试飞团队的组成和主要要做的工作是什么?

 
  问:试飞团队的组成和主要要做的工作是什么?
  
    Q1:试飞队伍
  答:C919型飞机试飞团队包括试飞员、试飞工程师。
  C919飞机试飞团队的主要职责包括:(1) 参与制定C919型飞机需进行审定试飞的审定计划、试飞大纲,进行审定试飞管理决策; (2)负责C919型飞机审定飞行试验的具体实施; (3)对C919型飞机审定试飞的整个过程进行风险管理。
  早在2011年初,上海审定中心组建成立中国首支专业从事民机适航审定的试飞团队,在ARJ21-700飞机的审定试飞中先后拿下失速速度、大侧风、自然结冰、模拟冰型、振动以及抖振边界、最大刹车能量等多个国际公认的高风险试飞科目,填补了多项国内适航审定试飞空白,为中国民机的发展与空中飞行安全奠定了坚实基础。
  在C919审定试飞中,除上海审定中心试飞团队之外,为保障审定试飞工作按计划完成,中国民航适航审定中心集中系统最强的力量,投入到国产大飞机的适航审定试飞工作中,在关键阶段、关键时期、解决关键问题。
  试飞方面,主要开展的局方试飞活动包括:(1)重复试飞,对申请人已完成的表明符合性试飞的正确性和准确性进行核查;(2)并行试飞,在申请人没有开展相关试飞科目的情况下,充分考虑高难度、高风险、环境影响等因素(比如自然结冰、VMU等),局方试飞员通过登机试飞判断飞机的性能、操纵品质和系统工作情况,确定飞机与适用规章的符合性;(3)审定试飞的安全评估和试飞风险评估,确保审定试飞的安全、高效、有序开展。
  审查组批准了202份审定试飞大纲,包含494个表明符合性试飞科目。针对上述表明符合性试飞科目,试飞专业组和各专业专题组按照试飞科目的新颖性、临界性、主观判断性、关键性、数据客观性和典型性等原则,同时结合商飞的适航取证经验和试飞科目的风险等级,选取了其中276个科目开展审定试飞。其中,并行试飞188个科目,提高了并行试飞比例,提升了试飞效率。
  
  Q2:从2017年开始,C919飞机在阎良、东营等多地进行了试飞。从飞机首飞到今天,历时5年,C919飞机为什么要进行这么多的试飞,试飞速度如何?
  答:从2017年到2022年,C919飞机7架试验机在陕西阎良、江西南昌、山东东营等地进行了性能、操纵品质、稳定性、各系统工作特性相关的不同科目的研发和验证试飞工作。
  从适航取证的角度,通常将试飞分为申请人研发试飞、申请人表明符合性试飞和局方审定试飞。C919飞机采用全权限电传飞控系统,高集成、高综合的复杂航电系统,属于具备国际竞争力设计特征的新一代民用航空飞机,在飞机设计方案、设计构型确定和研制迭代上具有较高的设计难度和较多的研制工作。为此,C919飞机进行了较多的研发试飞工作。
  在C919飞机试飞过程中,局方试飞员充分发挥吃苦耐劳、敢打敢拼的精神,不断提高试飞效率。2020年11月27日颁发首个型号检查核准书(TIA),2021年1月28日就进行首次局方审定试飞,至2022年8月,总共19个月的时间,完成了所有审定试飞工作。尤其是最后10个月,完成了90%的审定试飞任务,创造了“中国速度”。
  
  Q3:在所有的审定试飞工作中,审查方试飞专业主要进行了哪些试飞科目?是否包括一些“极限”的试飞科目?另外,目前的部分国内舆论中,对于C919飞机这样一款新的民用客机,对于其安全性还是持有一定怀疑态度的,是否可以说经过审定试飞,飞机就是安全的呢?
  答:截至2022年8月31日,C919型飞机7架试验机共累计飞行2458架次、6736小时。其中,包括功能可靠性试飞在内,共计进行了局方试飞387架次、908个小时,按照各专业、各系统所确定的飞行试验大纲对C919飞机性能、操纵品质、各系统正常和非正常工作条件,诸如自然结冰、雨天、高温、高湿、大侧风等不同环境和气象条件下对C919飞机进行了全面深入的试飞和验证,以验证飞机能够满足适航标准设定的定量的、明确的安全指标,也就是证明C919飞机能够满足规章要求的最低安全标准。
  既然说全面深入的试飞,这其中当然也包括一些“极限”条件,或者说极端条件下的验证,主要体现在两方面:
  一是适航标准要求考虑航空产品在预期运行环境中极端情况下的安全性。这种极端情况,一方面是航空产品自身的极限状态,例如最大的飞行高度、最大或者最小的飞行速度、最前重心、最后重心等;也就是我们所说的飞行包线。飞行包线是个限制,飞机也只能在飞行包线内使用,以确保旅客安全。但这些包线不是一开始就有的,是在飞行设计和审定阶段逐步拓展的。试飞工作就是进行这些包线的拓展和验证工作,我们审定试飞中绝大部分对于飞机本体的验证试飞就是在边界条件,或者说“极限”条件下进行的。
  比如,最小离地速度(VMU)就是一个典型的、在极限条件下进行的、针对飞机本体性能的验证试飞科目。最小离地速度是指飞机不同起飞条件下能够安全离地并继续起飞而不出现危险特性的最小速度。因为试验目的是验证飞机的最小安全离地速度,飞机需要以大俯仰姿态离地,对应C919这样的飞机就是需要以飞机擦地姿态离地,具有很高的试验风险。
  由于VMU试验以飞机擦地姿态为目的,因此在飞行员操纵和发动机的共同作用下飞机会迅速抬头,甚至控制不好,飞机在离地后姿态仍然会继续增大,稍不注意甚至会进入失速状态,因此对飞行员的机敏和姿态控制提出了极高的挑战。
  此外在单发失效的情况,也就是飞机能量最小的起飞状态。飞机加速慢、发动机力矩小,因此飞机在地面的时间会较长,因此对于飞机的姿态控制难度会减小;但是由于能量减小,也会产生飞机加速慢、尾部触地时间长,起飞后爬升极慢,叠加气流、地面效应等因素,使飞机进入危险状态的概率大大增加。
  针对上述技术难点,审查方和申请人通过总结和研究,对试飞风险进行细腻有效的管控,如正驾驶垫高座椅增加观察视界,同时副驾驶监控除飞机俯仰外的其他关键参数等,最终完成了C919飞机最小离地试飞。
  另一方面是航空产品的外部环境的极限状态,例如高温试验气温高达43℃;高温高湿试验气温达到38.5℃、湿度21g/kg(50%相对湿度);高寒试验地面气温-39.7℃、空中-67℃;侧风试验阵风速度达到过35节(相当于八级大风),此外还包括遭遇闪电、遭遇8磅鸟类撞击、外界的高强辐射磁场(峰值最高3000v/m)的影响等。适航标准要求航空产品能够在这些预期的运行条件下保证安全,这其中最具代表性的就是自然结冰试飞。
  C919飞机自然结冰试飞是继A350、MC21后,全球第三款按照最新的中国适航规章,美国适航规章121修正案要求完成自然结冰试飞的机型;是首次完全由中国机组,驾驶着中国人设计的大飞机,按照中国人预测的结冰条件,在中国的领空内,完成的满足全球标准的自然结冰试飞,创造了自然结冰试飞中国速度。自然结冰试飞的成功完成,代表着我们掌握了结冰气象参数预测技术,及试验试飞、分析方法。
  
  Q4:C919飞机是上海审定中心试飞队伍全面进行试飞审查的第二款机型,C919飞机审定试飞与ARJ21-700飞机比较有哪些进步和变化?
  答:对比ARJ21-700飞机,随着申请人试飞能力和适航符合性验证能力的提升,同时在审定试飞管理前后的机制创新(如编制了《C919飞机审定试飞管理程序》,对申请试飞前后的制造符合性检查、文件管理和试飞任务实施等程序进行了优化),完善了审定试飞机制,提高了审定试飞效率,总结C919飞机跟ARJ21-700飞机在审定试飞上的进步变化,主要有以下几点:
  一是审定试飞的时间更短。ARJ21-700飞机的审定试飞时间是从2012年2月到2014年12月,历时35个月;而C919试飞的时间是从2021年1月到2022年8月,总共是19个月。特别需要说明的是,从去年11月到今年8月,短短的10个月里,我们试飞专业组完成了C919飞机大约90%的审定试飞任务,创造了“中国速度”。
  二是选取比例减少。在ARJ21方面,由于是中国商飞作为申请人的首个运输类飞机项目,作为新的申请人和新的飞机, CAAC选取85%(285个表明试飞科目中选取了245个作为审定试飞科目)的表明符合性试飞科目进行了审定试飞;而在C919飞机方面,这一比例是55.9%(494个表明符合性试飞科目中选取了276个审定试飞科目)。在C919飞机审定试飞科目选取上,主要把握临界点、关键点和需要进行主观判断的飞行试验科目进行审查,这表明了审查组在审定试飞科目选取的把握上更加精准、科学;也体现了审查组对中国商飞和航空工业等单位的能力充满信心。
  三是并行试飞科目比例明显增加。在C919飞机所选取的276个审定试飞科目中,并行试飞科目比例高达68%,与之对比的是ARJ21-700飞机审定试飞中并行试飞科目比例为31%,其中大部分为自然结冰、VMU、VMCG、VMCA等高风险试飞科目。在节省申请人试飞资源、促进型号取证进度的同时,牢把关键试飞科目和临界状态的审查关,充分展现了中国民航的责任担当。