數據庫技術在飛機機身結構零部件庫中的應用

楊 旭，劉向堯，龍 虎

(貴州理工學院航空航天工程學院，貴州 貴陽 550003)

0 引言

數據庫技術應用十分廣泛，在近幾年，大數據這一概念被提出，人類正經歷著由信息時代到數據時代的改變。

隨著計算機的大量普及和航空類企業的快速發展，數據的管理對各種類型的企業發展具有越來越不可替代的作用。飛機機身結構零部件庫管理是一項非常復雜的工作。在航空類企業中，對于飛機的可靠性要求非常高，所以對于飛機機身結構零部件管理的容錯率很低。就目前來看，相關企業采用Excel或者普通的文本記錄對飛機機身結構零部件進行記錄、取存等工作，極大的增加由于人工記錄所帶來的誤差、錯漏等問題。同樣地，飛機零部件管理工作的可靠性也大大降低。

基于這一情況，選用當前得到廣泛論據支持的數據庫技術，設計一個用戶交互性強，便于操作，安全性好的飛機機身結構零部件管理系統對于相關的企業具有工程實踐意義。

本文將數據庫技術作為理論基礎，主要依靠VisualBasic6.0作為該管理系統的前臺界面設計軟件，Access作為后臺數據庫儲存編輯軟件，在機身零部件建模后，根據相應的零部件參數、結合飛機機身結構零部件庫管理系統的實際需要開展設計。

1 后臺數據庫的建立

1.1 零件庫設計對象分析

機身是飛機的重要組成部分，也是飛機將各個零部件進行飛機組裝的基礎，它的主要功用表現在之于其余部件的連接作用，裝載人員，大型物品貨物，提供飛機的各類電子設備連接[1]。波音737系列是波音公司生產的中程和短程雙引擎噴氣式飛機。到目前為止已經開發設計了十余個系列的波音737飛機[2]。

波音737專為中短程航線而設計。根據項目啟動時間和技術的進步，它被分為了傳統的波音737和新一代波音737。波音737-800飛機是我國目前各家航空公司中持有機隊最多的飛機，目前占比我國民航客機的34%，民航窄體客機占比47%，相比于最新的波音737-MAX技術的不穩定，各家中小型公司也在積極引進該類成熟機型，由此看來，它也將在我國的民航干線及支線上長期扮演主要的角色[3]。所以，基于波音737-800建立模型，數據庫設計更易解決當前數據庫管理問題。2018年年底民航窄體客機機隊占比如圖1所示。

1.2 機身結構整體模型

波音737-800采用半硬殼式機身，機身長度39.5米，機身寬3.76米，機身高4.01米，機身結構整體模型如圖2所示，機身主體整體CAD模型飛機中下部預留機翼外置框架，飛機尾部預留尾翼安裝位，根據起落架液壓助力形式，安排起落架位置[4]。波音737系列飛機按照工藝分離面一般情況下可以大致分為機鼻、機身前段、機身中段、機身后段以及機身尾錐[5]。

圖2 機身結構整體模型

1.3 機身主要零部件

機身隔框：波音737-800機身普通框為Z形的板彎件組合體，布置間距根據在機身不同部分可大致給定約在350-500 mm范圍，部分機身處需根據機身內部安裝需要對其作出調整。波音737-800機身普通框如圖3所示。

圖3 波音737-800機身普通框

機身桁條：波音737-800機身普通桁條采用了標準的擠壓型材，它與機身蒙皮形成一個承重墻，這是波音飛機機身承受傳遞力矩的主要部件，由于機身在前中后段的截面，以及各截面下的節點不同，長桁的安裝間距一般在120-270 mm之間[6]。波音737-800機身普通桁條如圖4所示。

圖4 波音737-800機身普通桁條

機身蒙皮：波音737-800機身蒙皮主要用來保持飛機的機身部分的氣動外形，保護乘員，及機載物品不會受到迎面氣流所帶來的影響，并保持表面光滑。縱向結構件的壁板以及蒙皮中常用的蜂窩夾層結構。按照材料性質來看，該型號飛機蒙皮主要采用了鋁合金，受熱影響大的部分則采用了一定量的鈦合金板材。波音737-800機身蒙皮如圖5所示。

圖5 波音737-800機身蒙皮

1.4 零部件參數數據表

機身零部件管理系統需要用戶對于相關零部件進行數據的管理，將機身零部件下的機身蒙皮、機身隔框、機身桁條作為設計對象，并對其建立各零部件下的主要參數數據表。并將其作為機身零件庫程序設計下的后臺數據庫。基于Access軟件mdb格式，數據表將主要記錄各機身零部件的三類主要參數數據，如機身隔框三類主要參數為：框架外圓直徑、框架內圓直徑，框架開口槽，不同的部件型號下對應的部件參數數據不同，并將部件型號作為主鍵，該四類字段下的數據類型都為數字。

2 機身零部件庫管理系統的實現

2.1 程序邏輯分析

飛機機身零部件數據庫程序包含了對零部件信息管理、用戶登錄、系統主界面等輔助模塊，將這主要三部分集成在一起，就可以達成一個相對完整的飛機機身零部件數據庫管理系統。

飛機機身零部件數據庫系統主要進行對機身零部件下的信息管理，如各零部件對應的參數及模型圖，也就是說，直接操作對象為機身零部件。另一方面，在實際生產實踐中，我們需要一定的用戶對其進行管理操作，因此，設計相關用戶登錄模塊，以保證系統的安全性，防止相關信息外泄，造成不良影響。機身結構對應的零部件肯定不止一種，如第三章所述，機身結構復雜，構造零部件眾多，所以在我們對其進行信息化管理時，需要設計一個對應的系統主窗口模塊，使更加方面快捷地尋求到對應零部件下的參數信息。基于以上的功能設計，可以得出系統主要的功能需求如下：

(1)用戶登錄模塊：該模塊功能為在該系統用戶登錄模塊下，對用戶登錄信息進行驗證，在登錄信息用戶密碼符合條件后，用戶可進入下一步操作。

(2)系統主窗口模塊：該模塊功能主要是將各個零部件管理模塊及退出系統的功能集成在一個窗口下，在點擊相應按鈕時，跳轉到該按鈕對應窗口。

(3)零部件管理模塊：該模塊功能主要是飛機機身結構零部件的參數特征管理，包括了零部件數據模塊；零部件基本信息管理，如增加、刪除、編輯、查詢；零部件模型圖例模塊。系統功能設計邏輯圖如圖6所示。

圖6 系統功能設計邏輯圖

2.2 用戶登錄界面

(1)標題欄：名稱 “登錄”宋體，小五；控制按鈕含有關閉按鈕。

(2)工作區：

①Label3，文本“機身零部件數據庫管理信息系統”隸書，二號。用于用戶登錄界面工作區中的標題。

②Frame1，文本“登錄”宋體，小五。用于突顯用戶在何處輸入信息。

③Label1，文本“賬號”黑體，小四。用于突顯右側為賬號輸入欄。

④txtUserName。用于用戶賬號輸入。

⑤Label2，文本“密碼”黑體，小四。用于突顯右側為密碼輸入欄。

⑥txtPassword。用于用戶密碼輸入。

⑦cmdOK，文本“確定”宋體，小五。用于確定以進入下一窗口(主窗體)。

⑧cmdCancel，文本“取消”宋體，小五。用于取消當前操作并退出系統。

(3)路徑：機身零部件數據庫管理.vbp—登錄.frm。用戶登錄模塊如圖7所示。

2.3 系統主界面

(1)標題欄：名稱 “主窗體”宋體，小五；控制按鈕含有最大化、最小化、關閉按鈕。

圖7 用戶登錄模塊

(2)工作區：

使用菜單編輯器，增加四項標題及對應名稱。

名稱：m1，標題：機身框架管理。用于進入下一機身框架管理窗口。

名稱：m2，標題：機身蒙皮管理。用于進入下一機身蒙皮管理窗口。

名稱：m3，標題：機身桁條管理。用于進入下一機身桁條管理窗口。

名稱：m4，標題：退出系統。用于退出當前系統。

Picture1，用于展示飛機機身模型圖片。

(3)路徑：機身零部件數據庫管理.vbp—Main.frm。系統主界面窗口如圖8所示。

圖8 系統主界面窗口

2.4 各零部件管理界面

(1)標題欄：名稱 “機身‘框架/蒙皮/桁條’管理”宋體，小五；控制按鈕含有關閉按鈕。在窗體加載時通過ADO接口與Access數據庫進行連接。

(2)基本功能

數據庫需要完成增加、刪除、修改和查詢等四大基本功能。后臺Access數據表需要通過SQL語言進行操縱，前臺Visual Basic 6.0程序通過ADO數據接口，將SQL語句傳遞給Access數據庫進行功能實現。前臺Visual Basic 6.0程序界面中有DataGrid控件進行顯示。

增加。

con.ConnectionString=機身框架管理.Adodc1.ConnectionString

con.Execute ("Insert into 機身框架數據表 "& _

"Values('"& Text1.Text &"'，'"& Text2.Text &"'，'"& Text3.Text &"'，'"& Text4.Text &"')")

刪除。

Adodc1.Recordset.Delete

修改。

con.Execute ("Update 機身框架數據表 Set 框架外圓直徑(mm) ='"& Text2.Text &"'，"& _"框架內圓直徑(mm) = '"& Text3.Text &"'，框架開口槽W×H(mm) ='"& Text4.Text &"' "& _ "where 部件型號= '"& Text1.Text &"'")

查詢。

Adodc1.RecordSource = "Select * from 機身框架數據表 where 部件型號 = '"& txtCondition.Text &"'"

(3)機身框架，機身蒙皮，機身桁條的路徑分別為：

機身零部件數據庫管理.vbp——機身“框架/蒙皮/桁條”管理.frm。機身框架管理窗口如圖9所示。

3 結語

飛機機身零部件管理是一個復雜的工作，如果僅僅依靠相關工作人員，使用傳統Excel或文本記錄，已難以解決。因為飛機機身零部件各類型號參數過多，工作人員無法根據現有文本或表格記錄迅速查詢相關零部件。希望本文工作能夠作用于相關企業，開拓相關管理的創新性，更好的為其服務。

圖9 機身框架管理窗口

本文主要使用VisualBasic6.0作為該管理系統的前臺工具，提供操作界面以及代碼編寫，即用戶交互界面；Access作為后臺數據庫，主要提供各類零部件的相關特征數據庫，以及其余需要連接的用戶信息；完成飛機機身零部件數據庫管理系統的設計。