基于蒙特卡洛模型的直升机最小飞行机组动态验证方法研究

宋勇; 徐渊; 邹炎彰

doi:10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.03.17

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基于蒙特卡洛模型的直升机最小飞行机组动态验证方法研究

“第41届中国直升机学术年会”专栏 | 更新时间：2026-06-16

- 基于蒙特卡洛模型的直升机最小飞行机组动态验证方法研究
- Research on dynamic verification method of helicopter minimum flight crew based on Monte Carlo model
- 航空工程进展 2026年17卷第3期页码：168-176
- 作者机构：
  
  中国直升机设计研究所，景德镇 333001
- 作者简介：
  
  宋勇(1997-), 男, 学士, 工程师。 E-mail: songy021@avic.com
- 基金信息：
- DOI：10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.03.17
  中图分类号： V275⁺.1;V221⁺.91
- 收稿：2025-11-20，
  
  修回：2026-03-02，
  
  纸质出版：2026-06-28
- 稿件说明：
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宋勇, 徐渊, 邹炎彰. 基于蒙特卡洛模型的直升机最小飞行机组动态验证方法研究[J]. 航空工程进展, 2026, 17(3): 168-176.

SONG Yong, XU Yuan, ZOU Yanzhang. Research on dynamic verification method of helicopter minimum flight crew based on Monte Carlo model[J]. Advances in Aeronautical Science and Engineering, 2026, 17(3): 168-176.(in Chinese)
宋勇, 徐渊, 邹炎彰. 基于蒙特卡洛模型的直升机最小飞行机组动态验证方法研究[J]. 航空工程进展, 2026, 17(3): 168-176. DOI： 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.03.17.

SONG Yong, XU Yuan, ZOU Yanzhang. Research on dynamic verification method of helicopter minimum flight crew based on Monte Carlo model[J]. Advances in Aeronautical Science and Engineering, 2026, 17(3): 168-176.(in Chinese) DOI： 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.03.17.

摘要

科学验证最小飞行机组配置的合理性是直升机人为因素适航认证的关键问题。为顺应航空领域对运行效率与成本管控的发展需求，提出一种基于蒙特卡洛模型的直升机最小飞行机组动态验证方法。采用层次分解法，依据装备人机工程要求构建多因素开放式评估指标体系；针对直升机不同运行场景的任务复杂度与风险差异，建立评估指标动态裁剪与权重分配流程；确定指标阈值与分布规律，搭建基于蒙特卡洛随机抽样与统计分析的仿真计算模型，整合试飞、仿真等多源数据开展大规模仿真计算，完成最小飞行机组配置合理性的量化分析。该方法已在某民用直升机适航取证中得到工程应用，结果表明：所构建的最小飞行机组验证方法科学合理、适用有效，可为各类载人飞行器最小飞行机组适航取证提供参考。

Abstract

Scientifically verifying the rationality of the minimum flight crew configuration is a key issue in helicopter human factors airworthiness certification. To meet the development demands of operational efficiency and cost control in the aviation industry， this paper proposes a dynamic verification method for helicopter minimum flight crew based on the Monte Carlo model. Using the hierarchical decomposition method， a multi-factor open evaluation index system is constructed in accordance with the ergonomic requirements of equipment. In view of the differences in task complexity and risk levels across various helicopter operational scenarios， a dynamic selection and weight allocation process for evaluation indexes is established. The threshold values and distribution laws of the indexes are determined， and a simulation calculation model based on Monte Carlo random sampling and statistical analysis is built. By integrating multi-source data such as flight test and simulation data， large-scale simulation computations are carried out to realize the quantitative analysis of the rationality of the minimum flight crew configuration. The proposed method has been applied in the airworthiness certification of a civil helicopter. The results show that the established minimum flight crew verification method is scientific， rational， applicable and effective， and can provide a reference for the minimum flight crew airworthiness certification of various manned aircraft.

关键词

Keywords

references

蒋晓东 . 大型民机最小机组评估初步研究［D］. 南京：南京航空航天大学， 2018 .

JIANG Xiaodong . Preliminary research on assessment of minimum flight crew of large civil aircraft ［D］. Nanjing ： Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ， 2018 . （in Chinese）

王黎静，袁修干 . 飞机座舱设计人机工效评价探讨［J］. 中国安全科学学报， 2002 ， 12 （ 2 ）： 64 - 66 .

WANG Lijing ， YUAN Xiugan . Probe into the ergonomic evaluation of cockpit design ［J］. China Safety Science Journal ， 2002 ， 12 （ 2 ）： 64 - 66 . （in Chinese）

FAA . Airworthiness standards： transport category airplanes： 14 CFR Part 25 ［S］. US ： FAA ， 2023 .

中国民用航空局 . 运输类飞机适航标准： CCAR-25-R4 ［S］. 北京：中国民用航空局， 2011 .

Civil Aviation Administration of China . Airworthiness standard of transport aircraft： CCAR-25-R4 ［S］. Beijing ： CAAC ， 2011 . （in Chinese）

蒋晓东，顾宏斌，吴东苏 . 基于虚拟仿真的民机最小机组评估初步研究［J］. 数字技术与应用， 2018 ， 36 （ 2 ）： 88 - 90 .

JIANG Xiaodong ， GU Hongbin ， WU Dongsu . Preliminary research on assessment of minimum flight crew based on virtual simulation ［J］. Digital Technology and Application ， 2018 ， 36 （ 2 ）： 88 - 90 . （in Chinese）

中国民用航空局 . 运输类旋翼航空器适航规定：CCAR-29-R2 ［S］. 北京：中国民用航空局， 2019 .

Civil Aviation Administration of China . Airworthiness regulations for transport rotorcraft： CCAR-29-R2 ［S］. Beijing ： CAAC ， 2019 . （in Chinese）

李昕，柴郁琳，王健，等 . 民用直升机最小飞行机组适航验证技术研究［C］∥ 第十九届中国航空测控技术年会论文集 . 西安：中国航空工业技术装备工程协会， 2022 ： 353 - 357 .

LI Xin ， CHAI Yulin ， WANG Jian ， et al . Research on airworthiness verification technology of minimum flight crew of civil helicopter ［C］∥ Proceedings of the 19th China Aerospace Measurement and Control Technology Annual Conference . Xi’an ： China Aviation Industries Technology Equipment Engineering Association ， 2022 ： 353 - 357 . （in Chinese）

OKINE E A ， ZAREI E ， ROGGOW B J ， et al . Evolution of human factors research in aviation safety： a systematic review and bibliometric analysis of the intellectual structure ［J］. Journal of Safety Science and Resilience ， 2026 ， 7 （ 1 ）： 100249 .

MALIK A ， GOLLNICK V . Impact of reduced crew operations on airlines-operational challenges and cost benefits ［C］∥ 16th AIAA Aviation Technology， Integration， and Operations Conference . Washington， D.C. ： AIAA ， 2016 ： 3303 - 3316 .

FAA . Minimum flight crew determination methodology： AC 25.1523-1 ［S］. US ： FAA ， 2017 .

EASA . Rotorcraft certification specifications： CS-29 ［S］. Cologne， Germany ： EASA ， 2019 .

SMITH J ， BROWN K . Human factors validation for minimum flight crew using HTA and NASA-TLX ［J］. Aerospace Science and Technology ， 2018 ， 82 ： 456 - 463 .

JONES R ， MILLER S . Dynamic task load prediction model for minimum crew configuration assessment ［J］. Journal of Aircraft ， 2020 ， 57 （ 3 ）： 987 - 995 .

MARIA V ， BURNHAM C . The economic and safety impacts of reducing flight crew size ［J］. Journal of Air Transport Management ， 2016 ， 54 ： 89 - 98 .

刘树强 . 民机驾驶舱最小机组工作量评估方法研究［D］. 南京：南京航空航天大学， 2012 .

LIU Shuqiang . Research on assessment method of Min crew workload application to civil aircraft cockpit ［D］. Nanjing ： Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ， 2012 . （in Chinese）

刘昌昌 . 小型通用飞机最小机组适航符合性方法研究［J］. 中国高新区， 2018 （ 12 ）： 38 ， 62 .

LIU Changchang . Research on airworthiness compliance method of minimum unit of small general aircraft ［J］. Science & Technology Industry Parks ， 2018 （ 12 ）： 38 ， 62 . （in Chinese）

徐敏敏，揭裕文 . 面向适航审定的飞行场景研究［J］. 民用飞机设计与研究， 2014 （ 2 ）： 66 - 69， 83 .

XU Minmin ， JIE Yuwen . Research of airworthiness certification oriented scenario ［J］. Civil Aircraft Design & Research ， 2014 （ 2 ）： 66 - 69， 83 . （in Chinese）

中国航空综合技术研究所 . 装备人机工程要求指标的选择与确定（第4部分）——空中装备： GJB 10797.4 ［S］. 北京：中国航空综合技术研究所， 2022 .

China Aero Polytechnical Establishment . Selection and determination of equipment human engineering requirements （Part 4）—Air equipment ： GJB 10797.4 ［S］. Beijing ： CAPE ， 2022 . （in Chinese）

朱海云 . 民用飞机最小机组工作量评价方法研究［J］. 内燃机与配件， 2019 （ 8 ）： 185 - 187 .

ZHU Haiyun . Research on evaluation method of minimum crew workload of civil aircraft ［J］. Internal Combustion Engine & Parts ， 2019 （ 8 ）： 185 - 187 . （in Chinese）

王佳杰，金时彧 . 民用飞机最小机组工作量要求及符合性验证研究［J］. 机械设计与制造工程， 2025 ， 54 （ 3 ）： 90 - 92 .

WANG Jiajie ， JIN Shiyu . Research on the minimum flight crew workload requirements and means of compliance for civil aircraft ［J］. Machine Design and Manufacturing Engineering ， 2025 ， 54 （ 3 ）： 90 - 92 . （in Chinese）

WEGNER F J ， RIEDEL E K . Logarithmic corrections to the molecular-field behavior of critical and tricritical systems ［J］. Physical Review B ， 1973 ， 7 （ 1 ）： 248 - 256 .

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