时钟拨回到4月27日,刚刚清洗和补漆完的C919-101架机回到了试飞中心机库,在这里静候它最重要的“首秀”。首飞当天的细则是如何制定的?时间怎么来把控?本报记者走进试飞中心,独家探访了首飞背后的“幕后工作者”。
编写任务——
首飞完成15个试验点
从起飞到着陆的每一个动作,对于试飞员来说,早先就有一套设定好的“剧本”,这套“剧本”就是任务单,它的编写则是根据任务大纲来设计的。
“任务大纲要列出试飞员要完成的试验点,任务单则是将试验点设计成一套连贯动作。”负责编写首飞任务大纲的工程部部长由立岩向记者解释道,在C919-101架机的首飞任务中,共要完成15个试验点——在地面完成舵面操纵检查,确认飞机的各个活动面输入和响应功能是否正常。在飞机爬升过程中,试飞机组检查机组和地面、机组内部通讯是否正常。抵达空域后,要完成安全着陆所必须的检查,如三向配平、感受性飞行、空速检查、模拟进近着陆复飞等。最后返场着陆,试飞员再次进行舵面操纵检查,采集舵面偏度数据,通过事后数据分析与飞行前的数据进行对比。
感受性飞行,就是在某一高度、速度下,襟缝翼在某一卡位的构型状态下,保持稳定平飞,试飞员柔和操作侧杆调节飞机姿态,初始感受并评价飞机的操纵特性;三向配平则要求试飞员在保持稳定平飞后,松杆飞行10秒钟,观察飞机状态,评价飞机操控稳定性及配平特性;在着陆前,C919-101架机还要先在空中进行一次“模拟进近着陆复飞”,这几个动作要一气呵成。对于试飞员来说,就是将飞机从10000英尺降至8500英尺后,“假想”身下有一条跑道,来感受正常着陆的状态。随后,模拟遇到特殊情况后,飞机再次复飞的状态。成功完成这个试验点后,101架机才能真正返场着陆。
这些动作看似不复杂,但对于一台试验飞机来说,都是高风险的。在首飞前,针对C919飞机构型状态情况、飞机地面滑行情况,共梳理出偏出跑道、冲出跑道、擦机尾、失控、载荷/速度超限、空中相撞、双发失效共7个不同的风险源。针对不同的风险源,也做好了相应的应急保障措施。而为了保险起见,新飞机首飞一般是不收起落架的。
此次国产大飞机C919首飞亮相,身边还有一架机型为EMB135的东航公务机进行“伴飞”。伴飞飞机要承担三大任务——提前半小时起飞后,在近12000英尺高空为C919侦查首飞空域的天气情况;等C919飞到10000英尺高空进行试验动作时,监测它的动作是否到位,尾翼、起落架是否正常。同时,伴飞飞机还是C919的“空中摄影摄像师”,为其留下珍贵的影像资料。不过,伴飞也增加了技术难度和风险,要对两架飞机进行编队,控制好合适距离,离得太远拍不清楚,离得太近又怕互相影响。
时间控制——
对浦东机场影响降至最小
迄今为止,世界上任何一个国家都不曾在类似上海浦东国际机场这样繁忙的大型航空枢纽开展过研发飞机的首飞活动,其难度之大、任务之重可想而知。
要兼顾首飞和浦东机场的商业运行,无前例可循,管理上只能摸着石头过河。试飞中心副总工程师、运行部部长邓小洪告诉记者,为了将影响降至最小,首飞当天要申请多少时间,浦东机场要求精确到分钟,这就需要精细算出。
这些会“说话”的数据来自于平时积累的地面试验和滑行试验。邓小洪说,第一次滑行试验没谱,就把时间预留得充足些。随着试验次数的逐步叠加,时间愈发控制精准,误差也仅在几分钟内。到了4月23日高滑抬前轮试验时,第一次抬前轮时间比约定时间晚了2分钟,第二次早了5分钟,最终整个滑行时间提前3分钟结束。
从在浦东机场“散步”到滑行试验,再到如今首飞,对于还是试验飞机的C919-101架机,更是开创历史先河,首次引入“民航指挥员”系统。以往,试验飞机在试飞员和飞机都满足放飞条件后,就可以开始操作。如今,还需要多一道向机场塔台申请“准许”的步骤。
为了让这一连套的步骤能按部就班,空军上海基地、华东空管局、浦东机场和试飞中心早期就开始进行演练,从沙盘模拟,到用其他真机来做C919的“替身”进行演练,最终找出一套适合C919首飞的空中交通管制指挥方案。
观云测雨——
首飞天气条件严苛
要控制好首飞时间,天气,也是一个至关要素。选择合适的天气,就能为试飞员排除很多“意外”风险。要挑出哪一天合适首飞,让场务部部长杨政带领的气象台团队曾经极为头疼。因为条件十分严苛。“首飞当天,要求1500米以下净空没有云。4000米以下云量不能超过半天云,无云条件最佳,能见度五公里。此外,干跑道、无雨,所有条件缺一不可。”
针对这一特殊任务,国内首个民机试飞气象保障系统在去年建成,承担重大试验科目气象预报、重要天气数据采集等工作。试飞中心气象台通过综合分析美国、日本、欧洲等多种数值气象资料,联合上海市气象局、华东空管局气象中心等专业气象服务单位建立了气象会商机制,准确预报了滑行期间的气象情况,也为C919飞机首飞日期的选定提供了可靠的依据。
在首飞当天,还有另外一台“神器”能随时查询首飞空域当下一秒的温度、湿度、风速、能见度、云底高。这台“神器”脱胎于曾经参与过ARJ支线客机外场试验中的气象设备,当时已经能做到每分钟一计。气象团队拿来了这套设备,并与设备供应商不断沟通,经过一次次设备提升,如今实况观测设备可以做到每秒一计“随时看”。 本报记者 裘颖琼