本文作者：劉久戰(zhàn)蔡安張曉靜李旺波工作單位：中航工業(yè)西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

航空材料是航空產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)。航空材料標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定航空材料產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)性能指標(biāo)和質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)化文件。航空產(chǎn)品的特殊性意味著航空材料的特殊性，也意味著衡量其各項(xiàng)性能指標(biāo)和質(zhì)量要求的材料標(biāo)準(zhǔn)的特殊性。民用飛機(jī)高的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性和一些其他特殊要求，使得民用飛機(jī)對(duì)航空材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)的要求更加苛刻。對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品建立專門(mén)的航空材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)并實(shí)行單獨(dú)管理對(duì)于航空制造行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展意義重大。當(dāng)然，諸如有關(guān)材料方面的術(shù)語(yǔ)和定義標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、專用手冊(cè)等，也是發(fā)展航空產(chǎn)品不可缺少的重要文件，所有這些適用于飛機(jī)產(chǎn)品的材料標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)文件組成了一個(gè)有機(jī)的整體，也就是通常我們所說(shuō)的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系。這個(gè)體系是航空制造行業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎(chǔ)之一。如果我們民用航空行業(yè)沒(méi)有一個(gè)健全、強(qiáng)大的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系，我們的民機(jī)要想快速發(fā)展并走向世界無(wú)疑相當(dāng)困難。我國(guó)的航空產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從修理、引進(jìn)、仿制到改進(jìn)、改型和自行設(shè)計(jì)研制的發(fā)展歷程。用于制造航空產(chǎn)品的各種航空材料以及材料標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了類似的發(fā)展歷程。由于軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)是兩套完全不同的理念設(shè)計(jì)，而我國(guó)現(xiàn)有的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)基本是在滿足軍用飛機(jī)的研制和生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)展和建立起來(lái)的，因此我國(guó)目前的航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系還遠(yuǎn)不能適應(yīng)新型民用飛機(jī)的研制和生產(chǎn)。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提高，民用飛機(jī)包括大型民用客機(jī)的研制擺到了我們面前，如何做好我國(guó)民用飛機(jī)已成為新一代航空人的歷史使命?？v觀目前我國(guó)民用飛機(jī)的選材特點(diǎn)和現(xiàn)狀，我們不難看出，我國(guó)民用飛機(jī)型號(hào)幾乎全部選用國(guó)外材料和材料標(biāo)準(zhǔn)。這些國(guó)外材料應(yīng)用于大到主結(jié)構(gòu)件，如機(jī)翼、蒙皮、長(zhǎng)桁、梁，小到普通螺栓、銷(xiāo)軸、涂料（油漆）、橡膠件、潤(rùn)滑脂，甚至包括普通工具、螺釘?shù)葞缀跛械娘w機(jī)零部件及系統(tǒng)。國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)在選材時(shí)一邊倒地“崇洋媚外”到底是什么原因？因此，必須盡快對(duì)我國(guó)現(xiàn)有航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系不能適用民機(jī)發(fā)展的不利因素開(kāi)展深入研究，從而探尋一種有效的改進(jìn)措施，使我國(guó)民用飛機(jī)上使用的航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)真正立足于國(guó)內(nèi)。

1美國(guó)航空材料和材料標(biāo)準(zhǔn)體系特點(diǎn)簡(jiǎn)介

美國(guó)在航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系方面的研究走在世界的前列。根據(jù)資料介紹，美國(guó)航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系的管理和建設(shè)部門(mén)主要是SAE（汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)）下設(shè)的宇航材料分會(huì)。該部門(mén)主要負(fù)責(zé)起草和編制宇航材料規(guī)范（AMS）。當(dāng)然，AMS不僅只有材料標(biāo)準(zhǔn)，還有相當(dāng)數(shù)量的有關(guān)航空材料試驗(yàn)、測(cè)量以及工藝等方面的標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)這方面的大部分通用標(biāo)準(zhǔn)在美國(guó)還有一個(gè)被稱作材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）的部門(mén)負(fù)責(zé)。從一定意義上來(lái)說(shuō)，ASTM標(biāo)準(zhǔn)是AMS的基礎(chǔ)，這兩類標(biāo)準(zhǔn)相互補(bǔ)充，共同組成了美國(guó)的航空材料及材料標(biāo)準(zhǔn)體系。SAE成立于20世紀(jì)中期，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，SAE編發(fā)的各種AMS材料標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)展成為世界航空器制造企業(yè)公認(rèn)且普遍采用的材料標(biāo)準(zhǔn)。歐洲、日本、巴西等國(guó)家的民用飛機(jī)上都大量使用滿足AMS的材料。我國(guó)新型民用飛機(jī)上也已大量采用按AMS生產(chǎn)的材料，其先進(jìn)性、通用性、可執(zhí)行性等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了飛機(jī)設(shè)計(jì)部門(mén)、材料制造廠、飛機(jī)用戶和適航部門(mén)的普遍認(rèn)可。美國(guó)早期的部分聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)（如QQ標(biāo)準(zhǔn)）、軍用標(biāo)準(zhǔn)（MIL標(biāo)準(zhǔn)）如今也在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)前增加了“AMS”標(biāo)記，這些現(xiàn)象足以說(shuō)明AMS的影響力和先進(jìn)地位。總結(jié)各類AMS可以大致看出其具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)。

1.1標(biāo)準(zhǔn)體系涉及材料種類齊全，涵蓋面廣AMS的數(shù)量在世界各國(guó)航空材料標(biāo)準(zhǔn)中最多，其所涵蓋的材料種類相對(duì)齊全，包括航空器上使用的各類金屬材料、非金屬材料、通用復(fù)合材料等幾乎所有類別。不僅如此，AMS中還包括大量相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、公差和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、成品件標(biāo)準(zhǔn)等。例如在特種工藝標(biāo)準(zhǔn)中，涵蓋了熱處理、焊接、表面處理、表面強(qiáng)化、腐蝕防護(hù)等；在成品件標(biāo)準(zhǔn)中，包含了彈簧、緊固件、標(biāo)準(zhǔn)件在內(nèi)的幾十余種零件標(biāo)準(zhǔn)。此外，AMS標(biāo)準(zhǔn)還包括航空維修用的一些特殊材料的標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)等，如晶粒度、壓力實(shí)驗(yàn)、微量元素控制、取樣等都囊括在內(nèi)。近年來(lái)，AMS注重了特種工藝標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，尤其是熱處理、表面處理、焊接等專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定速度加快，以熱處理標(biāo)準(zhǔn)為例，涉及鋼、高溫合金、鋁合金、鈦合金、銅合金等的AMS標(biāo)準(zhǔn)也達(dá)到了相當(dāng)數(shù)量。

1.2標(biāo)準(zhǔn)的通用化程度較高AMS具體標(biāo)準(zhǔn)是基于材料本身的自然屬性和特點(diǎn)、性能和使用條件制定的標(biāo)準(zhǔn)，雖然其通常稱為宇航材料規(guī)范，但編制內(nèi)容并不限于材料在航空飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)載設(shè)備上具體應(yīng)用部位或產(chǎn)品的型號(hào)類別，這不僅有利于材料在各個(gè)行業(yè)的推廣應(yīng)用，甚至在不同的國(guó)家也可以實(shí)現(xiàn)通用。此外，AMS和ASTM組織協(xié)作創(chuàng)建的UNS材料統(tǒng)一編號(hào)體系（每個(gè)合金的編號(hào)由1個(gè)字母和5個(gè)數(shù)字組成），提供了一種方便其他協(xié)會(huì)、貿(mào)易組織、用戶和生產(chǎn)者使用的材料牌號(hào)對(duì)應(yīng)手段，為材料選用、快速檢索、電子化和橫向?qū)Ρ冉饘俸秃辖鸬臄?shù)據(jù)提供了可能。AMS標(biāo)準(zhǔn)通用性好是其被廣泛接受和采用的重要原因之一。

摘要：發(fā)展大飛機(jī)項(xiàng)目對(duì)我國(guó)具有重要意義。以波特五力模型為理論基礎(chǔ)，分析民用大型飛機(jī)制造業(yè)的五種力量：新進(jìn)入者，替代產(chǎn)品，買(mǎi)方談價(jià)能力，賣(mài)方談價(jià)能力和現(xiàn)有競(jìng)爭(zhēng)者力量。并針對(duì)我國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目的特殊性進(jìn)行具體分析，闡述其發(fā)展的重要意義，并指出政府在大飛機(jī)發(fā)展中的作用。

關(guān)鍵詞：五力模型；大飛機(jī)；產(chǎn)業(yè)環(huán)境

1民用大型飛機(jī)制造業(yè)的五力分析

1.1新進(jìn)入者威脅

1.1.1進(jìn)入壁壘

開(kāi)發(fā)新飛機(jī)的巨額成本。飛機(jī)作為高技術(shù)含量產(chǎn)品，需要投入大量研發(fā)費(fèi)用，且一般研發(fā)周期在十年左右。據(jù)稱，空客A380研發(fā)費(fèi)用據(jù)稱高達(dá)107億美元，而且可能仍在不斷追加過(guò)程中。

1飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念定義

飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念是飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)飛控產(chǎn)品時(shí)，綜合歷史、文化、市場(chǎng)、新技術(shù)、駕駛員、航空公司和適航等因素，所確立的設(shè)計(jì)思想和頂層原則，浸透在具體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)中，使飛控系統(tǒng)具有個(gè)性化、專業(yè)化和獨(dú)立的產(chǎn)品特征。

2飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念生命周期

飛控設(shè)計(jì)理念生命周期在立項(xiàng)論證階段，建立飛控設(shè)計(jì)理念和提出新的設(shè)計(jì)理念；在可行性論證階段，確認(rèn)與評(píng)估新的設(shè)計(jì)理念；在預(yù)發(fā)展階段、工程發(fā)展階段中，具體應(yīng)用設(shè)計(jì)理念

3飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念哲學(xué)特點(diǎn)

飛控設(shè)計(jì)理念哲學(xué)本質(zhì)是正確處理設(shè)計(jì)理念與客觀世界（市場(chǎng)、技術(shù)、駕駛員、航空公司等）的關(guān)系，正確認(rèn)識(shí)和洞察客觀世界，把握變化，發(fā)展規(guī)律，遵循其規(guī)律辦事情，具體有以下特點(diǎn)：創(chuàng)新性、發(fā)展性、系統(tǒng)性和適用性。

1民用飛機(jī)橫航向增穩(wěn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

控制增穩(wěn)的控制律設(shè)計(jì),首先要滿足穩(wěn)定性要求。設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,在線性設(shè)計(jì)階段,應(yīng)力求留出足夠的幅值穩(wěn)定裕量和相位裕量;從而使非線性設(shè)計(jì)和實(shí)際系統(tǒng)交付時(shí),得以滿足6分貝幅值裕量和45°相位裕量的指標(biāo)要求。具體設(shè)計(jì)指標(biāo)如下。滾轉(zhuǎn)軸操縱具備滾轉(zhuǎn)角速度控制/傾斜角姿態(tài)保持響應(yīng)類型,并具有自動(dòng)轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)能力。偏航角操縱具備常規(guī)的側(cè)滑角控制響應(yīng)類型,而由側(cè)滑引起的滾轉(zhuǎn)趨勢(shì)可以通過(guò)副翼調(diào)節(jié)自動(dòng)防御。荷蘭滾阻尼比大于0.5,滾轉(zhuǎn)角速度響應(yīng)零點(diǎn)和荷蘭滾極點(diǎn)盡量對(duì)消,以提高乘坐品質(zhì)。滾轉(zhuǎn)模態(tài)半衰期足夠小。

1.1基于滾轉(zhuǎn)角速率反饋副翼的控制方案

滾轉(zhuǎn)角速率反饋的主要目的是減少飛機(jī)滾轉(zhuǎn)性能隨飛行條件的變化。可以在提高動(dòng)穩(wěn)定性的同時(shí),改善以致消除滾轉(zhuǎn)角速率振蕩引起的傾斜角振蕩,并在全包線內(nèi)獲得良好的橫航向控制增穩(wěn)能。

1.2基于側(cè)向過(guò)載或側(cè)滑角反饋控制方案

引入側(cè)向過(guò)載或側(cè)滑角反饋有利于提高荷蘭滾模態(tài)頻率。同時(shí)引入偏航角速率和側(cè)向過(guò)載反饋不僅可以補(bǔ)償航向靜安定度,而且有助于減小滾轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)和側(cè)向擾動(dòng)時(shí)的側(cè)向過(guò)載和側(cè)滑角。因此,在偏航通道和滾轉(zhuǎn)通道中分別引入滾轉(zhuǎn)角速率反饋和偏航角速率反饋可以增加相應(yīng)通道的阻尼比,引入側(cè)滑角或側(cè)向過(guò)載反饋則可以增加系統(tǒng)靜穩(wěn)定性,但同樣會(huì)減小系統(tǒng)阻尼。以上三種反饋控制方案的優(yōu)、缺點(diǎn)總結(jié)于表1中。對(duì)于橫側(cè)向增穩(wěn)來(lái)說(shuō),單獨(dú)引入角速率反饋、側(cè)向過(guò)載或側(cè)滑角反饋不會(huì)使系統(tǒng)有較理想的特性。由于滾轉(zhuǎn)和偏航運(yùn)動(dòng)的耦合關(guān)系,通常采用在副翼通道中引入滾轉(zhuǎn)角速率、側(cè)滑角、側(cè)向過(guò)載反饋、在方向舵通道中引入偏航角速率、側(cè)向過(guò)載、側(cè)滑角反饋的綜合增穩(wěn)控制方案,如圖1所示。

一、俄羅斯民用航空業(yè)介紹

當(dāng)今世界民用飛機(jī)市場(chǎng)上,能夠研制生產(chǎn)干線飛機(jī)的6家公司(美國(guó)波音公司、法國(guó)空客公司、俄羅斯圖波列夫航空科學(xué)技術(shù)聯(lián)合公司、伊留申航空聯(lián)合公司和雅科夫列夫?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)局聯(lián)合公司,以及烏克蘭安東諾夫航空科技聯(lián)合體)中,俄羅斯就占了3家。對(duì)俄羅斯民用航空飛機(jī)的印象大多還停留在伊爾-62這代客機(jī)的身上。但實(shí)際上,俄羅斯新一代客機(jī)早已和波音空客相差無(wú)幾。在完整的航空科學(xué)基礎(chǔ)理論體系基礎(chǔ)之上,俄羅斯擁有較完備的科研實(shí)驗(yàn)體系和自己獨(dú)有的航空工業(yè)生產(chǎn)體系。作為蘇聯(lián)的繼承者,俄羅斯擁有蘇聯(lián)時(shí)期航空科研力量的85%,航空生產(chǎn)能力的80%。俄羅斯擁有世界上唯一的艦載直升機(jī)設(shè)計(jì)局、唯一的水上飛機(jī)設(shè)計(jì)局、唯一的整機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)場(chǎng)、唯一的飛艇設(shè)計(jì)局。

蘇聯(lián)解體后,俄羅斯的民用航空工業(yè)曾經(jīng)日漸衰退,尤其是民航機(jī)制造部門(mén),一度處于“休克”狀態(tài)。

二、俄羅斯促進(jìn)民用航空業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展

為了發(fā)展民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè),提高民用飛機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)的占有率,俄羅斯制定和通過(guò)了一系列旨在加速發(fā)展民用飛機(jī)工業(yè)的重要文件,包括2000年12月7日議會(huì)批準(zhǔn)的《民航服務(wù)發(fā)展構(gòu)想》,2001年2月3日普京總統(tǒng)批準(zhǔn)的《俄羅斯聯(lián)邦航空政策基礎(chǔ)》。2005年以來(lái),俄羅斯政府相繼出臺(tái)了3個(gè)將對(duì)其航空工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)影響的綱領(lǐng)性文件:《2015年前俄羅斯航空工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》(下稱戰(zhàn)略)、《2002～2010年及2015年前民用航空技術(shù)裝備發(fā)展》聯(lián)邦專項(xiàng)規(guī)劃(新修訂版)(下稱規(guī)劃)、《俄羅斯航空工業(yè)組建聯(lián)合航空制造公司的方案》。根據(jù)《戰(zhàn)略》,俄羅斯將在2015年以前將民用飛機(jī)制造業(yè)的產(chǎn)值翻兩番,每年的銷(xiāo)售額預(yù)計(jì)可達(dá)70億至80億美元,使俄羅斯民用航空制造工業(yè)打入世界前三名?！兑?guī)劃》分為兩個(gè)階段:第一階段(2002-2005年),經(jīng)費(fèi)需求總額375.6億盧布,其中聯(lián)邦預(yù)算127.8億盧布,約占34%。第二階段(2006-2015年),經(jīng)費(fèi)需求總額(以2005年不變價(jià)計(jì)算)2437.9億盧布,其中聯(lián)邦預(yù)算為1340.6億盧布,約占55%。由此可見(jiàn),俄羅斯將顯著加強(qiáng)國(guó)家對(duì)民機(jī)制造業(yè)的投入力度。另外,在《規(guī)劃》中明確,有風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)研究與科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的財(cái)政撥款是國(guó)家的優(yōu)先任務(wù)。隨著技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的降低,企業(yè)(個(gè)人投資者)自有或通過(guò)直接與間接融資獲得的預(yù)算外資金比例將不斷提高。國(guó)家更有能力承擔(dān)技術(shù)性風(fēng)險(xiǎn),而企業(yè)-私人伙伴更善于應(yīng)對(duì)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)采用的國(guó)家-企業(yè)(私人伙伴)分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的模式正是基于這樣的理念。

2006年2月20日,普京總統(tǒng)簽署了關(guān)于組建“俄羅斯聯(lián)合航空制造公司”的總統(tǒng)令。2006年11月,聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)(UnitedAircraftCorporation,UAC)正式成立。它由俄羅斯總統(tǒng)普京下令成立,是一家俄羅斯國(guó)有的,由近20家公司和企業(yè)組成的飛機(jī)制造集團(tuán),并由政府第一副總理伊萬(wàn)諾夫任董事長(zhǎng)。聯(lián)合航空制造集團(tuán)注冊(cè)法定資本967.2億盧布,其中國(guó)家占有90.1%,并集中了俄羅斯飛機(jī)制造公司的所有股份。該集團(tuán)由軍用飛機(jī)制造、運(yùn)輸機(jī)制造、民用飛機(jī)制造和航空零部件生產(chǎn)等四部分組成,是一個(gè)集研制、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、維修和售后服務(wù)等完整產(chǎn)業(yè)鏈為一體的大型飛機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造企業(yè)。組建聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)的目的在于整合俄國(guó)內(nèi)各飛機(jī)制造公司的資源,保存俄在軍用航空領(lǐng)域的地位并為俄民用航空業(yè)開(kāi)拓世界市場(chǎng),使俄羅斯進(jìn)入世界航空制造業(yè)的前三強(qiáng)。它的組建使俄羅斯民用飛機(jī)制造符合國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益,使其更善于應(yīng)對(duì)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

摘要：航空航天領(lǐng)域一直以來(lái)都是各個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研究的方向，為了確保航空設(shè)備能夠正常運(yùn)行，將故障監(jiān)測(cè)和管理裝置引入航空領(lǐng)域中是必然的發(fā)展趨勢(shì)。在航空領(lǐng)域中應(yīng)用更多的高新技術(shù)，能夠強(qiáng)化系統(tǒng)的維護(hù)水平，帶動(dòng)維護(hù)決策朝著自動(dòng)化、智能化的方向前行，全新裝置的推廣必定會(huì)加快現(xiàn)代化進(jìn)程。期望真正達(dá)成系統(tǒng)的自主保護(hù)，就無(wú)法脫離PHM技術(shù)，其能夠進(jìn)一步提高飛機(jī)的穩(wěn)定性、可監(jiān)測(cè)性以及安全系數(shù)，同時(shí)，也能夠優(yōu)化經(jīng)濟(jì)投入成本以及后期維護(hù)費(fèi)用，PHM在飛機(jī)系統(tǒng)研究中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。本文基于當(dāng)前PHM技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，簡(jiǎn)要論述PHM技術(shù)的相關(guān)原理，并針對(duì)其中的核心技術(shù)進(jìn)行深入分析，預(yù)測(cè)未來(lái)飛機(jī)系統(tǒng)的健康管理模式。

關(guān)鍵詞：故障預(yù)測(cè)與狀態(tài)管理（PHM）；體系結(jié)構(gòu)；自主式

后勤保障系統(tǒng)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，現(xiàn)代武器裝備整體上朝著智能化的趨勢(shì)前行，作戰(zhàn)方式也轉(zhuǎn)變成聯(lián)合作戰(zhàn)模式以及網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)斗模式，這就要求武器裝備的性能更加優(yōu)良，可以針對(duì)特殊情況做出快速響應(yīng)并能夠持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。所以，全球范圍內(nèi)各個(gè)國(guó)家都將研究重心轉(zhuǎn)移到綜合程度更高的故障檢測(cè)以及PHM技術(shù)等方面。PHM技術(shù)突破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)時(shí)單一的狀態(tài)監(jiān)控模式，逐漸形成了智能化的健康管理體系，同時(shí)，也融入了故障監(jiān)測(cè)服務(wù)，利用故障監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)維護(hù)方案并確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，有助于優(yōu)化武器系統(tǒng)的維護(hù)成本，保證系統(tǒng)安全性能、可靠性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

1PHM的內(nèi)涵和原理

故障監(jiān)測(cè)以及PHM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中扮演的角色越來(lái)越重要，逐步成為當(dāng)前飛機(jī)系統(tǒng)以及車(chē)船系統(tǒng)中不可獲取的組成環(huán)節(jié)。故障檢測(cè)服務(wù)，可以自主監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各個(gè)模塊的工況，同時(shí)，給出預(yù)測(cè)報(bào)告；PHM技術(shù)，也就是健康管理，能夠基于故障監(jiān)測(cè)服務(wù)給出的系統(tǒng)報(bào)告，針對(duì)其中的資源配比以及功能指標(biāo)進(jìn)行分析，為后期系統(tǒng)維護(hù)提供參考意見(jiàn)。PHM技術(shù)是一種以智能化系統(tǒng)為核心的預(yù)測(cè)服務(wù)。通過(guò)性能優(yōu)良、靈敏程度較高的傳感設(shè)備采集系統(tǒng)中各個(gè)模塊的實(shí)際工況指標(biāo)，借助高效的數(shù)學(xué)分析算法，諸如傅里葉級(jí)數(shù)和Gabor變換等，配合搭建完成的人工數(shù)學(xué)模型，對(duì)系統(tǒng)做出相應(yīng)的預(yù)估評(píng)判，完成對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管控。PHM技術(shù)融入實(shí)際系統(tǒng)中，將原本出現(xiàn)故障后的維修模式以及定期維護(hù)的模式轉(zhuǎn)變成按照系統(tǒng)狀態(tài)的維護(hù)模式，英文簡(jiǎn)稱為CBM。PHM技術(shù)從本質(zhì)來(lái)說(shuō)是利用人工智能技術(shù)搭建起相應(yīng)的系統(tǒng)模型，比如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、蟻群算法等。能夠針對(duì)系統(tǒng)的工況參數(shù)以及故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確的推測(cè)和判別。

2PHM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

摘要：本文對(duì)我國(guó)通用飛機(jī)型號(hào)工程管理的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)和并行工程技術(shù)在飛機(jī)型號(hào)工程管理中的運(yùn)用。并結(jié)合我國(guó)已經(jīng)實(shí)施的飛機(jī)項(xiàng)目型號(hào)項(xiàng)目管理案例，對(duì)通用飛機(jī)型號(hào)工程的管理進(jìn)行了較為深入的探討。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)型號(hào)；網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃；并行工程；工程管理

隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)航空工業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，對(duì)飛機(jī)型號(hào)工程管理的模式提出了更高的要求。與其他機(jī)械、設(shè)備工具的生產(chǎn)不同，飛機(jī)的制造科技含量更高，制造的成本和難度都非常大，加上為了滿足不同用戶的使用需求，必須做出各種不同的改進(jìn)，這也造成了一種表面上進(jìn)行批量生產(chǎn)而實(shí)際中卻是以架次標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。良好的工程管理是提高飛機(jī)的制造效率所不可或缺的。提高和優(yōu)化飛機(jī)型號(hào)工程的管理模式以及組織形式是現(xiàn)代航空工業(yè)研究的重點(diǎn)和方向。

1.飛機(jī)型號(hào)工程管理概述

一個(gè)飛機(jī)項(xiàng)目其實(shí)就是某一個(gè)飛機(jī)型號(hào)，飛機(jī)型號(hào)工程的管理涵蓋了飛機(jī)的整個(gè)“生命周期”。對(duì)飛機(jī)的各項(xiàng)指技術(shù)標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)也就意味著飛機(jī)項(xiàng)目有了新的發(fā)展，達(dá)到客戶對(duì)飛機(jī)的各項(xiàng)要求。民用飛機(jī)研制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，一個(gè)民用飛機(jī)項(xiàng)目往往包含成百上千個(gè)子系統(tǒng)，需要成千上萬(wàn)的人長(zhǎng)時(shí)間協(xié)同和努力才能完成。尤其是全新研制的飛機(jī)，設(shè)計(jì)、工藝和生產(chǎn)準(zhǔn)備的工作量非常大。

2.我國(guó)通用飛機(jī)型號(hào)工程管理發(fā)展歷程與進(jìn)展

摘要：對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理在飛機(jī)項(xiàng)目管理中的運(yùn)用作用進(jìn)行闡述，從風(fēng)險(xiǎn)管理環(huán)節(jié)建設(shè)、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)等多個(gè)方面入手，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理在飛機(jī)項(xiàng)目管理中的運(yùn)用要點(diǎn)進(jìn)行解析，并以此為依據(jù)，提出風(fēng)險(xiǎn)管理在飛機(jī)項(xiàng)目管理中的運(yùn)用對(duì)策。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險(xiǎn)管理；飛機(jī)項(xiàng)目；運(yùn)用實(shí)踐

1風(fēng)險(xiǎn)管理在飛機(jī)項(xiàng)目管理中的運(yùn)用作用

隨著C919飛機(jī)的試運(yùn)行獲取成功之后，我國(guó)飛機(jī)事業(yè)得到了全面的發(fā)展，并且在國(guó)家社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了重要的作用。從飛機(jī)研發(fā)角度來(lái)說(shuō)，自身作為一項(xiàng)較為繁瑣的工作，含有一定的技術(shù)性、高效性、高投放性以及繁瑣性等特性，在穩(wěn)定性、安全性以及平穩(wěn)性等方面提出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，一個(gè)飛機(jī)項(xiàng)目一般由40萬(wàn)個(gè)以上的固定物構(gòu)建而成，并且和300多萬(wàn)個(gè)零部件進(jìn)行結(jié)合，分布的線纜以及電子設(shè)備的長(zhǎng)度也高達(dá)幾十km，從而形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。此外，在進(jìn)行飛機(jī)研發(fā)的過(guò)程中，研發(fā)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，資金投放數(shù)量較多，參與的行業(yè)機(jī)構(gòu)熟練繁多，再加上受到一些不可控因素的影響，這給飛機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)增添了一定難度。鑒于上述因素，導(dǎo)致飛機(jī)研發(fā)項(xiàng)目自身含有一定的不穩(wěn)定因素，面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素眾多，風(fēng)險(xiǎn)因素之間內(nèi)部關(guān)系交錯(cuò)復(fù)雜，影響度較深。所以，把風(fēng)險(xiǎn)管理理念運(yùn)用到飛機(jī)項(xiàng)目管理工作中是非常必要的。因?yàn)轱w機(jī)項(xiàng)目自身含有一定的特殊性質(zhì)，需要把項(xiàng)目管理的風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)科學(xué)的運(yùn)用到飛機(jī)項(xiàng)目管理工作中，通過(guò)建設(shè)完善的風(fēng)險(xiǎn)管理環(huán)境，全面落實(shí)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等工作，減少不必要風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，給飛機(jī)項(xiàng)目研發(fā)和開(kāi)展提供條件。

2風(fēng)險(xiǎn)管理在飛機(jī)項(xiàng)目管理中的運(yùn)用要點(diǎn)

風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境的建設(shè)作為飛機(jī)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理的第一環(huán)節(jié)。飛機(jī)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境主要由三種內(nèi)容構(gòu)建而成，一個(gè)是內(nèi)部環(huán)境，另一個(gè)是外部環(huán)境，最后一個(gè)是過(guò)程環(huán)境。其中外部環(huán)境通常涉及了法律因素、政策因素等。內(nèi)部環(huán)境包含了組織框架、職責(zé)分工等。過(guò)程環(huán)境有目標(biāo)確定，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)類型制定項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分類結(jié)構(gòu)加以細(xì)化，對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)劃編制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，通過(guò)科學(xué)分配風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)職責(zé)，結(jié)合節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)核查報(bào)表的編制，建立完善的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別模型，給飛機(jī)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃方案的設(shè)定提供依據(jù)。飛機(jī)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別主要指，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)管理環(huán)境、參考數(shù)據(jù)以及工程項(xiàng)目自身標(biāo)準(zhǔn)等，并且根據(jù)經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向以及分類導(dǎo)向等方式實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。通常情況下，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方式可以采用目標(biāo)維度以及過(guò)程維度等方面實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目細(xì)節(jié)，對(duì)各個(gè)項(xiàng)目具體工作加以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?，F(xiàn)階段，廣泛應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方式在于定性識(shí)別方式、定量識(shí)別方式等。其中定性識(shí)別方式中涉及了FMEA、檢查表法、德?tīng)柗频龋孔R(shí)別方式中包含了關(guān)聯(lián)分析、帕雷托分析、趨勢(shì)分析等。在這些風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方式中，作為有效的方式在于FMEA。風(fēng)險(xiǎn)管理將會(huì)導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，而技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)導(dǎo)致管理風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

摘要：在軍機(jī)飛行管理系統(tǒng)中開(kāi)展適航性工作，是飛行管理系統(tǒng)研制過(guò)程中的難點(diǎn)之一。本文通過(guò)研究國(guó)外軍機(jī)適航性和飛行管理系統(tǒng)在軍機(jī)上的應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)比分析我國(guó)軍機(jī)開(kāi)展適航性的現(xiàn)狀和難點(diǎn)，確定我國(guó)軍機(jī)飛行管理系統(tǒng)的適航性在設(shè)計(jì)研制過(guò)程中需遵循的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。本文還對(duì)軍機(jī)型號(hào)研制中開(kāi)展飛行管理系統(tǒng)的適航性的安全性做了分析，以及對(duì)飛行管理系統(tǒng)適航性實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)要求和管理要求進(jìn)行分析，探索了在我國(guó)現(xiàn)行的軍機(jī)機(jī)載型號(hào)產(chǎn)品的研制體系下，如何開(kāi)展軍機(jī)飛行管理系統(tǒng)適航性工作，對(duì)國(guó)產(chǎn)軍機(jī)型號(hào)和機(jī)載型號(hào)產(chǎn)品適航性工作推進(jìn)有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：軍用飛機(jī)；適航性；飛行管理系統(tǒng)；安全性；適航體系

0引言

適航性是指航空器在預(yù)期的環(huán)境條件下的一種適合安全飛行的固有特性，或航空設(shè)備能夠支撐航空器安全飛行的特性[1]。適航性原本是民航中的概念，它明確要求民用飛機(jī)必須獲得型號(hào)合格證、生產(chǎn)合格證、單機(jī)合格證等，且能夠保證進(jìn)行持續(xù)適航，以確保民機(jī)達(dá)到要求的安全等級(jí)[2]。適航性要求民用飛機(jī)具備和滿足適航要求，才能在空域中進(jìn)行飛行。鑒于適航性能夠提升飛行安全，并且在民機(jī)上已經(jīng)能夠成熟應(yīng)用，因此，軍機(jī)也逐漸接受了適航性的概念，并在逐步推廣應(yīng)用。雖然我國(guó)的航空工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，但隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)航空工業(yè)也得到了快速發(fā)展，逐漸研制出具備適航性的民用飛機(jī)。從運(yùn)12、新舟60到新舟600和700等渦槳飛機(jī)，及ARJ21、C919等渦扇飛機(jī)，證明我國(guó)已具備研制符合民航標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)的能力，并且適航能力也達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。軍機(jī)如何借鑒民機(jī)適航性的成功經(jīng)驗(yàn)，是現(xiàn)階段我國(guó)軍方和航空工業(yè)面臨的一個(gè)重要課題。軍機(jī)適航性，是指軍用飛機(jī)能夠滿足軍事任務(wù)運(yùn)行安全的特性[3]。針對(duì)這一目標(biāo)，參考國(guó)外軍機(jī)適航經(jīng)驗(yàn)，在基于民機(jī)適航的基礎(chǔ)上，我國(guó)逐漸開(kāi)展了軍機(jī)的適航工作，Guo研究了軍機(jī)開(kāi)發(fā)的適航管理系統(tǒng)[4]。飛行管理系統(tǒng)[5]作為民機(jī)中成熟的高度功能集成的系統(tǒng)級(jí)機(jī)載設(shè)備，在國(guó)外的軍機(jī)上也獲得了普遍應(yīng)用。隨著我國(guó)航空電子技術(shù)的發(fā)展、軍機(jī)自動(dòng)化程度要求的提高和兼容民航航線運(yùn)營(yíng)要求的普及，飛行管理系統(tǒng)逐漸開(kāi)始在軍機(jī)上進(jìn)行推廣。作為最早在民機(jī)上應(yīng)用且與民航空域管理密切相關(guān)的機(jī)載設(shè)備，飛行管理系統(tǒng)在軍機(jī)上的應(yīng)用也需要滿足適航性要求，這就要求國(guó)產(chǎn)軍機(jī)從機(jī)載設(shè)備研制的初期開(kāi)展適航工作。

1飛行管理系統(tǒng)在軍機(jī)中應(yīng)用

從國(guó)外來(lái)看，北約的軍用飛機(jī)，如巡邏機(jī)、加油機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)甚至殲擊機(jī)上，均已普遍裝備了飛行管理系統(tǒng)，一般采用已經(jīng)在民機(jī)上成熟應(yīng)用的飛行管理系統(tǒng)產(chǎn)品，通過(guò)增加適合裝備機(jī)型的特殊功能，如反潛巡邏、空投空降、固定程序空中加油等功能，進(jìn)行功能升級(jí)并進(jìn)行應(yīng)用。如GE公司研制的飛行管理系統(tǒng)在軍用運(yùn)輸機(jī)、加油機(jī)、特種機(jī)上應(yīng)用的功能如表1所示。從國(guó)內(nèi)來(lái)看，在國(guó)產(chǎn)大型運(yùn)輸機(jī)之前，我國(guó)的軍用飛機(jī)基本不裝備飛行管理系統(tǒng)，而是將不同的部分功能，如飛行計(jì)劃/任務(wù)計(jì)劃的制定、自動(dòng)飛行引導(dǎo)、綜合導(dǎo)航管理以及機(jī)載導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)管理等在不同的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。隨著新研型號(hào)自動(dòng)化程度和作戰(zhàn)能力提升的需求以及集成航電技術(shù)的進(jìn)步，需要將飛行管理系統(tǒng)不同的功能進(jìn)行集成，開(kāi)展綜合化航電的應(yīng)用，因此，飛行管理系統(tǒng)在國(guó)產(chǎn)軍機(jī)上具備了應(yīng)用和推廣條件,現(xiàn)已在運(yùn)8[6,7]改裝飛機(jī)逐步開(kāi)始裝備飛行管理系統(tǒng)。

1民用大型飛機(jī)制造業(yè)的五力分析

1.1新進(jìn)入者威脅

1.1.1進(jìn)入壁壘

開(kāi)發(fā)新飛機(jī)的巨額成本。飛機(jī)作為高技術(shù)含量產(chǎn)品，需要投入大量研發(fā)費(fèi)用，且一般研發(fā)周期在十年左右。據(jù)稱，空客A380研發(fā)費(fèi)用據(jù)稱高達(dá)107億美元，而且可能仍在不斷追加過(guò)程中。

較高的世界需求份額。巨額開(kāi)發(fā)成本導(dǎo)致一家公司要想保持盈虧平衡就必須獲得較多的世界需求份額。例如波音777，需要售出200架以上才能保持盈虧平衡，而這相當(dāng)于1994-2004年該級(jí)別飛機(jī)預(yù)計(jì)銷(xiāo)售量的15%。

明顯的經(jīng)驗(yàn)曲線。飛機(jī)制造存在學(xué)習(xí)效應(yīng)，平均來(lái)說(shuō)，累計(jì)產(chǎn)量每增加一倍，單位成本將下降20%。一家公司如果不能沿著經(jīng)驗(yàn)曲線運(yùn)動(dòng)，其單位成本將處于相當(dāng)不利的地位。