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摘要：飞机的维修管理水平不仅影响飞机的安全水平，还制约着飞行任务规划。本文分析了某型飞机验证机的维修管理现状，对试飞飞机在构型管理、维修计划管理、维修程序等方面出现的问题进行了描述，提出了维修管理的应对策略，可为优化试飞飞机的维修管理提供参考。
关键词：试飞飞机;维修管理;构型管理;
0引言
民用飞机验证机在取得型号合格证并交付客户后，将继续承担试验飞行研制任务，为进一步的改进改型/试验验证提供试验平台。对试飞飞机进行合理有效的维修管理，一方面可保证试飞飞机的适航性，满足基本飞行安全标准，同时也能合理控制维修成本，高效保障试飞任务。
1试飞飞机维修管理现状
随着某型支线客机逐步交付，其试飞验证机队已有10年历史，有必要对试飞飞机进行有效的维修管理以保障其适航性。与成熟机型不同，试飞飞机的特殊性主要体现在以下几个方面。
1.1构型差异复杂
试飞飞机构型差异一般分为设计构型差异和制造构型差异[1]。
设计构型差异主要指在研制阶段的各架試验机与型号设计构型之间以及各架试验机之间存在明显的构型区别，而这种差异主要是由于计划、管理、经费及技术成熟度等原因造成的。
制造构型差异主要指实物状态与设计要求的构型状态不完全一致的现象，主要原因包括零件制造时偏离已批准的构型文件要求、验收过程中不合格品的返修等情况，主要表现形式为材料代用、尺寸/重量超差等。
试验机构型一般为单架次管理，需用单架次飞机的完整构型文件来定义。根据试验任务的分工，每架试验机的构型是不同的。据统计，某型飞机试飞期间在试飞飞机上实施的工程指令（EO）累计达到6万多份，构型更改工作量可见一斑[2]。
1.2维修计划多样化
对维修计划的管理，试飞飞机与成熟机型最大的区别在于以下三个方面。
1）试飞飞机的构型问题
试飞飞机的主要功能是验证各系统功能是否达到设计要求，飞机整体成熟度与最终定型时的构型存在一定的偏离，包括因设计与制造缺陷造成的强度问题、制造偏差造成的磨损问题、系统部件功能不完善造成的可靠性问题等。因此，对于缺陷部件需要额外的维修任务来保证飞机的适航要求。
2）试飞飞机的低利用率
在新型号的研制过程中，试飞飞机由于技术状态未达到试飞科目要求、天气因素、大量的加改装项目等原因，导致飞机长期停放，从而降低飞机的飞行时间。在某型支线客机4架试飞飞机累计5年多的试飞过程中，单架机的年平均利用率不足500飞行小时[3]。
3）飞机的高风险试飞任务多
为验证飞机的飞行包线，试飞中存在较多的高风险科目，以及相当部分超出飞行包线的飞行，包括失速试飞、颤振试飞、大侧风试飞、最小离地速度试飞等。这些试飞任务不仅检验飞机关键结构件的可靠性，也对系统的可靠性提出比较高的要求，因此需要制定针对高风险科目的专项检查任务。
1.3维修程序多样性
民用航空器的维修是一项复杂而系统的工程，维修手册是这项工程中的基石。一方面由于技术成熟度、系统完整性等原因，试飞飞机的维修程序改动大，软硬件升级频率高，手册更新频繁，特别是航电系统、相关系统的控制软件，因此试飞飞机使用的维修手册在成熟度上与飞机正式交付运营后的维修手册存在比较大的差异。另一方面由于构型问题，试飞飞机的许多零部件都是属于单一架次的构型，就要求针对每一种构型都出具一份维修程序，这对于维修手册编制人员来说工作量巨大。同时，一些系统部件由于性能、可靠性等未达到设计要求或未完成最终验证，需要加装额外的测试部件，就需要协调供应商提供相应的工程文件，以满足编制相应的维修、检查及功能试验要求。
1.4航材保障风险多
试飞飞机的验证性属性决定了飞机上部分部件属于老构型，与最新构型差异较大，此情况对有更换需求的部件影响较大。由于厂家对于老构型的航材一般已停止生产或需重新开模生产，导致整个生产周期变长，影响维修工作，从而对试飞进度产生影响。另外，由于技术与工艺的升级，一些产品的可替换性也需要进一步试验才可完成评估。同时，一些零件由于前期分解不够彻底，导致采购零件时需采购上一级组件，造成采购困难及不必要的浪费。这些问题都导致了试飞飞机航材保障的不确定性。
2维修管理研究方向
针对以上总结的试飞飞机维修特点，可从以下几个方面考虑，建立适用于民用试飞飞机维修管理的思路。
2.1构型管理
某型飞机的构型更改一般从发起工程指令（EO）开始。在EO中将能与产品数据管理平台的属性项产生关联并需互相传递的信息称为模块化信息，主要用于更改控制编号、图样编号、EO类别、零件或装配件结构和属性、更改架次、版本信息等。相关产品的构型信息可通过EO类别、更改架次信息、版本信息进行有效控制，如图1所示。此类构型管理要求对某个零件的所有相关EO进行解读才能达到对此零件构型的管控，这对构型管理工作十分不利。
应根据构型管理的基本要素，做好构型顶层设计规划，准确定义型号设计目标构型、单机设计构型要求，制造实物构型，为构型差异的表述奠定基础。尽量缩减构型差异，合理制定试飞飞机任务分工，提高设计产品成熟度，减少构型更改工作量，特别是对一些依赖自然环境的试飞任务的更改，应提早合理安排进行合并更改[2]。建议构型管理从以下几个方面进行，管理规划如图2所示。
1）做好构型标识详细定义。构型标识是构型管理的基础，是对飞机进行定义的过程，包括选择构型项，确定每个构型所需构型文件，并为每个构型项分配编号和其他标识符（包括构型项编号规则、设计构型编号规则、制造构型编号规则、供应商构型编号规则），有效性标识的要求，单机构型目录等。 2）规划构型控制方法。构型控制可确保对已发放构型的更改得到有效控制，包括更改的提出、对更改的影响进行评估，以及更改适当的标识或标识合并等过程。
3）严格把控构型审核流程。构型审核通过对文件、产品和记录的检查以及对程序、流程和操作系统的评估，检验产品是否达到了所要求的特征（功能特性和物理特性），确保产品的设计已被准确地记录在文件之中。
此外，通过构型管理平台和工具，利用信息化手段，辅助项目设计和制造人员对构型差异准确完整的定义和分析，形成一套完整的构型清册，从而实现有效管理。
2.2提供针对性的维修计划文件
1）制定试飞专用的维修方案
某型飞机的设计利用率为平均每天8飞行小时、6.15飞行循环，但在实际试飞过程中，利用率仅为平均每天1飞行小时。因此，针对试飞飞机利用率低的特点，制定专用的维修方案，对维修项目进行合理优化，提高维修效率，降低维修成本;针对维修间隔只有飞行小时和飞行循环的维修项目，根据正常的使用情况评估出按照合理的日历日间隔执行;针对试飞期间出现的涉及整个机队的因设计制造不完善而造成的缺陷如裂纹、干涉等情况，增加额外维修要求。
2）制定合理的长停检查项目
长停检查中，定期的通电、通风、操作舵面等工作主要是为防止飞机性能的衰退。按照民航客机的要求，对于停场一周以上的飞机执行长停任务，但试飞飞机由于改装及执飞受环境影响较大的试飞任务，一般会出现飞机停场时间较长的情况，停场周期可能达到1～2月。因此，制定科学的长停方案，有助于减少过度保养，减少维修成本。
3）制定专项维修要求
试飞飞机在飞行包线边界条件下的飞行任务多，相关结构、设备运行环境比较恶劣，主要对飞机的结构件造成影响，因此有必要在完成相关试飞任务后进行有针对性的强度分析，评估是否需要制定额外的维修要求，建议至少包含失速飞行、高能刹车、飞机重着陆、硬着陆、机尾擦地等内容。针对以上情况完成强度校核后，分析出关键部件，并给出相应的检查方法与方式，对检查结果给出具体的解决措施。
2.3提高维修手冊的可靠性
针对试飞飞机构型复杂情况，采用模块化设计理念进行手册编制，可提高技术文件管理的效率，减轻手册编制人员工作量，缩减手册更新周期。
为提高维修手册的可操作性、安全性和准确性，采取针对性的操作验证、目视验证和评估验证对手册进行全面检验并加以完善，提高手册的成熟度和可使用性。
了解试飞单位在使用过程中发现的问题，及时采取纠正措施，减少因手册原因造成的维修问题。
2.4提高试飞和生产工作效率
对标国际一流航空制造企业，试飞管理工作不仅仅指试飞任务.还应当包括工程管理、维修计划管理、航材保障、工装设备要求等内容。因此，对试飞飞机的维修管理应以试飞任务为指引，使用数字化维修计划生产管理系统对试飞飞机的维修生产计划、试飞任务进行统一管理，优化计划维修和改装工作，对特殊航材提早规划安排，尽量减少非例行工作，提高生产效率，减少飞机停场时间，降低维修成本。
数字化维修计划生产管理系统可对试飞飞机试飞工作和生产工作进行统一部署。系统可对试飞飞机的基本数据、试飞维修要求、地面支援设备、试飞计划等数据进行综合管理，利用系统内的不同模块来实现高效的生产管理。生产计划模块对试飞伤、定检工作、例行任务、EO的监控管理等进行控制;生产控制模块是对每日生产和技术日志的管理;生产支援模块是对工具的入库、使用、送修、报废的管理，以及对航材的使用情况做好统计工作;工程管理模块完成对结构损伤修理管理和对工程指令执行情况的监控。图3为系统的生产计划和控制模块。
3结论
试飞飞机由于其本身的特殊性，与正常运营的飞机有很大区别，其维修管理要求更为复杂。这就要求对飞机维修数据做好更优的规划，提高构型管理水平，优化计划维修要求，合理安排维修工作，尽量减少特殊构型航材备件需求，提高维修管理水平，降低维修成本，探索出一条民用试飞飞机维修管理的道路，为大型客机的试飞飞机维修管理提供参考。
参考文献
[1]龚文秀.民用飞机构型差异管理分析[J].民用飞机设计与研究.2016-3.
[2]刘寒松.民机试飞构型管理概述[J].民用飞机设计与研究.2017-4.
[3]罗世明民用飞机试飞过程中的维修方案制定[J].科技创新导报.2015-8.
关键词：试飞飞机;维修管理;构型管理;
0引言
民用飞机验证机在取得型号合格证并交付客户后，将继续承担试验飞行研制任务，为进一步的改进改型/试验验证提供试验平台。对试飞飞机进行合理有效的维修管理，一方面可保证试飞飞机的适航性，满足基本飞行安全标准，同时也能合理控制维修成本，高效保障试飞任务。
1试飞飞机维修管理现状
随着某型支线客机逐步交付，其试飞验证机队已有10年历史，有必要对试飞飞机进行有效的维修管理以保障其适航性。与成熟机型不同，试飞飞机的特殊性主要体现在以下几个方面。
1.1构型差异复杂
试飞飞机构型差异一般分为设计构型差异和制造构型差异[1]。
设计构型差异主要指在研制阶段的各架試验机与型号设计构型之间以及各架试验机之间存在明显的构型区别，而这种差异主要是由于计划、管理、经费及技术成熟度等原因造成的。
制造构型差异主要指实物状态与设计要求的构型状态不完全一致的现象，主要原因包括零件制造时偏离已批准的构型文件要求、验收过程中不合格品的返修等情况，主要表现形式为材料代用、尺寸/重量超差等。
试验机构型一般为单架次管理，需用单架次飞机的完整构型文件来定义。根据试验任务的分工，每架试验机的构型是不同的。据统计，某型飞机试飞期间在试飞飞机上实施的工程指令（EO）累计达到6万多份，构型更改工作量可见一斑[2]。
1.2维修计划多样化
对维修计划的管理，试飞飞机与成熟机型最大的区别在于以下三个方面。
1）试飞飞机的构型问题
试飞飞机的主要功能是验证各系统功能是否达到设计要求，飞机整体成熟度与最终定型时的构型存在一定的偏离，包括因设计与制造缺陷造成的强度问题、制造偏差造成的磨损问题、系统部件功能不完善造成的可靠性问题等。因此，对于缺陷部件需要额外的维修任务来保证飞机的适航要求。
2）试飞飞机的低利用率
在新型号的研制过程中，试飞飞机由于技术状态未达到试飞科目要求、天气因素、大量的加改装项目等原因，导致飞机长期停放，从而降低飞机的飞行时间。在某型支线客机4架试飞飞机累计5年多的试飞过程中，单架机的年平均利用率不足500飞行小时[3]。
3）飞机的高风险试飞任务多
为验证飞机的飞行包线，试飞中存在较多的高风险科目，以及相当部分超出飞行包线的飞行，包括失速试飞、颤振试飞、大侧风试飞、最小离地速度试飞等。这些试飞任务不仅检验飞机关键结构件的可靠性，也对系统的可靠性提出比较高的要求，因此需要制定针对高风险科目的专项检查任务。
1.3维修程序多样性
民用航空器的维修是一项复杂而系统的工程，维修手册是这项工程中的基石。一方面由于技术成熟度、系统完整性等原因，试飞飞机的维修程序改动大，软硬件升级频率高，手册更新频繁，特别是航电系统、相关系统的控制软件，因此试飞飞机使用的维修手册在成熟度上与飞机正式交付运营后的维修手册存在比较大的差异。另一方面由于构型问题，试飞飞机的许多零部件都是属于单一架次的构型，就要求针对每一种构型都出具一份维修程序，这对于维修手册编制人员来说工作量巨大。同时，一些系统部件由于性能、可靠性等未达到设计要求或未完成最终验证，需要加装额外的测试部件，就需要协调供应商提供相应的工程文件，以满足编制相应的维修、检查及功能试验要求。
1.4航材保障风险多
试飞飞机的验证性属性决定了飞机上部分部件属于老构型，与最新构型差异较大，此情况对有更换需求的部件影响较大。由于厂家对于老构型的航材一般已停止生产或需重新开模生产，导致整个生产周期变长，影响维修工作，从而对试飞进度产生影响。另外，由于技术与工艺的升级，一些产品的可替换性也需要进一步试验才可完成评估。同时，一些零件由于前期分解不够彻底，导致采购零件时需采购上一级组件，造成采购困难及不必要的浪费。这些问题都导致了试飞飞机航材保障的不确定性。
2维修管理研究方向
针对以上总结的试飞飞机维修特点，可从以下几个方面考虑，建立适用于民用试飞飞机维修管理的思路。
2.1构型管理
某型飞机的构型更改一般从发起工程指令（EO）开始。在EO中将能与产品数据管理平台的属性项产生关联并需互相传递的信息称为模块化信息，主要用于更改控制编号、图样编号、EO类别、零件或装配件结构和属性、更改架次、版本信息等。相关产品的构型信息可通过EO类别、更改架次信息、版本信息进行有效控制，如图1所示。此类构型管理要求对某个零件的所有相关EO进行解读才能达到对此零件构型的管控，这对构型管理工作十分不利。
应根据构型管理的基本要素，做好构型顶层设计规划，准确定义型号设计目标构型、单机设计构型要求，制造实物构型，为构型差异的表述奠定基础。尽量缩减构型差异，合理制定试飞飞机任务分工，提高设计产品成熟度，减少构型更改工作量，特别是对一些依赖自然环境的试飞任务的更改，应提早合理安排进行合并更改[2]。建议构型管理从以下几个方面进行，管理规划如图2所示。
1）做好构型标识详细定义。构型标识是构型管理的基础，是对飞机进行定义的过程，包括选择构型项，确定每个构型所需构型文件，并为每个构型项分配编号和其他标识符（包括构型项编号规则、设计构型编号规则、制造构型编号规则、供应商构型编号规则），有效性标识的要求，单机构型目录等。 2）规划构型控制方法。构型控制可确保对已发放构型的更改得到有效控制，包括更改的提出、对更改的影响进行评估，以及更改适当的标识或标识合并等过程。
3）严格把控构型审核流程。构型审核通过对文件、产品和记录的检查以及对程序、流程和操作系统的评估，检验产品是否达到了所要求的特征（功能特性和物理特性），确保产品的设计已被准确地记录在文件之中。
此外，通过构型管理平台和工具，利用信息化手段，辅助项目设计和制造人员对构型差异准确完整的定义和分析，形成一套完整的构型清册，从而实现有效管理。
2.2提供针对性的维修计划文件
1）制定试飞专用的维修方案
某型飞机的设计利用率为平均每天8飞行小时、6.15飞行循环，但在实际试飞过程中，利用率仅为平均每天1飞行小时。因此，针对试飞飞机利用率低的特点，制定专用的维修方案，对维修项目进行合理优化，提高维修效率，降低维修成本;针对维修间隔只有飞行小时和飞行循环的维修项目，根据正常的使用情况评估出按照合理的日历日间隔执行;针对试飞期间出现的涉及整个机队的因设计制造不完善而造成的缺陷如裂纹、干涉等情况，增加额外维修要求。
2）制定合理的长停检查项目
长停检查中，定期的通电、通风、操作舵面等工作主要是为防止飞机性能的衰退。按照民航客机的要求，对于停场一周以上的飞机执行长停任务，但试飞飞机由于改装及执飞受环境影响较大的试飞任务，一般会出现飞机停场时间较长的情况，停场周期可能达到1～2月。因此，制定科学的长停方案，有助于减少过度保养，减少维修成本。
3）制定专项维修要求
试飞飞机在飞行包线边界条件下的飞行任务多，相关结构、设备运行环境比较恶劣，主要对飞机的结构件造成影响，因此有必要在完成相关试飞任务后进行有针对性的强度分析，评估是否需要制定额外的维修要求，建议至少包含失速飞行、高能刹车、飞机重着陆、硬着陆、机尾擦地等内容。针对以上情况完成强度校核后，分析出关键部件，并给出相应的检查方法与方式，对检查结果给出具体的解决措施。
2.3提高维修手冊的可靠性
针对试飞飞机构型复杂情况，采用模块化设计理念进行手册编制，可提高技术文件管理的效率，减轻手册编制人员工作量，缩减手册更新周期。
为提高维修手册的可操作性、安全性和准确性，采取针对性的操作验证、目视验证和评估验证对手册进行全面检验并加以完善，提高手册的成熟度和可使用性。
了解试飞单位在使用过程中发现的问题，及时采取纠正措施，减少因手册原因造成的维修问题。
2.4提高试飞和生产工作效率
对标国际一流航空制造企业，试飞管理工作不仅仅指试飞任务.还应当包括工程管理、维修计划管理、航材保障、工装设备要求等内容。因此，对试飞飞机的维修管理应以试飞任务为指引，使用数字化维修计划生产管理系统对试飞飞机的维修生产计划、试飞任务进行统一管理，优化计划维修和改装工作，对特殊航材提早规划安排，尽量减少非例行工作，提高生产效率，减少飞机停场时间，降低维修成本。
数字化维修计划生产管理系统可对试飞飞机试飞工作和生产工作进行统一部署。系统可对试飞飞机的基本数据、试飞维修要求、地面支援设备、试飞计划等数据进行综合管理，利用系统内的不同模块来实现高效的生产管理。生产计划模块对试飞伤、定检工作、例行任务、EO的监控管理等进行控制;生产控制模块是对每日生产和技术日志的管理;生产支援模块是对工具的入库、使用、送修、报废的管理，以及对航材的使用情况做好统计工作;工程管理模块完成对结构损伤修理管理和对工程指令执行情况的监控。图3为系统的生产计划和控制模块。
3结论
试飞飞机由于其本身的特殊性，与正常运营的飞机有很大区别，其维修管理要求更为复杂。这就要求对飞机维修数据做好更优的规划，提高构型管理水平，优化计划维修要求，合理安排维修工作，尽量减少特殊构型航材备件需求，提高维修管理水平，降低维修成本，探索出一条民用试飞飞机维修管理的道路，为大型客机的试飞飞机维修管理提供参考。
参考文献
[1]龚文秀.民用飞机构型差异管理分析[J].民用飞机设计与研究.2016-3.
[2]刘寒松.民机试飞构型管理概述[J].民用飞机设计与研究.2017-4.
[3]罗世明民用飞机试飞过程中的维修方案制定[J].科技创新导报.2015-8.