C919首飛之後，商用飛機產業計量測試為大飛機發展助力

5月6日，繼C919客機首飛成功後，「國家商用飛機產業計量測試中心（批籌）」揭牌活動在中國商飛公司舉行，國家質檢總局副局長吳清海、上海市副市長許昆林、中國商飛公司總經理賀東風、市質量技監局局長黃小路為該產業計量測試中心揭牌。國家質檢總局計量司司長謝軍、副司長杜躍軍，市質量技監局副局長陶永華，市經信委黨工委書記陸曉春，市科委副主任干頻，中國商飛副總經理史堅忠、趙越讓等領導出席揭牌活動。

建成後的「國家商用飛機產業計量測試中心」將統籌規劃商用飛機產業計量測試中心的發展，重點開展商用飛機的設計、製造、試飛以及客戶服務環節的計量測試理論和在線校準技術的探索；開展商用飛機關鍵測量參數的確定、專用測試設備的開發、測量過程的控制；建設通用量值溯源標準和特殊領域設備的研製工作；各主要參與單位通過「國家商用飛機產業計量測試中心」這一紐帶，向我國商用飛機產業和國內外國產幹線、支線飛機運營公司提供公共計量技術服務。

商用飛機產業：現代製造業的王冠

商用飛機產業是典型的知識密集、技術密集和資本密集的高技術、高附加值、高風險戰略性新興產業，是「超百萬零部件級」的超大規模集成創新工程，是衡量一個國家科技水平、工業水平和綜合國力的重要標誌。它需要對十幾個大型系統進行試驗驗證並實現其相互協調與共存，完成幾百萬個零部件設計、製造、安裝和測試，組織管理幾百家Ⅰ級和Ⅱ級供應商，數萬人的研製隊伍長期協同工作，並在規定的時間內，使用有限的資源，按照行業技術規範與監管標準完成產品的研製。它具有極強的產業關聯效應和技術外溢效應，能夠有效地促進我國經濟增長和產業結構升級，是實現我國「創新型國家建設」的標誌性產業。

2015年5月8日，國務院正式發布《中國製造2025》，明確提出「加快大型飛機研製，適時啟動寬體客機研製，推進干支線飛機產業化」，正式將商用飛機產業作為我國製造業的重要支柱，是提升國家核心競爭力的重大國家戰略之一。

上海市作為我國商用飛機重要製造基地，具體落實創新型國家建設、提高國內自主創新能力等戰略舉措的實施，從事商業飛機研發、生產和運營支持相關產業人員在10年內將會從目前的2.5萬人逐步提升到近10萬人，並在全國範圍形成數萬億人民幣規模的製造產業集群。

C919大飛機首飛

商用飛機產業的「大計量」環節

與其他科技項目相比，大型商用飛機作為最複雜的工業產品，不僅要技術上的成功，更要在與波音、空客航空寡頭長期競爭過程中，獲得商業上的成功。

為確保高度複雜產品研製過程中量值一致、測量過程受控、數據與結果準確可靠，作為貫穿整個產品研製階段的全過程計量保證工作則顯得尤為重要，迫切需要走出一條適應商用飛機研製模式的計量測試發展道路。

從試驗驗證過程的頂層設計角度，商用飛機「大計量」環節分為機載系統類計量測試和機體類計量測試。這兩大環節，先後貫穿預先研究、工程設計、生產製造、試飛以及客戶服務與維修等環節。

1．機載系統類計量測試

建立了面向ARJ21和C919項目的航電綜合實驗台（電鳥）、電源系統綜合實驗台（銅鳥）和鐵鳥綜合實驗台，建立了ARJ21部分成品件綜合測試台及半自動電纜導通測試設備；正在建設面向下一代遠程寬體客機項目的多電實驗室和C919項目成品件（電子電氣類）綜合測試台；已經形成了特種機載設備遙測、陸空測試設備聯調等能力。

未來的產業聯盟發展路線圖計劃前期以「三鳥」大型機載設備測量系統、成品件綜合測試台、機上功能測試和整體校準等技術研究為依託，後續分別與上海航天技術研究院共建航空航天鋰電池評定中心、電子元器件失效分析中心，與中國東方航空公司和中國民航大學、中國計量大學共建商用飛機成品件測試與維修中心。

2．機體類計量測試

建立了全機級氣動外形的測量、風洞測試與校準、ARJ21部裝和總裝半自動對接、C919部裝全自動對接測量等能力；建立了材料/標準件合格鑒定、工藝規範驗證、全機級靜力/疲勞試驗、部分材料/標準件入廠復驗、部分機構件/密封件機械失效分析、環境測試以及面向生產製造過程的無損檢測能力。

上述測量能力基本滿足ARJ21小批量年產和C919研製批的需求。

未來的產業聯盟發展路線圖計劃前期開展英制標準件的評定、門框的三維測量、氣動外形的三維測量等工作，後續聯合國家標準件產品質量檢驗中心（浙江）和中國計量大學、上海大學共同建設英制標準件評定中心，聯合工業機器人產業和北京航空航天大學、上海大學等高校共建機器視覺研究與應用基地，與汽車、船舶、高鐵產業和中國計量科學院、天津大學、北京航空航天大學等高校合作共建大尺寸幾何量測量中心，與中國航空發動機集團有限公司、上海交通大學共建機械失效分析中心。

商用飛機計量測試存在短板與待彌補問題

我國商用飛機產業起步較晚，落後於兩大巨頭波音、空客公司，在商用飛機計量測試領域存在著許多短板與缺陷，以及亟待彌補的問題。

短板和缺陷主要體現在以下四個方面：

1. 商用飛機產業測量過程質量保障體系需要完善

商用飛機型號是一項複雜的系統工程，目前在商用飛機研製中對測量過程質量保障體系的研究還不夠充分，對測量過程和方法的設計、驗證、評價和其它測量因素的控制還未形成完整的體系，使得對產品全壽命周期計量要求的捕獲和形成的計量保證方案不夠完善，導致型號需求與計量測試保障之間的發展失衡。

2.商用飛機產業測量規範體系不健全

歐美髮達國家在航空工業發展過程中非常注重測量技術規範研究與體系建設，測量技術規範建設通常同步甚至超前於產品研製生產活動，以此保證了產品的技術領先和市場壟斷優勢。國內商用飛機產業計量測試技術規範建設與國外先進國家相比仍存在著較大的缺口。隨著商用飛機產業的自主創新發展，當前有必要從夯實基礎、提高自主研製保障能力的角度出發，加快制訂急需的適應商用飛機產業特點的計量測試技術規範，完善並加強計量測試技術規範體系建設。

3. 商用飛機產業先進校準技術能力有待提升

商用飛機產業在產業的各個環節中大量使用各種專用測試設備和專用校驗儀器。這些測量系統所關注的不僅僅是各個環節的特性指標，更重要的是整個系統的總體精度指標，因此對重大測量系統的在線和整體校準需求異常迫切。

4. 商用飛機產業測試設備研製能力不足

目前本產業主要專用測量、測試裝備依然對進口的依賴性較大，核心模擬激勵等關鍵技術並未被我國完全掌握，造成我國商用飛機產業的實際測試能力受制於人。

亟待解決三大問題，具體情況如下：

1.超大規模系統集成驗證技術尚未完全掌握

本產業目前最複雜的測試系統為電鳥、銅鳥和鐵鳥「三鳥」聯試，同時涉及近2000個感測器的在線測量和系統校準，該項工作尚在研究之中。而波音公司在90年代起已開始研究了更高層次的「飛機在迴路測試」相關技術，並在787和747-8上實現了應用，該項技術尚待本產業計量測試中心進一步的研究。

2. 同類產品測量方法五花八門

一方面，本產業涉及上下游測試設備供應商近200家，同類機載設備在研製、生產、試飛、運營、維修階段分別面對多家測試設備供應商，從而引發了介面協議「各式各樣」的現象，導致設備研製等工作重複投入。另一方面，不同機體結構供應商採用的幾何量測量設備與方法「五花八門」，出現了如因尺寸偏差導致門/框最終裝配難以安裝等問題。

3. 部分測量領域存在漏項和盲區

機載系統、材料、標準件配套國產化測量系統未建立，機載系統、成品件測試及故障定位手段缺乏。我國民用航空測量系統分析（MSA）的能力尚達不到國內汽車行業90年代末的標準，數萬份國際標準因為使用「英制計量單位」原因無法直接采標和使用。而對於波音787航空鋰電池著火等已經暴露的問題，國內也尚未開展相應的技術研究。

出品：科普中國

製作：上海市質量技術監督局 中國商用飛機有限責任公司

監製：中國科學院計算機網路信息中心

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