民用飛機驗證試飛項目管理方法探究

文／倪曄

20世紀90年代，在大型民用飛機研制過程中，為了提高型號項目質量，縮短項目研制周期，減少項目研制成本，強化對設計過程中研制階段的組織管理，采用項目管理方法，建立項目管理體系，推進項目研制進程，按時完成項目任務。本文基于民用飛機驗證試飛時間周期長、研制任務重、進度要求高、技術難度大、投資金額大、供應鏈復雜、研制風險大等特點，結合參與ARJ21-700飛機驗證試飛項目管理的實際工作經驗，運用項目管理的思路及方法，創新黨建文化助推項目管理，對民用飛機驗證試飛項目進行研究，提出一些具體的管理與控制方法，總結民用飛機驗證試飛的研究成果，以期對國內民用飛機后續機型試飛項目管理起到參考作用。

驗證試飛項目定義

驗證試飛工作是民用飛機研制項目工作的重要組成部分，試飛周期決定了型號取得TC證的時間，進而影響了飛機進入市場的時間。一般而言，國際民用飛機項目驗證試飛周期為15～24個月，國內新支線ARJ21-700驗證試飛周期為34個月。為加快民用飛機研制進度，需要對驗證試飛運用項目管理方法進行科學管理，使之按照確定的時間節點開展，以實現型號總體目標。

民用飛機試飛的分類目前尚無權威的專門定義，一些名稱出現在中國民用航空局（下稱“局方”）的不同文件中，同一種試飛有時也會存在不同的名稱。從局方審查角度來看民機試飛只有兩大類：申請人飛行試驗和審定飛行試驗。

為了區別是否用于獲得型號符合性數據，申請人飛行試驗按目的不同，可分成兩類：研發試飛和表明符合性試飛。

ARJ21-700飛機試飛總的任務主要有：首飛與第一階段研制試飛；第二階段研制試飛；表明符合性驗證試飛；合格審定試飛；飛行模擬器數據提取試飛（單獨安排的科目），如圖1所示。其中，表明符合性驗證試飛、合格審定試飛合稱為驗證試飛。

圖1 ARJ21-700飛機試飛項目任務

民用飛機試飛項目的風險

國際形勢變化莫測

民用飛機項目研制周期長，合作供應商來自各個國家，而國際形勢在較長的周期內變化莫測，英國脫歐，敘利亞戰爭，美國簽署301調查備忘錄，對中國價值500億美元的進口商品征收關稅，以及中美貿易戰的爆發等，都將是民用飛機研制周期中不可忽視的政治風險。這使得中國通過合資、轉包、并購手段獲取試飛技術合作、進口測試設備、尋找特殊氣象機場及空域的不確定性增加；民用飛機試飛將面臨更嚴苛的適航審查標準以及知識產權審查，增加了試飛周期的不確定性。

技術、管理經驗不足

國內按照適航條例25部研制的民用渦扇支線飛機經驗依然不足，技術人員對適航規章理解不深，試飛技術、測試改裝能力與國外存在顯著差距，試飛工作涉及中國商用飛機有限責任公司（下稱“中國商飛”）和中國航空工業集團有限公司（下稱“航空工業 ”）兩個公司和多家下屬單位以及眾多的國內外供應商，職責界面交叉，關系復雜，制約因素多，協調難度大。

資源短缺

國內試飛基地資源沖突。國外的大型飛機制造商均有隸屬自己的試飛基地，如波音公司有4個、空客公司有2個。C919的試飛基地包括借助中國飛行試驗研究院（下稱“試飛院”）的西安閻良機場，但空域協調復雜。試飛院同時承擔著航空工業所有新研機型的試飛任務，試飛場地及相關資源矛盾突出。中國商飛近年來在積極組建“1+N”的試飛基地方案，目前東營機場將成為中國商飛的主要試飛基地之一，但其空域仍是一個最大的棘手問題，資源沖突尤為顯著。

表1 波音公司幾種民用飛機的部分試飛數據

項目團隊試飛員人數不足。通常國外參與一個型號試飛的試飛員會達到35～40名，而目前試飛員團隊人數在20名左右，且要應對ARJ21-700項目、C919項目、CR929寬體項目等多項目試飛任務，試飛員數量過少，難以開展民用飛機后期高密度高強度試飛任務。

試飛進度節點緊

為滿足項目整體進度的要求，民用飛機的試飛強度需要與波音公司的試飛強度相當，達到每月飛行40～60小時（見表1）。

在技術、管理經驗不足和資源短缺的情況下，要完成與波音公司同等強度的試飛任務，給民用飛機項目的試飛進度控制帶來了巨大的挑戰。

技術問題制約因素多

民用飛機試飛技術問題制約因素多，主要包括與適航當局溝通問題、設計技術問題（構型不到位）、試飛技術問題，還有一些其他因素包括協調因素、無試飛科目等。雖然經歷了ARJ21-700飛機型號合格審定過程，經驗有所提升，但是在民用飛機項目的驗證試飛上迅速判斷以及解決問題的能力更加苛刻，需要投入更多的研究和預先策劃。

民用飛機的驗證試飛計劃與管控

按照原計劃，民用飛機從開始首飛到所有試飛任務完成，預計試飛投產6架試飛機，一般試飛任務量約為4 600小時。為加快項目研制進度，在試飛階段可以考慮重新制定高密度的取證飛行試驗計劃，優化試飛科目等多種措施進行飛行試驗計劃管控。

制定高密度的飛行管理計劃

為縮短取證試飛時間，6架試飛原型機和參試人員輪番上陣，目標達到每個月試飛60小時的出勤率，按每周7天、每天24小時、無節假日連續作業。每天上午7時到下午3時的黃金時段是試飛時間，下午3時至次日凌晨則是飛機維護和技術人員處理試驗參數的時間。

優化項目時間管理

在民用飛機試飛項目中，每架試飛原型機配備有固定的試飛員和試飛工程師，這樣做的好處是人員對飛機構型狀態比較熟悉、安全性高，同時，為解決由此帶來的“人歇機也歇”的問題，可以采用激進的“歇人不歇機”的方式進行試飛（見圖2）。每架試飛原型機要由數撥試飛員和試飛工程師輪班操作進行試飛，以使試飛原型機使用率達到最大化，甚至不低于航空公司正常運營的航班出勤率，以此加快試驗進度。每一次試飛結束后，飛機維護時間以及試驗參數處理時間都可以與試飛時間交錯進行，工程師與機務技師采用人員輪班制，以提高時間利用效率，不影響下一次試飛任務。

延長單次試飛時間

為提高每個試飛架次的試驗效率，可以縮短每架次試飛時間，力求在每個試飛架次里完成盡可能多的試驗科目。對于試驗機重量、重心位置等構型要求相同的試驗科目，盡量安排在一個試飛架次里完成。

采用創新的測試方案和試飛辦法

采用新型的帶狀壓力閥系統取代老式的應變片和加速度計，可以增強試驗數據的準確性，而且極大地縮短試飛原型機的測試系統安裝時間。

在結冰試飛科目中，更多地采用人工模擬結冰的試飛辦法代替耗時的自然結冰試飛辦法，減少等待易于結冰天氣的時間。

圖2 試飛團隊24小時輪班工作制日程安排

圖3 西安外場試驗隊臨時黨組織架構示意圖

優化試飛科目

針對每個架次合理編排任務單，最大限度地實現科目的結合，優化試飛科目，提高每個架次的試飛效率。及時進行試飛數據的分析和判讀，最大限度地減少因測試系統故障而導致的無效架次。充分利用地面試驗設施和設備（如工程模擬器、鐵鳥試驗臺、飛行模擬器）對疑難和風險科目進行提前演練和熟悉，提高試飛的成功率。

采用矩陣式項目管理組織模式

以飛機為原則和以科目為原則組建跨集團、跨單位的由項目管理人員和技術人員聯合參加的矩陣式項目管理工作團隊（下稱“IPT團隊”），所有的與計劃執行和控制相關的日常問題均在IPT團隊內解決，IPT團隊無法解決的問題上報總師系統和指揮系統決策。通過IPT團隊可以最大限度地克服不同單位之間的管理體系和文化差異，減少協調層面和協調環節，最大限度地提高對試飛計劃管理和控制的響應速度并縮短預警時間，使驗證試飛在執行中出現的問題可以及時反饋到項目的最高決策層。

黨建文化助推項目管理

民用飛機驗證試飛科目多、強度大、風險高，不僅設計、制造是第一次，民用飛機試飛、局方審定等領域均缺乏經驗，遇有問題往往需要反復多次，任務十分艱巨，短期內無法完成。民用飛機試飛項目管理模式創新，打破職能部門壁壘，建立臨時黨委，以西安外場試驗隊為項目核心指揮部，聯合試飛院、局方等多家單位，形成試飛項目IPT團隊。型號項目黨建文化強力助推試飛一線創新發展黨建文化工作，對于積極探索項目管理模式起著十分必要的實際作用。

就整個黨組織的建構而言，基本與外場試驗隊的組織建構相適應，為黨組織“圍繞中心，進入管理”發揮作用打下基礎。臨時黨組織架構如圖3所示。

結語

國內民用飛機驗證試飛工作仍舊存在著前所未有的困難，實現計劃目標對每一個參與項目計劃管理的人員來說都面臨著巨大的挑戰。要完成國內民用項目的總體目標，需要經歷不同研制階段目標。根據民用飛機的研制經驗，驗證試飛階段是項目研制的收官階段，驗證試飛階段目標能否實現，將關系到整個項目的成敗和商業成功。

針對試飛工作的技術難度高、組織關系復雜、研制風險高、涉及環節多的普遍規律和民用飛機驗證試飛的具體情況，需要建立健全科學的項目管理體系，制定一整套科學、合理且有效的控制方法，最終實現項目目標。