王薇

【摘要】飞机设计是一项复杂的系统工程，飞机设计的过程，就是运用系统工程方法对飞机总体性能和各系统技术指标进行权衡、折衷、综合与优化的过程。为了提高飞机的总体性能，飞机设计采用了越来越多的新技术、新材料和新方法，由此也衍生了新的系统。本文研究了飞机一体化设计技术发展对标准制修订、标准实施和标准化效能评估等标准化工作的影响，阐述了标准化工作的发展趋势。

【关键词】飞机；一体化设计；标准化

飞机设计是一项综合性的技术。早在20世纪初，人们在研究颤振问题时，就已经把飞机的结构和强度进行综合设计。之后出现的主动控制技术，把飞机的飞控系统与飞机的气动布局进行一体化设计。随后，美国对任务自适应机翼、综合飞行—推进控制、二元矢量推力、反推力喷管等技术进行了比较深入的研究。同时，美国还重点加强了隐身技术的研究，使得隐身与气动的一体化设计逐步趋于成熟。这些航空专业技术的发展，为今后飞机的一体化设计奠定了技术基础。

一、现代民用飞机的研制与综合标准化

1、综合标准化的目标

把综合标准化作为一项系统工程引入民机型号研制，按系统工程的逻辑程序，周密计划，精心组织，并与型号研制紧密结合。把综合标准化的对象（型号研制的最终软硬件产品）及其相关要素（资源、设计方法、工艺、检测、试验和适航等）作为一个系统，运用系统分析的方法，从型号整体可用性优化目标出发，找出影响型号的预期目标（主要性能指标、“三性”、安全性、经济性要求、机体寿命及使用维护要求等）的因素，采取环环相扣的作法，通过有组织、有计划地制（修）订和贯彻一整套标准（包括“三化”的标准化要求）来控制这些因素，确保型号各项先进性能指标实现，使研制工作有序和其最佳整体效益（包括技术、经济和社会的）目标的实现。通过新型号基本型研制，带动同类型号研制所需的标准体系的建立。

2、综合标准化的方法

综合标准化工作的重要方面，是按照GB12366规定，以新一代民用飞机系统为制定标准的主体对象，建立一套满足型号研制要求的标准体系，并按这套标准指导型号的研制。为保证系统技术水平和质量水平，要求编制飞机系统、机体适航的综合标准化主体对象相关要素系统表、标准综合体项目明细表及标准综合体项目规划表。

主体对象相关要素系统表，可按照民用飞机系统组成的隶属和配套关系，用方块图的形式描述。项目规划表则要详细列出型号系列化发展需要制定的标准的级别及其制定的时间顺序。

综合标准化主体对象相关要素系统表中的每一个主体对象都对应一个标准综合体，即对应一组与主体对象目标和技术要求相适应的需要制定和实施的标准。每组标准用标准综合体项目明细表列出，包括标准名称、实施标准代号、制定标准级别、时间等。

综合标准化是实现基本型向系列化方向发展的必要条件，在型号研制中，依靠主要硬设备的“三化”，建立适应系列发展的标准综合体，才能实现系列化发展的综合标准化目标，使系统整体效益取得最佳。依靠与其配套的广义软件的“规范化”

实现型号系列化发展要求。综合标准化的实施不仅能有效控制在研型号质量，实现系统优化，而且为后续型号发展奠定新的基础。

二、综合标准化工作中，树立标准研究、制定、实施和检查

监督的一体化

在综合标准化工作中，标准的制定是事前有计划地统筹制定和实施的，系统化效果十分明显。通过强化研制阶段的标准化工作，确保以通用的、先进的标准和规范来指导设计、研制和试验。新一代民用飞机的研制把标准化工作提前到方案阶段进行，要最大限度地选用现有的、能满足型号要求的通用标准和规范，这样做最经济，选择的顺序是从国标到企标。同时根据型号的特定要求，制定新的规范和标准。

综合标准化要为“三化”发展的要求奠定基础，必须根据经济发展对民航运输的影响、航空燃油价格趋势以及使用环境条件等与民航客机主要性能指标的协调原则、机舱设计及其特殊要求、飞机噪声、气动布局型式的选择、主要气动参数的确定、主要分系统及设备，型号研制规范和适航安全标准，从顶向下分层考虑，使其在“三化”方面满足总体性能要求的同时，实现较为优化的配置，这实际就是民用飞机系统体系结构设计。

民用飞机的总体设计，在充分考虑满足当前型号性能指标的同时，要留有余量，有进一步扩展的适应性和系列化发展潜力。在总体布局上，要重视一体化设计，统筹考虑机载设备。从设计、工艺、试验到质量控制等建立起相应的一套标准和规范，以适应民用飞机总体综合效益和发展的要求。

做到系统、分系统、设备的研制开发有标准可依，对于部分产品研制尚缺少完善的指导标准，应尽快制定出来，使整个民用飞机系统标准体系框架逐步形成。

综合标准化直接为型号服务，又较快地转化为通用标准和规范，从而加快型号标准综合体和航空标准体系的发展和完善。“综合标准体系表”中的标准项目和数据庞大，通过建立型号综合标准体系表管理软件库，对其进行适时、准确、快速的动态管理。为使“体系表”更逐完善、合理，使所列标准现行有效，在型号设计中要运用标准化原理，最大限度地去实现“三化”。在贯彻实施标准时，通过不断地修订来确保标准的技术先进、内容完整和相互协调性，并以此作为适航管理的基础。并为其深入发展创造条件和提供依据。在工程研制中转阶段的时候，要进行标准化评审，作为对标准化大纲、标准化工作系统检查和设计审查的内容之一。

三、综合标准化是新一代民用飞机研制不可缺少的基础技术工作

先进的民用飞机必须建立在先进的基础技术之上，必须有相应的研制手段和管理方法，必须有先进的技术基础性工作予以支撑，否则将极大地制约先进型号技术水平的实现。任一先进基础技术要真正起到对新型号的支撑作用，都离不开综合标准化。

对于软件开发的过程阶段划分、软件工程术语、流程图图形符号、编程语言约定、各种文档编制要求、安全性、可靠性、维修性设计、适航安全保证一直到适航评市、测试、验收和管理都必须制定一套完整的规范和標准，以确保软件开发有序、配置合理和高可靠性等要求的实现。而这些起基础技术支撑作用的“标准群”依层次构成了标准综合体的全体。

民用机的是技术密集的产品，涉及多个专业领域，标准化范围广，协调关系复杂。例如，“波音747”共有450万个零部件，5.7万个标准件，涉及到金属材料达200多种，非金属材料600多种，十个国家、近两万家企业参与协作。

“空客”的驾驶舱和其它设备都是标准化的，A380的产品标准、基础标准、技术规范和试验方法，都依赖于欧洲标准。A380采用了1万多个标准件和350个欧洲标准。要想设计出具有21世纪先进水平的民用吃机，必须要有一个统一的设计要求，元器件、原材料选用范围和法定标准。因此，加强民用机系统的技术基础工作，特别是大力推行型号综合标准化，其意义重大。