九游娱乐官网进入雨季,机场跑道很容易积水。喷气式客机起降的时候,万一跑道上的积水被发动机大量吸进去,很容易发生喘振、失速甚至停车。听着相当危险吧?
所以我国民航规章25部(CCAR25)相关条款规定,喷气式客机必须进行进气道溅水试验。对于我们国产的C909飞机,这场进气道溅水试验必须做。这是适航认证道路上必须要过的一关。
让我们把时间拉回2012年,C909那时候的名字还叫ARJ21-700。为方便记忆,咱们都统一成现在的名字哈。
发动机模拟溅水试验是C909适航审定过程中一项重大的专项试验,在国内尚属首次,同时也是美国联邦航空局(FAA)介入审查的重点试验项目之一。试验属于Ⅱ类风险科目,对中国飞行试验研究院试飞能力提出了很高的要求。作为大型综合性试验,参试各方均给予高度重视,加强试验准备工作和计划推进力度,保证中国民航局型号审查组和美国联邦航空局影子审查组按计划现场审核试验。
进气道溅水试验,可以模拟飞机在滑跑、起飞、着陆过程中的溅水模态,验证发动机吸水后的工作情况,为完善飞行员手册及使用维护说明书提供依据。
飞机起飞和着陆,都有一段地面滑跑的时间。起落架轮胎高速运转,接触到水面,就可能产生弓形水波、侧向飞沫及“公鸡尾流”,它们汇聚成集中的水流,被发动机吸进去,后果很难预料。而且在这种情况下,进入发动机进气道的水雾一般要比模拟的降雨量多,也就更容易出现险情。另外,如果空速管进水九游娱乐,驾驶舱内的空速表指针就不准了。
作为此次试验的负责单位,中国试飞院高度重视,做了大量准备工作:保证了试验机状态良好,制定了试飞大纲、试验验证方案、试验现场管理规定及试飞任务单等技术文件;完成了试验蓄水池布局、水池隔离坝构筑、水泄漏量测量,达到可试要求;完成了试验现场高速高清摄像机、R44空中摄影直升机等的布置工作;组织进行了技术论证,对试验可能出现的问题进行风险分析,制定了安全措施。
试验从2012年6月4日开始,包括准备、预先试验、正式试验、数据确认、补充试验和讲评等五个阶段。其中,6月15日~20日为预先试验阶段;6月22日~24日为正式试验阶段;6月27日~28日为补充试验阶段;在确认与试验大纲的符合性以及数据资料的完整性、正确性后,适航审查组、现场指挥部最后进行总结讲评。
6月19日,承担此次试验任务的C909第102架试验机,先后以60节、90节、130节的速度3次滑行通过院机场试验蓄水池(1节合1.852千米/小时)。只见在飞机高速冲击下,溅起的水雾高达10米,在机身周围和上方形成了一个个白色包围圈,场面非常壮观。参试人员都被这美妙的瞬间所震撼。随后,现场响起了雷鸣般的掌声和欢呼声。经过验证,首次试验达到预定目的,这也是我国首次飞机进气道溅水试验。在首次预试成功的基础上,参试人员马不停蹄,6月20日,飞机又进行了6次着陆构型研发试滑。
6月22日九游娱乐,万众瞩目的正式试验开始。这天也是端午小长假的第一天,凌晨4:30,天刚蒙蒙亮,参试人员就全部进场,开始了试验前的紧张准备工作。6时整,飞机开始滑入机场。当天,在中美局方代表的现场目击下,飞机共进行了50节、70节、90节速度的3次滑行,均取得满意效果。
6月23日,一年一度的端午节。当天,参试人员克服高温天气,组织进行了110节、130节、100节速度的3次滑行,由于速度较大,试验场面更为壮观,可谓“惊涛拍岸,卷起千堆雪”。6月24日,飞机再次进行了1次着陆构型滑行,同时验证风险较大的抬前轮VR速度,速度120节。整个正式试验阶段,飞机共进行了7次试验滑行。
经过数据整理、评估及确认后。6月28日,飞机进行了剩余着陆构型的试验。14:12,飞机先后以60节、110节、100节、130节的速度分4次进行了滑行。19:15,在一片欢呼中,溅水试验全部圆满完成。至此,在历时近一个月的试验中,试飞中心共组织飞机模拟试滑9次,预先试验5次,正式试验11次九游娱乐。
参加试验目击的中美局方审查代表在28日当晚的末次讲评会上一致认可通过试验结果,认为试验程序符合大纲要求,试验数据有效,飞机满足积水跑道放飞的能力和条件,试验获得成功。代表还对试飞中心技术准备、试验过程、组织管理等工作给予高度评价。
此次试验,试飞院发动机所负责试验所有技术问题的决策,编写试飞大纲、技术方案、风险评估单、试飞任务单、摄影摄像方案、涂层方案、水池构建测量方案等,同时还要协调各参试单位明确技术要求。与此同时,还专门成立试验团队,分为水槽深度测量记录、喷漆拍照、数据实时监控和气象记录4个小组。
为完成好试验,从接受该课题开始,负责人马争胜就开始查阅相关资料,搜寻各种数据,着手开始各项准备工作。水池构建方案、水池材料技术要求、摄影摄像布局、试验方法程序、风险点识别与处置措施等无不经过深思熟虑。试验前,他几乎白天夜晚连轴转,准备各项技术文件,协调模拟试验的实施、相关参试单位的职责分工。晚上处理分析当天预试数据。6月19日,中国民航局进行试验前的技术文件审查。他给局方整整讲了1天半时间,不时回答局方提出的各类问题,迎接各种苛刻的“质询”。美国联邦航空局代表由最初的“质疑”变为听完汇报后“吃惊”——中国虽然首次开展溅水试验,但技术准备之充分、实施方案之精细,令人刮目相看。
试验用水槽位置固定,因此如何在飞机入水时达到预定速度点是整个试验的重中之重,也是试验的一个难点。经过分析,马争胜给出了定点起滑的滑行方式,不但减少了试飞员的操作动作,同时降低了风险。为此,试飞院前期进行了多次摸底试验,计算速度和飞机起滑点,同时综合考虑风速、风向、场温,不断修正。
试验蓄水池的水槽,必须考虑飞机滑行对材料的影响度和压缩比。其前此类实验向来没有做过。后来试飞院找到航材院,研制了水槽材料,随后经过多次重型车辆碾压试验。2010年6月最终敲定了材料规格。
蓄水池长100米,宽8米。跑道具有一定坡度,为满足90%的水深不低于12.7毫米,水池最终采用格栅式布局。建成后,场站根据要求,编制了水深测量和监视方案,不断优化保障流程,定时测量水深变化,统计泄漏量,保证试验要求的蓄水深度。这种在带有坡度的跑道上构建试验水池,当时属于国内首次。试验期间,航材院及时修复被碾坏的材料,保证了试验进度。
C909飞机发动机的溅水试验由空军某试飞团试飞员刘宏亮与华东适航审定中心试飞员张放共同承担。
作为核心试飞员,刘宏亮一直参与执行飞机重大试飞节点任务,经验丰富,技术过硬。考虑到对水池材料的磨损,他建议先在机场南跑道进行验证滑行,取得重要数据后,再用同样的方法回到水池进行试验,从而提高架次成功率。
6月18日,机组驾驶飞机在南跑道进行了首次试滑,速度由小到高,模拟演练了各构型状态。课题人员随即对滑行数据进行计算和分析。后来的事实证明,飞机通过水池对材料造成很大破损,而材料修复耗时较长,预先试滑的思路是完全正确的。
此次试验对于试飞员来说属于全新的科目,而且是风险系数较大的Ⅱ类风险,国外开展该试验时就曾发生过事故。针对飞机滑行中可能出现的发动机停车、刹车失效、飞机打滑、偏离跑道、空速管及APU辅发出现异常等特情,刘宏亮与局方试飞员张放周密准备,制定了安全措施和处置手段。
按照大纲,此次试验飞机按两种构型进行试验。一是起飞构型。初次试验速度为50节,然后以每次速度增量不超过20节的速度推进试验,70节、90节、100节、110节、120节,直至140节(起飞速度,VR)。二是着陆构型。飞机加速至正常着陆速度,收油门至慢车位置,不使用反推,减速板升起,飞机滑跑通过水池。在同样构型下,收油门至慢车位置,减速板升起,反推打开,飞机滑跑通过水池。
这其中,风险较大的是140节(起飞速度,VR)抬前轮姿态的试验,主要验证主轮溅水对发动机的影响。此时VR(起飞速度) V1(决断速度)。
机组告诉记者,飞机在V1速度之前发动机出现故障,必须中断起飞;但经过V1之后,发动机出现故障也必须起飞。所以,V1可谓是“箭在弦上,不得不发”的速度;VR速度点的操纵可以说是“失之毫厘,谬以千里。”处于VR速度时,飞机瞬间即将起飞离地,但试验要求不能离地,所以操纵难度系数极大,飞机很难控制。因此,为降低风险,先要进行一次速度120节的模拟试验。
为正确操纵飞机,达到试验目的,机组全神贯注,抬前轮并保持好姿态,推力放在起飞推力上九游娱乐,飞机不断增速,达到100节时按要求抬前轮保持,达到121.6节时以抬前轮姿态通过水池,随后前轮落地,收油门,中断。严格的控制,精准的操作,使得一次堪称美轮美奂的“企鹅步行似的舞蹈”闪亮呈现!模拟试验取得成功!
刘宏亮机组还攻克了驾驶技术的两大难关:一是要求飞机在进水池瞬间速度达到预定速度。特别让人欣喜的是:飞机每次入水槽的速度点都达到规定速度,正负差不超过3节。二是飞机通过水池时,要求前轮压水槽中心线,主轮全部通过水槽。这就要求试飞员精确操纵,不能有丝毫差错。方向稍稍偏离就可能压不到水槽,水溅不起来,同时对水槽造成损伤,导致异常情况发生。试验中,机组完全达到了要求,保证了所有实验的顺利完成。
C909飞机发动机溅水试验,是中国航空人严格按照适航认证标准进行的,不仅验证了发动机在不同溅水状态下的可靠表现,也展现了该机优越的起飞、着陆性能。
而这,只是C909所经历的适航认证实验中的一项。如今,我们看到它经历适航取证,越来越多地投入航线运营,也请不要忘记背后那些设计者、制造者和试飞人,没有他们九游娱乐,也就没有中国民机的奋飞。