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按系统工程的方法开展复杂系统研制想必已经成为大家的共识了，那么回归到航空航天领域，在通用的系统工程框架之下，是不是还有具体参考的标准和方法来指导我们的发动机研制呢？答案当然是肯定的啦！ 在航空领域，SAE ARP 4754A《民用飞机和系统开发指南》（以下简称4754A）可称得上我们的宝典，不仅成为了飞机的开发指南，也是适航当局认可的可用于证明系统开发保证过程的符合性方法。同时，飞机对动力装置的要求中通常也会提出需参照4754A开展动力装置系统的研发，所以咱们大发也要认真钻研一下4754A。 今天就让小编带你走入4754A，看看在飞机及其系统开发过程中的科学模型。 民机最重要的要求，安全！安全！还是安全！ 众所周知，满足25部适航法规是飞机获得型号合格审定的前提。在25部第1309条款对飞机级系统与其子系统提出了安全性要求： 如何设计出安全的飞机/ 发动机呢？ FTA（故障树分析）？FMEA（故障模式影响分析）？你还知道哪些？ 对于简单部件，发生故障的模式有限，都列出来，条条验证来确保安全性。那由成百上千的部件组成，又有软件参杂其中的复杂系统呢？现代化的飞行系统（如玻璃驾驶舱综合显示系统、飞行控制、飞行管理、导航、通讯、风险规避、动力装置等）已成为了集软硬件于一身的高度复杂系统。面对少则上万行，多则上百万行的软件代码，通过穷举出软件的“bug”从而识别系统失效模式的传统安全性分析方法已显得缺乏操作性。那该如何保证安全性啊？ EASA在AMC 25.1309中告诉了我们这个问题的答案，即：对于高度集成或复杂系统，必须通过一种称为“研制保证（DevelopmentAssurance）”的开发过程来满足25.1309提出的安全性要求，而ARP4754便是局方接受的可用于指导工业方通过“研制保证”手段表明25.1309符合性的标准。 随着技术的进步，系统及软件开发的集成度不断提高，同时伴随着新的实践经验的不断累积，研制保证等级的分配过程也逐步优化。 2010年，SAE协会对4754标准进行了升版，并发布4754A。其最显著的变化在于，新标准不仅强调适航审定，更着重于对整个开发过程进行指导。同时，由于原有标准对于“高度集成或复杂系统”的表述过于模糊，新标准准确使用了“民用飞机及系统”的概念取而代之。
与旧版的4754相比，4754A对部分章节进行了重新调整，通过计划过程、开发过程、综合过程给出了整个飞机和系统开发过程指南。不再仅仅局限于适航审定关注的要点，而是将其扩展开来，从整个研制过程出发，规定了研制过程的保证要求。 从4754到4754A的章节变化 纵观4754A 全文，不难发现其实该标准是系统工程的理论和方法在航空领域的应用。标准第四章节介绍的飞机与系统开发过程是典型的“V”模型，包括了自上而下的需求定义与分配、自下而上的系统集成与验证。第五章介绍的需求确认、验证过程、构型管理等，与系统工程方法论的理念一脉相承。 除此之外，该标准还包含了更多航空产品研制的一些特殊要求,如研制保证等级的分配、与局方的审定联络等过程。因此，4754A可以看作是面向航空产品研制的系统工程手册，是民用飞机及发动机产品开发的宝典。 SAE ARP 4754A标准分为计划、开发、综合三大过程，如下图所示。 SAE ARP 4754A标准的全貌 计划过程：“君子谋而后动，三思而后行”，该标准强调在开展任何活动之前都应先制定计划，约束过程中的活动，并不断评估活动是否遵循计划，控制过程风险。计划过程需全面涵盖研发活动各个方面，包括研制计划、安全性大纲、需求管理计划、验证计划、确认计划、构型管理计划、过程保证计划、合格审定计划等。 开发过程：包括功能、架构、设计、实施四个子过程。是一个典型的“V”模型开发过程，也是复杂系统开发应当遵循的规律。后续，咱心动商发会对4754A的开发过程进行进一步的分享，记得关注哦~ 综合过程：综合过程赋予了产品开发过程应满足的特殊的属性，例如研制保证等级的分配过程定义了产品开发过程的保证等级、需求确认的严苛度以及需求验证的严苛度，是一种减少研制错误的过程保证方法。因此综合过程执行的好坏直接决定了产品的品质，包括安全性、可靠性、环保性、经济性等。 这三大过程并非独立，而是相互迭代，相辅相成。下图给出了三大过程的输入、输出关系： 计划过程与开发过程、综合过程的输入、输出关系 计划过程为开发过程与综合过程提供计划的要求，通过收集开发过程的数据进行评估，进而对计划的执行情况进行反馈，评估并管理各过程的执行状态（包括关键里程碑的完成情况以及对计划偏离的记录与管理）。同时，综合过程对计划和开发过程提出约束，接受开发过程的数据，评估数据并反馈至开发过程，直到开发过程满足综合过程的要求，并将最终的数据反馈给计划过程。 4754A 不仅仅是一份工业标准，更是对民用航空产业发展规律的一种总结。通过对该标准的研读，归纳出以下几点可借鉴的思想，与读者共勉： （1）产品开发的一般性原则：以目标（需求）为导向，以计划为基础，开展研制活动； （2）技术管理的一般原则：以计划为抓手，控制计划的偏离、评估计划偏离的影响，实现对研制活动的管理与控制； （3）重视顶层策划：顶层策划不仅要“谋万事、谋全局”还要“谋细节”，它是研制活动顺利开展的基础； （4）重视过程保证：通过研制保证等级的分配，建立研制过程的保证体系，减少研制错误，为研制过程建立置信度； （5）重视综合过程：开环的产品开发过程（功能、架构、设计、实施）只能解决产品的有无，综合过程实施的好坏决定了产品的安全品质。 现在对于咱《民用飞机和系统开发指南》有所了解了吧。《礼记·中庸》有云：凡事豫则立，不豫则废。言前定则不跲，事前定则不困，行前定则不疚，道前定则不穷。4754A标准就是要求民用飞机和系统的开发按照科学的方法，制定合理可行的研制计划，并遵循计划严格控制研制过程，最终达到产品成功的目标。 国际大型商用飞机及发动机研制公司都已经形成了符合4754A标准的研制体系，对于国产民用航空发动机想要跻身国际市场，参与市场上激烈的竞争和角逐，就必须研究4754A标准，建立符合其要求的体系。未来的道路还很长，需要我们一起努力！ |
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