综述

未来特种飞机通用平台研究

Study on the General Platform of Future Special Aircraft

作者: 王伟中航工业第一飞机设计研究院，陕西西安 710089通讯作者. Tel.: 029-86832378 E-mail: 262437492@qq.com王伟（1984-）男，硕士，工程师。主要研究方向：飞机总体设计。Tel：029-86832378 E-mail：262437492@qq.com 段卓毅中航工业第一飞机设计研究院，陕西西安 710089 周林中航工业第一飞机设计研究院，陕西西安 710089AVIC The First Aircraft Institute，Xi’an 710089，ChinaCorresponding author. Tel. :029-86832378 E-mail: 262437492@qq.comAVIC The First Aircraft Institute，Xi’an 710089，ChinaAVIC The First Aircraft Institute，Xi’an 710089，China

Author: WANG Wei DUAN Zhuoyi ZHOU Lin

关键词：特种飞机；载机平台；飞翼布局

Keywords：special aircraft; platform; flying wing layout

摘要：通过对目前大多数特种飞机载机平台来源方式的利弊进行分析，评估了新研飞翼类平台相对于其他来源途径所具有的独特优势，并在此基础上对此类新型特种飞机平台的应用进行展望。

Abstract：Now there are kinds of access methods which are used as most special aircraft development platform. Both advantages and disadvantages of these access methods were analyzed，and special advantages of newly developed flying wing platform was assessed. Furthermore，similar application of such kind of new type special aircraft platforms was prospected，which can provide a guidance and reference for the development of such aircraft.

中图分类号：V271 文献标识码：A 文章编号：1007-5453（2017）03-0001-04

收稿日期：2016-12-14；退修日期：2017-02-20；录用日期：2017-02-24

引用格式：WANG Wei，DUAN Zhuoyi，ZHOU Lin. Study on the general platform of future special aircraft [J]. Aeronautical Science & Technology，2017，28（03）: 01-04. 王伟，段卓毅，周林. 未来特种飞机通用平台研究 [J]. 航空科学技术，2017，28（03）：01-04.

特种飞机是指经专门设计或改装后，具有特殊功能和特殊用途的、用于执行特殊任务的飞机，如电子侦察机、电子干扰机、情报侦察机、通信指挥机、预警机、通信中继机、海上巡逻机和加油机等。特种飞机对载机平台的性能有一定的要求，尽可能要求有效装载大、飞行距离远、留空时间长，并且具有较好的安全性和可靠性。选作特种飞机改装平台的基本型飞机，必须考虑其可用性及发展潜力，主要是基本平台的有效载重、航时（航程）、飞行高度和飞行速度。

1 特种飞机载机平台的选择

目前，特种飞机载机平台的来源主要有3种途径：民用运输机改装、军用运输机改装和专门研制的载机平台。这3种途径各有利弊，除经济发达、实力雄厚的美国曾专门研制过某些特种飞机外，大多数现役特种飞机都是在现有飞机型号基础上改装并发展而成的。

（1）民用运输机改装

美国等西方国家大多选用民用客机来改装，这是因为不仅他们的民用客机型号种类繁多，而且这些型号都是经过严格的适航审定，安全性有更好的保证，成为特种飞机改装的首选，如美国的E-8对地监视侦察机、RC-135电子侦察机、E-3空中预警指挥机是在波音707基础上改装的，E-767空中预警指挥机是在波音767基础上改装的，P-8A海上多用途飞机是在波音737基础上改装的；英国的“猎迷”反潜机是由“彗星”4C客机改装而成。

（2）军用运输机改装

成熟的并具有系列化背景的军用运输机也是特种飞机主要的改装平台之一，如美国多型特种飞机就是在C-130运输机基础上改装的；俄罗斯的A-50空中预警机、伊尔-78空中加油机均是在伊尔-76运输机的基础上改装的。

军用运输机往往追求的是飞机大型化（最大起飞重量更大、最大载重量更大、最大航程更长）和机身宽体化（机身货舱更宽、载容量更大），并要求具备快速空投空降、货物快速装卸的能力。而特种飞机与军用运输机在用途、装载目标上均有所不同，因此，两者在使用剖面、使用环境上存在一定的差异，所以并不是所有的军用运输机都适合改装成特种飞机。

（3）全新研制特种平台

特种飞机载机平台的选择既要考虑飞机本身的技术特性，又要考虑获取的可能性；既要考虑改装的工作量，又要考虑使用时的综合后勤保障；既要考虑飞机现实的优越性，更要考虑使用中更新任务系统设备的可能性。

目前，特种飞机的载机平台基本上都采用常规布局。随着科技的飞速发展和飞机设计水平的不断提升，飞机气动布局的发展进入了新的阶段，追求高性能和高隐身的各种新型气动布局形式不断出现，如飞翼布局、翼身融合布局（BWB）、翼身混合布局（HWB）等，统称飞翼类布局，如图1所示。由于此类布局飞机拥有常规布局无法比拟的先天优势而被许多国家所重视，也为未来特种飞机载机平台的设计与选择提供了新的理念和思路。图2、图3为飞翼类布局与常规布局飞机在商载航程、速度高度特性等方面的比较。

图1 不同飞翼类布局飞机 Fig.1 Different configuration of flying wing

图2 常规布局和飞翼布局商载航程包线对比 Fig.2 Comparison of range payload envelope between conventional and flying wing layout

图3 常规布局和飞翼布局速度高度包线对比 Fig.3 Comparison of speed and altitude envelope between conventional and flying wing layout

由图2和图3可以看出，相同量级的飞翼布局和常规布局飞机，在装载相当的情况下，前者的航程要明显大于后者；而且从飞机速度高度包线范围对比可见，无论是左、右边界还是最大飞行高度，飞翼布局飞机均优于常规布局飞机。

2 飞翼类布局平台特点

通过相关文献的研究发现，与常规布局飞机相比，飞翼类布局飞机的使用空重可降低15%，油耗降低20%，升阻比提高30%～40%，直接使用成本降低20%，飞机性能得到质的飞跃。它的优势主要体现在以下几方面：

（1）结构重量轻，刚性好

由于飞翼类布局飞机多为扁平式构型，拥有短和宽的机身，这使得蒙皮、地板、长桁和肋等结构都更适合复合材料的设计与应用，能将复合材料的减重优势更好地发挥出来，而且强度更强，刚性更好，有利于减重[1]；并且飞机沿机翼翼展较均匀的分布了全机重量，这样可以降低机翼弯曲和扭转载荷，能进一步减少结构重量。

图4为HWB布局、BWB布局和常规布局的尾翼、机翼和机体结构重量估算结果的比较，三种布局都是在相同任务下设计的，并且假定采用相同的复合材料结构技术。由图4可知，HWB布局比同等条件下的常规布局重量轻18%，比BWB布局轻9%。

图4 不同布局重量对比 Fig.4 Comparison of weight for different layout

图4 不同布局重量对比

Fig.4 Comparison of weight for different layout

（2）空气动力效率高，气动载荷的分布可达到最佳

不同布局升力与载荷展向分布对比如图5所示。从

图5可以看出，飞翼类布局飞机的机翼与机身相互融合，有效地减小了传统布局中机翼与机身间的气动干扰，降低了气动阻力；并且扁平的机体和机翼一样能产生升力，不仅提高了翼身融合飞机的升阻比，还使全机的气动载荷分布更均匀[2]。

图5 不同布局升力与载荷展向分布对比 Fig.5 Comparison of lift and load spanwise distribution for different layout

图5 不同布局升力与载荷展向分布对比

Fig.5 Comparison of lift and load spanwise distribution for different layout

（3）有效装载空间大

不同布局装载对比如图6所示。可以看出，飞翼类布局飞机扁平的机身与机翼根部相互融合，使得机体具有巨大的内部装载空间，不仅可以进行大批次及特殊货物的运输，也可以装载大量机载设备。

图6 不同布局装载对比 Fig.6 Comparison of payload for different layout

（4）先天低雷达散射截面（RCS）特性，具有更广的军事应用潜力

由于飞翼类布局飞机几何外形设计大多遵循散射能量集中统筹原则，机体采用多条直线边缘，前、后缘互相平行，使边缘产生的雷达反射波峰集中在少数几个方向，从而形成少量相对较强但难以被探测和跟踪的狭窄特征波峰，这些特点大大提高了飞机对探测雷达的隐身效果，从而使得此类型飞机可根据国防安全需要，进行军事化改装，增强了应用范围，具有广阔的军事应用潜力。

（5）其他潜在优势

飞翼类布局飞机由于技术特点基本类似，需要解决的关键技术也类似，是飞机系列化、家族化的理想构型，且在家族成员间的部件使用上有着大量通用性的潜力。

3 新型特种飞机平台的应用

HWB布局特点[3]如图7所示。从图7可以看出，飞翼类布局集综合气动力设计技术、高效长寿命结构设计技术、较常规飞机更复杂的电传操纵技术、大尺寸复合材料加工技术等先进技术于一体，是一种先进的气动布局形式，具有非常大的发展空间，应用前景普遍看好。此类布局飞机不仅可以利用其巨大的内部装载空间在军、民用运输机市场与常规布局飞机进行竞争外，而且可以凭借其优异的性能派生出空中加油机、战略轰炸机、反潜巡逻机、战区空中指挥控制平台等特种飞机。

（1）空中加油机

飞翼布局形式基本不变，结构不需要做大的更改，在飞机平台上增加机身油箱、空中加油系统便可派生出空中加油机。由于其拥有较大的翼展，因此，可同时对多架飞机进行空中加油。并且由于其航程远、续航时间长，可进行远距离加油任务，还具有比常规布局飞机好得多的经济性。

图7 HWB布局特点 Fig.7 HWB layout features

（2）战略轰炸机

可以将飞翼布局飞机中央翼部分设计成武器舱，作为战略轰炸机使用。由于其内部空间巨大，可适当增加燃油箱，航程增加后使其具备全球战略轰炸的能力，几乎可抵达全球任何一个地点执行轰炸任务后返航；并且其气动外形有利于隐身，大大增强了飞机的生存力。

（3）反潜巡逻机

反潜巡逻机主要担负着海上巡逻、侦察、反潜的作战任务，并具有对海上目标的监视、识别、定位和攻击等多种功能。这就要求它首先要能够装载大量机载设备和武器，并且既要满足高速出航、快速到达的使用要求，同时兼顾低空低速执行侦查、反潜等作战任务，还要能够长时间在任务区域内巡逻。

飞翼类布局飞机特别适合作为此类特种飞机的载机，这主要是由于飞翼布局不仅拥有极高的气动效率和出色的高低速特性，而且它拥有非常大的外表面及巨大的内部空间，不论是外部安装天线/各种机外设备的区域，还是机内安装设备、机柜的空间，均非常规飞机所能比的。

（4）其他特种飞机

利用飞翼类布局飞机的气动布局特点和性能优势，还可根据使用要求派生出战区空中指挥控制飞机、电子战飞机、激光武器载机等多类特种飞机。

4 结束语

通过本文对特种飞机载机平台进行的比较研究发现，飞翼类布局飞机是下一代特种飞机载机平台的理想布局形式。相信在不久的将来，飞翼类布局飞机必将成为一型性能优越的特种飞机载机平台。

参考文献

[1] Mukhopadhyay V. Blended-Wing-Body（BWB）fuselage structural design for weight reduction[J]. AIAA，2005.

[2] Liebeck R H. Design of the blended wing body subsonic transport[J]. Journal of Aircraft，2004，41（01）：10-25.

[3] John R H，Andrew W. Design of the hybrid wing body for fuel efficient air mobility operations[R]. National Harbor，Maryland 52nd Aerospace Sciences Meeting. US: AIAA，2014.

军用运输类飞机机载设备适航体系研究

Airworthiness System Research for Airborne Equipment of Military Transport Category Airplanes

作者: 周景锋中航工业第一飞机设计研究院，陕西西安 710089通讯作者. Tel.：029-86832209 E-mail：jingfeng_zhou@163.com周景锋（1978-）男，硕士，高级工程师。主要研究方向：适航技术。Tel：029-86832209 E-mail：jingfeng_zhou@163.com 孙建全中航工业第一飞机设计研究院，陕西西安 710089孙建全（1966-）男，研究员。主要研究方向：适航技术。AVIC The First Aircraft Institute，Xi’an 710089，ChinaCorresponding author. Tel. :029-86832209 E-mail: jingfeng_zhou@163.comAVIC The First Aircraft Institute，Xi’an 710089，China

Author: Zhou Jingfeng SUN Jianquan

关键词：运输类；军用飞机；机载设备；适航

Keywords：transport category; military aircraft; airborne equipment; airworthiness

摘要：参照国外军用飞机机载设备适航工作流程，借鉴民用飞机机载设备适航工作经验，结合军用飞机型号研制程序，建立了军用运输类飞机机载设备适航体系。主要包括建立适航工作体系、制定适航管理要求、确定适航性要求、编制适航支持计划、确认符合性验证思路、规范各研制阶段适航工作和适航审查活动等方面。本文为军用运输类飞机机载设备适航工作提出了一些值得借鉴的方法和思路。

Abstract：Based on the airworthiness procedure of foreign military aircraft and the airworthiness experience of civil airplane for airborne equipment，airworthiness system for airborne equipment of military transport category airplanes were constituted with type development process of military aircraft taken into account. In this paper，airworthiness work system and management requirement was established，airworthiness requirement was confirmed，airworthiness certificate support plan was compiled，airworthiness compliance verification considerations were validated，and airworthiness work and review of every development phase was specified. Airworthiness work and review method proposed in this paper can be used as reference to the military transport category airplanes.

DOI：10.19452/j.issn1007-5453.2017.03.005

中图分类号：V221.91 文献标识码：A 文章编号：1007-5453（2017）03-0005-05

收稿日期：2017-01-16；退修日期：2017-02-10；录用日期：2017-02-16

引用格式：ZHOU Jingfeng，SUN Jianquan. Airworthiness system research for airborne equipment of military transport category airplanes [J]. Aeronautical Science & Technology，2017，28（03）: 05-09. 周景锋，孙建全. 军用运输类飞机机载设备适航体系研究 [J]. 航空科学技术，2017，28（03）：05-09.

机载设备是飞机重要组成部分，与飞机各系统功能和性能的实现有着密切的关系，对飞机的飞行安全有着重要影响。机载设备指那些在飞行中用于操纵或控制航空器的任何仪表、仪器、机构、设备、部件、器械或附件等，在本文指除飞机本体、发动机或螺旋桨本体以外的机上设备。机载设备研制引入适航性概念，旨在对影响飞行安全的机载设备加大技术审查和监管力度，实施严格的过程控制，确保机载设备在满足功能性能要求的同时，满足系统的安全要求。

20世纪80年代后期，美国军方提出了军用航空器适航性的概念，在军用航空器型号研制中开始借鉴引入民用航空器适航性管理经验，以提高其军用航空器的安全水平；发展至20世纪90年代中后期，军用航空器适航性的概念基本成熟。进入21世纪，世界各主要军事大国也正逐步认识到军用航空器适航性问题，在不断追求更高性能的同时，更加注重安全性要求，强调军用航空器“性能设计要求”与“适航性要求”融合，并将军用航空器适航性审查纳入军用航空器性能验证之中。目前，美国、英国、法国、德国、意大利、西班牙、荷兰、波兰、加拿大、澳大利亚等国军方均已开展了军用航空器适航性工作，涉及到有人驾驶/无人驾驶、固定翼/旋翼各类型军用航空器。

目前，国内军用飞机的整机灾难性故障率在10-4左右，甚至更高，现有的设计技术和管理手段已难以满足军方对飞机和产品高安全性要求，借鉴国外军用飞机研制的新思维，引入军机适航理念成为必然选择。目前，国内军机机载设备适航工作处于刚刚起步阶段，在部分军用飞机型号上也开展了对机载设备相应的适航工作，主要是在军用飞机研制中引入民用飞机适航理念与方法，借鉴民用飞机适航管理的成熟经验与做法，开展军用飞机机载设备适航工作。本文就如何与军用飞机研制流程结合建立军用运输类飞机机载设备适航体系进行研究。

1 机载设备适航工作体系

结合国内外军用飞机机载设备适航工作的实践，参照民用飞机适航审定程序AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型号合格审定程序》[1]和管理要求CCAR-21-R3《民用航空产品和零件合格审定规定》[2]，根据军用飞机研制特点，将运输类飞机适航性要求CCAR-25-R4[3]及其他补充要求纳入设备研制、规范研制过程管理，按要求开展机载设备的适航性设计、制造、验证和审查工作。结合方案论证阶段、初样研制阶段、试样研制阶段、设计定型/鉴定阶段的研制工作有序进行，完成军用运输类飞机机载设备各阶段的适航设计、验证、审查工作，以及适航支持计划中规定的验证工作。由这些工作形成的军用运输类飞机机载设备适航工作体系包含3部分：机载设备适航工作流程、机载设备适航管理体系和机载设备适航技术体系。这3部分工作互相融合，缺一不可，所有适航技术和适航管理工作按照适航工作流程开展，所有适航技术工作在相应的适航管理规定或要求下进行，而适航管理工作又是在适航技术牵引下才能顺利开展。

1.1 机载设备适航工作流程

机载设备适航工作流程主要是依据适航管理要求和技术要求开展机载设备适航工作的程序，如制定适航工作计划、建立适航工作团队、确定适航要求、制定适航符合性方法、开展适航性技术和验证工作、开展适航性审查工作、编制适航支持计划、编制各种符合性报告和总结报告等。

机载设备适航工作流程主要适航工作内容包括：（1）建立适航工作团队；（2）完善适航组织架构，明确职责；（3）确定机载设备适航要求；（4）将适航要求贯彻到产品设计中；（5）编制适航支持计划；（6）按适航支持计划开展适航设计验证工作；（7）提交机载设备转阶段适航总结报告；（8）开展验证试验，进行制造符合性检查，目击试验；（9）开展适航审查活动；（10）提交符合性总结报告及其他符合性证据资料。

1.2 机载设备适航管理体系

机载设备适航管理体系主要体现在机载设备适航工作管理规定、适航审查要求、适航支持计划编制规定和适航总结报告编制规定等相关管理流程和文件编制要求中。

（1）适航管理要求

军机机载设备适航管理要求由军方制定型号适航工作的顶层管理规定，在现行的武器装备研制生产管理体制下，适应装备型号项目管理模式，引入适航性管理要素，建立国内军用航空器适航性管理体制，总师单位可根据顶层管理规定制定型号机载设备适航工作管理要求。

总师单位负责提出机载设备技术要求和管理要求，检查监督机载设备承研单位适航工作落实情况。协助审查组对单独审查项目进行符合性审查；负责对随机审查项目的确认、检查和督导。机载设备承研单位按照型号总体工作要求和计划，安排、组织实施适航工作，形成相应的适航文件，并落实到产品研制、生产等各项工作中，表明并证实符合性。机载设备承研单位对提供原材料、元器件、软件等的下级配套单位提出适航技术和管理要求，编制适航管理文件，并检查和监督适航工作落实情况。机载设备承研单位按照上级机关、总师单位要求，建立各单位内部适航工作团队，组织完成适航设计、制造、验证等工作，可设立适航主任工程师和适航工程师。机载设备适航审查组确认、监督、检查机载设备设计和验证符合适航要求。

（2）适航管理文件体系

机载设备顶层适航管理文件体系是在原有机载设备研制流程和体系基础上，组织开展适航性设计和验证工作，实现适航工作与研制工作的有机融合。具体适航管理文件体系有：（a）适航审查工作实施办法；（b）适航符合性验证试验管理要求；（c）机载设备研制管理办法；（d）机载设备适航单独审查项目清单；（e）适航工作大纲；（f）适航性要求；

（g）机载设备适航工作管理规定；（h）适航符合性方法选用规定；（i）机载设备适航工作总结编制规定；（j）机载设备适航支持计划编制规定；（k）机载设备转阶段适航审查要求。

1.3 机载设备适航技术体系

机载设备适航技术体系主要是确认和审查适航性要求在协议书、产品规范、设计方案中的落实，审查适航支持计划、验证试验大纲、相关适航符合性报告和总结报告等文件。

（1）适航性要求的确定

根据军用飞机的研制特点，确定机载设备适航要求时，不能简单套用民用飞机最低性能要求（TSO）[4]，要结合军用飞机的实际，可以将机载设备产品规范作为该设备的适航要求。

（a）产品规范

按GJB6387-2008《型号专用规范编写规定》[5]中的说明，机载设备的产品规范，作为机载设备最重要的顶层文件，规定了研制项目的基本技术要求，以及符合这些要求所应使用的检验程序、规则和方法，即描述了产品的功能特性、物理特性和验证要求等。根据技术协议书，参考相应的国军标、航标对应的技术规范（或者借鉴国际上相应的标准规范、TSO等）进行合理的剪裁，形成适用于型号的机载设备产品规范。产品规范除包括产品本身的技术要求外，还应贯彻有关飞机系统工程专业的各项设计要求和标准、规范，以满足使用、维护等方面的要求。

（b）适航性要求

对于部分机载设备，一般在型号适航要求（审查基础）中没有具体条款要求，在产品规范中可以不纳入适航条款。若机载设备有专门的条款要求，或者有些条款内容要求也适用于单个设备，对于军用运输类飞机，如CCAR-25-R4中的适航条款25.1435a、25.1435c1适用于液压附件，在产品规范中可将这些适用的适航条款内容纳入。

对于民用飞机机载设备，部分机载设备有TSO技术标准，该技术标准作为其适航最低性能要求。大部分没有TSO技术标准的设备，一般采取随机审查，其适航要求一般也为产品规范，主要审查其鉴定试验应符合要求，同时需要装机验证，获得装机批准。对于军用飞机机载设备，按照军机研制流程，需要编制产品规范，将机载设备产品规范（纳入适用的适航条款）作为其适航要求。产品规范包含的内容很多，在进行适航审查时，主要关注适航条款、功能、性能、安全性、软件、环境要求等项目，主要检查这些项目的设计符合性。可以融入原有的军用飞机管理模式中，仅需突出适航性内容，无需编制另一套最低性能规范。

（2）确定符合性方法

确定机载设备的适航要求（即审查基础）后，符合性验证工作就是采用多种方法获得所需的证据资料表明机载设备的设计符合适航要求，这些方法统称为符合性方法。可以借鉴民用飞机的适航验证思路和符合性方法[6]，对于军用飞机机载设备，适航条款或规范中主要要求项目对应的符合性方法，主要有MOC1（符合性说明）、MOC2（分析计算）、MOC3（安全性分析）、MOC4（试验室试验）等，选取其中的一种或多种组合的方式来表明符合性。按照适航支持计划的要求，向审查方提供符合性报告及相关支持性文件。

符合性方法MOC1，为设计说明，一般指设计评审，即通过检查相关设计文件来验证符合性。主要包括产品规范、设计方案、接口文件、图纸、性能文件、说明文件等。符合性方法MOC2，为分析计算，即通过各种分析计算来表明符合性，需要提供相关的计算报告、分析报告、仿真报告等文件，供审查组检查。符合性方法MOC3，为安全性评估，可参考SAE ARP 4761、技术协议和相关型号文件要求进行，对于单个设备一般主要完成FMEA故障模式影响及分析。符合性方法MOC4，为试验室试验，即通过机载设备试验来表明符合性，一般主要指鉴定试验，需要提供试验大纲、试验报告等。鉴定试验为主要的符合性验证方法，需要进行制造符合性检查，对某些重要试验项目需要进行试验目击。

（3）编制适航支持计划

机载设备适航支持计划是机载设备承研单位编制的适航符合性验证工作计划，作为机载设备承研单位开展适航验证工作的计划性文件，是总师单位与审查组进行适航检查与监督工作的基础性文件，作为对机载设备适航工作控制与监督的依据。适航支持计划参照航空器型号合格审定程序，应列出适航条款及规范中需要满足项目的符合性方法和符合性文件，规定所有适航活动。适航支持计划主要包括机载设备说明、功能危害性评估、适航要求、符合性验证活动说明、验证计划及试验计划等内容，主要内容是验证计划表格和试验计划表格。每个机载设备都应编制适航支持计划。

编制机载设备适航支持计划一般应参考技术协议书、机载设备规范、与机载设备有关的适航条款及对应的符合性方法、机载设备研制计划、与承研单位有关的验证任务及支持性工作、有关的零部件和设备清单等。机载设备说明一般主要对机载设备进行概述说明，如功能、性能、工作原理、安装要求等，并说明研制进度要求及计划。功能危害性评估，一般主要列出机载设备的重要度级别及软件等级。适航性要求及符合性方法，一般应列出适用的适航条款、机载设备的功能及性能要求等，并列出产品规范名称及编号，以及针对适航条款及产品规范中主要项目的符合性方法。

符合性验证部分主要说明安全性评估、环境鉴定、软件开发过程、机载设备研制过程、人机工程评估、技术状态管理、制造符合性检查、验证计划、试验计划等内容。

机载设备验证计划主要指根据研制计划、适航要求（适航审查基础）及符合性方法，列表示出相关符合性验证文件，如说明报告、计算报告、试验大纲及试验报告等文件。

试验计划应根据机载设备验证计划列出所有的验证试验项目，验证试验项目主要包括功能、性能、环境要求等试验内容，验证试验项目由机载设备承研单位提出，应有相应的文件名称、编号及预计的试验地点、时间等。

（4）适航审查

（a）审查方式

审查组或总师单位负责机载设备审查工作，按照相关文件要求，结合机载设备的鉴定/定型，开展机载设备适航审查工作。机载设备适航审查分为单独审查和随机审查两种方式，单独审查项目由审查组审查，随机审查项目由总师单位审查。

适航审查活动需结合机载设备方案评审、初样阶段转试样阶段评审、首飞前放飞评审、定型/鉴定前评审等开展。

（b）审查内容

机载设备适航审查具体内容和要求根据适航审查要求执行，一般主要包括4方面内容：一是技术文件，主要包括机载设备规范（适航要求）、机载设备设计图纸和设计报告、技术状态控制报告、机载设备有关性能等的分析计算报告、机载设备安全性分析报告、首飞前的设计资料、随机资料。二是工艺，一般包括工艺规范和特种工艺。三是制造符合性检查，一般包括加工过程记录和不符合项的处理记录。四是验证试验，一般包括试验大纲和试验报告。

（c）审查要素

机载设备适航审查要素主要有：① 机载设备技术规范是否全面覆盖了技术协议中的技术要求；② 机载设备设计与技术规范的符合性，即设计符合性；③ 机载设备制造与设计的一致性，即制造符合性；④ 机载设备安装后是否满足系统的要求，即安装符合性；⑤ 机载设备研制过程中的主要验证试验项目和设计更改状态监控，即过程监控；⑥ 机载设备系统安全性分析与评估；⑦ 机载软件和机载复杂电子硬件控制。

（5）持续适航

机载设备持续适航[7]是指装有该设备的型号在投入使用后，为保持它在设计制造时的安全基准或适航水平，保证机载设备能够始终处于安全运行状态而进行的管理，要求该机载设备始终处于安全可用状态，若出现故障、缺陷和失效，在得到适当的维修和处理后均能投入使用。主要工作是进行可靠性和维修性设计、编写持续适航文件，对故障、缺陷和失效的设备进行FRACAS（故障报告、分析和纠正措施系统）分析和评估，对不安全因素采取预防措施，对设备进行维修。

2 机载设备适航专项审查

根据军用运输类飞机机载设备的研制特点，对影响安全的重要因素和设计“短板”进行重点控制，有针对性地对这些环节进行适航性设计、验证与审查，主要是对系统安全性评估、机载软件、机载复杂电子硬件和机载设备试验4个方面进行专项审查活动，通过落实检查保证设备设计符合适航要求。

（1）系统安全性评估

机载设备承研单位按照SAE/ARP4754《高度综合或复杂飞机系统的合格审定考虑》[8]、SAE/ARP4761《民用机载系统和设备安全性评估过程指南与方法》[9]、总师单位相关规定和机载设备技术协议书中的要求进行系统安全性评估。在研制阶段包括安全性分析和评估两部分工作，安全性分析主要完成功能危险分析（FHA）、故障模式及影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）和共因故障分析（CCA），这4种方法密切联系，相互补充；安全性评估主要就是要评估安全性分析的各种危险源影响程度，将安全性评估过程分为3个步骤：功能危险分析（FHA）、初步系统安全性分析（PSSA）和系统安全性分析（SSA）。

（2）机载软件

现在军用飞机上都大量使用软件，软件研制的正确性并不能通过常规的试验验证等手段来表明其符合性，必须通过一系列严格的过程控制来保证。机载软件研制按照软件工程化思想和方法进行，参考国军标等有关软件管理规定，并吸收RTCA/DO-178《机载系统和设备合格审定中对软件的考虑》[10]的内容，形成软件适航条款要求，对机载软件研制进行控制。

（3）机载复杂电子硬件

现在军用飞机上都大量使用复杂电子硬件，如专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑器件（PLD）和商用货架成品元件（COTS）[11]，研制的正确性并不能通过常规的试验验证等手段来表明其符合性，必须通过一系列严格的过程控制来保证。机载复杂电子硬件按照RTCA/DO-254《机载系统和设备合格审定硬件要求》进行硬件研制和适航审查，对机载复杂电子硬件研制进行控制。

（4）机载设备试验

机载设备试验主要参照国军标GJB 150A《军用设备环境试验方法》[12]，并吸收RTCA/DO-160《民用机载设备环境条件和试验方法》[13]进行适航符合性验证试验。主要指首飞安全试验和鉴定试验，包括功能、性能及环境试验。适航审查组对机载设备承制单位编制的试验大纲、试验报告和试验分析报告进行审查，并按需进行试验目击活动（如应急撤离试验）。

3 结束语

军用运输类飞机机载设备研制中引入适航理念，建立一套符合军用飞机研制实际情况的机载设备适航体系，在不改变原有的军用飞机研制模式和流程基础上，增加相关适航管理要求、技术要求和过程控制，既体现了民用飞机的适航理念和方法，又考虑到正常的定型/鉴定程序，不脱离目前工业界的实际水平。通过建立军用运输类飞机机载设备适航体系，提出具有军用飞机特色的机载设备适航工作模式，将促进机载设备的研制质量和安全性水平上一个新台阶。

参考文献

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