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追梦大飞机丨C919失速试飞:最无畏的拉杆

来源:央视网2022-10-07 11:49

  试飞是飞机适航验证的重要方式之一,目的是把一款新飞机的风险摸遍、摸透,找出飞机在特殊条件或状态下的性能极限,确定安全飞行的边界“红线”。只有试飞过关了,新飞机才能投入航线运营。而失速是民用飞机在航线飞行中极力避免出现的危险状态,飞机失速后,随之而来的就是掉高度、抖振、滚转甚至失控。防止飞机失速一直是民用飞机设计的一大技术难题,同样也是C919大型客机取证审定期间的重要验证科目。作为“试飞国家队”的航空工业试飞中心,是承担C919飞机失速试飞的主力军。今天我们就一起来认识这样一群勇闯蓝天的试飞精英。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞工程师杜毅洁:这是飞行中的C919飞机,现在我们看到的这些不锈钢的圆筒,里面都放着水,这是水配重系统,是调整飞机的重量重心的。这儿有一个应急离机出口,当飞机发生问题的时候,这里有一个小小的炸药包会把这个门炸开。这个位置就是我的工作岗位,在这个地方我们能看到很多的监控画面,我们就在这个地方去监控飞机的参数。

  在这架仅用于飞行试验的飞机里,机长赵鹏和同事正在忙着进行失速试飞前的准备。水配重系统、测试机柜、电脑,密密麻麻的测试线缆,几张飞行工程师的座椅,用于试飞的C919客机,跟我们平时乘坐的飞机大不一样。

  失速,是飞机迎角增大到一定程度,导致飞机的姿态迅速变化、飞行高度快速降低或飞机过度振动,并最终导致飞机失控的一种现象。飞机失速时会急剧下降,在十几秒之内,掉高度少则一两百米,多则上千米,因此,失速是挑战极限的试飞科目之一。

  航空工业试飞中心副主任 C919大型客机试飞机长赵鹏:它这个极限主要体现到在真实的大气环境当中,可能每一秒钟你现在是可控的,不代表下一秒是可控的,如果发生了我们前期非预期的滚转和偏航,如果改出不好飞机是很容易超载的,飞机机体会出现裂纹、断裂甚至解体,你再有本事你可能一个机翼掉了,还是比较难以回来了。

  在航空工业试飞中心,机长赵明禹因为ARJ21飞机试飞期间,飞失速次数最多,被同事称为“失速哥”;机长赵生则因为擅长飞自然结冰,被称为“结冰哥”。而赵鹏,年轻试飞员都叫他“六边形战士”。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞员刘帅:国外评价咱们中国乒乓球,说马龙是“六边形战士”,没有缺陷,赵院(赵鹏)就相当于这样人,太完美了。

  同事眼中的“六边形战士”赵鹏,是ARJ21飞机的首席试飞员,也是C919飞机的试飞机长,曾先后试飞过ARJ21、波音、空客等30多个飞机机型,安全飞行超过一万小时。 2007年,赵鹏赴美国进行了几个月的学习培训。学习期间,他扎实的理论功底和过硬的驾驶技术引起了美国国家试飞员学校负责人的关注,经他推荐,赵鹏成为中国首位被国际试飞员协会认定的国际试飞员。

  这些贴在机翼上的丝线,是检验飞机是否进入失速状态的信号之一。它们会随着气流运动,如果气流正常,丝线会向后飘;如果机翼表面发生气流分离,丝线就会乱飞或者卷曲,这也意味着,飞机进入了失速状态。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞工程师杜毅洁:丝线开始变化的时候,当时我就给赵院说了一句,看见气流分离了,声音很高。等我们飞机平稳了之后,赵明禹队长他问赵院说刚才杜毅洁说了一句什么?然后赵院说她看见气流分离了,我当时都能感觉到赵院的语气,你看她这么大惊小怪的样子,很没有见过世面的感觉。

  在失速试飞中“没见过世面”的杜毅洁,2006年硕士毕业于西北工业大学航空发动机专业,2013年,被航空工业试飞中心公派到法国国家航空航天学院学习一年多。即使是在欧洲,能当上试飞工程师的女性也是凤毛麟角。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞工程师杜毅洁:我是觉得非常幸运,也很感谢。我2019年的时候,38岁,我觉得我很普通,而且是一个中年女性的这么一个角色,单位能让我去做这个事情,给我信任,包括飞行机组给我这种信任,给我这种帮助。

  刚入行时,在杜毅洁这个试飞领域的“菜鸟”的眼中,身经百战的赵鹏无论遇到什么事情,都是那么从容。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞工程师杜毅洁:我有时候就说我说赵院(赵鹏)你们就像老虎狮子一样的,那个状态就是那样子的,很松弛的,但是我就总像一只兔子一样的,尤其是最开始的时候,我遇到一点问题其实是非常慌张的。

  飞机在失速后可能出现滚转,过大的滚转对飞行安全危害很大。因此,在开展失速试飞前必须先进行大滚转试验,验证飞机的滚转改出能力极限,以应对失速试飞中可能出现的极端情况。由于设计的进步,C919飞机的控制律设定了保护,正常情况下,滚转坡度不会超过66度。但是在失速试飞中,机组需要探索飞机能力的边界。

  工程师经过分析认为,90度是一个很有代表性的临界坡度,从60度开始,到70度、85度,赵鹏开始逐步逼近90度滚转的极限。

  航空工业试飞中心副主任 C919大型客机试飞机长赵鹏:只有在试飞的时候,为了规避失速带来的风险,才去做这样的机动动作,而飞航班不可能去做这样的,我把飞机做一个90度,乘客也受不了。我们做的105度,感觉到飞机依然是可控的,心中有数。

  通过小火箭发射引导,从飞机尾部打出来的失速伞,是根据国际惯例进行失速试飞的标配。

  航空工业试飞中心副主任 C919大型客机试飞机长赵鹏:我们需要在尾部放一个伞,把飞机从这种急滚转盘旋下降的这样一个状态下改出来,然后飞机退出俯冲,这也是最后救命的办法。

  C919飞机进入中国民航局审定试飞程序以后,一场争论困扰了整个试飞团队。在飞101架机的时候,为了试飞安全,航空工业试飞中心给飞机安装了失速伞。但是,民航局审定试飞任务要用103架机来完成,103架机要不要装失速伞?如果装失速伞,整个项目进度可能会拖延半年。而不装,万一在试飞过程中出了安全事故,责任谁来承担?

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞总师周占廷:这就是相当于你这个车前面有个安全气囊,你说装不装?有的人说了,我开了一辈子车,安全气囊从来没用过,我装那干啥?对吧?如果你不装,万一出现了事故,那对型号来讲就是灾难性的。

  根据任务安排,局方审定试飞最迟要在2022年9月前全部完成。此时,大部分局方审定的试飞科目还没有开始飞。时间不等人。如何抉择考验着决策者的智慧和担当。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞总师周占廷:因为面临很多抉择,有的时候是安全和进度的抉择,你到底是保安全还是保进度。有的时候是长期利益和短期利益的抉择,你到底是往前赶快地走,还是停下来,把这个事儿弄清楚,更有利于长远。没有掉过泪,但是泪水都是咽到肚里面。

  镜头前每一次看似顺利的起飞背后,每一步都采取了很多预防措施来把风险降到最低。2014年,C919飞机还没有首飞,航空工业试飞中心就派出了近百人的科研人员常驻上海,跟中国商飞一起为试飞进行协同设计,测试改装。C919飞机早期规划的测试参数是5万左右,但在试飞过程中,这一数字最终增加为9万多个。每个参数记录下来后都要分析处理,并找出它的规律。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞总师周占廷:飞机如果出现一些不安全的特性,我们要实事求是地把它的特性记录下来,不能造假。我们对数据、对我们的结论是要负责的,要经得起历史的检验。再过几十年,大家都认为你当时做的是正确的。

  正是因为有了扎实的数据积累,在经过充分的技术分析后,试飞团队和设计团队达成了一致:在103架机失速试飞时不装失速伞,为后续的试飞节约了半年时间。

  航空工业试飞中心C919大型客机试飞副总师丁军亮:一定要有技术自信,101架机我们已经完全摸透了飞机的失速特性,103架机虽然和它构型上有区别,但是我们会通过地面实验,通过风洞实验,能提前模拟仿真,进行一个计算分析。

  不装失速伞,为后续的试飞节约了半年时间。2021年12月24日,中国民航局失速审定试飞拉开序幕,到2022年1月19日,在25天试飞里累计进入失速148次,试飞结果达到了取证适航标准。

  作为中国首位国际试飞员协会的会员,也是飞波音和空客十年以上的飞行员,对C919飞机的未来,赵鹏信心满满。

  航空工业试飞中心副主任 C919大型客机试飞机长赵鹏:在同行之间如果去介绍一款飞机是好还是不好,最典型的语言可能就是wonderful aircraft,那么到底是不是wonderful?我们取了证之后,很快能走向世界各地。那个时候等世界各国的飞行员在操纵我们的C919的时候,也发自内心地说出wonderful,我觉得真正的力量是不需要更多语言的。

[ 责编:丁玉冰 ]
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