国外民用飞机集成试验情况简述

蔡昀彤

摘 要：该文从波音777项目的集成试验室，以及空客公司在其A350项目中应用的双V体系为例，简要阐述了国外两大民用飞机主制造商对飞机集成试验方面的经验。

关键词：集成试验 波音 空客

中图分类号：V215 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（a）-0022-02

1 飞机仿真的历史

飞行仿真的概念可以追溯到莱特兄弟的试验性飞机模拟装置开始，其使用一个老旧飞机的中段做成的模拟装置，通过人工操作来反馈飞行学员的操作来进行仿真飞行的教学。这里，仿真的可信度在于操作飞机来模拟控制反馈的人的知识和能力。

现代商业民用飞机仿真的意义主要体现在以下两个方面。

（1）降低培训成本。

降低飞机验证成本。虽然试飞还是必要的，但是飞行仿真能使许多问题在试飞开始前暴露并被辨识。

（2）仿真试验在飞机设计、集成和取证阶段扮演了非常至关重要的角色。

2 波音公司的仿真能力

波音777飞机的研制过程标致着民用飞机设计方法的一个重要突破——建立了系统集成试验室（System Integration Lab）。在777型号之前，飞机即使在投入运营后其型号设计都不能确定，777打破了这个传统，就是在飞机交付的时候，其飞机必须是达到“服务状态”，交付的飞机是安全、可靠以及经济的。这主要是靠系统集成试验室来完成的，系统集成试验室联通工程模拟驾驶舱组成了当时世界上最好的商业仿真试验环境，为777的型号成功做了巨大贡献。铁鸟测试装置在航空工业中已经出现了超过40年了，最初鐵鸟是用来测试飞机的机械和液压飞控系统。稍微晚些时候，实时仿真被加入到铁鸟中使其能进行更多更有代表性的测试。今天，铁鸟装置已经成为每一个主流的飞机项目必备的试验平台。波音777在铁鸟项目的基础上，进行了拓展，通过仿真等能力的加入，集成试验室诞生了（Kircher， 1994；Lansdaal & Lewis，2000），见图1。

在777之后，集成试验和计算机仿真等相关技术得到了飞速发展。波音也通过在747-8和787型号上进行了飞机在环试验进一步提升了集成试验能力。

波音首先提出了进行飞机在环试验的专利如图2所示，然后在747-8以及787上进行了飞机在环试验。飞机在环试验是在地面情况下使用仿真模型辅助飞机真实硬件模拟空中飞行试验的一种试验方式。仿真模型在其中进行了飞机相关系统激励产生、飞机状态计算、外界环境模拟等仿真计算。

3 空客公司的仿真能力

空客公司采用SARP4754a的双V体系来规划整个飞机的研制、试验流程，见图3。

从概念设计的模型到研发阶段的模拟，再到试验阶段的功能试验、集成试验和试飞试验，都使用到仿真模拟。

空客公司不仅在A380飞机和A350飞机上，创造和实施了“0”号飞机（Aircraft 0）的全机系统系统验证试验，且在A350飞机上增加了两个功能集成试验台。空客公司A380系统集成试验分为3个层级展开，系统级，飞机功能级和飞机级。通过真实系统、仿真模型的交联，开展了集成试验，做为型号进入到首飞、试飞前的必要工作。（Airbus， 2013）

空客公司借助于这样的试验能力规划，有效地支持了其飞机设计、研制、生产、试验到适航验证的全部活动。

参考文献

[1] Airbus.FAST A350 SPECIAL EDITION / JUNE 2013.Airbus technical magazine[EB/OL].（2017-04-17）.http：//www.airbus.com/support-services/publications/.

[2] Kircher， J. R. 777 Systems Integration Lab （SIL） architecture overview[A].Flight Simualtion Technologies Conference： American Institute of Aeronautics and Astronautics[C].1994：67.

[3] M Lansdaal， L Lewis. Boeings 777 Systems Integration Lab[J].IEEE Instrumentation& Measurement Magazine，2003，3（3）：13-18.