有运20为什么还要造C919?

终于国产大飞机C919成功首飞!

但首飞只是开始。所谓首飞,就是第一次试飞,之后是第二次,第三次,甚至第n次试飞。很少有人知道大飞机在接下来的试飞中还会面临多少更艰难的挑战。

今天推了一篇老文章,里面详细记录了同样是国产飞机ARJ21的故事,以及它在首飞后经历的各种试飞细节,“试一试危险”。这些经历很有可能在以后的C919上上演。

前方10 km有一座高山,但是飞机还在以450 km/h的速度前进,如果不改变方向,只要1分20秒,飞机就会撞山,撞死人。

警报响起,10秒,9秒,8秒...“拉起来!换一个!”这个钢铁做成的庞然大物突然抬起头,硬生生的爬了上去。最后几秒,飞机差点擦过山顶,离山最近的距离只有30米。对于翼展不到30米的飞机来说,这已经达到极限了。

虚惊一场!

从外观上看,这架飞机和普通客机没什么区别,但机舱内的测试柜还是透露出它是试飞用的原型机——中国第一架拥有自主知识产权的民用支线飞机ARJ21(首次试飞ARJ21,然后试飞就是今天的大飞机C919,编者注2065438+2007年5月5日。刚才这一幕,正是他们在地形预警系统验证试飞中所做的。

很多人对试飞员并不陌生,但站在他们背后默默指挥实验任务、与他们一起肩负所有潜在风险的试飞工程师却很少进入公众视野。近日(2013年的一天,编者注),中国青年报记者走近驻扎在陕西阎良的中国商飞试飞中心团队,零距离体验了这个群体和他们的工作过程。

进行一次不可预测的冒险旅行。

探索飞行中最危险的点是这些试飞工程师的重要任务。失速、27节侧风、发动机熄火、方向舵卡阻等。,这些平时听起来让人毛骨悚然的危险,还有航空史上那些几万个飞行小时才发生一次的小概率事件,都是他们经常要面对和处理的。

刘立苏第一次感觉到鼻子“掉下来了”的时候脸就变白了,虽然之前试飞工程师已经通过了一次重重的“心理测试”。

即使一架普通的民航飞机接近失速,听到警报“机组人员会被罚款”,但刘立苏和他的搭档张大伟要做的,就是关闭失速保护系统,让飞机进入自然失速状态。“让飞机的升力突然丧失。”张大伟说。

要搞清楚失速,首先要明白“是什么让飞机浮在空中”。这个看似简单的问题,却经常被误解。用试飞工程师王虎城的话说,“很多人认为飞机是靠发动机在空中飞行的,这种想法只对了一半,因为发动机只提供飞机前进的推力。”那么使它漂浮的力是什么呢?

这个团队里热爱动漫的工科男,打了个有趣的比方。“我们平时乘坐的民航飞机,既不是小叮当,也不是阿童木。前者是旋翼飞机,后者是火箭。都是直上直下的牵引力和后坐力,而飞机靠的是升力。”

具体来说,升力取决于飞机机翼本身的设计,使飞机在运动过程中上下机翼上的气流速度不同,通过上下机翼之间的压力差产生升力。当飞机前进速度增加时,机翼下部和上部的压差越来越大,达到一定程度时,飞机就可以“升力”了。

就像人们平时能看到飞行员做的一个动作是向后拉驾驶杆一样,此时飞机会“仰头”向上飞,但这并不是让飞机的发动机“向下喷”,而是增加飞机的迎角和升力。

但当飞机的仰角足够大时,翼面气流就会分离,飞机就会颠簸。飞机上的刘力苏有一种“整个飞机都站起来了”的感觉,背部突然压在座椅上。

接下来,很快,飞机开始坠落。那种感觉就像“一个人抱着你,突然,那只手就没了。”如果不改,就意味着飞机很快会从“失速”进入“旋转”状态——就像扔出去的纸飞机一样,在空中飞了一会儿就螺旋下降了。从上面看,它的尾巴来回盘旋,然后自由下落,头朝下坠落,直到触地。

尾旋被称为军用飞机领域的“死亡之谷”。很多军机曾经在这里坠落,再也没有“爬上来”。

事实上,所有的试飞工程师在参加培训时都参加过“尾旋”训练。凌宁回忆起一个细节。登机前,培训老师把降落伞包塞到他手里,说:“有意外就拉这个。”然后,“老师走了。”凌宁抱着这个只在电视上见过的大家伙不知所措。“没告诉我往哪拉,简直是心理安慰!”凌宁说。

而大几倍的民用飞机是不会走这种“糊涂运”的,因为一旦掉进去,就没法“改”了。所以,试飞人员的每一次入职,都是一次带有“心理压力”的挑战。

虽然刘力苏曾经做过一次试飞,把飞机拉离地面20多米,危险程度是“飞机两三秒就要撞地”,但他还是认为失速更危险!

如今,他因为“一天飞120多个地摊”,成为队里最新的地摊哥。用张大伟的话说,“总是鞠躬,仰视,鞠躬,仰视...相当于一天坐120次以上的过山车,其难受程度可想而知。”

尝试所有的危险

当刘力苏在天空中“颠簸”的时候,尹正在地面上经历一个类似“尾巴擦地”的高危动作。整个团队中坚持登机时间最长的试飞工程师,面对记者只说了一句:“有点害怕,可能吧”。

据行业统计,90%以上的重大飞行事故发生在起飞或降落过程中。印尼狮航一架“麦道-82”客机在印尼中爪哇省梭罗机场降落时冲出跑道,造成近百人死伤。

没有人敢想象,重达40吨,载有近百名乘客的ARJ21一旦刹车失控会是什么样子。

尹要做的就是把这种可能性降到最低,验证飞机在最危险的情况下“依然安全”。

之所以允许尾翼起飞,是为了确定飞机的最小地速。从外面看,飞机是向后的姿态。说白了,就是看起来飞机的“屁股”一大半都在蹭地。他们在飞机尾部安装了“尾部防滑系统”和一种特殊的金属材料。在试飞过程中,一旦飞机尾部触地,传感器会立即向驾驶舱发出信号,提醒试飞员注意。

飞机开始滑行后,尾翼被溅起火花,一层20多厘米厚的钢板被刮掉。此时,机舱内的尹还在跟试飞员开玩笑:“老兄,你屁股热不热?”

人们从没想过飞机上的油箱会被太阳“炸”掉?直到7月1996,美国环球航空公司一架波音747飞机在纽约长岛上空爆炸,造成230人死亡,人们才逐渐意识到这个问题。此后,任何新客机试飞都必须完成热气候燃料试飞科目。

当然,ARJ21也不例外。

起飞前,王虎城要做的就是将油箱里的油“加热”到54.5℃,比预定的54℃略高,以保证航油的温度不会很快冷却下来。喷气燃料的“闪点”是38℃,也就是说只要飞机上有电火花,就可能引起爆炸。此外,他将在这个特别挑选的炎热天气里立即起飞。

至今仍让罗海林捏着一把冷汗的是“单发故障”,即将应该同时开启的两个发动机中的一个关掉,看飞机在这样的条件下的飞行状态。说白了,就是看飞机遇到这种突发情况,能不能把病体“拖”回机场。

供应商给罗海林提供了一个理论包线,包线内的速度和高度都是安全的。他所做的就是验证它的“真实性”。比如飞机飞到5,000m高度时,双引擎飞机会关闭其中一个引擎,重新启动,看看在高空能否顺利重启。如果可以,说明包络的理论范围“没问题”。

发动机在任何情况下都无法启动,尤其是在高海拔地区。海拔越高,氧气越稀薄,发动机吸入的空气越少,涡轮转速越慢。如果此时飞机下方有山,飞机无法下降“以提高发动机温度或吸入更多空气”,因此很可能无法启动。这和汽车发动机类似,比如有些汽车发动机会因为冬天太冷而启动不了。

供应商说,“在5000米的高度,你仍然可以在不降低飞机高度的情况下重启发动机”。罗海林要做的就是飞到5000m的高空,验证在这种状态下发动机能否启动。

为了大众“再试一次险”,有成千上万的“必做”科目,需要成千上万的飞行试验。朱卫东告诉记者,“我们做得越细,涉及的副业就越丰富。对公众来说,正常飞行下的飞机越安全。”

空中舞台剧幕后导演

对于试飞工程师来说,外行很容易把自己的身份和设计飞机的工程师、驾驶和控制飞机的试飞员混为一谈。

以前者为例,设计者考虑的是“使我设计的系统满足适航要求”,所以为了达到这个目的,他们更注重最终的数据而不是具体的飞行过程。试飞工程师不仅要获得支持验证的数据,还要考虑飞行安全的因素。毕竟他们自己也是“天上的”。

就在记者到访的前几天,在一次验证发动机性能的飞行试验中,朱卫东与设计师发生了分歧。

设计者的考虑是让飞机平飞到一定高度,把发动机推力推到最大,以验证是否能达到某个值的最大功率,但他们忽略了一点:“在最大功率时,飞机在不断加速,飞机有一定的速度限制,在实际操作中不可行。”

朱卫东做了一个流行的类比:“这就像一辆汽车在限速65,438+020英里/小时的高速公路上行驶。不可能一下子从65,438+000迈到200迈。慢慢来。当车速提高到65,438+020英里/小时时,就不能再加速了,否则就会超速。”

不要把试飞工程师简单理解为站在飞机上的工程师。在一次飞往东营的外场试飞中,试飞工程师乐亚飞将18的任务订单大幅缩减至8架次。

一般来说,一个任务单就是一次飞行,一次飞行的费用是20万。如果从节约成本的角度来衡量,这就是价值。

乐亚飞是这个一线团队中唯一的女性试飞工程师。她负责ARJ21-700飞机103的试飞工作。复旦大学毕业的高飞生,关于飞行试验,从任务单会签、相关科目任务协调、飞行监控,到飞行后评估、飞机跟踪计划制定、飞行报告制作,都是一肚子的专有名词。

然而,这一切都归结于试飞工程师的工作,也就是一句话,“让飞机安全飞行,努力达到它应该有的某种性能。”

这天早上,乐亚飞穿着蓝色的工作服,拿着任务单,准备登机。这是前一天下午“下一个任务”的任务单。她和她的飞机今天要做的所有测试点都写在这张A4大小的纸上。在业内,试飞工程师将用于测试飞机性能的标准称为“条款”和“大纲”。简单来说,只有大纲中的每一项都检查完毕,这架飞机的飞行试验才能称之为完成。

而试飞工程师做的工作更细致,做到“不仅完成任务”,还要“如何完成任务的每一步”。就是她手里的任务单记录了这些细节。

事实上,在国际同行中,试飞工程师被视为试飞的灵魂,试飞员在空中执行试飞任务单中的动作。但这个动作怎么做、为什么做,是由试飞工程师根据适航条款、飞机本体和系统特性,充分考虑试飞安全和降低风险的因素设计的。

在美国,有一半的试飞员是从高级试飞工程师中选拔培养出来的,而这些试飞员由于前期理论功底扎实,通常经过飞行技能训练后就能成为最优秀的试飞员。

“如果把试飞员比作空中的舞者,那么试飞工程师就是这场空中舞台剧的幕后导演。”乐亚飞说。而她手里的任务单就是她的剧本。

走出莫哈韦沙漠和鸵鸟之都

自2010年起,中国商飞公司已选派34名技术人员参加1年的专业试飞工程师培训,每人费用约350万人民币。有两个地点,一个是南非鸵鸟之都奥顿,另一个是美国加州的莫哈韦航空基地。

《冲出亚马逊》,当王俊杰第一次听到这个“重金打造的人才计划”的时候,脑海里就蹦出了这个电影的名字。一想到电影中的主人公在狂风大作的极端天气下,在风雨交加的操场上进行特殊动作训练,他就按捺不住激动。

当王俊杰真正站在离奥顿市区十几公里的机场上,看到机场跑道上停满了“奇形怪状”的退役飞机,比如707、747、F4幽灵,还有那些他从未见过的“飞行表演”,比如在湖面上低空飞行,“在天空中画大圈”,他发现这一切几乎和他想象中的一模一样。

恶劣的自然环境包围着看似光鲜亮丽的机场。在距离跑道600米的荒野中,他们找到了最佳数据观测点。然而旷野上长满了齐膝深的灌木丛,没有可供行驶的道路,没有可以坐下休息的地方,也没有可以遮挡烈日的地方。

为了获得最好的数据,他们每天至少要在观测点暴露在40℃以上的烈日和袖手旁观下五六个小时。当他们顺利完成所有测试任务时,原本无路可走的灌木丛被硬生生地拔了出来一条小路。

很快,王俊杰体会到了“经过这次特殊训练后,生活可以改变”的感觉。

事实上,当包括王俊杰在内的这些人成为百里挑一的培养对象后,他们的职业生涯就不再与以前“接轨”了。从此,在中国航空工业,他们的业务岗位只有一个名字——试飞工程师。

就像一个同事说的乐亚飞,如果没有这个培训,这个学飞机设计的女生可能还会像其他在上海工作的二十多岁的女生一样,在设计实验室朝九晚五的工作,然后她就会习惯下班后逛街,唱K,打桌游的悠闲生活。

相反,她选择赶往位于加州兰开斯特以北40公里的国家试飞员学院——莫哈韦航空基地。

第一关是四大考试:体检、心理测试、外语、理论基础。但是,通过原地旋转和倒立的身体检查,并不意味着她和队友在以后真正的理论训练和实际操作中,就可以“逃离”真正高空飞行带来的不适。

那是一个靠近沙漠的机场,培训的老师基本都是美国顶尖的飞行员。自然,他们对学生也很严格。

学生几乎没有周末,他们的生活被分成三周——这种划分方法遵循训练的节奏——这三周交替是理论课、考试、飞行和报告。通常第一周的理论课会有三四门不同的课程,每一门都相当于大学一个学期的内容。学习结束后,他们将参加考试,在接下来的两周内,他们将把所学的知识直接应用到飞行试验术语和实际飞行中,并在第三周完成所有课程。

在凌宁的描述中,他们过着“每天早上8点上课,下午6点下课”,“周一到周四上课,周五考试”,“每三周只休息两天,赶上中国高考”的生活。课程难度之高,连听着母语长大的试飞学员都在纠结。

作为全队为数不多的航空专业学生,乐亚飞最终以90分的平均分顺利毕业。但不是每个人都像她一样幸运。当凌宁看到第一周的学习任务是一本厚厚的空气动力学英文教材时,这个本该从事3G的通信专业男生感到“不知所措”,他实在想不通“仅仅依靠空气动力学,这么简单的四个字就解释了飞机是怎么飞的”。

为了搞清楚一个发动机的参数,他花了整整一个晚上在谷歌上搜了200多页才找到。回到宿舍后,凌宁做了简单的晚饭,把剩下的时间给了“看PPT、复习”和“阅读、预习”。

与此同时,现在已经是准试飞工程师的罗海林和王俊杰刚刚在奥顿机场度过了半年8个多月的学习。这两个不到30岁的年轻人,虽然有着不同于“地方闲散飞行员”的“好学”和“认真”,但面对期末考试,依然畏首畏尾。

给你一架飞机,设计试飞方案!学校把他们拖到约翰内斯堡,让他用模拟器做一个具体的任务清单,但直到前一天晚上,学生们才抽签知道他们驾驶的是哪种型号的飞机。

“彻底惊呆了!”他至今仍心有余悸。“有拳头那么厚的飞行手册,一天要压缩成一张A4纸!”

在期末考试的陈述环节,学校请来了所有教过他们的老师当评委。“你在上面说计划,下面的老师像吹毛求疵一样问你。这个表达好像不太对。这似乎有点问题。你的手臂应该抬起来更好地示范……”

把所有人推到前台!罗海林回忆道,“这不仅仅是锻炼你的表达能力,更是让你知道你要承担这个责任,站在前台,就像站在飞机上一样。你得有勇气撑起这一切!”

与生命约定,与青春搏击长空。

记者走访时,正好赶上ARJ 21飞机试飞工程师“飞行时间超过1,000小时”的生日庆典。“个人飞行时间超过100小时”的、、乐亚飞、、尹五位试飞工程师接受了奖励证书,并依次发言。

那时候的他们一点“江湖气”都没有,红润的脸庞,胸前的大红花,让他们看起来就像是刚刚拿到奖状的中学生。

就在两天前,在记者乘坐的公交车上,三十出头的凌宁还在讲述他是如何受到当机械师的父亲的启发而加入这个团队的,他的房间里有六七个飞机模型。

他们给出的“选择进”或“选择留”的理由很简单,“我就是喜欢”。

乐亚飞的很多大学生“转行”去投行做财务工作,只有她怀着对“专业”的敬畏来到了一家飞机公司。她以为自己足够喜欢飞机了,但是当她遇到这些工科男的时候,她发现“她甚至不知道那个没有水平尾翼和垂直尾翼的俄罗斯‘鱼雷’就是传说中的第六代战斗机”。

“试飞员或者试飞工程师一般都没有头发或者很矮。”这与人们通常在影视剧中看到的帅气飞行员形象并不相符。在现场,记者还看到很多试飞员头发很少,甚至脱发。一个很重要的原因就是辐射很大,脱发严重。所以试飞工程师有一个自嘲的比喻“头发越少,飞的水平越高”。

这群年轻人在谈论这个话题的时候并没有太多的“担心”,更多的是开玩笑或者开玩笑。

“我昨天梦见自己秃了。”这是来自赖的。在阎良的试飞现场,他是不能上飞机的试飞工程师之一,另一个是王俊杰。

“你知道为什么威廉王子的头发一年比一年少吗?永远开飞机!”王俊杰说。

趁着这个话题,几个工科男也趁机取笑前线唯一的女试飞工程师乐亚飞。“虽然平时觉得自己头发不多,但有一次理发店老板告诉我,女孩子没有秃顶基因,我就放心了。”

乐亚飞话音未落,男生们就对他破口大骂。“会有的”,“真的有,女人不像男人从头顶开始秃,从正面开始脱”,“别安慰自己了,我见过女人秃的!”

在他们逐渐爱上试飞工程师这个岗位的一年里,几乎每个人的背后都有很多不为人知的辛酸——

一个兄弟出去训练的时候,孩子刚出生。他说出国培训让我错过了孩子的出生,在外地飞让我错过了孩子的成长。

另一个哥哥,有个很好的女朋友,因为和费在一起太久,分手了。

有两个“学龄”的兄弟单身,现在却要继续这种状态。“这不现实,再过一两年我还得回去。在这里找到他们不是耽误了吗?”

这和他们的流亡有很大关系。正如罗海林所说,他在国外培训的时候,中国商飞试飞中心成立,2012年9月从国外回到上海,但国庆节过后,罗海林很快就来到了航空城Xi安阎良。“最后一次出差回上海的时候,我才知道上海大本营大部分人都不知道。”

“外面是跑道。每天在试飞机场听着飞机在天上飞,我们就是试飞工程师。如果我们不在离飞机最近的地方,那还有什么意义?”朱卫东说。

虽然他们也在前线,但和莱的工作不是在天上,而是在地面的监控大厅,那里也需要试飞工程师。他们和设计工程师要通过遥测数据和监控软件实时监控飞机的参数,确保安全完成试飞任务。

事实上,在这34名试飞工程师中,除了11,其余23名都是常驻上海的。当然,这23个人也没闲着,他们正在编写C919飞机的试飞大纲。

他们心里都清楚,无论是在一线指挥舞台的人,还是还在幕后的人,都会因为“第一代”的身份而成为“吃苦先锋”。这是中国商飞试飞中心副主任、安外场试验队副队长谭祥生的一句话。

在中国商飞成立之前,这位有着技术工程背景的中年人在另一家航空企业工作了将近半辈子,才生产出两个型号。他告诉记者,“年轻人在经历之后才知道干模和干试飞的不容易。这是‘付出青春’的问题。”

34个平均年龄只有30岁的年轻人和青春做了一笔“交易”:这边,年轻人飞了3823个小时,那边,ARJ21拿到了13客户的252个确认和意向订单,而C919也拿到了16国内外用户的400个订单。

“与生命约定,与青春搏击长空。”马飞说。

文字综合中国青年报·中青在线报道邱。图片来自中央电视台和中国商飞试飞中心。微信编辑:邱。