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[重量管理与轻量化开发] 飞机研制试飞阶段重量管理探讨

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发表于 2020-7-4 18:40:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
周承前

航空工业通飞 广东 珠海 519040

摘 要 在飞机研制试飞阶段,根据试飞验证科目的不同,通常需要加装或者拆除各种测试设备,同时,针对试飞过程中出现的问题/故障,通常需要做一些设计改进来满足试飞要求,由此带来的飞机重量变化会实时反映在试飞机上,对飞机试飞造成影响,需加强各部门之间沟通协调,明确重量职责,制定管理流程,实时对其进行重量管控。

关键词 研制试飞阶段;重量更改;重量管理;流程

引言

试飞阶段是飞机研发设计中一个特殊的阶段,它主要通过飞机驾驶体验和试飞参数测量采集的方式对飞机各项性能参数进行验证,在飞机整个试飞过程中,根据试飞科目、试飞目的的不同,飞机通常需要加装或者拆除各种测试设备,同时,针对试飞过程中出现的问题/故障,通常需要做一些设计改进来满足试飞要求,这些更改都会带来飞机重量的变化,并实时反映在试飞机上,对飞机的试飞装载造成影响,不可控的重量更改甚至会对飞机试飞安全造成威胁。制定一套完善的重量管理方法,有效地对整个试飞过程中的重量变化进行实时管控,是飞机重量控制过程中的一项重要内容,是对飞机试飞科目设计和试飞完全的基本保障。

1 重量更改

试飞过程中的重量更改主要来源于以下几方面:

(1)设计更改:设计更改主要是针对试飞过程中飞机呈现的使用维护性上的不足、故障或者出现的设计缺陷进行针对性的改机,一般的更改手段包括临时更改单、图纸升版、工程更改建议/指令(ECP/ECO)、不合格品审理单(FRR单)等。

(2)构型状态更改:新增构型项或者删除已有的构型项或者同一成品件、零件不同件号的替换等。

(3)测试改装更改:不同的试飞阶段,不同的试飞科目,需要设计不同的测试方案,安装不同的测试设备,同时安装的这些设备有些是整个试飞过程中都需要使用的,有些设备在特定的测试科目完成后是可以拆除的(如空速校准设备拖锥)。

2 重量管理

重量的管理通常涉及重量专业、设计、制造、质量、工艺、采购以及供应商等多个部门、多家单位,需要各单位各部门各自负担起自己的管理责任,通力合作,打造一套完整的管理流程和信息反馈流程,才能实现飞机重量的有效管理,服务飞机试飞工作[1]。

各部门职责

(1)重量专业:一般是飞机重量管理的主体,其主要职责包括制定飞机重量管理流程、明确专业职责、审签各专业设计更改、制定飞机产品重量检验要求和超差处理程序、评估计算飞机重量重心状态、制定飞机全机称重方案等。

(2)设计:作为飞机重量更改的发起方,其职责是提交飞机重量更改方案和重量更改明细、优化重量方案、配合采购/制造部门和检验部门处理重量超差问题。

(3)采购/制造:作为产品重量的实现环节其主要职责在于实现产品的目标重量,按照重量检验要求、工艺规范要求选购或者生产出符合重量要求的产品,对不满足重量要求的产品负责其重量超差处理。

(4)工艺:工艺部门主要负组织管理的责任,将飞机重量要求编制成工艺规范,同时,工艺还负责协助设计部门进行排重工作、协助进行重量超差处理等。

(5)质量:主要负责监督、检查飞机产品的重量符合情况、协助进行飞机零部件、成品设备及空机称重工作、负责飞机零部件、成品设备及空机称重记录登记造册和上报、协助完成重量超差处理程序等,是飞机重量管理的把关者和主要保障机构。

重量管理要求

(1)制定严格的重量管理程序,各单位部门严格按照程序要求履行职责;

(2)重量审签,任何重量更改都需重量专业审签通过方可实施;

(3)产品装机前需要通过质量检验合格后方可装机,重量不合格产品需要进行减重处理或者超差处理审批;

(4)所有的装机工作都需有严格的工艺指令,按照工卡要求严格执行,禁止不可控的机上操作;

(5)完成后重量专业需对重量更改其进行评估,分析其对飞机总重的影响,对试飞科目的影响,必要时需要进行全机称重。

管理流程

试飞阶段重量管理一般流程如下图所示:


图1 重量管理流程


重量更改申请:由更改的设计部门提出更改申请,提交详细的更改方案、重量明细等信息。

重量审签:对提交的更改进行审核和会签,初步评估更改影响,更改合理且对飞机重量重心影响可接受,可进行后续生产制造,否则需要重新修订更改方案。

采购、生产制造:更改方案经各方审核通过后进入采购生产环节,由采购生产部门按照相关文件(如零部件加工重量检验要求、成品设备重量检验要求等)和工艺要求控制产品质量,在产品出厂或者采购入库时需检验重量信息,如实填写在产品说明书或者相应的标牌上。

质量检验:产品交付现场时需由试飞现场质量检验部门对产品质量再次进行核实并记录重量信息,重量信息按时提供重量专业评估。质量检验不合格需将产品返回进行超差处理流程,产品优化减重合格或者填写超差处理单审批通过后方可继续交付使用。

产品装机:产品的装机必须有明确的指令和工卡,以便于飞机状态的控制和管理,杜绝不可控的机上装配操作。特别需要关注测试设备的安装情况,由于测试设备、线缆通常是由外单位测试部门负责安装实施,各单位的上机操作程序可能不一致,现场管理不到位很容易造成不按程序操作、遗漏或者统计不准确的情况发生。产品装机需要由工艺、质量等部门进行监督管理,并将实际装机重量统计上报。

重量评估/称重:装机重量上报后重量专业进行飞机重量计算,评估设计更改对飞机重量重心的影响量,判定是否对试飞装载、试飞科目设计造成影响,累计的重量更改如果影响试飞科目设计则需更新试飞文件,重新设计试飞装载。通常,当飞机重量更改量较大或者在不同的试飞阶段,需要安排飞机全机称重试验来确定飞机的真实重量,不能以理论计算结果代替。

通过规范的控制流程管理,可以有效控制飞机研制试飞过程中的重量变更。此外,加强信息化建设,将重量管理流程数据化,建立飞机重量更改审签流程、产品检验登记流程,超差处理流程、单机重量信息管理流程等能够实现重量信息的数字化管理,对飞机重量管理有着事半功倍的效果。

3 结束语

严格规范飞机研制试飞阶段飞机重量管理,所有的飞机重量更改都必须是明确有记录的,所有的重量更改都必须通过称重或计算评估的方式进行确定,以保障飞机试飞安全。

参考文献

[1]汪洪莉,郑战星.重量管理内容探讨[J].科学视界,2018,(16):219-220,246.



作者简介


周承前(1987-),男,工程师。研究方向:飞机重量与平衡控制。



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