試飛是個(gè)靠天吃飯的行當(dāng)

在民用飛機(jī)型號(hào)研制的過(guò)程中，試飛是不可或缺的重要一環(huán)，往往是一項(xiàng)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的工程。國(guó)產(chǎn)新支線飛機(jī)ARJ21的試飛歷程長(zhǎng)達(dá)六年，幾乎占據(jù)了整個(gè)型號(hào)研制周期的一半時(shí)間。因此，如何提高試飛效率、縮短試飛周期是型號(hào)研制所面臨的一個(gè)關(guān)鍵難題。影響型號(hào)試飛效率和周期的因素有很多，包括構(gòu)型到位、設(shè)計(jì)更改、故障排除等等，但是在諸多影響因素中，有一項(xiàng)最不受人為控制的因素就是氣象和天氣的影響，因此試飛行當(dāng)里有一句老話叫做 “試飛是個(gè)靠天吃飯的行當(dāng)”。

那么氣象到底是如何影響到試飛效率和飛行安全的呢？接下來(lái)我們就帶大家一探究竟！

氣象環(huán)境是飛機(jī)在飛行過(guò)程中最直接的運(yùn)行環(huán)境，是確保飛行安全最重要的保障條件，也是民航航線運(yùn)行期間考慮最多的方面。據(jù)中國(guó)民航局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2017年，天氣原因造成全國(guó)客運(yùn)航班延誤和取消的比例高達(dá)51.28%，由此可以看出天氣對(duì)民航飛行的影響之大、程度之深。

回顧整個(gè)航空史因氣象原因而造成飛行事故的案例比比皆是

1977年3月27日，由于大霧和低能見(jiàn)度，兩架波音747飛機(jī)在西班牙特內(nèi)里費(fèi)島的洛司羅迪歐機(jī)場(chǎng)相撞，造成583人死亡，釀成史上死亡人數(shù)最多的空難；2004年11月21日，由于遭遇結(jié)冰云團(tuán)，一架CRJ200飛機(jī)在包頭機(jī)場(chǎng)失速墜毀，造成55人死亡；2007年7月17日，由于強(qiáng)降雨形成的濕滑跑道，一架空客A320飛機(jī)在圣保羅孔戈尼亞斯機(jī)場(chǎng)降落時(shí)沖出跑道，造成199人死亡；2010年8月24日，由于低于最低能見(jiàn)度標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，一架ERJ190飛機(jī)在伊春市林都機(jī)場(chǎng)進(jìn)近時(shí)墜毀，造成44人死亡。一個(gè)個(gè)案例觸目驚心，最終都指向同一個(gè)原因，那就是惡劣的氣象環(huán)境。民航用血的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)換來(lái)了今天對(duì)氣象條件重要性的認(rèn)識(shí)和嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行飛行的鐵律。

為了更好的了解氣象環(huán)境是如何影響飛行安全的，可以把不同的氣象要素進(jìn)行分類(lèi)和剖析。從天氣現(xiàn)象來(lái)區(qū)分，氣象主要包括風(fēng)、云、雨、雪、霧、霾這六類(lèi)，從對(duì)飛行的影響角度來(lái)區(qū)分，又可以劃分為：側(cè)風(fēng)、雷暴、結(jié)冰、低能見(jiàn)、風(fēng)切變、濕滑跑道等六種情況。接下來(lái)我們就針對(duì)這六種情況進(jìn)行逐個(gè)分析：

側(cè)風(fēng)

對(duì)于平行于跑道方向的風(fēng)，可以通過(guò)調(diào)整起飛著陸的方向輕松化解。但是對(duì)于垂直于跑道的側(cè)風(fēng)，在起飛和著陸過(guò)程中飛行員必須聚精會(huì)神，根據(jù)側(cè)風(fēng)情況持續(xù)調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)和航向，修正飛機(jī)偏離的趨勢(shì)。如果側(cè)風(fēng)過(guò)大或者變化劇烈，超出調(diào)整的能力，可能導(dǎo)致飛機(jī)嚴(yán)重偏離跑道或者側(cè)翻，造成飛行事故。所以說(shuō)，在強(qiáng)烈側(cè)風(fēng)之下起飛和著陸，一直都是最復(fù)雜和危險(xiǎn)的飛行動(dòng)作之一。

雷暴

雷暴是伴有雷擊和閃電的局部對(duì)流性天氣，經(jīng)常出現(xiàn)在云團(tuán)當(dāng)中，能產(chǎn)生各式各樣的危及飛行安全的天氣現(xiàn)象。發(fā)生雷擊時(shí)外部設(shè)備的防護(hù)罩或整形罩被擊穿后，閃電電流進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)部造成設(shè)備和電源的損壞，嚴(yán)重時(shí)，雷擊會(huì)在駕駛艙內(nèi)形成電弧，造成機(jī)組暈厥。閃電引起的磁場(chǎng)還會(huì)對(duì)儀表、通訊，導(dǎo)航及著陸系統(tǒng)造成干擾。因此，雷暴是目前被航空界公認(rèn)嚴(yán)重威脅飛行安全的氣象，飛行中如果遭遇雷暴云團(tuán)，必須進(jìn)行規(guī)避。

結(jié)冰

結(jié)冰就是指飛機(jī)表面一些部位產(chǎn)生冰層聚積的現(xiàn)象。飛機(jī)在云中飛行時(shí)，如果云中含有大量的過(guò)冷卻水滴，就會(huì)在與飛機(jī)碰撞時(shí)在機(jī)體表面結(jié)冰并聚集，較強(qiáng)的結(jié)冰多發(fā)生在云中溫度0℃至－10℃的云層中。飛機(jī)積冰會(huì)改變飛機(jī)氣動(dòng)外形，使其空氣動(dòng)力學(xué)性能惡化，直接影響飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性，甚至引起失速墜毀。機(jī)體表面和發(fā)動(dòng)機(jī)唇口積聚的冰脫落后還會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生損傷。因此，應(yīng)盡量避免進(jìn)入結(jié)冰云層。

低能見(jiàn)

低能見(jiàn)，簡(jiǎn)而言之就是機(jī)組需要更近的距離才能觀察到前方的飛行環(huán)境，也就意味著留給機(jī)組的反應(yīng)時(shí)間縮減了。低能見(jiàn)度一般由霧、霾和低空云引起，它與飛機(jī)的起降有著最直接的關(guān)系，所謂的"機(jī)場(chǎng)關(guān)閉、機(jī)場(chǎng)開(kāi)放，簡(jiǎn)單氣象飛行，復(fù)雜氣象飛行"，指的就是云和能見(jiàn)度的條件。低能見(jiàn)度是飛行活動(dòng)中嚴(yán)重的視程障礙，直接造成目視飛行困難，嚴(yán)重危及飛行安全。

風(fēng)切變

所謂“切變”，是指短距離內(nèi)風(fēng)向、風(fēng)速的突然變化，這是風(fēng)的不連續(xù)性造成的，具有時(shí)間短、尺度小、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，對(duì)飛機(jī)的起飛和著陸有嚴(yán)重影響。最易造成飛行事故的是低空風(fēng)切變。這種風(fēng)切變氣流常從高空急速下沖，像向下傾瀉的巨型水龍頭，當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，先遇強(qiáng)逆風(fēng)，后遇猛烈的下沉氣流，隨后又是強(qiáng)順風(fēng)，飛機(jī)就像狂風(fēng)中的樹(shù)葉被拋上拋下而失去控制，極易發(fā)生嚴(yán)重的墜落事件。

濕滑跑道

飛機(jī)滑行時(shí)，需要依靠輪胎與跑道之間的摩擦力來(lái)調(diào)整方向或者減速。跑道上積水或者積雪后形成濕滑跑道，摩擦系數(shù)大幅降低，直接導(dǎo)致飛機(jī)剎停距離增加。摩擦系數(shù)的變化，還會(huì)導(dǎo)致飛行員難以把控剎車(chē)的力度，剎車(chē)過(guò)猛可能引起機(jī)輪打滑，方向控制難度增大，甚至造成飛機(jī)沖出跑道，造成機(jī)體損壞和人員傷亡。因此適航規(guī)章對(duì)濕滑跑道的放開(kāi)有著嚴(yán)格的要求。

從試飛的角度考慮，對(duì)氣象條件的要求通常要比民航運(yùn)行更為嚴(yán)苛。

一方面是因?yàn)樵囷w本身就是一種高風(fēng)險(xiǎn)的飛行，除了試飛機(jī)的成熟度不夠以外，飛行的機(jī)動(dòng)往往都是在飛機(jī)的包線邊界進(jìn)行，考慮風(fēng)險(xiǎn)源不允許疊加的原則，試飛往往需要比航線運(yùn)行更加寬松和安全的氣象環(huán)境。

另一方面，試飛機(jī)的包線擴(kuò)展是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，氣象條件的放開(kāi)也需要特定氣象的試飛科目完成之后才可以逐步打開(kāi)，然而特定氣象試飛科目需要通過(guò)嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和精心的策劃才可實(shí)施，不是冒然就能執(zhí)行的。

第三方面，試飛機(jī)的構(gòu)型完整性也會(huì)對(duì)氣象條件提出苛刻的要求，比如氣象雷達(dá)是否安裝到位會(huì)影響對(duì)雷暴天氣的探測(cè)能力，儀表著陸系統(tǒng)的驗(yàn)證會(huì)影響低云、低能見(jiàn)條件下的著陸能力，照明系統(tǒng)的完善會(huì)影響飛機(jī)的穿云能力等等。

因此，試飛活動(dòng)的開(kāi)展受到氣象條件非常嚴(yán)苛的限制。在策劃試飛任務(wù)的時(shí)候，不僅要考慮起飛機(jī)場(chǎng)和著陸機(jī)場(chǎng)的氣象條件，還要持續(xù)關(guān)注航路和空域內(nèi)的氣象條件。有時(shí)候起飛和著陸機(jī)場(chǎng)的天氣都很不錯(cuò)，但在航路和空域內(nèi)存在危險(xiǎn)天氣，比如雷暴或者結(jié)冰云團(tuán)，同樣是不允許放飛的。除了對(duì)飛行安全產(chǎn)生影響之外，不穩(wěn)定的氣流和環(huán)境也會(huì)影響試飛數(shù)據(jù)的有效性，甚至造成試飛架次的報(bào)廢，對(duì)試飛效率產(chǎn)生影響。這就是為什么說(shuō)，“試飛是個(gè)靠天吃飯的行當(dāng)”。

在C919飛機(jī)的試飛過(guò)程中，試飛團(tuán)隊(duì)始終將飛行安全放在試飛研制任務(wù)的首位，從側(cè)風(fēng)、能見(jiàn)度、低云高度、濕滑跑道、雷雨和結(jié)冰氣象等多個(gè)維度都制定了明確的限制標(biāo)準(zhǔn)。在每一次制定飛行計(jì)劃時(shí)，都要充分考慮氣象因素，時(shí)刻掌握氣象條件的變化，既不放過(guò)每一個(gè)可飛天，又不在低于氣象條件標(biāo)準(zhǔn)下冒然試飛。同時(shí)還注重加強(qiáng)對(duì)各種復(fù)雜氣象環(huán)境的預(yù)測(cè)和分析能力，在確保安全試飛的同時(shí)，科學(xué)規(guī)劃，精心準(zhǔn)備，高效實(shí)施，為實(shí)現(xiàn)公司“三個(gè)一”階段目標(biāo)和“兩個(gè)建成”奮斗目標(biāo)努力拼搏。