【C919身邊人】副總師周貴榮：打造C919飛機的“最強大腦”
文章來源：中國商用飛機有限責(zé)任公司 發(fā)布時間：2018-01-29
如果將發(fā)動機比作飛機的“心臟”，那么航電系統(tǒng)則稱得上是飛機的“大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，其性能直接影響飛機的自動化和智能化水平，對飛機的安全性、經(jīng)濟性、舒適性等有重要的影響。正因為航電系統(tǒng)的特殊地位，當(dāng)今主流飛機制造商都將航電系統(tǒng)集成與驗證相關(guān)技術(shù)列為核心關(guān)鍵技術(shù)。在C919項目之前，放眼全球，具備大型民用飛機航電系統(tǒng)集成能力的主制造商只有空客和波音兩家，其難度和挑戰(zhàn)可想而知。
作為C919大型客機主管航電系統(tǒng)的副總設(shè)計師，周貴榮（圖右）帶領(lǐng)著團隊，堅定地選擇自主設(shè)計的模式，通過自己的研發(fā)與設(shè)計，為C919打造“最強大腦”。
沿用以往模式還是自主設(shè)計？
盡管在C919之前，周貴榮也曾參與過多個國家重點型號的研制，但談及C919航電系統(tǒng)的設(shè)計與集成，周貴榮坦言，在項目研制過程中，他感受到了空前的壓力。
“我們最艱難的抉擇就是——航電系統(tǒng)究竟是跟過去一樣，由供應(yīng)商集成交付，還是由中國商飛自己承擔(dān)設(shè)計與集成工作？如果沿用以往的模式，采用供應(yīng)商成套的成熟產(chǎn)品，那么項目研制的技術(shù)難度和風(fēng)險會小很多，項目研制團隊的壓力也會小很多。但作為主制造商，我們將會失去對全系統(tǒng)研制過程的掌握和未來后續(xù)全機系統(tǒng)升級的主動權(quán)。如果選擇自行設(shè)計與集成，難度將是空前的。”
周貴榮回憶說：“如果我們退縮，中國商飛將永遠不可能成為像波音、空客那樣一流的民機制造商。另一方面，長期以來，航電系統(tǒng)一直是我國民機產(chǎn)業(yè)的短板，如果C919邁出自主設(shè)計這一步，就意味著可以在這個項目的帶動下，全面提升我國民機航電系統(tǒng)的總體設(shè)計能力和綜合集成能力，建立起我國民機航電系統(tǒng)研發(fā)流程，帶動國內(nèi)機載系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從這個角度來看，C919并不是一個單純的飛機項目，它和ARJ21一樣，都肩負著帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重任。因此，我們必須邁出這一步，沒有退路！”
從千頭萬緒中理出思路
在現(xiàn)代飛機的系統(tǒng)框架中，航電系統(tǒng)承擔(dān)了全機數(shù)據(jù)交換中心的功能。C919航電系統(tǒng)典型狀態(tài)就涉及1000多個部件，幾萬條需求，這些部件之間又涉及大量的功能交互、邏輯控制和接口。對于從未涉足過如此復(fù)雜系統(tǒng)集成工作的中國商飛來說，如何在千頭萬緒中理出思路，這是航電系統(tǒng)研發(fā)團隊首先要解決的難題。
對此，周貴榮表示：“項目伊始，我們無論是技術(shù)儲備還是人才隊伍，可以說基本上是一片空白。我們要站在主制造商的層面，對航電系統(tǒng)各級供應(yīng)商提出規(guī)范和要求，供應(yīng)商按照我們的要求生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品。之后，作為主制造商，我們還要確保各個工作包提交的子系統(tǒng)或設(shè)備之間能夠無縫集成，確保功能性能及接口協(xié)調(diào)匹配，并通過各項驗證測試確保符合適航要求。這個過程無疑是一個龐大的系統(tǒng)工程。”
為此，周貴榮帶領(lǐng)的航電系統(tǒng)研發(fā)團隊在項目研制初期就規(guī)劃成立了機載軟件開發(fā)研究室。通過幾年努力，上飛院航電部機載軟件室在2013年通過了CMMI III級（軟件能力成熟度集成模型）軟件國際認證，這是國內(nèi)機載系統(tǒng)軟件第一次通過這項認證。
除了軟件系統(tǒng)之外，另一個研發(fā)路上的“攔路虎”則是如何自主建立航電系統(tǒng)綜合試驗室。飛機級綜合試驗室屬于高度機密，主制造商不僅從不對外展示，就連文獻中都鮮有提及。對于周貴榮帶領(lǐng)的團隊來說，除了摸索前進，別無他路。這些對于我們來說，都是第一次，都是從零起步。”
經(jīng)過幾年的艱苦研制，周貴榮帶領(lǐng)他的團隊，以“螞蟻啃大象”的精神，完成了C919大型客機航電系統(tǒng)集成驗證平臺構(gòu)建工作。這一平臺是迄今為止我國唯一一套具有高可靠性、高智能化、高實時性的民機航電系統(tǒng)集成驗證平臺，達到了國際民用飛機航電系統(tǒng)集成驗證領(lǐng)域的先進水平。
9年研制收獲多
C919采用的綜合模塊化航電平臺（IMA）是一個開放架構(gòu)的通用機載計算平臺，也是當(dāng)今航電系統(tǒng)解決方案中最先進的技術(shù)，被譽為飛機的“最強大腦”。在這個強大平臺的背后，有國內(nèi)9家供應(yīng)商提供的幾百項產(chǎn)品，這些企業(yè)都是第一次承擔(dān)民機復(fù)雜電子硬件與軟件的開發(fā)驗證工作。通過C919項目的帶動，國內(nèi)機載航電系統(tǒng)供應(yīng)商的能力也有了顯著提升。
回憶過去幾年與國內(nèi)供應(yīng)商一起攻堅克難的時光，周貴榮感慨良多。“記得在幾個分系統(tǒng)研制過程中，有一些供應(yīng)商因為種種原因中途退出競標(biāo)。面對這些困難，我們與國內(nèi)研制單位一起調(diào)整計劃，集智攻關(guān)，堅持進度不退、性能不降，最終確保了型號系統(tǒng)的完整，牢牢掌握了項目研制的主動權(quán)。”
2017年5月5日，當(dāng)C919完成首飛落地的那一刻，在監(jiān)控指揮大廳全程實時監(jiān)測飛機狀態(tài)的周貴榮高興地笑了。C919首飛成功意味著為大飛機“量身定制”的航電系統(tǒng)通過了第一次，也是最關(guān)鍵的一次測試。而為了保證首飛的順利進行，周貴榮和他的團隊在項目研制過程中采用了很多新的試驗技術(shù)和試驗手段。
周貴榮介紹說：“C919首飛之前，需要完成各系統(tǒng)變更后的兩輪航電系統(tǒng)及航電與全機各系統(tǒng)的綜合試驗。只有保證飛機上與航電系統(tǒng)交連的近百萬條信息能夠?qū)崟r高速傳輸，才能確保飛機的正常飛行和安全。要對如此龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)進行管理，通過人工是無法實現(xiàn)的，必須采用自動化的手段工具實現(xiàn)。”
為此，項目團隊開展了需求管理系統(tǒng)研發(fā)，建立了全航電系統(tǒng)級到各分系統(tǒng)的需求，厘清了追溯關(guān)系。通過關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，采用多項國際上最先進的技術(shù)，建立了航電核心系統(tǒng)級、航電系統(tǒng)級、航電系統(tǒng)與飛機系統(tǒng)之間不同層級的綜合試驗環(huán)境，在非相似環(huán)境中隔離、定位、驗證各項功能和復(fù)雜疑難問題。還建立了問題報告系統(tǒng)，對于試驗過程中發(fā)現(xiàn)的每一個問題，進行嚴格的追溯性管理。建立了試驗構(gòu)型管理機制及體系，對于試驗過程中發(fā)現(xiàn)的每一個問題，進行詳細的精確管理，確保高質(zhì)量地解決各項問題。此外，還自主開發(fā)了不同層級的仿真及測試工具環(huán)境，有力地支持了航電系統(tǒng)及各相關(guān)飛機系統(tǒng)的機上綜合試驗及問題排故定位。這些在飛機后期設(shè)計及試驗排故中都發(fā)揮了重要作用。
談及這么多年研制C919項目的經(jīng)歷，周貴榮表示：“9年多的研制歷程雖然艱辛，但收獲也很多，讓我感觸最深的就是通過ARJ21和C919這兩個項目，我們建立起一支民機航電系統(tǒng)研發(fā)隊伍，實現(xiàn)了國內(nèi)機載航電系統(tǒng)核心能力的建立和提升，實現(xiàn)了航電系統(tǒng)總體自主可控能力的提升。”
【責(zé)任編輯：李巨堯】
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