我们的手机经常会接收到厂商推送的升级安装包,来修复用户在使用过程中发现的一些问题。手机的bug最多造成用户的使用不便(某韩国品牌除外),而飞机要是在飞行过程中出现问题,就会中断航班的正常运行。飞行员需要返航或备降来确保安全,给航空公司和乘客造成损失。更可怕的是,不少空难就是因为飞机的设计瑕疵而发生的。因此,飞机完成首飞之后,还要经历一系列测试后才能获得航空管理部门颁发的型号许可证(Type Certification, 简称TC),交付给用户载客运行。这些测试中,有的风险很高,目的是测出飞机的极限性能;有的则要选取极端的飞行条件,来验证飞机能否应对各种恶劣环境。 刚刚首飞C919也不例外,她需要一路““打怪升级”,通过重重关卡后,才会与乘客们见面。
今年3月初,空中客车新研发的A350-1000型客机飞赴加拿大伊魁特,在美丽的极光下留下了自己的倩影。A350-1000此行并非专程来欣赏极光,而是为了完成极寒天气下的取证测试。A350-1000在这里接受了室外最低温度达到零下37摄氏度的极端严寒天气考验,测试了飞机的发动机和辅助发电机(APU)在低温中“冻透”之后启动的能力,验证了飞机各个系统在低温中的表现。
在C919之前,我国还自行设计制造了比C919个头小一些的支线客机客机ARJ21。在取证测试过程中,ARJ21去过中国最冷、最热、风最大、湿度最高的地方,但在国内还是找不到寒冷天气如此极端的地区,不得不也飞赴加拿大,来验证飞机的低温性能。未来,C919很有可能将重新走一遍ARJ21的“长征路”,来进行极端环境测试。
(进行极寒测试测ARJ21飞机,温度已经低到“爆表”)
2014年11月10日,南航CZ3739航班的一台发动机遭遇飞鸟撞击意外停止工作,客舱内充斥着发动机产生的烟雾,乘客一片恐慌。所幸飞机最后使用另一台正常工作的发动机平安备降广州机场。化解这场危机所依靠的,除了训练有素的南航飞行员外,还有空客A330飞机经过测试验证的单发飞行性能。未来,C919在测试中,除了要验证飞机在半空中有一台发动机不能工作时,继续安全飞行的能力外,还要测试飞机在起飞阶段有发动机停车时的各项指标。一旦危机发生,这些指标将是飞行员有效控制飞机的关键参照,保证乘客们的生命安全。
(CZ3739航班出现故障的发动机)
如果飞机在跑道上加速起飞时遇到紧急意外情况,如果飞机此时的速度还没有超过一个特定的速度(民航界称为决断速度/V1),让飞机紧急“刹车”、中断起飞过程是最好的选择。飞机除了在起落架上安装有刹车系统之外,机翼上的减速板和发动机产生反向推力的装置都能够给飞机减速。在正常情况下,高速落地的飞机首先使用发动机反推和减速板减速,当速度降低一些后再启用刹车。而在中断起飞测试中,偏偏要求飞机不能使用发动机反推和减速板,只依靠刹车系统,让处于满载状态的飞机减速至0。由于飞机刹车时动大部分被刹车片转化成热能,飞机起落架甚至可能在这个过程中起火。只要火势在5分钟内不蔓延到整个机身,飞机就可以通过测试。这个时间是机场消防部门赶到起火飞机位置的最小时间。
(进行极限刹车测试的波音787-9飞机,起落架轮子内部已经因为高温而变成橙色,消防人员也已经就位防备火情)
除了以上详细介绍的这些测试,飞机还要进行鸟撞、雷击、溅水、失速等等测试科目。和C919同级别的空客A320客机,从首飞到取得型号许可证,花费了一年左右的时间,进行了530次飞行。由于我国之前缺乏测试民用客机的体系和经验,支线客机ARJ21完成取证测试飞行耗费了足足6年,成为世界上取证试飞时间最长的飞机。有了ARJ21的取证经验,C919应该不会花费如此长的时间。
C919取得中国民航局(CAAC)颁发的型号许可证后,就可以在国内销售,执行国内航线了。但要打入国际市场、获得国际认可,还要获得美国联邦航空局(FAA)等国际适航界权威的型号合格证。如果在取得每个适航证时都要将所有的测试科目重复一遍,显然没有必要,也会造成不小的消耗。在ARJ21飞机取证过程中,中国民航局协调FAA进行了“影子审查”工作。当FAA派出的观察员认定ARJ21飞机在中方测试中表现合格,中方进行测试的能力也符合美方要求后,ARJ21完成中国民航局的适航审定后,就可以同时获得FAA和CAAC两家机构的适航证。C919应该也会遵循同样的方式取得国际市场的准入门槛。未来,如果中国能和美国及更多国家建立大型喷气式客机的适航双边关系,中国民航局颁发的适航证将可以直接作为新飞机进入国际市场的“准生证”,无需再进行影子审查工作,中国大飞机的天空也会更加宽广。
(进行高温环境测试的ARJ21飞机,环境地表温度已经超过50摄氏度)
在取得TC后、新飞机的载客的第一次飞行时,乘客一般是航空公司、飞机制造商的高管和飞机的核心设计人员,是真真正正的“让领导先飞”。取得TC过程中的所有测试,就是为了让他们能够安心的将性能出色、安全靠谱的国产大飞机交给大家乘坐。