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空客A321XLR飞机首飞前工作人员在忙什么?
来源:《中国民航报》2022-06-22 14:03:00

当地时间6月15日11时5分,空客公司首架超远程型空客A321XLR飞机从德国汉堡芬肯维尔德机场起飞,进行了约4小时35分钟的试飞后,成功完成首飞任务。这架超远程型空客A321XLR 飞机是空客A320neo飞机家族的一员,是空客公司为了满足市场对单通道飞机更远航程和更大业载需求而研发的下一代机型。这架空客A321XLR飞机首次离地飞行前,都做了哪些准备工作呢?

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虚拟飞行测试

虚拟首飞(VFF)的总体目标是扫清有关飞机新系统、飞行控制系统和机组人员的各种障碍,以便开始飞行测试。空客A321XLR飞机的研发主要围绕位于法国图卢兹的专用研发模拟机和同地协作航电设备测试实验室展开。

与靠液压千斤顶移动的全动飞行模拟机不同的是,研发模拟机被固定在地面上。除了配备真实操纵和显示系统,其背后还有专用工作站,拥有与飞行测试工程师用于监控飞行和调整测试参数相同的显示器与用户界面。

研发模拟机的入口旁是一间大型虚拟飞行测试实验室,其中包括很多真实的航电模块,这些模块与目前安装在3架空客A321XLR测试飞机航电设备舱中的模块相同。此外,这些模块可以直接连接到模拟机上,由试飞员进行虚拟飞行和评估,飞行测试工程师负责监控。

将实验室中的航电设备与模拟机直接相连能够使试飞员在特定条件下(如在平飘或高速飞行期间)验证空客A321XLR飞机改进后的飞行控制系统,并能够对飞机正常飞行中常见的外部干扰处理方法进行评估和调整。

空客公司实验室和飞行测试综合产品团队负责人Vincent Claudel表示:“始于今年3月的虚拟飞行测试活动将在虚拟首飞(VFF)‘彩排’后告终。在本次演练中,飞行机组所有人员,包括已确定参加首飞的试飞员、试飞工程师和飞行测试工程师,将在模拟机上把随后要在真实飞机上执行的流程从头到尾排练一遍。”

虚拟首飞期间的“彩排”流程包括电气和发动机通电、滑出、起飞、爬升,直到降落、滑回和断电等。实际上,所有流程与真实飞行流程完全相同,顺序也一模一样。
飞行控制系统功能集成测试

为了验证飞行控制计算机,以便随后将其与主模拟机进行集成,航电专家首先会在实验室里利用控制与制导集成工作台(CGIB)完成对航电模块的测试和调整。

在图卢兹,空客公司配备了数个控制与制导集成工作台(CGIB),航电专家可以利用其完成对空客A321XLR飞机飞行控制计算机的测试和调整。

Vincent指出:“在将航电模块连接到模拟机前,我们需要对其进行集成操作测试,以便在系统层面予以验证,确保其所控制的飞行控制系统具有良好的性能。”

该模拟机还可直接与飞机的物理硬件(如试验台上的液压驱动控制面)相连并进行控制。由于空客A321XLR衍生自空客A321neo飞机,只需提供一个相当于飞机尾部(特别是垂直尾翼)的物理试验台即可。这是为了方便对全新电子方向舵(eRudder)架构进行地面测试,该架构正逐步应用到空客A320系列飞机的其他成员中。

地面系统集成和测试

Vincent表示:“为做好空客A321XLR飞机首飞准备而进行的大多数测试,如飞行控制测试和自动驾驶仪测试,均由图卢兹的工程师和飞行测试人员在模拟机与航电工作台上完成。然而,其他测试活动已经在各个空客厂区陆续开展了一年有余,以使与特定ATA规范中各章节有关的其他系统均符合要求。”

为此,法国图卢兹、德国汉堡和不来梅以及英国菲尔顿的跨国研发团队合作开展了空客A321XLR飞机测试和系统集成工作。

在英国菲尔顿,两个大型试验台被称为“零号起落架(Landing Gear Ze?ro)”,用于验证空客A321XLR飞机升级后的起落架、轮胎和刹车(ATA第32章)。除此之外,菲尔顿还有一个燃料集成试验台,用于测试空客A321XLR飞机的新型燃料和惰化系统(ATA第28章),特别是对全新优化后的后部中央油箱进行验证。

“同时,我们在德国不来梅配备了高升力系统工作台,用于验证空客A321XLR飞机独有的全新内侧单缝襟翼构型。在汉堡,我们拥有空调系统工作台(ATA第21章),以及饮用水和污水系统工作台(ATA第38章)。此外,在汉堡还配备了环境舱,用于提升高巡航高度的长途飞行期间客舱和驾驶舱的舒适度”。

航前准备工作

3架超远程型空客A321XLR测试飞机的制造和设备安装收尾工作在位于德国汉堡的总装线进行。此次移交给飞行测试团队的是生产序列号(MSN)为11000的空客A321XLR飞机。

此次首飞的主要任务是对飞机的飞行操纵系统、发动机以及包括高速和低速状态下的飞行包线保护在内的主要系统进行测试。通过这些试飞项目,一方面初步检查空客A321XLR飞机的飞行品质;另一方面,技术人员可以得到相关数据,以便检验地面仿真模型的正确性和可信度。

首飞前,5名机组人员召开了准备会议,对首飞大纲和任务单进行了确认。之后,他们围绕空客A321XLR飞机一周,对机体如发动机等进行了检查。

随着飞机缓缓在跑道上加速,空客A321XLR飞机飞上了天空。通过伴飞飞机的视频记录,空客A321XLR飞机在不同高度与速度状态下进行了多项测试。

引擎声由远及近,飞机平稳降落;缓缓通过水门,现场人员掌声雷动。至此,空客A321XLR飞机完成了由设想到图纸、图纸变实物、实物能飞行的跨越,是其由静止到运动的转折点。

首飞完成后,所有空客厂区的地面实验室测试以及图卢兹的模拟机测试仍将持续。同时,他们还将对接下来一整年的飞行测试活动、取证科目和其他活动提供支持。

据悉,超远程型空客A321XLR飞机能够实现超远程飞行,最高可达4700海里(约合8700公里)。与上一代竞争机型相比,其单座燃油消耗减少30%,氮氧化物和噪声也均有显著降低。

截至今年5月底,空客A320neo系列飞机已获得来自全球130多家客户的超过8000架订单,其中包括超过20家客户的500多架空客A321XLR飞机订单。(中国民航网 张人尹)

责任编辑:sunwenjin 000
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