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运12F飞机赴加拿大自然结冰适航验证试验纪实
送交者: 古宇庙 2017年03月18日09:49:15 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

运12F与蒙特利尔的冰雪奇缘

——运12F飞机赴加拿大自然结冰适航验证试验纪实


准备起飞的运12F飞机。


本报通讯员  张扬

2017年春节前夕,当祖国人民还沉浸在新春佳节的喜庆中时,在冰城哈尔滨有这样一群人,为了心中的梦想,开启了远赴加拿大蒙特利尔的万里征程。

他们就是中航工业哈飞运12F飞机的科研试飞团队。在39天的拼搏战斗里,他们利用2月份加拿大五大湖地区特有的气象条件,开展了运12F飞机自然结冰适航验证试验,不仅获取的飞行数据得到了局方认可,更演绎了一段与蒙特利尔的冰雪奇缘。

在蓝天上跨年守岁

蒙特利尔在几个气候区的交界处,天气变化多样,冬季年均降雪量2.14米,具有得天独厚的自然结冰条件。但该气象条件多在2月份出现,为了能赶上这特有的天气条件,中航工业哈飞决定让机组在春节前启程转场。

1月26日,农历十二月廿九凌晨1时30分,运12F飞机从哈飞机场起飞,经太平国际机场、南萨哈林斯克、勘察加彼得巴甫洛夫斯克等9站,历时7天,飞行33小时、近12000千米,于2月1日抵达蒙特利尔。队员们在蓝天上跨年守岁,在异国度过了一个特别的除夕之夜,虽没有家人的陪伴,但机组成员毫无怨言。

机务孙龙自豪地告诉记者:“飞机在空中的飞行高度均在海拔4000米以上,高空最低温度达到了零下40摄氏度以上,飞机经受住了高海拔、高寒及功能可靠性的多重考验。”机长赵凤德回忆说:“在最寒冷的季节,向最北方飞行,飞最高的航行高度,我们和运12F飞机共同创造了不一样的旅程,异国的天空将留下我们奋斗的足迹。” 

飞机转场后,地面工作人员开始准备试验设备、材料和行装,大年初七,第二批队员踏上征程。当地时间2月5日下午1时,队员们到达加拿大蒙特利尔机场。在宾馆与首批队员会合后,运12F总设计师李先哲立刻组织召开了首次试飞工作会,与合作方加拿大CII公司商量试飞计划和具体工作。

北京和蒙特利尔的时差恰好是13个小时,当地时间下午6时30分,是北京时间早上7时30分,虽然大家都很疲惫,但只休息了2个小时就睡不着了。在蒙特利尔的第一夜,很多人都在毫无睡意中度过。一夜的失眠让大家特别想来碗热乎乎的豆浆,可是走进餐厅,冰凉的果汁、牛奶、鸡蛋、面包等西式早餐让大家内心的小希望破灭了。匆匆结束了早餐,队员们便赶往机场工作。

第一次结冰试飞圆满完成

自然结冰适航验证飞行试验需要观察和测试的项目远比普通的飞行试验多,对测试的要求也较高。机身外部摄像、气象探测、机舱记录、显示等设备都需要准备。试飞队员兵分四路,各自进入工作状态。

蒙特利尔降雪的日子比较多,几乎每天都会下雪,队员们也渐渐习惯了当地的作息时间和饮食习惯,无论是队员还是飞机的状态都越来越好。在李先哲的带领下,各项试验准备工作高效推进。

2月9日,双方飞行员进行了自然结冰飞行前的培训和检查飞行,对机上数据、视频、气象探测等各类测试设备和飞机相关系统进行了检查。“万事俱备,只欠东风”,只要结冰气象条件符合要求,便可立即进行自然结冰适航试飞试验。

根据气象专家预测,12日蒙特利尔南部可能出现结冰气象,半个月的等待,队员们深知机会难得。一大早,大家纷纷起来准备。试飞工作会上,气象专家再次预测了准确的结冰气象时间和空域。上午11时45分,飞机地面开车。12时,飞机进行首次结冰试飞。

“飞机高度2800英尺,结冰探测器报警,准备进入结冰云。”

随着不断的爬升,飞机逐渐深入云层,高度4400英尺时,飞机有飞出云层的迹象。试飞员迅速下降高度至4000英尺,保持高度,让飞机持续结冰。

地面工作人员随时监控各系统功能和CCP结冰条件下的工作情况。经过近50分钟的飞行,飞机靠近机翼外侧的冰层厚度最厚处达到了0.5英寸(约1.27厘米),各项系统的基本功能检查顺利完成,第一次结冰试飞圆满完成。

自然结冰试飞遇阻暂停

2月13日,气象显示下雪厚度已超过30厘米,结冰气象条件会在机场上空不远处出现。听到这个消息,队员们立刻出发赶往机场。一切准备就绪,飞机起飞,前往结冰区。这是首次进行有结冰厚度要求的机动试飞,按照试飞规划从易到难的原则,本次飞行虽然相对简单,但大家仍不免多少有些紧张,三三两两地走出机库,向天空眺望。飞机返回着陆时,大家看到机翼翼尖、螺旋桨桨帽、前面雷达罩、下面天线等多处没有防冰措施的部位仍有残留的结冰,摄像人员马上跑过去拍照、录像,记录下这宝贵的资料。

机组人员刚走下飞机,大家就围拢过来。“空速指示正常,起落架和襟翼收放正常,与预计的一致,非常不错。”赵凤德描述着试飞情况,突然话锋一转:“但是,副翼角补偿处有结冰,如果后续进行更大结冰强度试验,可能会出现副翼卡滞。”大家的心一紧。设计人员对数据分析后,认为角补偿的结冰量可能会存在安全隐患。李先哲顶着巨大的压力宣布:“自然结冰试飞暂停。”现场气氛瞬间跌到了冰点。

既然问题来了,就要勇敢面对。大家纷纷出谋划策,角补偿电加温方案、副翼和补偿间隙扩大方案、加装挡冰遮蔽物……窗外又飘起了雪花,宾馆里灯火通明。第二天,团队与CII公司讨论解决方案,双方在采用遮蔽物和电加温方案中产生了很大分歧。最后,李先哲一锤定音,遮蔽物是最简便有效的设计方法,电加温设计时间过长,决定优先采用气动专家王洪伟提出的遮蔽物方案。

方案确定了,大家再次分析试验数据,确定遮蔽物的具体形状、尺寸和结构,并联系国内提供技术支援。在哈飞科研团队的全力配合下,不到12个小时,遮蔽物详细设计图就传到了试验现场。大家为遮蔽物起了个很形象的名字——“挡冰条”。试飞团队迅速联系蒙特利尔麦吉尔大学进行3D打印,开始挡冰条加工。

2月16日一大早,挡冰条送到机库,由设计人员指导、工艺人员划线、机务人员打孔,进行再加工。17日,天气条件适合干空气飞行,美国联邦航空管理局(FAA)适航审查组运12F飞机主管和自然结冰项目主管来到现场目击试飞试验。飞机分别对加装挡冰条前后的操纵数据进行了各1个小时的机动飞行和检查。赵凤德说:“从飞机操纵上看,加装挡冰条前后飞机的气动特性没有任何变化。”外籍飞行员也进行了体验飞行,同意赵凤德的看法,还补充说:“失速特性表现特别好。”试飞团队对飞行数据进行了认真研究,加装前后所需的操纵力与舵面偏度变化都极小。18日,FAA试飞员和试飞工程师对加装挡冰条的气动特性进行了检查,认可了挡冰条设计。暂停了5天的试验,终于回到正轨上。

“中国制造”经受住了考验

天气对试飞团队格外眷顾,2月19日,蒙特利尔结冰气象频繁出现,飞机先后进行了进场构型未防护部位待机冰结冰厚度0.5英寸的机动试验,待机构型未防护部位待机冰结冰厚度2英寸的机动试飞。讲评会上,确认了副翼角补偿前缘没有出现任何结冰,挡冰条不负众望,试验成功了。喜悦、兴奋、骄傲、幸福、感动,各种情绪交织涌动在每一个试飞队员的心中。

试飞团队与中国民航局、FAA协商,决定在试飞大纲中增加结冰条件下平飞速度扩展试飞科目。22日早上,在距离机场300海里处出现了结冰云。凌晨5时,团队出发前往机场。5时30分,飞机腾空而起。经过5个小时的飞行,顺利完成了平飞速度的扩展工作,将平飞速度从125节一个点,扩展到从125节至155节的整个速度范围内,并且获得了中国民航局和FAA的初步认可。运12F飞机自然结冰试飞试验提前完成了适航大纲规定的全部试飞科目。 

3月5日,试飞队员坐上国航班机返回阔别多日的祖国,结束了这次异国他乡的适航试验之旅。心中有激动、有兴奋,但更多的还是满载而归的喜悦。

回国后,从中国民航局传来消息,确认了运12F飞机在加拿大自然结冰适航验证试验中飞行时的大气环境条件满足CCAR25部附录C的相关要求,飞行数据合格有效,试验圆满成功。运12F飞机再次以优异的性能,向世人展示了“中国制造”的优秀与卓越。


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