ARJ21采用国际最新安全标准 曾遭国外多重封锁

2015-11-30 07:45:00 环球时报 刘昆

　　【环球航空报道】11月29日，中国自行研制的ARJ21喷气式支线飞机从上海飞往成都，正式交付成都航空公司，这标志着国产民机商业航空时代的来临，更代表着中国走完了喷气式客机从设计、试制、试验、试飞、取证到生产、交付的全过程。近年国外几次重大航空事故，让部分国人对民航运输的安全性产生疑虑，在ARJ21交付使用之际，民众最关注的莫过于“中国新客机的安全性到底如何？”

　　客机的安全标准怎么来？

　　ARJ21客机是严格按照CCAR25-R3最新适航标准进行设计、具有自主知识产权的中短程涡扇支线客机，设有78-90个座位，主要满足从中心城市向周边中小城市辐射型航线的使用要求。它于2002年4月批准立项，2008年11月28日在上海成功首飞。经过漫长的适航取证工作后，2014年12月30日，中国民用航空局颁发了ARJ21的型号合格证。

　　要讨论ARJ21客机的安全性，就必须提到一个特殊的数字——10-9。上海飞机设计研究院院长郭博智说，10-9是ARJ21采用的安全性标准，也是国际航空器适航审定的标准，代表飞机在每飞行1小时内因系统发生故障造成飞机灾难性事件的平均概率是10-9，意味为“极不可能”。他介绍说：“对飞机设计师来说，10-9是设计出来的;对负责航空器适航审定的局方来说，10-9是验证出来的;而对公众来说，10-9是选择航空出行的安全保障。”

　　假如一个人每周一次往返于北京和上海之间，军机的安全性设计标准是20年发生一次机毁人亡的事故;商用飞机的安全性适航标准则是2000年发生一次机毁人亡事故;而目前商用飞机技术水平实际能达到的是6000年发生一次机毁人亡事故。之所以选择以10-9作为标准，因为这是公众、飞机制造商与航空运营商都能接受的行业安全水平，是飞机安全性与经济性的最佳平衡点。中国商飞公司副总经理赵越让解释说：“根据适航条款的标准，若高于10-9会造成飞机研制成本过于昂贵，导致公众坐不起飞机。而低于这个标准则意味着在祖孙三代人中，必然有一个人会遭遇空难，这也是公众无法接受的。”

　　ARJ接受住国际最严苛检验

　　就在不久前的11月11日，同样起步于本世纪初的日本MRJ支线客机才刚实现首飞。相比MRJ的“步履蹒跚”，ARJ从立项到首飞用的时间并不长。然而一款新客机要投入市场运行，必须获得民航管理部门颁发的适航证，以证明飞机完全满足安全飞行的要求。ARJ21按照最新适航标准进行审定，安全性等方面接受了严苛的考验，并全程接受美国联邦航空管理局的“影子审查”。相比之下，广泛使用的空客A320客机用的是上世纪90年代的适航标准。国内还没有哪一架飞机是按照这样严格的适航标准进行设计与验证，因此ARJ21的安全性标准比其他飞机都要高。在6年的时间中，ARJ21经历了各种极限飞行测试，以证明它在极端环境下的安全性。

　　例如轮胎是维系飞机安全的重要部件，飞机爆胎、轮胎脱层与轮胎破损是每年发生最多的不安全事件类型。2014年5月20日，ARJ21按照最新修订的适航标准，成功进行飞机主起落架舱内轮胎爆破试验，这在国际上也属首次。试验人员在飞机轮胎表面制造出模拟轮胎破损的痕迹，然后在主起落架舱内引爆破损轮胎，验证安装在主起落架舱内的关键设备是否能够承受轮胎爆破所释放的能量冲击。ARJ21副总设计师赵克良介绍说：“此次试验采用国际最严格的‘X’型爆破方式，轮胎爆破瞬间仅为11毫秒，释放的能量却相当于在主起落架舱内引爆2颗手雷。由于ARJ21部分系统的管路与设备都集中在主起落架舱内，一旦出现损伤，就会导致飞机丧失一系列重要功能，所以此项试验是直接关系航空器运营安全的重要试验。”

　　为验证ARJ21在极端自然条件下仍具备安全飞行与运营的能力，它还进行了一系列艰难和充满风险的试飞，其中最为苛刻的是自然结冰试验。客机穿越结冰云层时，积聚在表面的冰层将严重影响客机的飞机性能，曾引发多起严重事故。根据适航法则的要求，ARJ21必须在真实的自然环境下进行结冰验证，但经历4年的寻找，都未能在国内捕捉到这样的气象条件。为坚持国际安全标准，ARJ21于2014年专门远赴北美，进行自然结冰试飞并取得成功。

　　在ARJ21项目研制的过程中，随着航空技术的飞速发展，商用飞机变得越来越复杂，飞机的安全性标准也在持续提高。美国联邦航空局计划到2025年将飞机事故的死亡人数减少到现在的一半，中国民用航空局也制定了类似的目标，重要的途径就是不断提高适航规章的要求来提升航空安全，例如要求飞机安装风切变探测系统、防撞系统以及近地告警系统等。中国商飞适航管理部高级顾问鲍盼麒介绍说：“20年前不会有这些条款，它们的出现在提升安全性的同时，抬高了进入商用航空领域的门槛，无疑也对ARJ21的研制提出挑战。”

　　中国商飞支线项目部部长谢灿军介绍说，“我们用6年的时间来验证ARJ21是否达到了10-9，验证我们是否破解了这个‘民机安全性密码’。虽然过程艰难，但最终得到局方的确认，获得代表着市场准入的适航证。10-9就是我们民机人对公众生命安全保证的工程阐释。”

　　中国民机发展仍有诸多不足

　　对于中国民机产业而言，ARJ21是开路先锋，它在设计研制、适航取证、投放市场都将为国产干线客机C919打下坚实基础。ARJ21项目总指挥罗荣怀曾形容说：“无论是探索商用飞机完整的研制经验，还是打造中国具有与欧美航空强国同等水平的商用飞机适航审定能力，所有这一切的改变，都从ARJ21飞机开始。”

　　在ARJ21之前，中国并没有专业的民机试飞机构，也缺乏成熟的民机试飞组织模式与管理模式，所有的经验都来自于军机试飞。但事实证明，军机试飞与商用飞机的试飞截然不同。中国商飞支线项目部杨艳红回忆说，“最初规划用36个月时间，1200多架次来完成试飞取证，但到2014年获得适航证的时候，ARJ21已飞了2942架次，5258飞行小时，花了6年的时间，远远超出我们最初的规划，这说明我们对技术成熟度把握得并不好。”她表示，“当时别说掌握民机试飞规律，就连很多试飞科目间的内在关系和逻辑顺序都需要我们自己去摸索，没有可以借鉴的经验，而国外对于这些技术实质上也是封锁的。”

　　事实上，按照适航条款的要求来验证一架飞机是异常艰难的，挑战不仅仅来自这些试飞技术、验证方法与审定程序。中国目前还没有用于模拟极端气象条件的大型试验室，而在欧美国家，不仅有麦金勒气候实验室，能产生各种气候环境，可以在从-76.1℃到76.7℃等各种极端条件下进行系统试验。此外，一些小型而专业化的技术公司也普遍服务于西方航空巨头。

　　这种差距导致一组令人印象深刻的数字：发动机进气道溅水试验，波音公司用4个小时完成试验，ARJ21用了9天的时间;自然结冰试飞，巴西ERJ190客机仅用7天，波音777用了17个月，ARJ21用了4年;获得型号核准书，波音787飞机用4个月，ARJ21用了4年。

　　据巴西航空工业公司预测，截至2034年，中国将交付1020架70-130座级别的支线喷气式客机。目前支线飞机的制造主要由巴西航空工业公司和加拿大庞巴迪公司垄断。尽管中国、日本与俄罗斯都在加紧发展支线客机，但它们的订单主要来自本土及盟国，相互之间抢占对方本土市场的可能性微乎其微，国际市场的竞争只能放眼于欧美、中东、亚太等地区。