國產民機航電測試保障技術淺析與發展建議

呂文濤 蔣武林

0引言

隨著電子技術的發展，航電系統在飛機整機中的重要性飛速提升。據統計，近年來航電系統在飛機出廠成本中的比例直線上升，航電系統研發成本已占飛機研制總成本的近30%，并保持著持續擴大的趨勢。黨中央、國務院在“十三五”期間全面啟動實施航空發動機和燃氣輪機重大專項，國產民機航電系統在此歷史機遇下，得到了飛速發展。以中電科航電、昂際航電為首的國內主要航電系統供應商，陸續推出了一系列以C919為平臺的民機航電系統，其技術先進性在國際航空領域亦位列前茅。然而，要保證國產民機航電系統產業化、規模化均衡發展，要構建持續、穩定、健康的民機航電產業鏈，航空業依然任重而道遠。

測試保障作為民機航電產業鏈至關重要的一環，貫穿航空電子設備“研發—制造—運營”的全壽命周期，提升與發展民機航電測試保障技術，是提升我國民機航電行業競爭力的關鍵工作。

本文分析我國民機航電測試保障技術現狀和存在的問題，并通過分析國際民航業內先進的測試保障技術，同時結合我國現有國情，對我國民機航電測試保障技術的發展提出了一些發展建議。

1 國產民機航電測試保障需求

1.1 測試保障的標準化需求

自20世紀90年代開始，我國民航事業迎來了飛速發展時期，機隊數量、航線數量、運營商數量每年都在快速遞增。與此同時，自“十三五”開始，我國國產民機事業也得到了長足發展，在此期間，ARJ21飛機投入運營，C919飛機和AG600飛機成功首飛，MA700飛機也完成了關鍵設計工作。隨著各型民機項目的開展，民機航電產業已從解決有無的起步階段進入到了布局民機航電產業全局發展的新階段。但是，在很長一段時間里，我國對民機測試保障領域的標準化建設還未能引起重視。究其原因，主要有兩點：一方面由于我國民航所運營的飛機主要以空客系列和波音系列等國外飛機為主，對于這些國外飛機的測試保障需求，在國際上已經形成多套標準，支撐其測試保障的標準化工作；另一方面，我國民機事業才處于起步階段，各大主機單位和航電系統供應商更關注于航空器主體以及民機航電系統自身功能和性能的實現。

縱觀國際民航行業的發展史，標準化建設是穩定和提高產品、工程和服務的質量，提升競爭力的重要途徑。時值國產民機航電事業關鍵階段，民機航電測試保障標準化建設迫在眉睫。

1.2 測試保障的體系建設需求

長期以來，我國的航空測試保障都處于任務驅動模式，未根據民機航電設備全壽命周期測試需求進行整體規劃，總是等到出現故障或事故后，將測試作為排故或診斷手段，未利用先進的測試技術作為民機航電設備健康管理的一種有效途徑，直接導致了我國民機航電設備在運營階段缺乏與國際同類產品相競爭的能力。

我國的民機航電測試保障，亟需自頂向下從民機航電設備全壽命周期的測試需求出發，夯實構成民機航電測試保障體系的“人”“機”“料”“法”“環”五個要素，提升我國民機航電設備產品的綜合競爭力。

2 國產民機航電測試保障技術現狀

2.1 基礎測試保障技術薄弱

先進的民機航電測試保障技術離不開先進的基礎測試保障技術支撐。自“十三五”以來，我國基礎測試保障技術通過引進、吸收、再創造的思路，已逐步走出了一條自主研發的道路，以中電科儀器儀表公司為代表的民族企業，在多項國家重點重大的航天航空型號項目中，提供了一系列國產化測試儀器，但同時，我們也深刻意識到，要想突破國外技術封鎖，實現我國基礎測試保障技術與國際先進基礎測試保障技術的接軌，還有很長一段路要走。

民機航電測試保障技術是建立在航空檢測技術、航空信號激勵技術及航空電源技術基礎之上。而我國當下在航空檢測技術、航空信號激勵技術及航空電源技術方面還非常薄弱，很多時候我國的民機航電測試保障系統還需要依托國外基礎測試保障技術，這極大制約著我國民機航電測試保障技術的發展。

2.2 測試保障設備“三化”水平低

我國民機航電測試保障設備“三化”（標準化、系列化、通用化）水平同國際先進國家相比還非常低，這在未來將直接制約我國民機在國際民航市場的推廣。目前我國標準化、系列化、通用化航電測試保障設備，主要的研發主體還是以MRO為主，各大MRO（如成都華太、廣州航新等）因自身維修業務需要，依據國際相關行業標準進行航電測試保障設備開發，其服務對象還是以當前國際主流民航運輸飛機（如波音、空客）相關機型的航電設備為主，如圖1所示。

我國民機航電測試保障設備“三化”水平低，導致了我國民機航電測試保障設備費效低下。國外相關機構研究表明，使用“三化”測試保障設備與傳統工廠維修相比，平均維修周期可由30天縮短到8天，航材備件降低3倍，而傳統的工廠維修無法正確故障定位率達40%，同時傳統工廠維修導致直接的運輸成本也大大增加，如圖2所示。這將使得我國民機運營成本居高不下，直接使得國產飛機在國際民航領域的產品競爭力匱乏。

3 國產民機航電測試保障發展建議

通過對國內及國際民機航電測試保障領域的情況分析，結合我國實際國情，現對國產民機航電測試保障發展提出以下建議。

3.1 借鑒國外先進的民航測試保障技術

針對波音飛機的航電系統，Teradyne公司研制的Spectrum CTS通用型測試保障設備，如圖3所示，可實現波音737、747、757、767、777飛機航電設備全面檢測診斷，該設備廣泛應用于全球民航領域，實現了波音飛機航電系統在全球范圍內的測試保障能力。

法國歐宇航公司（現為Spherea）研制的ATEC系列自動測試設備，采用了國際通用的總線結構和標準體系，并展現了良好的標準性、通用性和開放性，用于實現空客A320～A380飛機和波音飛機航電設備全面檢測診斷，作為目前世界上最為通行的航空自動測試設備，被廣泛部署于全球各國航空公司、MRO廠商、設備制造商，為空客飛機和波音飛機航電系統提供全面的測試保障服務。

縱觀我國民機航電測試保障領域，并沒有符合“三化”要求的測試保障設備為我國的民機航電系統提供相應的測試保障服務。學習國際先進航電測試保障設備架構，是快速提升我國民機航電測試保障能力的必經之路。

3.2 推進民機航電全壽命周期測試保障規劃

測試保障任務，貫穿民機航電“研發—制造—運營”的全壽命周期，統籌規劃民機航電全壽命周期測試保障工作，是民機航電設計符合性和制造符合性的重要保證。

當前國際各大航空測試保障服務供應商已經開始開展民機航電全壽命周期持續測試保障技術研究，這將改善原來航電研發、制造、運營分階段的測試保障服務理念，轉而實現航電的全壽命周期持續測試保障需求。以Spherea的研究成果為例，其研發的ATEC Dyna應用于航電系統的研發生產階段，而在ATEC Dyna上開發的TPS（測試程序集）可以持續應用在運營維護階段的ATEC 7系列之上，如圖4所示，完成航電系統的全壽命周期持續測試保障任務。

3.3 鼓勵并引導MRO開展測試保障技術研究

MRO作為機載設備全壽命周期運營階段重要參與者，掌握了機載設備測試、維修、保障的相關專業技術、手段和裝備，這些都是MRO在民機航電國產化、民機航電測試保障技術研究中發揮重要作用的有利條件。因此應鼓勵并引導MRO做到以下兩點：

1）結合企業自身能力，依托自身優勢，采用逆向工程手段，參與民機航電測試保障設備的研發工作；

2）結合豐富的測試、維修和保障經驗，協助各研究單位開展民機航電測試性、維修性和保障性的技術研究和標準制定。

參考文獻

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