北航碩士論文格式

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　　北航碩士論文格式篇一

　　航空電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

　　摘 要 本文從航空電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)組成出發(fā)，認(rèn)真分析研究了國(guó)外航空電子現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合我國(guó)航空電子現(xiàn)狀，提出對(duì)后續(xù)發(fā)展趨勢(shì)的判斷和市場(chǎng)預(yù)測(cè)，對(duì)讀者快速熟悉行業(yè)并進(jìn)行初步發(fā)展決策有較好的指導(dǎo)作用。

　　關(guān)鍵詞 航空電子;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

　　中圖分類號(hào)V2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)93-0066-04

　　1 概念及定義

　　航空電子是指飛機(jī)上所有電子系統(tǒng)的總和。航空電子(Avionics)概念誕生于20世紀(jì)70年代。此前，航空儀表、無(wú)線電、雷達(dá)、燃油系統(tǒng)、引擎控制以及無(wú)線電導(dǎo)航等航空電子設(shè)備大多附屬于機(jī)械系統(tǒng)。從70年代末開始，航空電子逐漸成為飛機(jī)設(shè)計(jì)中一個(gè)獨(dú)立部門，并在飛行器中逐步確立了其獨(dú)特的核心地位。

　　1.1 航空電子系統(tǒng)及組成

　　航空電子系統(tǒng)又稱為飛行器任務(wù)系統(tǒng)，是保證飛機(jī)完成預(yù)定任務(wù)達(dá)到各項(xiàng)規(guī)定性能所需的各種電子設(shè)備的總稱。航空電子系統(tǒng)又被稱為飛行器的大腦和神經(jīng)。按照不同的任務(wù)重點(diǎn)，航電系統(tǒng)在軍用和民用飛機(jī)上的構(gòu)成有所區(qū)別，其中軍用航電系統(tǒng)圍繞作戰(zhàn)來(lái)進(jìn)行構(gòu)建(也就是解決怎樣完成作戰(zhàn)任務(wù));民用航電系統(tǒng)圍繞導(dǎo)航來(lái)進(jìn)行構(gòu)建(也就是解決安全準(zhǔn)確的飛行)。

　　圖1軍用航空電子系統(tǒng)構(gòu)成

　　圖2民機(jī)航電系統(tǒng)構(gòu)成

　　1.2 航空電子產(chǎn)業(yè)組成

　　20世紀(jì)90年代，航空電子市場(chǎng)已經(jīng)蓬勃發(fā)展起來(lái)。在先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)上，航空電子系統(tǒng)的成本已占到整機(jī)成本的40%左右，航空電子系統(tǒng)費(fèi)用占戰(zhàn)斗機(jī)總壽命期費(fèi)用的三分之一。電子戰(zhàn)專用飛機(jī)、預(yù)警機(jī)和電子偵察機(jī)等飛行平臺(tái)的電子設(shè)備所占成本比例幾乎達(dá)到50%，如E-3A預(yù)警機(jī)占44%、EF2000和F-22飛機(jī)約占40%。國(guó)外大型客機(jī)中，機(jī)載設(shè)備在飛機(jī)成本構(gòu)成中所占份額均高于30%，國(guó)內(nèi)ARJ-21的機(jī)載設(shè)備所占份額約為33%。航空電子系統(tǒng)已經(jīng)成為飛行器中價(jià)值最高的部分。

　　歐美國(guó)家在機(jī)載航空電子系統(tǒng)的研發(fā)和制造方面，已經(jīng)打造出一套完整的高效率、高質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)體系，能夠提供從設(shè)計(jì)、制造、使用培訓(xùn)到升級(jí)換代的全面服務(wù)。

　　我國(guó)航空電子雖未形成產(chǎn)業(yè)體系，但在《上海市民用航空產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，將“民用飛機(jī)航空電子系統(tǒng)/設(shè)備的技術(shù)研究、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、系統(tǒng)集成與驗(yàn)證、客戶服務(wù)等”納入我國(guó)航空電子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本范疇。

　　2 國(guó)外航空電子現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究

　　2.1 國(guó)外航空電子發(fā)展階段

　　2.2.1 國(guó)外軍用航空電子系統(tǒng)的發(fā)展階段

　　隨著飛機(jī)的發(fā)展，軍用航空電子系統(tǒng)和設(shè)備的數(shù)量不斷增多，軍用飛機(jī)航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大體經(jīng)歷了分立式航空電子系統(tǒng)、聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)、綜合航空電子系統(tǒng)、先進(jìn)綜合航空電子系統(tǒng)等幾個(gè)發(fā)展階段(見表1)：

　　發(fā)展階段 時(shí)間 指導(dǎo)計(jì)劃 代表機(jī)型

　　分立式航空

　　電子系統(tǒng) 20世紀(jì)

　　40-50年代 F-100，F(xiàn)-101

　　聯(lián)合式航空

　　電子系統(tǒng) 20世紀(jì)

　　60-70年代 “數(shù)字式航空

　　電子信息系統(tǒng)”

　　(DAIS)計(jì)劃 F-16C/D、F/A-18、F-15E等第三代戰(zhàn)斗機(jī)

　　綜合航空

　　電子系統(tǒng) 20世紀(jì)

　　80年代后期

　　和90年代初期 “寶石柱”計(jì)劃和

　　“寶石臺(tái)”計(jì)劃 出現(xiàn)了F-22、F-35(JSF)等

　　第四代戰(zhàn)斗機(jī)

　　先進(jìn)綜合

　　航空電子系統(tǒng) 20世紀(jì)

　　90年代后期

　　表1航空電子系統(tǒng)發(fā)展階段

　　其中，以聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)(JSF)為代表的第四代為高度綜合化航空電子結(jié)構(gòu)，在光電和射頻兩大領(lǐng)域中廣泛采用了綜合模塊化、外場(chǎng)可更換等設(shè)計(jì)思想，代表機(jī)型是F-35。

　　從以上4個(gè)階段的發(fā)展可見，航空電子系統(tǒng)的綜合化的程度越來(lái)越高，各種功能都將通過共享的資源實(shí)現(xiàn)，最新航電系統(tǒng)的研發(fā)制造、采購(gòu)服務(wù)等全壽命過程和之前相比大不相同。具有以下特點(diǎn)：

　　1)重量及體積要求越來(lái)越小;

　　2)進(jìn)一步地緩解座艙的擁擠;

　　3)大大降低飛行員的操作負(fù)荷;

　　4)一定程度上要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;

　　5)作戰(zhàn)效能明顯提高。

　　圖4 第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-35航空電子體系結(jié)構(gòu)圖

　　2.2.2 國(guó)外民用航空電子系統(tǒng)的發(fā)展階段

　　民用飛機(jī)航空電子系統(tǒng)在經(jīng)過聯(lián)合式系統(tǒng)和模塊化系統(tǒng)等發(fā)展階段后，目前已進(jìn)入全數(shù)字式階段。新一代的民機(jī)航電是采用全數(shù)字綜合模塊化的航電系統(tǒng)(IMA)架構(gòu)。

　　全球民用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展已有幾十年歷史，隨著人們對(duì)民機(jī)的飛行品質(zhì)、舒適性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等要求的不斷提高，大量的新技術(shù)和新系統(tǒng)被民飛制造商應(yīng)用，其中航電部分占有重要地位。

　　目前，民飛航電系統(tǒng)架構(gòu)主要有兩種：一是將外場(chǎng)可更換單元(LRU)作為基本的聯(lián)合式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；締卧?fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)某種功能，是獨(dú)立的個(gè)體，擁有標(biāo)準(zhǔn)的功能、樣式、外觀和安裝接口。從60年代到90年代均屬于這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。二是將外場(chǎng)可更換模塊(LRM)作為基本的綜合式航電系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高度的物理綜合和功能綜合，軟硬件不再與功能有明顯的獨(dú)立歸屬。

　　2.3 國(guó)外航空電子發(fā)展趨勢(shì)

　　縱觀世界航空電子發(fā)展史，航空電子經(jīng)歷了從軍用到民用(商用)的擴(kuò)張式發(fā)展，正在經(jīng)歷著軍、民通用的蔓延式發(fā)展過程。根據(jù)市場(chǎng)需要和行業(yè)自身發(fā)展規(guī)律，本報(bào)告預(yù)測(cè)未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開放式的通用航空電子將會(huì)占據(jù)越來(lái)越多的航空電子市場(chǎng)。

　　2.3.1 國(guó)外軍用航空電子發(fā)展趨勢(shì)

　　1)航電系統(tǒng)在飛機(jī)出廠價(jià)所占比例不斷提高 　　上個(gè)世紀(jì)80 年代，航電系統(tǒng)成本在飛機(jī)出廠成本中占比30%，其中傳感器部分又占到航電系統(tǒng)成本的占63%，全周期的經(jīng)濟(jì)可承受性成為當(dāng)今各國(guó)關(guān)注的重要問題。若采取開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案，有望進(jìn)一步解決成本的煩惱，美國(guó)空軍的研究表明(PAVE PACE 計(jì)劃)，采用綜合傳感器系統(tǒng)的方式，能夠?qū)㈦娮硬糠值某杀竞椭亓繙p少超過50%。

　　2)航電系統(tǒng)的重量要求盡可能下降

　　上個(gè)世紀(jì)70 年代以前的軍用飛機(jī)都是采用的模擬式電子系統(tǒng)，隨著功能應(yīng)用的不斷增加，航電系統(tǒng)的重量增加明顯，給飛機(jī)平臺(tái)發(fā)展帶來(lái)制約性困難，由于電子技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字式航電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，以及綜合模塊化系統(tǒng)架構(gòu)的推廣，有望進(jìn)一步解決。

　　3)采用新的設(shè)計(jì)方法，軟件處理能力和規(guī)模不斷增加

　　未來(lái)戰(zhàn)機(jī)的功能越來(lái)越多，越來(lái)越強(qiáng)大，對(duì)于軟件的處理能力要求也越來(lái)越高，其軟件規(guī)模成倍增加。例如，F(xiàn)-22飛機(jī)的軟件代碼大約有190萬(wàn)行，JSF大約是F-22飛機(jī)的2倍多，原因就是JSF不僅要對(duì)空作戰(zhàn)，還要執(zhí)行對(duì)地攻擊任務(wù)，其軟件設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。同時(shí)，未來(lái)戰(zhàn)機(jī)還應(yīng)該是“買得起、用得起”的產(chǎn)品，必須采用新的設(shè)計(jì)理念與方法，來(lái)降低軟件的設(shè)計(jì)和維護(hù)費(fèi)用。在JSF項(xiàng)目的計(jì)劃中，美國(guó)主要采用了軟件分層、軟件再利用和“軟件與硬件隔離”等方法。因此，隨著商用微電子技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)載計(jì)算機(jī)的處理能力更需要不斷提高。

　　4)產(chǎn)品采取模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　模塊化航電綜合系統(tǒng)的主要特征是分層架構(gòu)，具有配置靈活，便于重構(gòu)，維修性好等優(yōu)勢(shì)，整個(gè)航電系統(tǒng)將由三級(jí)維修變成兩級(jí)維修，可以大大減少后勤保障費(fèi)用。同時(shí)，為提高航電系統(tǒng)的通用性和降低采購(gòu)成本，未來(lái)航電系統(tǒng)將向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。進(jìn)一步建立通用的軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)，是促進(jìn)航電發(fā)展的關(guān)鍵。這些標(biāo)準(zhǔn)必須支持開放式系統(tǒng)架構(gòu)，以易于系統(tǒng)的后續(xù)修改，滿足不同用戶的特殊需求，并可方便地進(jìn)行升級(jí)。

　　2.3.3 國(guó)外民用航空電子發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著民用航空的不斷發(fā)展，企業(yè)對(duì)低成本航電系統(tǒng)的需求、航空電子部件的過時(shí)淘汰問題和空中交通管制問題等已經(jīng)成為航電系統(tǒng)發(fā)展的核心內(nèi)容。隨著電子和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，按照國(guó)際民航組織的要求，并結(jié)合未來(lái)信息化發(fā)展，(大型)民機(jī)航電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　1)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、綜合化和模塊化

　　為了降低大型飛機(jī)航空電子系統(tǒng)及設(shè)備的成本，從上個(gè)世紀(jì)80年代起，國(guó)外航電開發(fā)商便開始研制大型飛機(jī)綜合化的航空電子體系架構(gòu)，也就是綜合模塊化航空電子(Integrated Modular Avionics，IMA)系統(tǒng)。隨著軟件技術(shù)和微電子的迅速發(fā)展，目前實(shí)現(xiàn)IMA技術(shù)所需的各種條件已成熟，并成為未來(lái)發(fā)展的主要方向。

　　圖3 未來(lái)航空電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　2)民機(jī)航電系統(tǒng)將具有更多的空管功能

　　空管容量問題是航空發(fā)展的重點(diǎn)，國(guó)際民航界普遍認(rèn)為應(yīng)將部分航線決策和控制的責(zé)任移交到駕駛艙中，這樣將大大簡(jiǎn)化地面的工作，減輕地面空管人員工作負(fù)擔(dān)，飛機(jī)也能更直接地進(jìn)行航線飛行，并提高空域的利用效率。美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)、國(guó)際民航組織(ICAO)、波音公司和歐洲空管組織(Eurocontrol)、美國(guó)空中運(yùn)輸協(xié)會(huì)(ATA)等組織都認(rèn)為，隨著數(shù)據(jù)鏈、計(jì)算機(jī)和增強(qiáng)導(dǎo)航系統(tǒng)等新技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是在地面和空中二者之間更均衡的分配空中交通管理(ATM)責(zé)任的新思路能夠解決容量問題。

　　3)將采用開放式的體系架構(gòu)開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　美國(guó)開放式系統(tǒng)聯(lián)合工作組定義一個(gè)開放式系統(tǒng)的主要前提就是采用標(biāo)準(zhǔn)接口，如標(biāo)準(zhǔn)化的電氣特性、標(biāo)準(zhǔn)化的串行數(shù)據(jù)總線接口，標(biāo)準(zhǔn)模塊的機(jī)械接口，標(biāo)準(zhǔn)化的并行/底板總線特性以及模擬和數(shù)字信號(hào)接口等。

　　采用開放式系統(tǒng)架構(gòu)將進(jìn)一步降低民機(jī)航電的制造、維護(hù)成本，并更便于改進(jìn)升級(jí)。對(duì)于聯(lián)合式的航電系統(tǒng)，因?yàn)槠溆布蛙浖Y(jié)合非常緊密，要想更改某一處理器非常困難，一旦更換，就要對(duì)系統(tǒng)及其下屬的LRU所有方面進(jìn)行重新驗(yàn)證，并確定其影響。這就意味著將有大量的金錢和時(shí)間花在試飛和適航取證方面。而若采用開放式的系統(tǒng)架構(gòu)，將軟硬件分離，就有可能讓這類工作變得簡(jiǎn)單。美國(guó)波音公司認(rèn)為，“開放式系統(tǒng)架構(gòu)最大的秘密就是它沒有秘密”，因此在波音公司將包含了所有的接口數(shù)據(jù)的接口控制文件，一并提交給供應(yīng)商。目前雖然已有多種IMA方案得到實(shí)現(xiàn)，但大部分沒采用完全的開放式系統(tǒng)架構(gòu)。仍然采用了一些專利的或非標(biāo)準(zhǔn)的底板。

　　3 我國(guó)航空電子現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究

　　縱觀世界航空史，中國(guó)的航空主要是模仿國(guó)外，基本上就是技術(shù)、做法的引進(jìn)史，沒有獨(dú)立的技術(shù)嬗變與更替過程(傅海輝，略論中國(guó)航空史的分期)。也即是說，自20世紀(jì)初期開始，中國(guó)的航空就基本上與西方“接軌”了，中國(guó)航空電子的發(fā)展史也是一部西方航電技術(shù)的引進(jìn)史。

　　3.1 我國(guó)軍用航空電子發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)預(yù)測(cè)

　　3.1.1我國(guó)軍用航空電子發(fā)展現(xiàn)狀

　　在軍機(jī)航電系統(tǒng)及其設(shè)備的研制方面，國(guó)內(nèi)單位已具備一定的實(shí)力，已經(jīng)基本能滿足國(guó)家自主研制的要求。從技術(shù)發(fā)展上來(lái)看，我國(guó)機(jī)載航電系統(tǒng)已從獨(dú)立式走向了聯(lián)合式，目前正開展綜合化和高度綜合化的相關(guān)工作。

　　3.1.2我國(guó)軍用航空電子市場(chǎng)預(yù)測(cè)

　　根據(jù)美國(guó)國(guó)防部公布的2011年《中國(guó)軍力報(bào)告》估算，目前我國(guó)有軍用固定翼飛行器2850架，而監(jiān)視/偵察/預(yù)警類飛行器只有100架，占整個(gè)機(jī)隊(duì)數(shù)量的3.5%。中國(guó)每18.5架戰(zhàn)斗機(jī)才配備1架信息作戰(zhàn)類飛行器。美國(guó)空軍監(jiān)視/偵察/預(yù)警類飛機(jī)數(shù)量占整個(gè)機(jī)隊(duì)12%，其中架戰(zhàn)斗機(jī)和信息作戰(zhàn)類飛行器的比例為4：1。以預(yù)警機(jī)為例，美國(guó)大型預(yù)警機(jī)(包括對(duì)地監(jiān)視的E8)就有60架，俄羅斯現(xiàn)役的大型預(yù)警機(jī)有20余架，而我國(guó)大型預(yù)警機(jī)KJ-2000才數(shù)架，裝備數(shù)量急需提升。如果我國(guó)作戰(zhàn)飛機(jī)保持在2500架左右，按照10%配置，保守估計(jì)我國(guó)需要信息類作戰(zhàn)飛機(jī)約為250架。其中僅大型預(yù)警機(jī)需要20架，我們估計(jì)每架大型預(yù)警機(jī)造價(jià)15億左右(臺(tái)灣版E2預(yù)警機(jī)售價(jià)2億美元)，其航空電子設(shè)備的份額150億。 　　另外，上世紀(jì)90年代以后，無(wú)人機(jī)的發(fā)展速度非常迅速，其投資額度增長(zhǎng)迅速，目前美國(guó)現(xiàn)役軍用飛機(jī)中有近1/3的是無(wú)人機(jī)，與幾年前相比，無(wú)人機(jī)數(shù)量增長(zhǎng)了40倍。從小型的人員便攜式飛翼式飛機(jī)到大型的戰(zhàn)斗機(jī)，無(wú)人機(jī)目前在美軍空中力量中所占的比重為31%。目前將主要執(zhí)行輔助任務(wù)，但隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，不久的將來(lái)無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)將成為主戰(zhàn)機(jī)種。比如美國(guó)海軍發(fā)展的X-47B型無(wú)人機(jī)，目前正在進(jìn)行飛行測(cè)試。

　　通過多次航展可以看到我國(guó)的無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，我們認(rèn)為無(wú)人機(jī)占我國(guó)航空武器裝備中的份額會(huì)逐步提高，由于先進(jìn)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)需要高度智能化的控制和高度綜合化的航空電子系統(tǒng)，其航電在總采購(gòu)額中所占的份額將高于現(xiàn)在的四代有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)40%水平，因此我國(guó)軍用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的啟動(dòng)將推動(dòng)航電系統(tǒng)的高速增長(zhǎng)。

　　3.2 我國(guó)民用航空電子發(fā)展現(xiàn)狀及差距分析

　　3.2.1 我國(guó)民用航空電子發(fā)展現(xiàn)狀

　　一直以來(lái)，中國(guó)航空電子系統(tǒng)都是以軍機(jī)為主，在民用方面投入的研究、市場(chǎng)力度都不足，沒有很好的融入世界的產(chǎn)業(yè)鏈條(飛機(jī)機(jī)體制造和發(fā)動(dòng)機(jī)都有轉(zhuǎn)包生產(chǎn))。加之我國(guó)的民用飛機(jī)絕大部分都是進(jìn)口(國(guó)內(nèi)干線民機(jī)主要是以進(jìn)口空客和波音的系列飛機(jī)為主，支線飛機(jī)也是主要依賴進(jìn)口，ARJ和新舟系列還未形成氣候，其中機(jī)載電子設(shè)備基本上都是以國(guó)外的公司研制和生產(chǎn)為主)，因此目前中國(guó)航空電子產(chǎn)業(yè)中，民用飛機(jī)市場(chǎng)全部被國(guó)際廠商壟斷。

　　我國(guó)航空工業(yè)長(zhǎng)期以軍為主，以研制為主，不僅是飛機(jī)平臺(tái)，機(jī)載航電系統(tǒng)也是如此，相應(yīng)民機(jī)的研發(fā)工作起步較晚。因此，盡管我們對(duì)國(guó)家有關(guān)的軍標(biāo)有較深刻地了解和應(yīng)用，但在民機(jī)的設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)等標(biāo)準(zhǔn)方面基礎(chǔ)較差，適航技術(shù)和管理能力較弱，機(jī)載航電系統(tǒng)技術(shù)與產(chǎn)品無(wú)法滿足民機(jī)要求，無(wú)法直接進(jìn)入民機(jī)市場(chǎng)需求。在技術(shù)、工藝、制造、可靠性、維修性以及價(jià)格等方面與國(guó)外水平差距較大。具體表現(xiàn)情況如下：

　　1)缺乏健全的民機(jī)航電系統(tǒng)研發(fā)體系;

　　2)缺乏一支專業(yè)化的大型客機(jī)航電系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì);

　　3)缺乏大型客機(jī)航空電子系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)品;

　　4)尚未開展按適航標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的系統(tǒng)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)和試驗(yàn)。

　　3.2.2 差距分析及市場(chǎng)預(yù)測(cè)

　　中國(guó)航空電子工業(yè)有著豐富市場(chǎng)資源，在產(chǎn)業(yè)聚集度、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、研發(fā)能力等方面有著一定的基礎(chǔ)，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)仍有差距。

　　1)我國(guó)大型客機(jī)航空電子系統(tǒng)差距分析

　　(1)美國(guó)大型客機(jī)

　　美國(guó)波音777飛機(jī)是第一個(gè)采用模塊化綜合航空電子系統(tǒng)(IMA)的大型民用干線客機(jī)，并基于此型號(hào)完成了ARIN C651標(biāo)準(zhǔn)--即綜合化、模塊化的航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南。該飛機(jī)在研發(fā)、制造和試驗(yàn)等方面開展了大量創(chuàng)新：采用模塊化的綜合航電技術(shù)，選用有源矩陣的液晶顯示器，推行集導(dǎo)航、飛控和推力控制于一體的新一代飛行管理系統(tǒng)，新增信息綜合管理系統(tǒng)等。

　　當(dāng)今世界上的最先進(jìn)客機(jī)-A380和波音787，均采用了以上類似地綜合模塊化航電技術(shù)、先進(jìn)地機(jī)電系統(tǒng)和飛控系統(tǒng)等新技術(shù)，既體現(xiàn)了最新地先進(jìn)水平，也展現(xiàn)了未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

　　(2)中國(guó)大型飛機(jī)

　　在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，ARJ21新支線飛機(jī)是中國(guó)商飛公司完全按照國(guó)際適航規(guī)章設(shè)計(jì)研制的噴氣支線客機(jī)，也是第一款同時(shí)向中國(guó)民航局和美國(guó)聯(lián)邦航空局提出適航申請(qǐng)并得到受理的噴氣式客機(jī)。該機(jī)型目前已進(jìn)入了最關(guān)鍵的收尾階段——局方驗(yàn)證試飛階段，如果順利的話預(yù)計(jì)在2012年底完成適航取證，2013年開始交付，目前啟動(dòng)訂單達(dá)到300余架。C919大型客機(jī)項(xiàng)目是《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》確定的16個(gè)重大專項(xiàng)之一，該項(xiàng)目于2008年11月啟動(dòng)，計(jì)劃2014年底首飛，2016年取得適航證并交付用戶。在2012年7月份舉行的范保羅航展中，中國(guó)商飛宣布，C919的國(guó)內(nèi)外訂單總數(shù)達(dá)到280架。ARJ21和C919見圖6。

　　我國(guó)雖然有著巨大的航電產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，但中國(guó)大型飛機(jī)的研制立項(xiàng)較晚，一直沿用研制初期自下向上、從多個(gè)獨(dú)立的功能部件出發(fā)，逐步集成為復(fù)雜航電系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，嚴(yán)重制約了系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和升級(jí)，這樣的設(shè)計(jì)無(wú)法采用工業(yè)界先進(jìn)的軟硬件技術(shù)成果，不符合未來(lái)航電系統(tǒng)綜合化、模塊化、通用化的趨勢(shì)。不僅缺乏先進(jìn)的大型飛機(jī)航電系統(tǒng)所需要的從研發(fā)、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)到測(cè)試的平臺(tái)，還未形成大型飛機(jī)航電系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)體系，因而尚不能獨(dú)立自主地完成相關(guān)地研制和生產(chǎn)任務(wù)。

　　圖6 國(guó)產(chǎn)民機(jī)

　　2)我國(guó)民用航空電子市場(chǎng)預(yù)測(cè)

　　通過對(duì)未來(lái)民用航電系統(tǒng)發(fā)展的分析，我們提出如下預(yù)測(cè)：

　　(1)根據(jù)政策及市場(chǎng)環(huán)境分析，短期將以國(guó)內(nèi)航電市場(chǎng)為先導(dǎo)

　　2011年國(guó)務(wù)院、中央軍委下發(fā)《關(guān)于深化我國(guó)低空空域管理改革意見》，這為我國(guó)通用航空發(fā)展創(chuàng)造出良好的條件，通用航空產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)空前的歷史機(jī)遇。中國(guó)民航局副局長(zhǎng)夏興華透露，民航總局正在制定“十二五”期間通用航空專項(xiàng)規(guī)劃。

　　隨著國(guó)內(nèi)發(fā)展ARJ21和C919客機(jī)以及國(guó)產(chǎn)民用直升機(jī)和通用飛機(jī)，將直接帶動(dòng)民機(jī)航電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，將為國(guó)產(chǎn)的通用飛機(jī)和民用直升機(jī)的航電系統(tǒng)發(fā)展提供新的機(jī)遇。預(yù)計(jì)未來(lái)20年內(nèi)，我國(guó)將有2500架左右國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)的需求，航電系統(tǒng)及設(shè)備產(chǎn)值將達(dá)到1800億元。大量的商用飛機(jī)(含干線客機(jī)、支線客機(jī))、直升機(jī)、公務(wù)機(jī)、通用機(jī)市場(chǎng)也為航電產(chǎn)品提供了巨大的機(jī)會(huì)。(航電迅猛發(fā)展，資產(chǎn)注入可期)。

　　(2)廣泛采取國(guó)際合作，逐步進(jìn)入民機(jī)市場(chǎng)

　　發(fā)展對(duì)外合作，進(jìn)入世界民用飛機(jī)的航電系統(tǒng)市場(chǎng)。由于我國(guó)在開發(fā)民機(jī)航電系統(tǒng)方面經(jīng)驗(yàn)不足，未來(lái)民用航電系統(tǒng)的開發(fā)將通過全球國(guó)際合作的方式來(lái)啟動(dòng)。美國(guó)的羅克韋爾·柯林斯公司、霍尼韋爾公司和英國(guó)的史密斯航空航天公司，以及法國(guó)的泰利斯航空電子公司等是全球從事航電系統(tǒng)研制和生產(chǎn)的主要公司，加強(qiáng)與這些公司的合作，充分學(xué)習(xí)和借鑒其先進(jìn)的航電技術(shù)，高效開展航電系統(tǒng)及機(jī)載設(shè)備的研發(fā)工作，將不斷提升自身的研發(fā)實(shí)力。

　　北航碩士論文格式篇二

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)防暑管理

　　【摘 要】發(fā)動(dòng)機(jī)起飛高溫如果多次出現(xiàn)，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、高壓渦輪導(dǎo)向器和轉(zhuǎn)子等熱部件燒蝕，使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率下降，同時(shí)也縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的在翼壽命，本文就發(fā)動(dòng)機(jī)起飛高溫現(xiàn)象進(jìn)行了深入的分析，結(jié)合筆者工作實(shí)踐提出了如何避免或降低起飛高溫，并就如何防止起飛高溫提出了較為有效的處理措施，為業(yè)內(nèi)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的護(hù)防暑提供了有益的借鑒。

　　【關(guān)鍵詞】航空發(fā)動(dòng)機(jī);裕度;超溫

　　隨著夏季高溫的到來(lái)，性能差的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)起飛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度(EGT)高的現(xiàn)象，個(gè)別性能衰退明顯的發(fā)動(dòng)機(jī)還會(huì)達(dá)到920多度的高溫。起飛高溫如果多次出現(xiàn)，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、高壓渦輪導(dǎo)向器和轉(zhuǎn)子等熱部件燒蝕，使發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率下降，同時(shí)也縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的在翼壽命，大大增加了維修成本。

　　作為飛機(jī)心臟的發(fā)動(dòng)機(jī)，為了提高其在翼裕度，延長(zhǎng)其使用壽命，并緩解夏季發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)起飛EGT超溫現(xiàn)象，呼和浩特維修基地領(lǐng)導(dǎo)極為重視，由基地副經(jīng)理親自督導(dǎo)，發(fā)動(dòng)機(jī)工程師牽頭多次召開故障研討會(huì)制定了一些切實(shí)有效的措施來(lái)保障基地執(zhí)管發(fā)動(dòng)機(jī)的良性運(yùn)營(yíng)，避免起飛高溫，保障航班的安全、正點(diǎn)。

　　1 采用新型清洗設(shè)備，為發(fā)動(dòng)機(jī)“保潔”

　　呼和浩特基地春季風(fēng)沙較大，近幾年的沙塵暴也是有目共睹，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)函道氣路清洗，可有效的去除發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)涵道的灰塵等附著物，保障氣路的流暢，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的在翼裕度(EGT Margin)，理論上可使EGTM提高10-15度，有效的減少燃油消耗率。但清洗工作應(yīng)尋求最佳的方法，才能取得所期望的效果。

　　為此，基地聯(lián)合附件、計(jì)量、航材、定檢各部門共同試制發(fā)動(dòng)機(jī)函道清洗設(shè)備-J型鉤，并經(jīng)多次試驗(yàn)改進(jìn)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)主管工程師對(duì)水洗設(shè)備的使用和水洗的正確規(guī)程對(duì)定檢、航線等車間進(jìn)行了相關(guān)培訓(xùn)，自2007年5月2日開始分別對(duì)B-2627機(jī)左發(fā)，5035雙發(fā)、2907雙發(fā)、2614等10架飛機(jī)20臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了函道清洗，通過SAGE軟件分析，水洗效果較為明顯，最高的ESN858780發(fā)動(dòng)機(jī)EGTM提高達(dá)10度。

　　為了更好得完善設(shè)備和水洗流程，較大的提高水洗質(zhì)量，基地還組織召開了工程技術(shù)分公司發(fā)起的“發(fā)動(dòng)機(jī)水洗研討會(huì)”，與會(huì)代表一致肯定了呼和基地的水洗設(shè)備和水洗流程，并提出了一些中肯的改進(jìn)建議，按照相關(guān)建議，我們現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)即對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，取得了較好水洗效果。該水洗設(shè)備和程序一方面可完全消除傳統(tǒng)清洗時(shí)的人為因素，并較大的節(jié)省了清洗時(shí)間，極大的提高了工作效率。

　　圖1 自制的發(fā)動(dòng)機(jī)函道清洗設(shè)備-J型鉤

　　圖2明顯的水洗效果

　　2 航前“保暖”

　　經(jīng)過近幾年的觀察和實(shí)踐，我們認(rèn)識(shí)到夏季外界氣溫較高，而有些發(fā)動(dòng)機(jī)EGT裕度相對(duì)較低，飛機(jī)又是在呼和浩特這樣海拔相對(duì)較高(海拔1084米)的機(jī)場(chǎng)首班起飛，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷發(fā)狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)各種間隙相對(duì)較大，效率較差，這樣就出現(xiàn)了個(gè)別發(fā)動(dòng)機(jī)EGT高的現(xiàn)象。但這個(gè)季節(jié)也是內(nèi)蒙地區(qū)的旅游旺季，特別今年又是內(nèi)蒙古自治區(qū)成立60周年，此外昭君文化節(jié)、民族商品交易會(huì)等大型展會(huì)也相繼召開，來(lái)往呼和浩特的客商數(shù)量史無(wú)前例，機(jī)票經(jīng)常出現(xiàn)一票難求的喜人局面，而內(nèi)蒙分公司一年效益如何，關(guān)鍵在于夏季的營(yíng)運(yùn)情況如何。旅游旺季就意味著載貨及載客量的最大化，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作意味著負(fù)載最大化。而我們既要保證航班的正常，又要保證發(fā)動(dòng)機(jī)的EGT不要超限，因此一進(jìn)入夏季，維修基地下發(fā)“可靠性建議”：規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)溫度接近700度，起飛溫度接近900度的發(fā)動(dòng)機(jī)要進(jìn)行航前暖車，在呼和浩特由機(jī)務(wù)進(jìn)行航前暖車，在包頭由駐包機(jī)務(wù)航前暖車。

　　航前暖車的效果通過近幾年的觀察是非常明顯的，執(zhí)行航前暖車的措施后，發(fā)動(dòng)機(jī)到目前為止，特別是今年隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)個(gè)別發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)比往年機(jī)隊(duì)平均狀態(tài)低的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有再出現(xiàn)EGT超溫現(xiàn)象。通過10-20分鐘的航前暖車，發(fā)現(xiàn)可以使EGT裕度恢復(fù)20度左右，從而使EGT 峰值有一個(gè)相對(duì)較大的降低，使發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)較好的工作環(huán)境下工作，使EGT不致于超限。等飛機(jī)飛到外站，由于其狀態(tài)良好，從而不至于EGT超限。

　　隨著夏季的過去，氣溫逐漸降低，發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)又會(huì)逐步回升，從而又可以安全的過渡到下一個(gè)夏季，從而達(dá)到了“避暑”的目的。這樣通過有效的航前暖車，既延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，又降低了維修成本，同時(shí)也有力保障了我公司的飛行安全

　　3 防止“高原反應(yīng)”

　　呼和機(jī)隊(duì)目前858331、858739、857575等6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)性能出現(xiàn)了性能衰退，個(gè)別發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)飛蘭州(1947米)、西寧(2197米)等高原航線時(shí)出現(xiàn)了起飛溫度高的現(xiàn)象，原因是高原機(jī)場(chǎng)海拔較高，空氣密度相對(duì)稀薄，要達(dá)到同樣的起飛推力勢(shì)必增大引氣量，從而使供油量增大，從而出現(xiàn)了EGT偏高的現(xiàn)象。為此，基地根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)性能排隊(duì)數(shù)據(jù)，由MCC合理調(diào)控航班，將安裝858331等六臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)如B-2604等限飛蘭州、西寧等海拔標(biāo)高超過3000英尺的機(jī)場(chǎng)并建議機(jī)組執(zhí)行無(wú)引氣起飛，經(jīng)過調(diào)控，目前表現(xiàn)良好，機(jī)隊(duì)起飛高溫的現(xiàn)象基本上不再出現(xiàn)。

　　綜上所述，為了保障飛行安全，航班安全、可靠、良性運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)公司效益的最大化，呼和浩特基地將繼續(xù)團(tuán)結(jié)協(xié)作，努力地保障飛機(jī)的“心臟”，讓我們的金鳳自由舒暢的翱翔于祖國(guó)蔚藍(lán)的天空之中。

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