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国产支线客机试飞惊心瞬间:发动机发砰砰巨响(图)

www.sinoca.com 2013-05-29  环球时报



  常红解释说:“这种现象主要是由于发动机采用尾吊安装布局形式导致的,在其他采用尾吊发动机安装布局的飞机也存在类似现象。同时我们分析认为,这种现象并不会对ARJ21-700飞机动力装置的适航取证产生较大的影响。通常情况下,涡轮喷气发动机在地面静止状态下对侧风的影响比较敏感。但是,当飞机处于滑动状态时,侧风对发动机的影响将随发动机进气状况的改善而迅速减小。”

  然而事情又出现了新的变化,GE公司在对试验数据进一步分析的过程中却又发现发动机风扇叶片曾出现过较大的振动异常现象,出于对发动机的保护,GE公司提出将发动机在侧风条件下地面运行限制在22节(近似于5级风)。这一限制将对ARJ21-700飞机未来的航线营运产生很大的影响,而且更为严重的是将导致ARJ21-700飞机根本不能满足FAA和CAAC适航条款的相关要求。

  戚学锋带领团队与GE公司的专家一起对前期的试验数据进行了缜密的分析和讨论, “我们提出在22节到27节(近7级大风)的侧风条件下采用‘滑跑起飞’的方法,并制定了相应的起飞操作程序” 。令他没有想到的是,GE公司的专家却对这个解决方案和操作程序持反对态度,戚学锋对笔者表示:“达成共识的过程是艰难的,在经过充分的理论计算分析,并通过前期试飞数据的检验之后,我们最终说服了GE公司的专家,这不仅解决了ARJ21-700飞机后续试验的需求,更大大增加了ARJ21-700飞机的市场竞争力。”

  最终这套“滑跑起飞”的方法通过了CAAC适航审定专家和飞行员的评估,作为一套有效与可执行的操作程序写进ARJ21-700飞机的飞行手册。

  但是对于操稳专业来说,2011年的大侧风试飞却给赵克良留下了些许的遗憾:“在大侧风试飞中考核的是ARJ21-700飞机的最大抗侧风能力,要具有足够的操纵性和安全性。2011年5月31日,申请人试飞员刘宏亮基于对ARJ21-700飞机性能的掌握,在漫天狂沙中抢到了一个大侧风达到21米/秒的起飞数据,那一天的惊险给每个人都留下了深刻的印象。”

  常红回忆了当时的情景:当时空军某机场已经狂沙漫天,所有的飞机全都避风停止飞行,只有我们的试飞员驾驶着ARJ21-700飞机擦着沙尘暴的边缘起飞升空,那一刻所有人的心都悬着,正是试飞员精湛的试飞技术与敬业精神为申请人取得了关键的试飞数据。

  赵克良遗憾的表示:非常可惜的是,当时ARJ21-700飞机并没有获得由CAAC(中国民用航空局)颁发的型号检查核准书(TIA),没有正式进入局方审定试飞阶段,所以,这个数据以及其余满足条款要求的数据都不能作为局方审定试飞的数据。

  但是,在上海飞机设计研究院总体气动部操稳专业设计师付琳看来,正是通过那次试飞,申请人试飞员对ARJ21-700飞机抗侧风的能力有了充分的信心,ARJ21-700飞机也经受了严酷的考验,这些都为后续高风险任务的试飞奠定了基础。

  2012 年2月14日,ARJ21-700飞机型号合格审定审查组组长吴坚签发了ARJ21-700飞机101~104四架试飞飞机的型号检查核准书 (TIA);2月29日,ARJ21-700飞机的局方试飞员与试飞工程师也公开亮相,正式参与ARJ21-700飞机的试飞审定工作,这标志着 ARJ21项目正式进入局方审定试飞阶段。

  2012年4月23日,102架机又一次转场嘉峪关机场,这一次CAAC的制造符合性代表、各专业审查代表都亲临现场,局方试飞员赵志强、试飞工程师张海涛也将与申请人试飞员刘宏亮和董坤华共同执行102架机大侧风审定试飞任务。

  时任ARJ21-700飞机大侧风试验队大队长、中国商飞支线项目部副部长高喜军介绍说:“2012年大侧风试飞最大的变化在于试飞性质的改变,不再是申请人的工程试飞而是局方的审定试飞,这无论是对于大侧风试飞还是对于ARJ21项目的进展都是一个新的里程碑,实质上,这3年来,申请人在试飞技术与试验管理模式上都做了大量的积累。”

  大侧风条件下的近进落地,即使在民航运营中也是一种较为复杂和危险的飞行动作,因为侧风会把飞机吹离跑道的中线,飞行员必须调整飞行的方向加以补偿,这个过程不仅是体力上的付出,更是综合能力的体现。付琳告诉笔者:“对于ARJ21-700飞机的试飞员来说,这个过程是更加逼近危险边缘的探索,既要保证飞机与自身的安全,又要获得设计人员满意的试验数据,对他们综合能力的要求就更高。”

  在 2012年大侧风试飞之前,刘宏亮与赵志强从来没有共同飞行过,“陌生机组”共同执行高风险科目能否密切的配合,这一直是刘宏亮所担心的问题。但是,2012年4月27日,经过1小时23分的熟悉性飞行之后,刘宏亮与赵志强走下飞机的时候俨然已经像多年的飞行伙伴一样在分享着御风而行的感受。也许,真正飞行员之间的交流与认同就是在驾驶舱里,在每个飞行动作中建立的吧!

  事实上,赵志强曾经在航线上飞过27节的大侧风情况:“大侧风条件下的近进落地对试飞员来说是个挑战,如果近进落地时仅使用偏流法,则会因为巨大的侧向扭力造成主起落架损伤甚至断裂;而仅使用侧滑法降落时,如果风速太大且试飞员把握不好的话,会因为飞机的坡度过大而容易造成飞机的翼尖擦地(或者发动机擦地),严重时会导致机毁人亡的事故,这就需合理有效的使用综合法落地以降低大侧风的不利影响。对于试飞员来说,这种方法的风险可能更高,因为需要在 ARJ21-700飞机所能达到的最大抗侧风能力的气象条件下进行飞行验证。同时,适航条款里也有明确的要求:飞机要有满意的可操纵性,不要求特殊的驾驶技巧或机敏来维持直线航迹,所以,飞机本身的性能是至关重要的,作为局方试飞员,我们的工作就是验证飞机是否具备这样的能力。”

  但是,4月底的空军某机场已经结束了侧风季,ARJ21项目又一次次丧失了最好的试飞时机。

  “虽然我们仍然没有完成任务,但是却促进了申请人与局方能力与认识的逐步提高,这也正是工程经验的价值所在。”付琳介绍说:“2012年我们演示了直接模式,燃油平衡情况的最大侧风(10-12节)着陆特性,但是局方出于选择更为严酷的情况进行验证的考虑,认为需要补充进行燃油不对称情况下的试飞,所以,在 2013年的试飞中,我们需要增加这部分风险内容。”

  2013年3月27日夜晚,谭祥升、赵克良和常红一起梳理着试飞前最后的准备工作,三个人的内心同时在追问着同样的一个问题:大侧风会如约而至吗!

  四年后终于获得一套22节的侧风数据

  实时跟踪风力情况预报,计算风向角度已经成为谭祥升在大侧风试验期间的一种生活习惯,在这种特殊的试飞组织模式下协调飞行并不是一件容易的事情。

  “每次试验前我们最关心的就是风力与风向的预报,绝对不能错过任何一个机会。空军某机场的空域更是异常繁忙,我们大部分的精力都用于协调空域与试验保障上,机场乃至空军的相关部门都给予了我们大力的协助,但是避让空域也是我们不得不面对的情况。除了空域资源紧张,还有个更大的问题,在风速满足试验要求的同时也会伴有扬沙,而GE公司的测试设备最怕的就是扬沙,真正能留给我们进行试飞的时间窗口非常有限,这正是我们面临的现实困境!”谭祥升如是说。

  4月初的第一场大风出现在清明节假期的夜晚,试验队人员晚餐时彼此问候的方式都是摇头苦笑。

  谭祥升将希望寄托在4月7日,根据预报显示,空军某机场当天的风力将接近7级,角度为140度,这正是进行试验绝佳的气象条件。年轻的设计人员甚至开始想象着试验完成时喜悦的情景。四年的坚守与等待,参试人员们的确期盼着一次成功,一次情感的宣泄!大侧风试飞是对科研人员耐心的极大考验!

  然而,“理想”的风并没有如约而至……
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