展应用范围，在民机试飞领域崭露头角。

1.国外发展趋势

21世纪初，美国波音公司基于ATMS系统为F-22战斗机试飞量身打造了TPS（Test-Plan System），用于对试飞数据进行管理和对试飞情况进行全程跟踪。通过建立完整试验形态的数据库，试飞工程师可便捷的查看试验状态点信息，并能根据试验状态点执行状态，快速制定试飞计划；波音公司在TPS的基础上开发出适用于民机试飞的工作平台，进行BOEING-787试飞时，通过此系统统筹规划试飞任务，将不同科目的试飞任务合理安排在一个架次中，以有效利用每个架次的飞行时间，为波音公司在不到2年试飞时间完成所有研发和审定试飞任务这种艰巨的任务变为现实。庞巴迪试飞中心开发有专用的试飞工作平台为庞巴迪公司研发的各类飞机提供生成试飞任务单、动态管理试飞任务、制定试飞计划和形成试飞快速报告等多种功能，从而保证试飞工作的高效。

2.国内发展现状

20世纪末，中国飞行试验研究院、成都飞机工业公司飞行试验中心以及中国直升机设计研究所等试飞单位通过对国外试飞管理系统的发展和应用的深入研究，开发出适用于军机的试飞管理系统并投入使用，有效提高了军机的试飞管理能力。

上述软件的主要功能集中在试飞数据及相关信息的规范性/完整性/易检索性管理、试飞动作或状态点的数据化管理以及试飞计划执行情况管理等方面，属于管理领域的应用，所开发软件并未与产品设计数据、适航审查以及其他管理设计活动之间进行关联，在进行大型复杂民用飞机试飞规划和管理时往往具有较大的局限性。

三、目标和思路

试飞规划的主要目的是形成可供执行的试飞工作计划，保证试飞计划的内容可靠、相关计划节点的匹配。

1.工作目标

试飞任务规划除需考虑试飞自身的试验形态、试验动作、测试改装以及环境条件等要求外，还需依据飞机设计特点、系统耦合关系等内容对试飞任务执行进一步约束，是一项复杂的系统工程。

为保证试飞过程中，各项资源均在合理的时间内得到有效的利用，以实现提高试飞任务执行效率、降低试验成本和缩短试验周期的目的，亟需开发满足民用飞机试飞的试飞规划和管理方法，可对试飞任务内容进行统筹优化和科学规划，并以此为基础实现对试飞过程的动态和精细化管理。

2.工作思路

采用自上而下（Top-down）和自下而上（Bottom-up）相结合的方式进行民用飞机的试飞规划工作，规划工作主要分为3个层级。即：

（1）从项目层面分配试飞所需的起始时间和结束时间、定义KPI以及初步规划试飞资源，形成I级计划；

（2）以试飞科目作为计划的单元，根据型号特点和项目对试飞的总体要求，对试飞工作进行分解形成工作项，采用经验方法预估各工作項所需的输入输出关系、时间以及设备/资源等，并以此为基础形成试飞II级计划；

（3）以试飞任务单作为计划的最小单元，梳理和分析试验信息/产品数据，对拟进行的试飞任务内容进行详细设计，形成可供实施的试飞任务单，并以此为基础形成试飞III级计划。

四、小结

试飞是采用真实飞行方式进行的人-机器-环境耦合试验，相比于其他试验试飞这种试验方式具有高投入、复杂的系统耦合和高风险的特性，同时随着适航审查日趋严格和产品研发精细化对真实数据的客观需求，试飞的任务内容和范围也随之大幅度增加，因此，如何在有限的时间周期内安全、高效的完成如此大量的试飞任务，成为国际航空企业共同面对的问题。

采用自上而下（Top-down）和自下而上（Bottom-up）相结合的方式分别从项目、科目和试验状态点3个层面进民用飞机的试飞规划工作：

（1）通过对I/II/III级试飞计划进行多轮次的迭代和完善，保证所制定试飞计划的合理性和与其他研制计划之间的匹配性；

（2）通过开发试飞任务优化算法对试飞任务单进行优化，提高试飞执行效率和缩短试验周期；

（3）通过建立科目需求基准和制定基于试飞状态点的过程管理方法，增强主制造商对试飞工作的管控力度。

以期实现提高试验执行效率、缩短试验周期和降低试验成本的目的。

参考文献：

[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.

作者简介：

丁晓妮（1980-），女，陕西西安，汉族，中国商飞上海飞机设计研究院大型客机项目管理部项目经理，工程师，从事大型客机项目管理工作。

李威（1976-），男，江西上饶，汉族，上海鹏航航空科技有限公司董事副总经理，从事航空项目引进、航材、机务维修、FBO、飞机采购（商用及通用航空）工作。

（作者单位：1.中国商飞上海飞机设计研究院

2.上海鹏航航空科技有限公司）