现代飞机动力装置系统研发计划研究

王敏中航飞机西安飞机分公司

现代飞机动力装置系统研发计划研究

王敏
中航飞机西安飞机分公司

现代飞机在研发中规定整个机体与各个部件、系统的验证过程，不仅是为了保证设计目标能够准确、详尽，还是为了体现现代飞机设计集成性与复杂性的特点。依据某国产现代机型的研究经验，给出现代飞机在研发过程中所注意的一些关键问题，并且对每个研制阶段动力装置系统的研发内容进行展开讨论。

现代飞机；动力装置；研发计划

如今，现代飞机的性能在不断的提升，飞机的整个制造过程包括组成系统的制造复杂性也随之有所提升。为了制造出高质量的现代飞机，则需要在项目研发的初期就开始规划飞机制造的验证过程来保证设计目标能够完美实现[1]。

根据我国国产飞机的研究经验，本文简略探讨了现代飞机动力装置系统的研究计划，并且对其进行了简单讨论。

一、动力装置系统研制阶段划分

飞机整个研制过程一般可分为7个阶段，动力装置是飞机的一个分系统，它的每个阶段随着飞机的研发目标而变化。其基本流程如图1所示：

图1　现代飞机/动力装置产品开发流程

二、动力装置系统的研发过程和主要工作内容

1.建立项目并对其可行性进行验证阶段

在这个阶段，对完成飞机制造项目提出建议以及工程造价的可行性进行讨论是其主要任务。飞机项目的建议就是对于某个飞机型号项目的设计、生产方式等内容进行综合的评估。对于工程造价的可行性论证是指在项目的建议基础上对于制造飞机过程中所需要的技术、费用以及每个阶段的进度进行研究探讨。

2.总体方案概念设计阶段

此阶段主要目的是需要获得供应商的支持，向他们发出信息征询书，在与他们进行技术上交流的过程中完成系统方案的建立、论证等工作从而制定出一个初步的计划。在这一阶段主要需要完成以下的工作：（1）完成动力装置系统的设计文件编制并且对动力装置的研发进行初步的探讨，制定出计划的雏形；（2）把信息征询书投递到供应商一方；（3）供应商收到信息征询书后，选择多家供应商前来招标；（4）研究探讨出动力装置系统的研发经费和材料的采购情况，签订好动力装置系统的意向书；（5）设计出动力装置系统的最终计划书与技术方案。

3.动力装置安装系统初步设计阶段

总体方案的设计完成之后将转入此阶段，在这一阶段，主要任务是对于飞机制造的需求、基本的构造以及设计方案的初步制定，通过相关软件来确定系统的设计方案、构造等，并且对其进行功能危害的评估。在这一阶段，主要完成以下内容：（1）完成动力装置系统联合计划书工作；（2）完成动力装置系统的初步计划数字模型已达到其支持产品数字样机的设计；（3）编写出动力装置系统的初步制造计划；（4）初步制定出动力装置系统的合格审定；（5）对于动力装置系统的维修指标进行初步制定；（6）完成一些其他需求文件的编写。

初步的设计阶段，其评审的系统由PDR（初步设计评审）来完成，在评估过程中需要做到对于动力装置的技术、设计以及最终的实验方式等内容进行有效并且全面的审核。

4.对动力装置系统的初步设计方案进行细化

这一阶段的工作内容是把动力装置系统的初步设计雏形进行补充，在设计过程中遇到的问题进行更进一步的解决以及完善，最终完成设计方案：（1）完成并确认动力装置安装系统在制造过程中所需求的全部文稿；（2）制定动力装置系统的分配基本线与产品标准；（3）完成飞机安全性能设备的设计；（4）绘制动力装置系统的设计图纸与制作模型；（5）研究出飞机试飞所需要的一切文件的初稿；（6）确定其审核的基础计划并需要获得相关部门的批准；

5.动力装置系统全面试制阶段

在动力装置系统供应商试制阶段将设备以及设备制造所述要求和详细的设计基准进行试制，然后完成系统验证测试的部分。全面试制阶段动力装置系统包括的主要内容有：（1）动力装置系统试验件的交付和安装调试；（2）在地面上完成功能测试，检查系统的基本功能和性能；（3）对动力装置测试程序进行更新使其能通过评估；（4）制造和测试计划的适航性方面提交给相关部门完成合格性检查的制造；（5）制定完成动力装置系统首次飞行的报告；（6）试飞员的培训、飞行手册、维修手册等用户资料的完成。

6.试飞认证阶段

这一阶段的主要目的是通过试飞试验来验证飞机是否符合适航条件。实验主要有研发试验以及合格审定试验。动力装置系统在试飞过程中出现的问题需要得到解决：（1）对于动力装置系统进行各项合格审定的试飞；（2）把动力装置系统的问题进行更进一步的完成；（3）进行试航试验，并把动力装置系统符合相关文件规定的实验结果进行上交。

7.批生产与产业化阶段

动力装置系统按批次生产并且将生产系统进行开发以及向产业化阶段发展。还需要收集飞行数据的操作，不断完善培训和维护支持系统。

三、结束语

随着现代飞机性能的不断提高，飞机研发的集成性和复杂性也不断提高。为了应对现代飞机的设计特点，项目发展规划已成为飞机设计的重要方式。动力装置系统是关键的飞机系统，影响着飞机的经济性、安全性以及可靠性。因此，动力装置系统发展规划是飞机设计的重要组成部分。本文给出了飞机动力装置系统研发的总体规划，动力装置系统项目和系统的发展分为可行性研究阶段、总体方案论证阶段、初步设计阶段、详细设计阶段、全面试制阶段、试飞认证阶段和工业化的生产阶段，并把每一阶段应做的事项进行了详细的讨论。希望本文可以为现代飞机的动力装置系统发展提供一些参考。

[1]SAE.ARP4754A，Guidelines for Development of Civil Aircraf⁃tand Systems[S].

[2]陈嵩禄.飞机设计手册第13册：动力装置系统设计[M].北京：航空工业出版社，2006.