大型民用飞机电传飞控系统综合试验验证

1、 大型民用飞机电传飞控系统综合试验验证 电传飞控系统是现代民机先进性的重要标志之一， 它为提高 飞机的性能、改善飞机的飞行品质、减轻驾驶员的工作负荷、增 强飞机的安全性、 可靠性、 维修性以及实现机载分系统的综合控 制等，提供了必要的技术手段和工程途径，在性能、控制、重量 和维修性等方面获得了较大的收益， 由于其功能综合水平的不断 提高，增加了系统的复杂度，同时，也增大了系统研制错误和不 良或非预期影响的风险。 为了实现飞机设计要求和目标， 满足适 航、安全性、可靠性、维修性、客户等要求，需要验证飞机飞控 系统各子系统、部件之间及相关系统之间接口的正确性和兼容 性，验证飞控系统的功能、性能和安

2、全性要求。暴露和排除飞控 系统潜在的软硬件故障，采取纠正措施，增长系统可靠性，确保 飞行安全。通过综合试验验证，保证研发进度，降低技术风险。 1 验证过程的组成 验证过程主要由需求定义、系统验证和问题追溯三部分组 成。需求定义是对飞机功能、性能、接口、可靠性、维修性、安 全性等需求的确定， 是建立系统架构和开展设计工作的基础。 系 统验证是对各种设备、 子系统和系统验证活动， 确保它们满足定 义的需求；问题追溯为需求定义和系统设计及实现提供闭环反 馈，为系统需求、验证活动和验证状态之间的关系提供追溯。 2 电传飞控系统需求定义 建立飞机级功能及相关的功能需求， 确定与外部物理和运行 环境的功能

3、接口， 确立合适的飞机功能分组并将这些功能的需求 分配到飞控系统， 再确立定义到飞控系统设备的系统结构和边界 （包括各设备的接口需求），最后按照系统架构，将系统需求分 配到硬件和软件（包括软件和硬件接口需求）。需求定义是一个 不断细化和反复迭代的过程，主要包括需求定义、文档形成、确 认和批准。 2.1 需求定义和文档 采用自上而下方法， 由顶层需求定义主要设计， 再进一步到 底层需求和设计，主要是通过权衡研究和技术协调分配各种 LRU （航线可更换单元） 的功能要求和性能要求， 定义相应的详细要 求以确保满足上层需求。 根据需求定义， 形成了飞控电传系统的要求和目标文件， 该 文件涵盖了飞控电

4、传系统的设计理念、定义、设计要求、目标以 及设计决策等，阐述了系统的功能、性能、可用性、安全性、隔 离、机组操作和维护等信息。 2.2 需求确认和批准 根据民机研制流程 ARP4754A民用飞机与系统研制指南，需 求的确认过程是为了确保所提出的需求足够正确与完整， 并且产 品能够满足客户、供应商、维护人员、局方以及飞机、系统和项 目研制人员的需求。一般通过追溯性、分析、建模、试验、相似 性和工程评审等方法开展需求确认工作。 需求确认应考虑预期和 非预期功能， 对预期功能的需求进行确认时应评估其是否能通过 “目标通过 / 失败准则”。试验和分析期间应注意确定系统非预 期的运行和副作用。 当不能直

5、接确认是否存在非预期功能时， 可 通过专门的试验和具有针对性的分析来降低非预期功能出现的 概率。 电传飞控系统的初步设计需求和目标由飞控专业及与其系 统相关的气动、液压、电源、航电等专业共同批准，同时，该文 件的后期更改应进行控制。 系统设计需求与目标是系统性能、 安 全性、维护性和系统功能等项目设计的主要需求来源。 3 系统综合试验验证 系统综合试验验证工作的目的是为了验证所实现的产品的 功能、性能、安全性、可靠性等满足预定运行环境的要求。一般 通过检查或评审、分析、试验或演示、使用 / 服役经验来验证。 飞控系统综合试验是飞控系统设计研制过程中确认和验证 飞机级、系统级、子系统级、部件 /

6、 设备级设计满足相应设计规 范和要求的主要方法。 按照要求逐级分解和追踪， 对于设计要求 的正确性和完整性，通过分析、仿真和试验进行确认；对于系统 和设备是否完整一致的满足设计要求，将通过各类试验进行验 证。 飞控系统试验确认和验证的工作对象为飞控系统研制过程 中定义的各项需求。按照主制造商 - 供应商工作模式，系统级设 计要求的确认和验证由主制造商负责， 供应商提供支持。 子系统 级、组件 / 设备级确认和验证工作由供应商负责。飞控系统验证 计划规划了飞控系统的验证活动， 基于这些验证活动， 以飞控系 统初步试验要求和规划作为前期规划输入， 通过飞控系统试验方 案以及飞控系统集成与验证试验计

7、划制定了飞控系统试验的体 系架构及实施方案。飞控系统确认与验证过程见图1。 飞控系统从软硬件级别到系统级开展的试验包括供应商试 验、研发台试验、铁鸟试验、工程模拟器试验、机上地面功能试 验（OATP、机上地面试验、飞行试验、适航符合性验证试验等。 通过多个平台试验的综合验证来实现系统自下至上的集成， 从而 逐步完成设备、系统、飞机各级设计需求的验证工作。 4 结论 系统综合试验验证是确保飞控系统的正确运行的重要条件。 它提供了满足系统本身以及与其它系统相互间需求的方法， 也提 供了一个发现并消除不希望的非预期功能的机会。 飞控系统集成工作从逐个的部件功能集成开始， 逐步进行至 系统级集成， 最终完成系统的飞机级集成。 由于完全预测或模拟 飞机环境存在困难， 所以某些验证工作在飞机上实施， 虽然在飞 机上进行系统集成具有较高的有效性， 但是通过实验室或模拟环 境常常能够得到更有针对性或更节省成本的结果。在验证过程 中，如果发现不足，则