民用飞机范文10篇

本文作者：刘久战蔡安张晓静李旺波工作单位：中航工业西安飞机工业（集团）有限责任公司

航空材料是航空产品的物质基础。航空材料标准是规定航空材料产品应达到的各项性能指标和质量要求的标准化文件。航空产品的特殊性意味着航空材料的特殊性，也意味着衡量其各项性能指标和质量要求的材料标准的特殊性。民用飞机高的可靠性、安全性、经济性、先进性和一些其他特殊要求，使得民用飞机对航空材料以及材料标准的要求更加苛刻。对飞机产品建立专门的航空材料以及材料标准并实行单独管理对于航空制造行业的健康可持续发展意义重大。当然，诸如有关材料方面的术语和定义标准、试验标准、计量标准、工艺标准、专用手册等，也是发展航空产品不可缺少的重要文件，所有这些适用于飞机产品的材料标准以及相关文件组成了一个有机的整体，也就是通常我们所说的航空材料和材料标准体系。这个体系是航空制造行业生产的重要技术基础之一。如果我们民用航空行业没有一个健全、强大的航空材料和材料标准体系，我们的民机要想快速发展并走向世界无疑相当困难。我国的航空产业经历了从修理、引进、仿制到改进、改型和自行设计研制的发展历程。用于制造航空产品的各种航空材料以及材料标准也经历了类似的发展历程。由于军用飞机和民用飞机是两套完全不同的理念设计，而我国现有的航空材料和材料标准基本是在满足军用飞机的研制和生产的过程中发展和建立起来的，因此我国目前的航空材料及材料标准体系还远不能适应新型民用飞机的研制和生产。随着我国综合国力的不断提高，民用飞机包括大型民用客机的研制摆到了我们面前，如何做好我国民用飞机已成为新一代航空人的历史使命。纵观目前我国民用飞机的选材特点和现状，我们不难看出，我国民用飞机型号几乎全部选用国外材料和材料标准。这些国外材料应用于大到主结构件，如机翼、蒙皮、长桁、梁，小到普通螺栓、销轴、涂料（油漆）、橡胶件、润滑脂，甚至包括普通工具、螺钉等几乎所有的飞机零部件及系统。国产民用飞机在选材时一边倒地“崇洋媚外”到底是什么原因？因此，必须尽快对我国现有航空材料和材料标准体系不能适用民机发展的不利因素开展深入研究，从而探寻一种有效的改进措施，使我国民用飞机上使用的航空材料和材料标准真正立足于国内。

1美国航空材料和材料标准体系特点简介

美国在航空材料及材料标准体系方面的研究走在世界的前列。根据资料介绍，美国航空材料及材料标准体系的管理和建设部门主要是SAE（汽车工程师协会）下设的宇航材料分会。该部门主要负责起草和编制宇航材料规范（AMS）。当然，AMS不仅只有材料标准，还有相当数量的有关航空材料试验、测量以及工艺等方面的标准，有关这方面的大部分通用标准在美国还有一个被称作材料与试验协会（ASTM）的部门负责。从一定意义上来说，ASTM标准是AMS的基础，这两类标准相互补充，共同组成了美国的航空材料及材料标准体系。SAE成立于20世纪中期，经过半个多世纪的发展，SAE编发的各种AMS材料标准已发展成为世界航空器制造企业公认且普遍采用的材料标准。欧洲、日本、巴西等国家的民用飞机上都大量使用满足AMS的材料。我国新型民用飞机上也已大量采用按AMS生产的材料，其先进性、通用性、可执行性等诸多优点得到了飞机设计部门、材料制造厂、飞机用户和适航部门的普遍认可。美国早期的部分联邦标准（如QQ标准）、军用标准（MIL标准）如今也在标准标识前增加了“AMS”标记，这些现象足以说明AMS的影响力和先进地位。总结各类AMS可以大致看出其具有以下几方面的优势。

1.1标准体系涉及材料种类齐全，涵盖面广AMS的数量在世界各国航空材料标准中最多，其所涵盖的材料种类相对齐全，包括航空器上使用的各类金属材料、非金属材料、通用复合材料等几乎所有类别。不仅如此，AMS中还包括大量相关的工艺标准、试验标准、公差和质量控制标准、成品件标准等。例如在特种工艺标准中，涵盖了热处理、焊接、表面处理、表面强化、腐蚀防护等；在成品件标准中，包含了弹簧、紧固件、标准件在内的几十余种零件标准。此外，AMS标准还包括航空维修用的一些特殊材料的标准以及相关试验方法标准等，如晶粒度、压力实验、微量元素控制、取样等都囊括在内。近年来，AMS注重了特种工艺标准的发展，尤其是热处理、表面处理、焊接等专业的标准制定速度加快，以热处理标准为例，涉及钢、高温合金、铝合金、钛合金、铜合金等的AMS标准也达到了相当数量。

1.2标准的通用化程度较高AMS具体标准是基于材料本身的自然属性和特点、性能和使用条件制定的标准，虽然其通常称为宇航材料规范，但编制内容并不限于材料在航空飞机、发动机或机载设备上具体应用部位或产品的型号类别，这不仅有利于材料在各个行业的推广应用，甚至在不同的国家也可以实现通用。此外，AMS和ASTM组织协作创建的UNS材料统一编号体系（每个合金的编号由1个字母和5个数字组成），提供了一种方便其他协会、贸易组织、用户和生产者使用的材料牌号对应手段，为材料选用、快速检索、电子化和横向对比金属和合金的数据提供了可能。AMS标准通用性好是其被广泛接受和采用的重要原因之一。

摘要：发展大飞机项目对我国具有重要意义。以波特五力模型为理论基础，分析民用大型飞机制造业的五种力量：新进入者，替代产品，买方谈价能力，卖方谈价能力和现有竞争者力量。并针对我国大飞机项目的特殊性进行具体分析，阐述其发展的重要意义，并指出政府在大飞机发展中的作用。

关键词：五力模型；大飞机；产业环境

1民用大型飞机制造业的五力分析

1.1新进入者威胁

1.1.1进入壁垒

开发新飞机的巨额成本。飞机作为高技术含量产品，需要投入大量研发费用，且一般研发周期在十年左右。据称，空客A380研发费用据称高达107亿美元，而且可能仍在不断追加过程中。

1飞控系统设计理念定义

飞控系统设计理念是飞控系统设计人员设计飞控产品时，综合历史、文化、市场、新技术、驾驶员、航空公司和适航等因素，所确立的设计思想和顶层原则，浸透在具体设计细节中，使飞控系统具有个性化、专业化和独立的产品特征。

2飞控系统设计理念生命周期

飞控设计理念生命周期在立项论证阶段，建立飞控设计理念和提出新的设计理念；在可行性论证阶段，确认与评估新的设计理念；在预发展阶段、工程发展阶段中，具体应用设计理念

3飞控系统设计理念哲学特点

飞控设计理念哲学本质是正确处理设计理念与客观世界（市场、技术、驾驶员、航空公司等）的关系，正确认识和洞察客观世界，把握变化，发展规律，遵循其规律办事情，具体有以下特点：创新性、发展性、系统性和适用性。

1民用飞机横航向增稳系统设计方案

控制增稳的控制律设计,首先要满足稳定性要求。设计实践经验表明,在线性设计阶段,应力求留出足够的幅值稳定裕量和相位裕量;从而使非线性设计和实际系统交付时,得以满足6分贝幅值裕量和45°相位裕量的指标要求。具体设计指标如下。滚转轴操纵具备滚转角速度控制/倾斜角姿态保持响应类型,并具有自动转弯协调能力。偏航角操纵具备常规的侧滑角控制响应类型,而由侧滑引起的滚转趋势可以通过副翼调节自动防御。荷兰滚阻尼比大于0.5,滚转角速度响应零点和荷兰滚极点尽量对消,以提高乘坐品质。滚转模态半衰期足够小。

1.1基于滚转角速率反馈副翼的控制方案

滚转角速率反馈的主要目的是减少飞机滚转性能随飞行条件的变化。可以在提高动稳定性的同时,改善以致消除滚转角速率振荡引起的倾斜角振荡,并在全包线内获得良好的横航向控制增稳能。

1.2基于侧向过载或侧滑角反馈控制方案

引入侧向过载或侧滑角反馈有利于提高荷兰滚模态频率。同时引入偏航角速率和侧向过载反馈不仅可以补偿航向静安定度,而且有助于减小滚转机动和侧向扰动时的侧向过载和侧滑角。因此,在偏航通道和滚转通道中分别引入滚转角速率反馈和偏航角速率反馈可以增加相应通道的阻尼比,引入侧滑角或侧向过载反馈则可以增加系统静稳定性,但同样会减小系统阻尼。以上三种反馈控制方案的优、缺点总结于表1中。对于横侧向增稳来说,单独引入角速率反馈、侧向过载或侧滑角反馈不会使系统有较理想的特性。由于滚转和偏航运动的耦合关系,通常采用在副翼通道中引入滚转角速率、侧滑角、侧向过载反馈、在方向舵通道中引入偏航角速率、侧向过载、侧滑角反馈的综合增稳控制方案,如图1所示。

一、俄罗斯民用航空业介绍

当今世界民用飞机市场上,能够研制生产干线飞机的6家公司(美国波音公司、法国空客公司、俄罗斯图波列夫航空科学技术联合公司、伊留申航空联合公司和雅科夫列夫实验设计局联合公司,以及乌克兰安东诺夫航空科技联合体)中,俄罗斯就占了3家。对俄罗斯民用航空飞机的印象大多还停留在伊尔-62这代客机的身上。但实际上,俄罗斯新一代客机早已和波音空客相差无几。在完整的航空科学基础理论体系基础之上,俄罗斯拥有较完备的科研实验体系和自己独有的航空工业生产体系。作为苏联的继承者,俄罗斯拥有苏联时期航空科研力量的85%,航空生产能力的80%。俄罗斯拥有世界上唯一的舰载直升机设计局、唯一的水上飞机设计局、唯一的整机风洞试验场、唯一的飞艇设计局。

苏联解体后,俄罗斯的民用航空工业曾经日渐衰退,尤其是民航机制造部门,一度处于“休克”状态。

二、俄罗斯促进民用航空业战略发展

为了发展民用飞机产业,提高民用飞机在国际市场的占有率,俄罗斯制定和通过了一系列旨在加速发展民用飞机工业的重要文件,包括2000年12月7日议会批准的《民航服务发展构想》,2001年2月3日普京总统批准的《俄罗斯联邦航空政策基础》。2005年以来,俄罗斯政府相继出台了3个将对其航空工业发展产生重大而深远影响的纲领性文件:《2015年前俄罗斯航空工业发展战略》(下称战略)、《2002～2010年及2015年前民用航空技术装备发展》联邦专项规划(新修订版)(下称规划)、《俄罗斯航空工业组建联合航空制造公司的方案》。根据《战略》,俄罗斯将在2015年以前将民用飞机制造业的产值翻两番,每年的销售额预计可达70亿至80亿美元,使俄罗斯民用航空制造工业打入世界前三名。《规划》分为两个阶段:第一阶段(2002-2005年),经费需求总额375.6亿卢布,其中联邦预算127.8亿卢布,约占34%。第二阶段(2006-2015年),经费需求总额(以2005年不变价计算)2437.9亿卢布,其中联邦预算为1340.6亿卢布,约占55%。由此可见,俄罗斯将显著加强国家对民机制造业的投入力度。另外,在《规划》中明确,有风险的技术研究与科研基础设施建设的财政拨款是国家的优先任务。随着技术风险的降低,企业(个人投资者)自有或通过直接与间接融资获得的预算外资金比例将不断提高。国家更有能力承担技术性风险,而企业-私人伙伴更善于应对市场风险。联合飞机制造集团采用的国家-企业(私人伙伴)分担风险的模式正是基于这样的理念。

2006年2月20日,普京总统签署了关于组建“俄罗斯联合航空制造公司”的总统令。2006年11月,联合飞机制造集团(UnitedAircraftCorporation,UAC)正式成立。它由俄罗斯总统普京下令成立,是一家俄罗斯国有的,由近20家公司和企业组成的飞机制造集团,并由政府第一副总理伊万诺夫任董事长。联合航空制造集团注册法定资本967.2亿卢布,其中国家占有90.1%,并集中了俄罗斯飞机制造公司的所有股份。该集团由军用飞机制造、运输机制造、民用飞机制造和航空零部件生产等四部分组成,是一个集研制、生产经营、市场开发、维修和售后服务等完整产业链为一体的大型飞机设计生产制造企业。组建联合飞机制造集团的目的在于整合俄国内各飞机制造公司的资源,保存俄在军用航空领域的地位并为俄民用航空业开拓世界市场,使俄罗斯进入世界航空制造业的前三强。它的组建使俄罗斯民用飞机制造符合国家的长远利益,使其更善于应对市场风险。

摘要：航空航天领域一直以来都是各个国家重点研究的方向，为了确保航空设备能够正常运行，将故障监测和管理装置引入航空领域中是必然的发展趋势。在航空领域中应用更多的高新技术，能够强化系统的维护水平，带动维护决策朝着自动化、智能化的方向前行，全新装置的推广必定会加快现代化进程。期望真正达成系统的自主保护，就无法脱离PHM技术，其能够进一步提高飞机的稳定性、可监测性以及安全系数，同时，也能够优化经济投入成本以及后期维护费用，PHM在飞机系统研究中发挥出越来越重要的作用。本文基于当前PHM技术的发展状况，简要论述PHM技术的相关原理，并针对其中的核心技术进行深入分析，预测未来飞机系统的健康管理模式。

关键词：故障预测与状态管理（PHM）；体系结构；自主式

后勤保障系统进入新的发展时期，现代武器装备整体上朝着智能化的趋势前行，作战方式也转变成联合作战模式以及网络战斗模式，这就要求武器装备的性能更加优良，可以针对特殊情况做出快速响应并能够持续稳定的运行。所以，全球范围内各个国家都将研究重心转移到综合程度更高的故障检测以及PHM技术等方面。PHM技术突破传统监测时单一的状态监控模式，逐渐形成了智能化的健康管理体系，同时，也融入了故障监测服务，利用故障监测能够及时准确地设计维护方案并确保系统稳定运行，有助于优化武器系统的维护成本，保证系统安全性能、可靠性能达到标准。

1PHM的内涵和原理

故障监测以及PHM技术在实际应用中扮演的角色越来越重要，逐步成为当前飞机系统以及车船系统中不可获取的组成环节。故障检测服务，可以自主监测系统中各个模块的工况，同时，给出预测报告；PHM技术，也就是健康管理，能够基于故障监测服务给出的系统报告，针对其中的资源配比以及功能指标进行分析，为后期系统维护提供参考意见。PHM技术是一种以智能化系统为核心的预测服务。通过性能优良、灵敏程度较高的传感设备采集系统中各个模块的实际工况指标，借助高效的数学分析算法，诸如傅里叶级数和Gabor变换等，配合搭建完成的人工数学模型，对系统做出相应的预估评判，完成对飞机系统运行情况的实时监测和管控。PHM技术融入实际系统中，将原本出现故障后的维修模式以及定期维护的模式转变成按照系统状态的维护模式，英文简称为CBM。PHM技术从本质来说是利用人工智能技术搭建起相应的系统模型，比如，神经网络系统、蚁群算法等。能够针对系统的工况参数以及故障类型进行准确的推测和判别。

2PHM系统结构和功能

摘要：本文对我国通用飞机型号工程管理的发展历程和现状进行了阐述，详细介绍了网络计划技术和并行工程技术在飞机型号工程管理中的运用。并结合我国已经实施的飞机项目型号项目管理案例，对通用飞机型号工程的管理进行了较为深入的探讨。

关键词：飞机型号；网络计划；并行工程；工程管理

随着国际国内航空工业市场竞争日趋激烈，对飞机型号工程管理的模式提出了更高的要求。与其他机械、设备工具的生产不同，飞机的制造科技含量更高，制造的成本和难度都非常大，加上为了满足不同用户的使用需求，必须做出各种不同的改进，这也造成了一种表面上进行批量生产而实际中却是以架次标准进行生产。良好的工程管理是提高飞机的制造效率所不可或缺的。提高和优化飞机型号工程的管理模式以及组织形式是现代航空工业研究的重点和方向。

1.飞机型号工程管理概述

一个飞机项目其实就是某一个飞机型号，飞机型号工程的管理涵盖了飞机的整个“生命周期”。对飞机的各项指技术标进行改进也就意味着飞机项目有了新的发展，达到客户对飞机的各项要求。民用飞机研制是一项复杂的系统工程，一个民用飞机项目往往包含成百上千个子系统，需要成千上万的人长时间协同和努力才能完成。尤其是全新研制的飞机，设计、工艺和生产准备的工作量非常大。

2.我国通用飞机型号工程管理发展历程与进展

摘要：对风险管理在飞机项目管理中的运用作用进行阐述，从风险管理环节建设、风险识别、风险分析评价、风险应对等多个方面入手，对风险管理在飞机项目管理中的运用要点进行解析，并以此为依据，提出风险管理在飞机项目管理中的运用对策。

关键词：风险管理；飞机项目；运用实践

1风险管理在飞机项目管理中的运用作用

随着C919飞机的试运行获取成功之后，我国飞机事业得到了全面的发展，并且在国家社会以及经济发展中起到了重要的作用。从飞机研发角度来说，自身作为一项较为繁琐的工作，含有一定的技术性、高效性、高投放性以及繁琐性等特性，在稳定性、安全性以及平稳性等方面提出了严格的标准。通常情况下，一个飞机项目一般由40万个以上的固定物构建而成，并且和300多万个零部件进行结合，分布的线缆以及电子设备的长度也高达几十km，从而形成一个完整的系统。此外，在进行飞机研发的过程中，研发时间相对较长，资金投放数量较多，参与的行业机构熟练繁多，再加上受到一些不可控因素的影响，这给飞机研发和生产增添了一定难度。鉴于上述因素，导致飞机研发项目自身含有一定的不稳定因素，面临的风险因素众多，风险因素之间内部关系交错复杂，影响度较深。所以，把风险管理理念运用到飞机项目管理工作中是非常必要的。因为飞机项目自身含有一定的特殊性质，需要把项目管理的风险管理技术科学的运用到飞机项目管理工作中，通过建设完善的风险管理环境，全面落实风险识别、风险分析、风险评估等工作，减少不必要风险出现，给飞机项目研发和开展提供条件。

2风险管理在飞机项目管理中的运用要点

风险环境的建设作为飞机项目风险管理的第一环节。飞机项目风险环境主要由三种内容构建而成，一个是内部环境，另一个是外部环境，最后一个是过程环境。其中外部环境通常涉及了法律因素、政策因素等。内部环境包含了组织框架、职责分工等。过程环境有目标确定，根据风险类型制定项目风险分类结构加以细化，对项目风险管理规划编制标准进行确定，通过科学分配风险管理活动职责，结合节点标准实现风险核查报表的编制，建立完善的风险识别模型，给飞机项目风险规划方案的设定提供依据。飞机项目风险识别主要指，根据风险管理环境、参考数据以及工程项目自身标准等，并且根据经验导向以及分类导向等方式实现风险识别。通常情况下，项目风险识别方式可以采用目标维度以及过程维度等方面实现项目细节，对各个项目具体工作加以风险评估。现阶段，广泛应用的风险识别方式在于定性识别方式、定量识别方式等。其中定性识别方式中涉及了FMEA、检查表法、德尔菲等，而定量识别方式中包含了关联分析、帕雷托分析、趋势分析等。在这些风险识别方式中，作为有效的方式在于FMEA。风险管理将会导致技术风险出现，而技术风险也会导致管理风险发生。

摘要：在军机飞行管理系统中开展适航性工作，是飞行管理系统研制过程中的难点之一。本文通过研究国外军机适航性和飞行管理系统在军机上的应用现状，对比分析我国军机开展适航性的现状和难点，确定我国军机飞行管理系统的适航性在设计研制过程中需遵循的规范和标准。本文还对军机型号研制中开展飞行管理系统的适航性的安全性做了分析，以及对飞行管理系统适航性实现的设计要求和管理要求进行分析，探索了在我国现行的军机机载型号产品的研制体系下，如何开展军机飞行管理系统适航性工作，对国产军机型号和机载型号产品适航性工作推进有较强的指导意义。

关键词：军用飞机；适航性；飞行管理系统；安全性；适航体系

0引言

适航性是指航空器在预期的环境条件下的一种适合安全飞行的固有特性，或航空设备能够支撑航空器安全飞行的特性[1]。适航性原本是民航中的概念，它明确要求民用飞机必须获得型号合格证、生产合格证、单机合格证等，且能够保证进行持续适航，以确保民机达到要求的安全等级[2]。适航性要求民用飞机具备和满足适航要求，才能在空域中进行飞行。鉴于适航性能够提升飞行安全，并且在民机上已经能够成熟应用，因此，军机也逐渐接受了适航性的概念，并在逐步推广应用。虽然我国的航空工业基础较为薄弱，但随着经济的持续增长，我国航空工业也得到了快速发展，逐渐研制出具备适航性的民用飞机。从运12、新舟60到新舟600和700等涡桨飞机，及ARJ21、C919等涡扇飞机，证明我国已具备研制符合民航标准飞机的能力，并且适航能力也达到了国际先进水平。军机如何借鉴民机适航性的成功经验，是现阶段我国军方和航空工业面临的一个重要课题。军机适航性，是指军用飞机能够满足军事任务运行安全的特性[3]。针对这一目标，参考国外军机适航经验，在基于民机适航的基础上，我国逐渐开展了军机的适航工作，Guo研究了军机开发的适航管理系统[4]。飞行管理系统[5]作为民机中成熟的高度功能集成的系统级机载设备，在国外的军机上也获得了普遍应用。随着我国航空电子技术的发展、军机自动化程度要求的提高和兼容民航航线运营要求的普及，飞行管理系统逐渐开始在军机上进行推广。作为最早在民机上应用且与民航空域管理密切相关的机载设备，飞行管理系统在军机上的应用也需要满足适航性要求，这就要求国产军机从机载设备研制的初期开展适航工作。

1飞行管理系统在军机中应用

从国外来看，北约的军用飞机，如巡逻机、加油机、运输机、轰炸机甚至歼击机上，均已普遍装备了飞行管理系统，一般采用已经在民机上成熟应用的飞行管理系统产品，通过增加适合装备机型的特殊功能，如反潜巡逻、空投空降、固定程序空中加油等功能，进行功能升级并进行应用。如GE公司研制的飞行管理系统在军用运输机、加油机、特种机上应用的功能如表1所示。从国内来看，在国产大型运输机之前，我国的军用飞机基本不装备飞行管理系统，而是将不同的部分功能，如飞行计划/任务计划的制定、自动飞行引导、综合导航管理以及机载导航数据库管理等在不同的设备中实现。随着新研型号自动化程度和作战能力提升的需求以及集成航电技术的进步，需要将飞行管理系统不同的功能进行集成，开展综合化航电的应用，因此，飞行管理系统在国产军机上具备了应用和推广条件,现已在运8[6,7]改装飞机逐步开始装备飞行管理系统。

1民用大型飞机制造业的五力分析

1.1新进入者威胁

1.1.1进入壁垒

开发新飞机的巨额成本。飞机作为高技术含量产品，需要投入大量研发费用，且一般研发周期在十年左右。据称，空客A380研发费用据称高达107亿美元，而且可能仍在不断追加过程中。

较高的世界需求份额。巨额开发成本导致一家公司要想保持盈亏平衡就必须获得较多的世界需求份额。例如波音777，需要售出200架以上才能保持盈亏平衡，而这相当于1994-2004年该级别飞机预计销售量的15%。

明显的经验曲线。飞机制造存在学习效应，平均来说，累计产量每增加一倍，单位成本将下降20%。一家公司如果不能沿着经验曲线运动，其单位成本将处于相当不利的地位。