國產(chǎn)民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)淺析與發(fā)展建議

呂文濤 蔣武林

0引言

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，航電系統(tǒng)在飛機(jī)整機(jī)中的重要性飛速提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來航電系統(tǒng)在飛機(jī)出廠成本中的比例直線上升，航電系統(tǒng)研發(fā)成本已占飛機(jī)研制總成本的近30%，并保持著持續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)。黨中央、國務(wù)院在“十三五”期間全面啟動(dòng)實(shí)施航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng)，國產(chǎn)民機(jī)航電系統(tǒng)在此歷史機(jī)遇下，得到了飛速發(fā)展。以中電科航電、昂際航電為首的國內(nèi)主要航電系統(tǒng)供應(yīng)商，陸續(xù)推出了一系列以C919為平臺(tái)的民機(jī)航電系統(tǒng)，其技術(shù)先進(jìn)性在國際航空領(lǐng)域亦位列前茅。然而，要保證國產(chǎn)民機(jī)航電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；獍l(fā)展，要構(gòu)建持續(xù)、穩(wěn)定、健康的民機(jī)航電產(chǎn)業(yè)鏈，航空業(yè)依然任重而道遠(yuǎn)。

測(cè)試保障作為民機(jī)航電產(chǎn)業(yè)鏈至關(guān)重要的一環(huán)，貫穿航空電子設(shè)備“研發(fā)—制造—運(yùn)營”的全壽命周期，提升與發(fā)展民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)，是提升我國民機(jī)航電行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵工作。

本文分析我國民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)現(xiàn)狀和存在的問題，并通過分析國際民航業(yè)內(nèi)先進(jìn)的測(cè)試保障技術(shù)，同時(shí)結(jié)合我國現(xiàn)有國情，對(duì)我國民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)的發(fā)展提出了一些發(fā)展建議。

1 國產(chǎn)民機(jī)航電測(cè)試保障需求

1.1 測(cè)試保障的標(biāo)準(zhǔn)化需求

自20世紀(jì)90年代開始，我國民航事業(yè)迎來了飛速發(fā)展時(shí)期，機(jī)隊(duì)數(shù)量、航線數(shù)量、運(yùn)營商數(shù)量每年都在快速遞增。與此同時(shí)，自“十三五”開始，我國國產(chǎn)民機(jī)事業(yè)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展，在此期間，ARJ21飛機(jī)投入運(yùn)營，C919飛機(jī)和AG600飛機(jī)成功首飛，MA700飛機(jī)也完成了關(guān)鍵設(shè)計(jì)工作。隨著各型民機(jī)項(xiàng)目的開展，民機(jī)航電產(chǎn)業(yè)已從解決有無的起步階段進(jìn)入到了布局民機(jī)航電產(chǎn)業(yè)全局發(fā)展的新階段。但是，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，我國對(duì)民機(jī)測(cè)試保障領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)還未能引起重視。究其原因，主要有兩點(diǎn)：一方面由于我國民航所運(yùn)營的飛機(jī)主要以空客系列和波音系列等國外飛機(jī)為主，對(duì)于這些國外飛機(jī)的測(cè)試保障需求，在國際上已經(jīng)形成多套標(biāo)準(zhǔn)，支撐其測(cè)試保障的標(biāo)準(zhǔn)化工作；另一方面，我國民機(jī)事業(yè)才處于起步階段，各大主機(jī)單位和航電系統(tǒng)供應(yīng)商更關(guān)注于航空器主體以及民機(jī)航電系統(tǒng)自身功能和性能的實(shí)現(xiàn)。

縱觀國際民航行業(yè)的發(fā)展史，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是穩(wěn)定和提高產(chǎn)品、工程和服務(wù)的質(zhì)量，提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。時(shí)值國產(chǎn)民機(jī)航電事業(yè)關(guān)鍵階段，民機(jī)航電測(cè)試保障標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)迫在眉睫。

1.2 測(cè)試保障的體系建設(shè)需求

長(zhǎng)期以來，我國的航空測(cè)試保障都處于任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，未根據(jù)民機(jī)航電設(shè)備全壽命周期測(cè)試需求進(jìn)行整體規(guī)劃，總是等到出現(xiàn)故障或事故后，將測(cè)試作為排故或診斷手段，未利用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)作為民機(jī)航電設(shè)備健康管理的一種有效途徑，直接導(dǎo)致了我國民機(jī)航電設(shè)備在運(yùn)營階段缺乏與國際同類產(chǎn)品相競(jìng)爭(zhēng)的能力。

我國的民機(jī)航電測(cè)試保障，亟需自頂向下從民機(jī)航電設(shè)備全壽命周期的測(cè)試需求出發(fā)，夯實(shí)構(gòu)成民機(jī)航電測(cè)試保障體系的“人”“機(jī)”“料”“法”“環(huán)”五個(gè)要素，提升我國民機(jī)航電設(shè)備產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

2 國產(chǎn)民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 基礎(chǔ)測(cè)試保障技術(shù)薄弱

先進(jìn)的民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)離不開先進(jìn)的基礎(chǔ)測(cè)試保障技術(shù)支撐。自“十三五”以來，我國基礎(chǔ)測(cè)試保障技術(shù)通過引進(jìn)、吸收、再創(chuàng)造的思路，已逐步走出了一條自主研發(fā)的道路，以中電科儀器儀表公司為代表的民族企業(yè)，在多項(xiàng)國家重點(diǎn)重大的航天航空型號(hào)項(xiàng)目中，提供了一系列國產(chǎn)化測(cè)試儀器，但同時(shí)，我們也深刻意識(shí)到，要想突破國外技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)我國基礎(chǔ)測(cè)試保障技術(shù)與國際先進(jìn)基礎(chǔ)測(cè)試保障技術(shù)的接軌，還有很長(zhǎng)一段路要走。

民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)是建立在航空檢測(cè)技術(shù)、航空信號(hào)激勵(lì)技術(shù)及航空電源技術(shù)基礎(chǔ)之上。而我國當(dāng)下在航空檢測(cè)技術(shù)、航空信號(hào)激勵(lì)技術(shù)及航空電源技術(shù)方面還非常薄弱，很多時(shí)候我國的民機(jī)航電測(cè)試保障系統(tǒng)還需要依托國外基礎(chǔ)測(cè)試保障技術(shù)，這極大制約著我國民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)的發(fā)展。

2.2 測(cè)試保障設(shè)備“三化”水平低

我國民機(jī)航電測(cè)試保障設(shè)備“三化”（標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化）水平同國際先進(jìn)國家相比還非常低，這在未來將直接制約我國民機(jī)在國際民航市場(chǎng)的推廣。目前我國標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化航電測(cè)試保障設(shè)備，主要的研發(fā)主體還是以MRO為主，各大MRO（如成都華太、廣州航新等）因自身維修業(yè)務(wù)需要，依據(jù)國際相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行航電測(cè)試保障設(shè)備開發(fā)，其服務(wù)對(duì)象還是以當(dāng)前國際主流民航運(yùn)輸飛機(jī)（如波音、空客）相關(guān)機(jī)型的航電設(shè)備為主，如圖1所示。

我國民機(jī)航電測(cè)試保障設(shè)備“三化”水平低，導(dǎo)致了我國民機(jī)航電測(cè)試保障設(shè)備費(fèi)效低下。國外相關(guān)機(jī)構(gòu)研究表明，使用“三化”測(cè)試保障設(shè)備與傳統(tǒng)工廠維修相比，平均維修周期可由30天縮短到8天，航材備件降低3倍，而傳統(tǒng)的工廠維修無法正確故障定位率達(dá)40%，同時(shí)傳統(tǒng)工廠維修導(dǎo)致直接的運(yùn)輸成本也大大增加，如圖2所示。這將使得我國民機(jī)運(yùn)營成本居高不下，直接使得國產(chǎn)飛機(jī)在國際民航領(lǐng)域的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力匱乏。

3 國產(chǎn)民機(jī)航電測(cè)試保障發(fā)展建議

通過對(duì)國內(nèi)及國際民機(jī)航電測(cè)試保障領(lǐng)域的情況分析，結(jié)合我國實(shí)際國情，現(xiàn)對(duì)國產(chǎn)民機(jī)航電測(cè)試保障發(fā)展提出以下建議。

3.1 借鑒國外先進(jìn)的民航測(cè)試保障技術(shù)

針對(duì)波音飛機(jī)的航電系統(tǒng)，Teradyne公司研制的Spectrum CTS通用型測(cè)試保障設(shè)備，如圖3所示，可實(shí)現(xiàn)波音737、747、757、767、777飛機(jī)航電設(shè)備全面檢測(cè)診斷，該設(shè)備廣泛應(yīng)用于全球民航領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了波音飛機(jī)航電系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的測(cè)試保障能力。

法國歐宇航公司（現(xiàn)為Spherea）研制的ATEC系列自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，采用了國際通用的總線結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)體系，并展現(xiàn)了良好的標(biāo)準(zhǔn)性、通用性和開放性，用于實(shí)現(xiàn)空客A320～A380飛機(jī)和波音飛機(jī)航電設(shè)備全面檢測(cè)診斷，作為目前世界上最為通行的航空自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，被廣泛部署于全球各國航空公司、MRO廠商、設(shè)備制造商，為空客飛機(jī)和波音飛機(jī)航電系統(tǒng)提供全面的測(cè)試保障服務(wù)。

縱觀我國民機(jī)航電測(cè)試保障領(lǐng)域，并沒有符合“三化”要求的測(cè)試保障設(shè)備為我國的民機(jī)航電系統(tǒng)提供相應(yīng)的測(cè)試保障服務(wù)。學(xué)習(xí)國際先進(jìn)航電測(cè)試保障設(shè)備架構(gòu)，是快速提升我國民機(jī)航電測(cè)試保障能力的必經(jīng)之路。

3.2 推進(jìn)民機(jī)航電全壽命周期測(cè)試保障規(guī)劃

測(cè)試保障任務(wù)，貫穿民機(jī)航電“研發(fā)—制造—運(yùn)營”的全壽命周期，統(tǒng)籌規(guī)劃民機(jī)航電全壽命周期測(cè)試保障工作，是民機(jī)航電設(shè)計(jì)符合性和制造符合性的重要保證。

當(dāng)前國際各大航空測(cè)試保障服務(wù)供應(yīng)商已經(jīng)開始開展民機(jī)航電全壽命周期持續(xù)測(cè)試保障技術(shù)研究，這將改善原來航電研發(fā)、制造、運(yùn)營分階段的測(cè)試保障服務(wù)理念，轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)航電的全壽命周期持續(xù)測(cè)試保障需求。以Spherea的研究成果為例，其研發(fā)的ATEC Dyna應(yīng)用于航電系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)階段，而在ATEC Dyna上開發(fā)的TPS（測(cè)試程序集）可以持續(xù)應(yīng)用在運(yùn)營維護(hù)階段的ATEC 7系列之上，如圖4所示，完成航電系統(tǒng)的全壽命周期持續(xù)測(cè)試保障任務(wù)。

3.3 鼓勵(lì)并引導(dǎo)MRO開展測(cè)試保障技術(shù)研究

MRO作為機(jī)載設(shè)備全壽命周期運(yùn)營階段重要參與者，掌握了機(jī)載設(shè)備測(cè)試、維修、保障的相關(guān)專業(yè)技術(shù)、手段和裝備，這些都是MRO在民機(jī)航電國產(chǎn)化、民機(jī)航電測(cè)試保障技術(shù)研究中發(fā)揮重要作用的有利條件。因此應(yīng)鼓勵(lì)并引導(dǎo)MRO做到以下兩點(diǎn)：

1）結(jié)合企業(yè)自身能力，依托自身優(yōu)勢(shì)，采用逆向工程手段，參與民機(jī)航電測(cè)試保障設(shè)備的研發(fā)工作；

2）結(jié)合豐富的測(cè)試、維修和保障經(jīng)驗(yàn)，協(xié)助各研究單位開展民機(jī)航電測(cè)試性、維修性和保障性的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)制定。

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