最長(zhǎng)試驗(yàn)試飛時(shí)間
300項(xiàng)驗(yàn)證試驗(yàn)、285個(gè)表明符合性試飛科目、32本試飛大綱以及厚度高達(dá)30米的3418份符合性驗(yàn)證報(bào)告……
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)11年又3個(gè)月的適航審查、超過(guò)6年的試驗(yàn)試飛，2014年12月30日，商飛公司終于取得了中國(guó)民航頒發(fā)的ARJ21-700飛機(jī)型號(hào)合格證（TC）。
這對(duì)于即將進(jìn)入適航驗(yàn)證程序的C919，無(wú)疑也是趟出了一條路。在規(guī)章驗(yàn)證下，C919的安全性能夠保證同樣出色。
“適航證就是安全證明。雖然ARJ21現(xiàn)在還沒(méi)有獲得美國(guó)FAA認(rèn)證，但它通過(guò)的中國(guó)民航CCAR25部認(rèn)證就是FAA的中文版，認(rèn)證過(guò)程中FAA也一直在進(jìn)行“影子審查”（即審查中國(guó)民航局方是否具備適航審查能力），所以ARJ21的安全性是完全符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的。”郭博智說(shuō)。
根據(jù)此前媒體的披露，由于ARJ21是民航嚴(yán)格按照CCAR25部審查的項(xiàng)目，因此為確保審查的嚴(yán)格性和驗(yàn)證的充分性，局方試飛科目數(shù)量達(dá)到申請(qǐng)人表明符合性試飛數(shù)量的80%，大大超過(guò)了國(guó)際上30%的比例。
一架民航客機(jī)在投入運(yùn)營(yíng)前，要經(jīng)過(guò)極為嚴(yán)格甚至嚴(yán)苛的測(cè)試，以便確保在投入使用的近8萬(wàn)小時(shí)的壽命里出現(xiàn)事故的概率降到一百億分之一。
試飛團(tuán)隊(duì)的任務(wù)便是在任何日常飛行幾乎不可能出現(xiàn)的嚴(yán)苛條件中，例如高溫、高寒、大規(guī)模結(jié)冰、失速等條件中試驗(yàn)出飛機(jī)安全性的邊界。
郭博智舉例稱，“一個(gè)飛行員飛ARJ21，要飛整整兩輩子才有概率遇到一次失速，這就是很安全的體現(xiàn)。”
“光失速試飛我們就進(jìn)行了8200多次”，中國(guó)商飛上飛院總體氣動(dòng)部操穩(wěn)特性室主任徐南波對(duì)記者說(shuō)，由于是第一次造大型民航客機(jī)，ARJ21的試飛比國(guó)際通行的慣例要嚴(yán)格許多。
ARJ21飛機(jī)副主任設(shè)計(jì)師李棟成說(shuō)“為了測(cè)試飛機(jī)的失速特性，基本上試飛員白天試飛、晚上看數(shù)據(jù)，因?yàn)榭磾?shù)據(jù)是為了排除隱患，當(dāng)天就必須處理完畢，因此整個(gè)團(tuán)隊(duì)基本上要工作到凌晨?jī)扇c(diǎn)，同時(shí)人休息飛機(jī)不休息”。
“記得2011年11月11日光棍節(jié)，當(dāng)天試飛員在一次飛行中做了111個(gè)失速動(dòng)作，也算對(duì)那天的紀(jì)念吧。”李棟成笑著說(shuō)道。
從2008年11月28日首飛到2014年12月取證，四架ARJ21試驗(yàn)機(jī)一共進(jìn)行了累計(jì)5258個(gè)小時(shí)的試飛，一舉超過(guò)波音787客機(jī)，成為歷史上試飛時(shí)間最長(zhǎng)的飛機(jī)。
在郭博智看來(lái)，這其中很大程度上是因?yàn)檫@是第一次做，中國(guó)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相應(yīng)合適的場(chǎng)所，同時(shí)很多相應(yīng)的配套措施也不完整，但為了完整模擬每個(gè)要求的科目，在很多情況下，試飛團(tuán)隊(duì)還需要追逐氣象環(huán)境。
為了找到最真實(shí)的結(jié)冰環(huán)境，整個(gè)團(tuán)隊(duì)在新疆烏魯木齊呆了四年，每年呆1個(gè)月。最后相應(yīng)的氣象條件依然不合格，團(tuán)隊(duì)只好前往加拿大五大湖，最終完成實(shí)驗(yàn)。
這樣的例子還有很多。為了測(cè)試飛機(jī)在大側(cè)風(fēng)環(huán)境下的起降性能，整個(gè)團(tuán)隊(duì)遍訪中國(guó)的各大機(jī)場(chǎng)，終于在新疆一個(gè)廢棄的軍用機(jī)場(chǎng)找到適宜的環(huán)境。為了測(cè)試在高寒環(huán)境下的起降性能，必須要到內(nèi)蒙古海拉爾零下45度的氣候中凍上一整晚。“為了完成實(shí)驗(yàn)，很多工作人員當(dāng)天要守候到凌晨?jī)牲c(diǎn)到三點(diǎn)，有女士眼睫毛上都結(jié)了冰。”郭博智說(shuō)。
郭博智還舉例稱，為了測(cè)試高溫高濕條件下的性能，在長(zhǎng)沙的一個(gè)機(jī)場(chǎng)上，飛機(jī)中坐滿了工作的人員，在地面溫度55攝氏度的炙烤下，很多同事身上沒(méi)有干的地方。
“這些實(shí)驗(yàn)在美國(guó)都有專門的環(huán)境模擬室，但我們是第一次做，沒(méi)有這樣的條件，只用通過(guò)土方法”，郭博智表示，這恰好證明了，大飛機(jī)這個(gè)平臺(tái)可以在今后拉動(dòng)各行各業(yè)創(chuàng)新成果。
最多極限載荷試驗(yàn)
對(duì)于適航驗(yàn)證之艱難，ARJ21-700飛機(jī)副總設(shè)計(jì)師朱廣榮也深有體會(huì)。“我們只有零碎的飛機(jī)研制積累，要和人家做了民機(jī)100多年的競(jìng)爭(zhēng)，還要按照它們制定的游戲規(guī)則設(shè)計(jì)。怎么理解適航條款、用什么方法驗(yàn)證，好多程序以前不知道，都要慢慢適應(yīng)。”
朱廣榮說(shuō)，“現(xiàn)在我們還沒(méi)有水平考慮用最低成本去驗(yàn)證，只要方法有效就OK，時(shí)間花費(fèi)長(zhǎng)就長(zhǎng)在找方法上，這就是學(xué)費(fèi)和代價(jià)。”
朱廣榮介紹，ARJ21總共做了5次全機(jī)極限載荷工況，針對(duì)尾翼、平尾等部件也分別有多次極限載荷工況，所有的極限載荷試驗(yàn)次數(shù)加起來(lái)達(dá)到近200。
“世界上沒(méi)有一個(gè)國(guó)家，像我們?cè)谝患茱w機(jī)上做過(guò)這么多極限載荷試驗(yàn)。因?yàn)槲覀兪堑谝淮巫觯愕脺?zhǔn)不準(zhǔn)心里沒(méi)數(shù)，局方一開(kāi)始也不信任，所以所有試驗(yàn)都做極限載荷。”朱廣榮說(shuō)。
2009年12月1日，是上飛院“強(qiáng)度人”永生難忘的一天。ARJ21-700飛機(jī)101架機(jī)在西安閻良進(jìn)行第一次2.5G全機(jī)穩(wěn)定俯仰100%極限載荷試驗(yàn)時(shí)，龍梁骨非正常破壞，試驗(yàn)宣告失敗。
2008年11月28日首飛前，ARJ21已按要求順利完成全機(jī)67%限制載荷試驗(yàn)。而100%極限載荷則是民機(jī)適航的必須條件。這次試驗(yàn)在加載到87%時(shí)戛然而止，直接導(dǎo)致已首飛的101、102、103架機(jī)隨即全部停止高載荷試飛。
“哪怕做到90%以上，感情上大家還好理解一點(diǎn)。87%實(shí)在是太掉價(jià)了。”朱廣榮當(dāng)時(shí)是主要負(fù)責(zé)該試驗(yàn)的強(qiáng)度部部長(zhǎng)，他坦言，現(xiàn)場(chǎng)不僅有公司領(lǐng)導(dǎo)、民航局局方代表，還有美國(guó)FAA“影子審查”代表和媒體記者，“很多同志流下了難受的眼淚，恨不能底下有個(gè)縫鉆進(jìn)去。”
當(dāng)晚，強(qiáng)度部工作人員紛紛跑到飛機(jī)上查看，久久不愿離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)。朱廣榮把大家叫到附近的小飯店吃飯，給大家敬酒，“這杯酒雖然很苦，但是是我們自己給自己釀的，誰(shuí)也不要怪，再苦都喝下去。”
此事很快在網(wǎng)上引起軒然大波。一時(shí)間，質(zhì)疑商飛是否有能力設(shè)計(jì)飛機(jī)的議論鋪天蓋地。事實(shí)上，如果載荷問(wèn)題不能快速解決，飛機(jī)研制進(jìn)度必將因此拖延。
上飛院“強(qiáng)度人”選擇默默承受壓力，他們相信，“最好的解釋就是行動(dòng)。”
第二天，上飛院就成立了2.5G全靜力試驗(yàn)攻關(guān)隊(duì)，在閻良一呆就是7個(gè)月。隊(duì)伍規(guī)模長(zhǎng)期保持在二三十人，最多時(shí)有五六十人，其中還包括幾位曾參與運(yùn)10設(shè)計(jì)、年逾70的返聘專家。
朱廣榮介紹，很快就查出是強(qiáng)度計(jì)算報(bào)告出了問(wèn)題。原來(lái)，一位當(dāng)時(shí)已離職的強(qiáng)度專業(yè)人員在審圖時(shí)出現(xiàn)了低級(jí)計(jì)算錯(cuò)誤：在校核龍骨梁側(cè)向穩(wěn)定性時(shí)，用垂向高度而不是側(cè)向高度來(lái)核算，導(dǎo)致側(cè)向剛度未得到應(yīng)有的修改加強(qiáng)。
“原因很容易找到，攻關(guān)真正難的是，民航局方代表和美國(guó)FAA審查代表對(duì)我們信任度大大下降，一下子就連常識(shí)性的計(jì)算都要用試驗(yàn)來(lái)說(shuō)話。”朱廣榮說(shuō)，這也是為什么攻關(guān)用了漫長(zhǎng)的7個(gè)月的原因。
按照局方要求，龍骨梁的故障再現(xiàn)和更改方案，都要通過(guò)地面試驗(yàn)驗(yàn)證；怎樣修理飛機(jī)才能保證不改變?cè)瓉?lái)的構(gòu)型，繼續(xù)代表原機(jī)進(jìn)行全靜力試驗(yàn)，也是通過(guò)設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證、反復(fù)與局方溝通，方案才得到通過(guò)。
朱廣榮說(shuō)，在這個(gè)過(guò)程中，有攻關(guān)隊(duì)員帶病堅(jiān)持工作，有的推遲結(jié)婚，有的妻子生產(chǎn)卻沒(méi)法陪在身邊，還有親人去世卻被父母刻意隱瞞的。
2010年6月28日，極限載荷試驗(yàn)恢復(fù)。朱廣榮回憶，恢復(fù)試驗(yàn)的前一天，工作人員們還在反復(fù)計(jì)算研究，生怕龍骨梁之外自己負(fù)責(zé)的部分還會(huì)出問(wèn)題。“到了凌晨2點(diǎn)多，強(qiáng)制性驅(qū)散大家回去睡覺(jué)，即便這樣很多人躺在床上也睡不著。”
朱廣榮和其它幾位負(fù)責(zé)人，還寫下了責(zé)任令和辭職書，向上級(jí)承諾“同樣的錯(cuò)誤絕不犯第二次。”
試驗(yàn)當(dāng)天還發(fā)生了一則插曲。加載超過(guò)87%時(shí)，試驗(yàn)再次停頓了幾分鐘。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的工作人員將朱廣榮叫去機(jī)房，表示從數(shù)據(jù)表征看機(jī)體有點(diǎn)“拐彎”，因此商量試驗(yàn)是否繼續(xù)。不過(guò)朱廣榮和分析師確認(rèn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)正常。
試驗(yàn)繼續(xù)，90、91、92、93……高載荷報(bào)數(shù)開(kāi)始，“強(qiáng)度人”們緊張不已，有的閉上了眼睛，有的差點(diǎn)掐破手指，直到100報(bào)數(shù)后停頓三秒，成功的曙光才照進(jìn)每個(gè)人心里，激動(dòng)的淚水奪眶而出。喝著慶功酒，一個(gè)個(gè)幾乎都醉了。
回顧往事，朱廣榮說(shuō)，7個(gè)月的攻關(guān)濃縮成了“2.5G精神”——“失敗不要緊，哪里跌倒就從哪里爬起”，通過(guò)攻關(guān)鍛煉出了一支“能打硬仗，善打硬仗，敢拼敢吃苦”的隊(duì)伍，其中幾乎個(gè)個(gè)都是2003年后畢業(yè)的“80后”本科生及碩士生，“如今他們?cè)偬幚碚夜收显�、�?yàn)證等工程問(wèn)題，每個(gè)人都能獨(dú)當(dāng)一面了。”
“我們和民航局方一起創(chuàng)立了一套民機(jī)研制處理實(shí)驗(yàn)故障的完整程序，獲得了民航局的高度認(rèn)可。”朱廣榮說(shuō)，美國(guó)FAA對(duì)所有專業(yè)進(jìn)行審查打分時(shí)，唯獨(dú)給結(jié)構(gòu)強(qiáng)度專業(yè)“從頭到尾都是綠燈”，“他看到我們處理錯(cuò)誤的思路和措施是有效的，到后來(lái)做疲勞試驗(yàn)，他也非常信任我們，有時(shí)報(bào)告也不看就通過(guò)了。”
最細(xì)客戶服務(wù)優(yōu)化
“民機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有三大支柱，市場(chǎng)營(yíng)銷、研制生產(chǎn)和客戶服務(wù)。最后這一點(diǎn)還沒(méi)有被所有人接受。”原上飛設(shè)計(jì)研究所所長(zhǎng)、ARJ21督察組成員劉乾酉說(shuō)，“沒(méi)有好的運(yùn)營(yíng)，取證就沒(méi)有意義；沒(méi)有客戶服務(wù)，就沒(méi)有民機(jī)。”
去年12月30日，ARJ21飛機(jī)通過(guò)適航驗(yàn)證取得型號(hào)合格證TC。這并不意味著飛機(jī)可以直接交付客戶公司使用，這中間仍有很長(zhǎng)一段旅程要走。
商飛公司要根據(jù)客戶公司的運(yùn)營(yíng)實(shí)際，對(duì)飛機(jī)進(jìn)行改進(jìn)完善，并通過(guò)轉(zhuǎn)機(jī)型（T5）測(cè)試確定飛行員型別等級(jí)和訓(xùn)練規(guī)范，幫助客戶公司飛行員獲得相關(guān)飛行資質(zhì)。
其中，飛機(jī)技術(shù)出版物的編寫和批準(zhǔn)認(rèn)可是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。總計(jì)38本飛機(jī)技術(shù)出版物，厚達(dá)6、7萬(wàn)頁(yè)，其中維修類24本，包括飛機(jī)維修手冊(cè)、飛機(jī)圖解零件目錄、故障隔離手冊(cè)等，飛行類14本，包括飛行機(jī)組操作手冊(cè)、飛機(jī)線路圖手冊(cè)、重量平衡手冊(cè)等。
中國(guó)商飛客服公司技術(shù)出版物副部長(zhǎng)趙鵬說(shuō)，在飛機(jī)交付后的全壽命周期內(nèi)，技術(shù)出版物是保證飛機(jī)正常運(yùn)營(yíng)的重要技術(shù)保障，在2、30年內(nèi)，客戶服務(wù)都要伴隨著它，由主制造商負(fù)責(zé)維護(hù)更新。“去和航空公司打交道時(shí)，他們第一句問(wèn)的就是，你們手冊(cè)怎么樣。作為終端產(chǎn)品，手冊(cè)集中反映了飛機(jī)前端的設(shè)計(jì)制造。”
“發(fā)生特情時(shí)，飛行員必須按照手冊(cè)來(lái)處理。因此飛行機(jī)組操作手冊(cè)也是編寫團(tuán)隊(duì)遇到的最大最難的課題。”趙鵬說(shuō)。
去年年底，第一次啟動(dòng)的T5測(cè)試曾被迫中斷，飛行機(jī)組操作手冊(cè)未獲局方批準(zhǔn)認(rèn)可是原因之一。
中國(guó)商飛客服公司飛行訓(xùn)練部副部長(zhǎng)楊軍回憶，飛機(jī)雖然取證了，但很多東西一開(kāi)始還不滿足商業(yè)化運(yùn)行，包括飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操作手冊(cè)、培訓(xùn)課件等，都在測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)很多問(wèn)題。
當(dāng)時(shí)楊軍剛從航空公司調(diào)到商飛公司，從拿著廠方手冊(cè)安排訓(xùn)練，到替廠方“從無(wú)到有”開(kāi)發(fā)培訓(xùn)課程，角色轉(zhuǎn)換間，“一時(shí)有點(diǎn)沮喪，好多事情不知道怎么開(kāi)始。”但他明顯看到，“老商飛人們意志都很堅(jiān)強(qiáng)”，這才定下心來(lái)一起攻克難關(guān)。
楊軍舉例，有一次飛行訓(xùn)練中，出現(xiàn)一條電力故障信息，隨后連帶出幾十條延伸故障信息，顯示屏上根本看不出哪一條是主故障，飛行員也不可能面對(duì)幾十條故障信息逐一對(duì)照檢查單操作。最終，手冊(cè)改進(jìn)了快速檢查單，給主故障加上了標(biāo)識(shí)。
王媛媛是飛行機(jī)組操作手冊(cè)主編，她坦言，早期編寫的飛行機(jī)組操作手冊(cè)，很大程度上問(wèn)題出在“沒(méi)有站在飛行員的角度考慮，飛行員一用就暴露了，不便使用和掌握。雙方有各自的語(yǔ)言體系，溝通上也不協(xié)調(diào)。當(dāng)時(shí)FAA直接給出的結(jié)論是不可用。”
近一年內(nèi)，飛行機(jī)組操作手冊(cè)陸續(xù)改了5個(gè)版本，趕在今年9月6日T5測(cè)試前完成，保證了T5測(cè)試順利開(kāi)展。例如，修改快速檢查單就花了一個(gè)月，細(xì)到樣式、元素、字體和程序間行距，都做了優(yōu)化。
“今年11月8日T5測(cè)試結(jié)束，成都航空總經(jīng)理說(shuō)，現(xiàn)在的手冊(cè)我們敢用了。這就是對(duì)我們工作的最高評(píng)價(jià)。”王媛媛說(shuō)。
整個(gè)T5測(cè)試過(guò)程中，手冊(cè)編寫成員都要跟隨飛行員訓(xùn)練，隨時(shí)記錄客戶需求，對(duì)程序中的某些元素進(jìn)一步優(yōu)化修改，忙碌程度可想而知。
王媛媛的母親患白血病兩年，她都因工作無(wú)法回家探望，今年十一原定的探親計(jì)劃也被擱置。與之相似的還有飛行類手冊(cè)編寫工程師劉亞奇，今年十一期間，準(zhǔn)備回老家處理特別事務(wù)的他，兩次到了機(jī)場(chǎng)又生生改簽和退票，直到12月初才得以回去。
趙鵬說(shuō)，飛機(jī)技術(shù)出版物編寫靠時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)累積，但整個(gè)團(tuán)隊(duì)170多人，大部分都是這兩年新招的大學(xué)生。王媛媛和劉亞奇作為工作了六七年的員工，已是“老人”和“骨干”，新人還沒(méi)法替代他們工作。
2009年4月，剛到客服公司時(shí)，包括王媛媛在內(nèi)的十幾位新人都被一位國(guó)外供應(yīng)商問(wèn)倒，“中國(guó)有培養(yǎng)專門寫手冊(cè)的專業(yè)嗎？在國(guó)外所有編寫飛機(jī)手冊(cè)的都是做了大半輩子飛機(jī)設(shè)計(jì)的老人，你們商飛怎么都這么年輕？”
王媛媛憶及此事感慨道，“感謝ARJ21讓我們這么快地成長(zhǎng)起來(lái)。”
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