我們的手機經常會接收到廠商推送的升級安裝包,來修復用戶在使用過程中發現的一些問題。手機的bug最多造成用戶的使用不便(某韓國品牌除外),而飛機要是在飛行過程中出現問題,就會中斷航班的正常運行。飛行員需要返航或備降來確保安全,給航空公司和乘客造成損失。更可怕的是,不少空難就是因為飛機的設計瑕疵而發生的。因此,飛機完成首飛之后,還要經歷一系列測試后才能獲得航空管理部門頒發的型號許可證(Type Certification, 簡稱TC),交付給用戶載客運行。這些測試中,有的風險很高,目的是測出飛機的極限性能;有的則要選取極端的飛行條件,來驗證飛機能否應對各種惡劣環境。 剛剛首飛C919也不例外,她需要一路““打怪升級”,通過重重關卡后,才會與乘客們見面。

今年3月初,空中客車新研發的A350-1000型客機飛赴加拿大伊魁特,在美麗的極光下留下了自己的倩影。A350-1000此行并非專程來欣賞極光,而是為了完成極寒天氣下的取證測試。A350-1000在這里接受了室外最低溫度達到零下37攝氏度的極端嚴寒天氣考驗,測試了飛機的發動機和輔助發電機(APU)在低溫中“凍透”之后啟動的能力,驗證了飛機各個系統在低溫中的表現。

在C919之前,我國還自行設計制造了比C919個頭小一些的支線客機客機ARJ21。在取證測試過程中,ARJ21去過中國最冷、最熱、風最大、濕度最高的地方,但在國內還是找不到寒冷天氣如此極端的地區,不得不也飛赴加拿大,來驗證飛機的低溫性能。未來,C919很有可能將重新走一遍ARJ21的“長征路”,來進行極端環境測試。

(進行極寒測試測ARJ21飛機,溫度已經低到“爆表”)
2014年11月10日,南航CZ3739航班的一臺發動機遭遇飛鳥撞擊意外停止工作,客艙內充斥著發動機產生的煙霧,乘客一片恐慌。所幸飛機最后使用另一臺正常工作的發動機平安備降廣州機場。化解這場危機所依靠的,除了訓練有素的南航飛行員外,還有空客A330飛機經過測試驗證的單發飛行性能。未來,C919在測試中,除了要驗證飛機在半空中有一臺發動機不能工作時,繼續安全飛行的能力外,還要測試飛機在起飛階段有發動機停車時的各項指標。一旦危機發生,這些指標將是飛行員有效控制飛機的關鍵參照,保證乘客們的生命安全。
(CZ3739航班出現故障的發動機)
如果飛機在跑道上加速起飛時遇到緊急意外情況,如果飛機此時的速度還沒有超過一個特定的速度(民航界稱為決斷速度/V1),讓飛機緊急“剎車”、中斷起飛過程是最好的選擇。飛機除了在起落架上安裝有剎車系統之外,機翼上的減速板和發動機產生反向推力的裝置都能夠給飛機減速。在正常情況下,高速落地的飛機首先使用發動機反推和減速板減速,當速度降低一些后再啟用剎車。而在中斷起飛測試中,偏偏要求飛機不能使用發動機反推和減速板,只依靠剎車系統,讓處于滿載狀態的飛機減速至0。由于飛機剎車時動大部分被剎車片轉化成熱能,飛機起落架甚至可能在這個過程中起火。只要火勢在5分鐘內不蔓延到整個機身,飛機就可以通過測試。這個時間是機場消防部門趕到起火飛機位置的最小時間。
(進行極限剎車測試的波音787-9飛機,起落架輪子內部已經因為高溫而變成橙色,消防人員也已經就位防備火情)
除了以上詳細介紹的這些測試,飛機還要進行鳥撞、雷擊、濺水、失速等等測試科目。和C919同級別的空客A320客機,從首飛到取得型號許可證,花費了一年左右的時間,進行了530次飛行。由于我國之前缺乏測試民用客機的體系和經驗,支線客機ARJ21完成取證測試飛行耗費了足足6年,成為世界上取證試飛時間最長的飛機。有了ARJ21的取證經驗,C919應該不會花費如此長的時間。
C919取得中國民航局(CAAC)頒發的型號許可證后,就可以在國內銷售,執行國內航線了。但要打入國際市場、獲得國際認可,還要獲得美國聯邦航空局(FAA)等國際適航界權威的型號合格證。如果在取得每個適航證時都要將所有的測試科目重復一遍,顯然沒有必要,也會造成不小的消耗。在ARJ21飛機取證過程中,中國民航局協調FAA進行了“影子審查”工作。當FAA派出的觀察員認定ARJ21飛機在中方測試中表現合格,中方進行測試的能力也符合美方要求后,ARJ21完成中國民航局的適航審定后,就可以同時獲得FAA和CAAC兩家機構的適航證。C919應該也會遵循同樣的方式取得國際市場的準入門檻。未來,如果中國能和美國及更多國家建立大型噴氣式客機的適航雙邊關系,中國民航局頒發的適航證將可以直接作為新飛機進入國際市場的“準生證”,無需再進行影子審查工作,中國大飛機的天空也會更加寬廣。
(進行高溫環境測試的ARJ21飛機,環境地表溫度已經超過50攝氏度)
在取得TC后、新飛機的載客的第一次飛行時,乘客一般是航空公司、飛機制造商的高管和飛機的核心設計人員,是真真正正的“讓領導先飛”。取得TC過程中的所有測試,就是為了讓他們能夠安心的將性能出色、安全靠譜的國產大飛機交給大家乘坐。

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