文章(zhang)來源:中國商用飛機(ji)有限責(ze)任公司 發布時間(jian):2019-01-29
如果將發動機(ji)比作飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的(de)“心臟”,那么(me)航電(dian)系(xi)統(tong)(tong)則(ze)稱得上是飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的(de)“大(da)腦(nao)和(he)中樞(shu)神經(jing)系(xi)統(tong)(tong)”,其性(xing)(xing)能直接影響飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的(de)自(zi)動化和(he)智能化水平,對(dui)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的(de)安全性(xing)(xing)、經(jing)濟性(xing)(xing)、舒適性(xing)(xing)等有(you)重要的(de)影響。正因為(wei)航電(dian)系(xi)統(tong)(tong)的(de)特(te)殊地位,當今主(zhu)(zhu)流飛(fei)(fei)(fei)機(ji)制(zhi)造(zao)商都將航電(dian)系(xi)統(tong)(tong)集(ji)成(cheng)與驗(yan)證相(xiang)關(guan)技術列為(wei)核心關(guan)鍵技術。在(zai)C919項目之前(qian),放眼全球(qiu),具備大(da)型民(min)用(yong)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)航電(dian)系(xi)統(tong)(tong)集(ji)成(cheng)能力的(de)主(zhu)(zhu)制(zhi)造(zao)商只有(you)空客和(he)波音兩家,其難度和(he)挑戰(zhan)可想而知。

作為(wei)C919大型客機(ji)主(zhu)管航電系統的副(fu)總設(she)(she)計(ji)師,周(zhou)貴榮(圖右)帶領著團(tuan)隊,堅定(ding)地(di)選擇自(zi)主(zhu)設(she)(she)計(ji)的模式,通過自(zi)己的研發與設(she)(she)計(ji),為(wei)C919打(da)造“最強大腦(nao)”。
沿用以往模式還是自主設計?
盡(jin)管在(zai)C919之(zhi)前(qian),周貴榮(rong)也曾參與(yu)過(guo)多(duo)個國家重點型號的研制(zhi),但談及C919航(hang)電(dian)系統的設計與(yu)集成,周貴榮(rong)坦言,在(zai)項目研制(zhi)過(guo)程中,他(ta)感(gan)受到了空前(qian)的壓力。
“我們最(zui)艱難的抉擇就是(shi)——航(hang)電系統究竟是(shi)跟(gen)過去一樣(yang),由供應商集(ji)成(cheng)(cheng)交付,還是(shi)由中國(guo)商飛(fei)自己承(cheng)擔設計與(yu)集(ji)成(cheng)(cheng)工作?如果(guo)沿用(yong)以往的模式,采用(yong)供應商成(cheng)(cheng)套的成(cheng)(cheng)熟(shu)產(chan)品,那么項(xiang)(xiang)目(mu)研(yan)制(zhi)的技術(shu)難度(du)和(he)風(feng)險(xian)會(hui)小很(hen)多,項(xiang)(xiang)目(mu)研(yan)制(zhi)團隊的壓力(li)也會(hui)小很(hen)多。但作為主制(zhi)造商,我們將會(hui)失去對全系統研(yan)制(zhi)過程的掌握和(he)未來后續全機系統升(sheng)級的主動權(quan)。如果(guo)選擇自行設計與(yu)集(ji)成(cheng)(cheng),難度(du)將是(shi)空(kong)前的。”
周貴榮(rong)回憶說:“如果(guo)我(wo)(wo)們退縮,中國(guo)商飛(fei)將永遠(yuan)不可能(neng)(neng)成為(wei)像波音、空客那樣一(yi)(yi)(yi)流的(de)(de)(de)民(min)機(ji)(ji)(ji)制造商。另一(yi)(yi)(yi)方面,長期以(yi)來,航電(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)一(yi)(yi)(yi)直是(shi)我(wo)(wo)國(guo)民(min)機(ji)(ji)(ji)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)短板,如果(guo)C919邁出自主設計這一(yi)(yi)(yi)步(bu),就(jiu)意味(wei)著(zhu)可以(yi)在這個(ge)項(xiang)目的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)動(dong)下,全(quan)面提升我(wo)(wo)國(guo)民(min)機(ji)(ji)(ji)航電(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)總(zong)體設計能(neng)(neng)力和綜合集成能(neng)(neng)力,建立起我(wo)(wo)國(guo)民(min)機(ji)(ji)(ji)航電(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)研發(fa)(fa)(fa)流程,帶(dai)(dai)動(dong)國(guo)內(nei)機(ji)(ji)(ji)載(zai)系(xi)(xi)統(tong)(tong)相關(guan)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)。從這個(ge)角度(du)來看(kan),C919并(bing)不是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)單純(chun)的(de)(de)(de)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)項(xiang)目,它和ARJ21一(yi)(yi)(yi)樣,都肩負著(zhu)帶(dai)(dai)動(dong)產(chan)業(ye)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)重任。因此,我(wo)(wo)們必須邁出這一(yi)(yi)(yi)步(bu),沒(mei)有退路!”
從千頭萬緒中理出思路
在(zai)現(xian)代飛機的(de)(de)系統(tong)框架(jia)中(zhong)(zhong),航電(dian)(dian)系統(tong)承擔了全機數據交(jiao)換中(zhong)(zhong)心的(de)(de)功(gong)能。C919航電(dian)(dian)系統(tong)典(dian)型狀(zhuang)態就涉(she)(she)及1000多個部件(jian),幾萬(wan)條需求,這(zhe)些(xie)部件(jian)之間又涉(she)(she)及大量的(de)(de)功(gong)能交(jiao)互、邏輯控制和接口(kou)。對于(yu)從未涉(she)(she)足過(guo)如(ru)此復雜系統(tong)集成工作的(de)(de)中(zhong)(zhong)國商飛來說,如(ru)何(he)在(zai)千(qian)頭萬(wan)緒中(zhong)(zhong)理(li)出(chu)思(si)路,這(zhe)是航電(dian)(dian)系統(tong)研發團隊首先要解決的(de)(de)難題。
對(dui)此,周貴(gui)榮(rong)表示:“項(xiang)(xiang)目伊(yi)始,我(wo)們(men)無論是(shi)(shi)技術儲備還(huan)是(shi)(shi)人(ren)才隊(dui)伍,可以說基本上是(shi)(shi)一片空白。我(wo)們(men)要站在主制(zhi)造商的(de)(de)層(ceng)面,對(dui)航(hang)(hang)電系統各級供應商提出(chu)規范和要求,供應商按(an)照我(wo)們(men)的(de)(de)要求生產相應的(de)(de)產品。之(zhi)后,作為主制(zhi)造商,我(wo)們(men)還(huan)要確保(bao)各個(ge)工作包(bao)提交的(de)(de)子系統或設備之(zhi)間能(neng)夠無縫(feng)集成,確保(bao)功能(neng)性能(neng)及接口協調匹(pi)配,并(bing)通過各項(xiang)(xiang)驗(yan)證測試確保(bao)符合適航(hang)(hang)要求。這個(ge)過程(cheng)無疑是(shi)(shi)一個(ge)龐大的(de)(de)系統工程(cheng)。”
為此(ci),周貴榮帶領(ling)的航(hang)電(dian)系統研(yan)(yan)發團隊在項目(mu)研(yan)(yan)制初(chu)期(qi)就(jiu)規(gui)劃成(cheng)(cheng)立(li)了(le)機(ji)載軟件開發研(yan)(yan)究室(shi)。通過幾(ji)年(nian)努力,上飛院(yuan)航(hang)電(dian)部(bu)機(ji)載軟件室(shi)在2013年(nian)通過了(le)CMMI III級(軟件能力成(cheng)(cheng)熟度集成(cheng)(cheng)模(mo)型)軟件國際認證,這(zhe)是國內機(ji)載系統軟件第一次通過這(zhe)項認證。
除(chu)(chu)了(le)軟件系統之外(wai),另一個研發路上的“攔路虎”則是如何(he)自主建(jian)立航電系統綜(zong)合試驗室(shi)。飛機級綜(zong)合試驗室(shi)屬于高度機密,主制造商不僅從(cong)不對外(wai)展示,就連(lian)文獻中都鮮有提及。對于周(zhou)貴榮帶(dai)領的團隊來(lai)(lai)說,除(chu)(chu)了(le)摸索前進,別無他路。這些對于我們(men)來(lai)(lai)說,都是第一次(ci),都是從(cong)零起步。”
經過(guo)幾年的(de)艱(jian)苦研制,周貴榮(rong)帶領他的(de)團隊(dui),以“螞蟻啃大象”的(de)精神,完(wan)成(cheng)了C919大型(xing)客機航(hang)電系(xi)統集(ji)成(cheng)驗(yan)證(zheng)(zheng)平(ping)臺構建工作。這一平(ping)臺是(shi)迄(qi)今為止我國(guo)唯一一套具有高(gao)可(ke)靠性、高(gao)智能(neng)化、高(gao)實(shi)時性的(de)民(min)機航(hang)電系(xi)統集(ji)成(cheng)驗(yan)證(zheng)(zheng)平(ping)臺,達到了國(guo)際民(min)用飛機航(hang)電系(xi)統集(ji)成(cheng)驗(yan)證(zheng)(zheng)領域的(de)先進水平(ping)。
9年研制收獲多
C919采用的(de)(de)綜(zong)合模(mo)塊(kuai)化航(hang)電平臺(IMA)是(shi)一個開(kai)放架構的(de)(de)通用機(ji)載(zai)計算平臺,也是(shi)當今航(hang)電系(xi)統解決(jue)方案中(zhong)最(zui)先(xian)進的(de)(de)技術,被譽為飛機(ji)的(de)(de)“最(zui)強大(da)腦(nao)”。在這個強大(da)平臺的(de)(de)背后(hou),有國(guo)內9家供(gong)應商(shang)提(ti)供(gong)的(de)(de)幾百項(xiang)產品,這些企業(ye)都是(shi)第一次承擔民機(ji)復(fu)雜電子硬件(jian)與(yu)軟件(jian)的(de)(de)開(kai)發驗證(zheng)工作(zuo)。通過C919項(xiang)目的(de)(de)帶動,國(guo)內機(ji)載(zai)航(hang)電系(xi)統供(gong)應商(shang)的(de)(de)能力也有了顯著提(ti)升。
回(hui)憶過去幾年與(yu)國(guo)內供應商一(yi)起(qi)攻(gong)堅克難(nan)的(de)時光,周貴榮感(gan)慨良多。“記得在幾個分系(xi)(xi)統研制過程(cheng)中,有一(yi)些供應商因為種(zhong)種(zhong)原因中途退出競標。面對這(zhe)些困難(nan),我們與(yu)國(guo)內研制單位一(yi)起(qi)調整(zheng)計劃,集智攻(gong)關,堅持進度不退、性能不降,最終確保了型(xing)號系(xi)(xi)統的(de)完(wan)整(zheng),牢牢掌握了項目研制的(de)主(zhu)動權(quan)。”
2017年(nian)5月(yue)5日,當C919完成首飛落地的(de)那一(yi)刻,在監控指(zhi)揮大廳全程實(shi)時監測飛機狀態(tai)的(de)周(zhou)貴(gui)榮(rong)高(gao)興地笑(xiao)了(le)。C919首飛成功意味(wei)著為大飛機“量身定(ding)制”的(de)航電系統通過了(le)第(di)一(yi)次,也(ye)是最關鍵的(de)一(yi)次測試。而為了(le)保證首飛的(de)順利進行(xing),周(zhou)貴(gui)榮(rong)和他的(de)團隊在項目研制過程中采用了(le)很多新的(de)試驗技術和試驗手(shou)段(duan)。
周貴(gui)榮介(jie)紹(shao)說:“C919首飛之前,需要完(wan)成各系(xi)統(tong)變更(geng)后的(de)兩輪(lun)航電系(xi)統(tong)及航電與(yu)全機各系(xi)統(tong)的(de)綜合(he)試驗。只有(you)保證(zheng)飛機上(shang)與(yu)航電系(xi)統(tong)交連的(de)近百萬條信(xin)息能夠實(shi)時高速傳輸,才能確保飛機的(de)正常飛行和安全。要對如此龐大(da)而又復雜的(de)系(xi)統(tong)進行管理,通過(guo)人工(gong)是無法實(shi)現的(de),必(bi)須采用自動化(hua)的(de)手段(duan)工(gong)具(ju)實(shi)現。”
為此,項(xiang)(xiang)目團(tuan)隊開(kai)展了(le)(le)(le)(le)(le)需(xu)求管理(li)(li)系(xi)(xi)統研發(fa),建(jian)立了(le)(le)(le)(le)(le)全航電(dian)(dian)系(xi)(xi)統級(ji)到各分系(xi)(xi)統的(de)(de)需(xu)求,厘清了(le)(le)(le)(le)(le)追(zhui)溯關系(xi)(xi)。通過(guo)關鍵(jian)技(ji)術攻(gong)關,采(cai)用(yong)多項(xiang)(xiang)國際(ji)上最先進的(de)(de)技(ji)術,建(jian)立了(le)(le)(le)(le)(le)航電(dian)(dian)核心(xin)系(xi)(xi)統級(ji)、航電(dian)(dian)系(xi)(xi)統級(ji)、航電(dian)(dian)系(xi)(xi)統與飛(fei)機(ji)系(xi)(xi)統之間不同(tong)(tong)層級(ji)的(de)(de)綜合試驗環境,在(zai)非(fei)相似環境中隔離、定(ding)位、驗證各項(xiang)(xiang)功(gong)能和復雜疑難(nan)問(wen)題(ti)(ti)(ti)。還(huan)建(jian)立了(le)(le)(le)(le)(le)問(wen)題(ti)(ti)(ti)報(bao)告系(xi)(xi)統,對(dui)于試驗過(guo)程中發(fa)現(xian)的(de)(de)每一個(ge)(ge)問(wen)題(ti)(ti)(ti),進行嚴(yan)格的(de)(de)追(zhui)溯性管理(li)(li)。建(jian)立了(le)(le)(le)(le)(le)試驗構型管理(li)(li)機(ji)制及體系(xi)(xi),對(dui)于試驗過(guo)程中發(fa)現(xian)的(de)(de)每一個(ge)(ge)問(wen)題(ti)(ti)(ti),進行詳(xiang)細的(de)(de)精確管理(li)(li),確保高質量(liang)地解決(jue)各項(xiang)(xiang)問(wen)題(ti)(ti)(ti)。此外,還(huan)自主開(kai)發(fa)了(le)(le)(le)(le)(le)不同(tong)(tong)層級(ji)的(de)(de)仿真及測試工具環境,有力地支持了(le)(le)(le)(le)(le)航電(dian)(dian)系(xi)(xi)統及各相關飛(fei)機(ji)系(xi)(xi)統的(de)(de)機(ji)上綜合試驗及問(wen)題(ti)(ti)(ti)排故(gu)定(ding)位。這些在(zai)飛(fei)機(ji)后期(qi)設(she)計及試驗排故(gu)中都發(fa)揮了(le)(le)(le)(le)(le)重(zhong)要作用(yong)。
談(tan)及這(zhe)么多(duo)年(nian)研制C919項(xiang)目的經歷(li),周貴(gui)榮表示:“9年(nian)多(duo)的研制歷(li)程雖然(ran)艱辛,但收(shou)獲(huo)也(ye)很多(duo),讓我感(gan)觸最深(shen)的就是通過ARJ21和(he)C919這(zhe)兩個項(xiang)目,我們建立起一支民(min)機(ji)航(hang)(hang)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)研發(fa)隊伍,實現了國內機(ji)載航(hang)(hang)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)核心能力的建立和(he)提(ti)升,實現了航(hang)(hang)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)總體自主可控能力的提(ti)升。”
【責任編(bian)輯:李巨堯】