民机易冻液体排放适航审定试飞方法研究

吉 宁 刘 潇 惠广裕

中国飞行试验研究院

介绍了中国民用航空规章（CCAR-25）对民用飞机易冻液体排放的条款要求，分析了民用飞机演示验证条款时采用的符合性验证方法以及试飞注意事项，为我国大中型运输机适航试飞提供参考依据。

现代新型民用飞机水废水系统都具备将盥洗室的盥洗灰水（水池、洗涤、冲洗水）以及厨房工作灰水（饮用、煮咖啡器的残余物）利用机外排放杆排到机外的功能。盥洗灰水以及厨房工作灰水成为飞机易冻液体源。

我国民机行业起步较晚，目前只有ARJ21-700 飞机按照CCAR-25 部要求进行了易冻液体排放试验。本文简述了易冻液体排放适航验证试飞方法，为民用飞机取证试飞提供参考。

适航要求

CCAR-25 部25.1455 规定“如果在飞行中或地面运行时可以将易冻液体排出机外，则排放杆的设计和位置必须防止由于排液而在飞机上结成危险量的冰”。因此需要进行飞行试验证排放杆的设计和位置能够避免灰水排放在飞机外表面结成危险量的冰。

咨询通告AC25.1455-1 推荐的验证方法：①干空气条件下，试验在飞机典型待机、典型高度巡航以及改变巡航状态条件下进行，试飞记录空速、高度和外界温度。②每次飞行前，在排放水预期达到的飞机区域（包括排放杆本身）涂上干燥的水溶性白色复合物。③对于每一种飞行条件，使用盥洗室水槽或直接利用排放系统，以排放系统适应的最快速度倾倒含有水溶性的、无毒染料的溶液，体积大约2 到3 加仑，溶液从每一个外部排放杆排放。④完成飞行，飞机返回地面，对涂色的机身照相以作为正式文件，局方审定工程师现场评定结果。国外飞机制造商进行易冻液体排放验证试飞时，也参照AC25.1455-1推荐的方法。

验证方法

ARJ21-700 飞机机身外部对应飞机前、后盥洗室位置布置两个排放杆。民航总批复的试飞大纲中，验证试飞的可接受判据为：飞行后地面检查，机翼和发动机表面无彩色液体附着痕迹，飞机机体允许有附着痕迹，但不会形成危险量的冰，并且对性能操稳造成的影响在可接受范围内。

在ARJ21-700 飞机研发试飞过程中，使用“滑石粉”（符合AC25.1455-1 对于“干燥的水溶性白色复合物”的要求）涂在飞机上进行试验，飞行中，有色溶液排放后，被涂色的滑石粉存在大量脱落情况，不能真实反应排放水在飞机上的附着情况。因此，ARJ21-700 飞机适航验证试飞中，不对机身进行涂色处理，而是直接将彩色液体倒入前、后盥洗室洗脸盆内进行。

飞行状态

试飞分别在飞机处于巡航平飞、改变巡航高度和待机状态时，排放易冻液体，检查易冻液体在飞机表面的附着情况。飞机飞行状态包括：①Hp=35000ft，Ma=0.78，保持巡航；②从Hp=33000ft 改变巡航高度至Hp=37000ft；③从Hp=37000ft 改变巡航高度 至Hp=33000ft；④Hp=20000ft，顺时针待机；⑤Hp=20000ft，逆时针待机。

试验程序

①飞行前，对飞机前机外排放杆后部的机腹、机翼前缘、机翼上下表面以及发动机进气口分别拍摄照片，机腹自前排放杆安装位置，从前往后分段拍照，直至机尾；②每次飞行，飞机进入试验飞行状态后，将试验用彩色液体分别倒入前/后盥洗室洗脸盆内，前后每次各倒10L，倾倒过程要连续并保证盆底始终有积液；③着陆后，检查彩色液体在机体上的附着情况，并对彩色液体附着区域和飞行前的拍照区域进行拍照。试飞中，局方审定工程师现场评定试飞结果。

试飞结果

图1 巡航平飞过程中飞机机腹鼓包处液体附着情况

图2 改变巡航高度过程中飞机机腹鼓包处易冻液体附着情况

图3 待机过程中飞机机腹鼓包处易冻液体附着情况

试飞后检查飞机表面彩色液体附着情况，图1～图4为飞行结束后，拍摄的机上有易冻液体附着的部位的照片。巡航平飞状态过程中，飞机机腹鼓包处有大量彩色液体附着，其余部位无彩色液体附着；改变巡航高度状态，飞机机腹鼓包处有大量彩色液体附着，其余部位无彩色液体附着；待机状态，飞机机腹鼓包处和机尾下腹部有大量彩色液体附着。无冰脱落痕迹。飞行员评述，空中没有发现形成危险量的冰，没有发现对飞机性能操稳造成影响。试验结果符合试飞大纲中的可接受判据要求。

图4 待机过程中机尾易冻液体附着情况

结束语

易冻液体排放试飞是新型号适航取证水废水系统验证试飞的科目之一。本文结合ARJ21-700 飞机适航取证试飞，介绍了易冻液体排放的试飞方法，填补了我国在民机在易冻液体排放适航验证试飞方面的空白，为我国大中型运输机适航试飞积累了宝贵经验和试飞技术。