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“C919”大客机的首飞

2017-07-11

中学科技 2017年6期
关键词:起落架机上飞行员

被誉为国之重器的“C919”大客机已于今年5月5日首飞成功,此举令人振奋!多年的辛苦与拼搏,终于使它从一张张设计图、一个个零件变成了一架崭新的飞机。它腾空而起,飞上蓝天,又怎不让人欣喜与激动!

然而,新飞机首飞隐含着诸多风险,这让人们在振奋的同时,也回味着那份紧张和担心。

首飞前的试验

“C919”大客机在一年前总装下线之后,便开始进行机上多达10多个系统的零部件和设备的安装。接下来,一项项的系统试验按部就班地进行。其中最具代表性的就是 “铁鸟”试验了,它集飞控、液压和起落架系统的试验于一体,与首飞成败密切相关。此外,首飞前的全机静力试验同样关键,它关系着飞机结构承力后的安全性。2016年11月,全机2.5G载荷全机静力试验成功完成,这让研制小组吃了颗定心丸,“C919”大客机的首飞指日可待。

全机机上地面试验则是首飞前的最后一个试验。在巨大的飞机总装厂房内,负责各个系统的工程师们正在紧张忙碌地调试设备和测试参数。在地面液压泵的驱动下,机翼、尾翼上的舵面时而向上,时而向下;驾驶舱内的屏幕上跳跃着条条曲线,闪烁着各色信号……这些都表明飞机的航电、通信、电源等系统正在协同运作。当所有的系统运转都能达到预设状态时,飞机首飞便进入了倒计时。

与风险搏击

对于即将上天的新飞机来说,即便通过了机上地面试验,还存在飞行天气环境、驾驶员操作不当及飞机意外故障等种种风险。预估风险并将风险降低至最小,是确保首飞安全的关键。

为了应对潜在故障、降低风险,工程师们和飞行员们早在一年多前就将首飞风险分門别类,排摸、挖掘所有的风险源,找出其危害,并制定应对措施。例如:两台发动机中一台出现故障或两台都失效时,飞行员应怎样应对才能保障飞机安全降落。

首飞时,降低风险的重要措施就是采用最安全的飞行环境和航迹,确定首飞的安全飞行高度、飞行速度和过载系数,以及飞机飞行包线的安全区域。如:飞行高度定为最大高度的1/3,速度为最大速度的1/2,过载系数不大于1.5,飞行时间约1.5小时,不收放起落架,减少襟翼、缝翼的收放次数。

而将飞行风险降低到最小、确保首飞成功的最大因素当数首飞飞行员。被选定的飞行员,无论是机长,还是副驾驶,都具有多年娴熟驾驶同类飞机的机长资历。早在首飞前一两年,他们就已经深入飞机设计部门,开始钻研新飞机的功能、特点与有关新技术等。首飞飞行员通过逼真的地面模拟器训练,熟练掌握一系列操作程序,体验飞机在飞行中的种种反应,并锻炼自己在危急状况下处置问题的能力,达到对首飞胸有成竹。

首 飞 成 功

完成上述程序后,新飞机走上机场跑道,开始了例行的首飞前“热身”——低、中、高速滑行。此过程中,首飞飞行员就位,地面指挥中心人员与塔台导航通信设备都按实飞情况配置。伴随着发动机的轰鸣声,飞机低速滑行,并折返几次以检查飞机起落架的刹车系统和前轮的拐弯性能。中速滑行时,飞机速度比低速滑行时快1倍,机上系统再次接受全面检查。高速滑行时,速度达到正常起飞速度的90%,此时会出现起落架抬前轮的动作,飞机极可能惊现飘浮,并随时可以起飞。

选择2017年5月5日这样一个蓝天白云、微风吹拂的好日子,飞机正式首飞。当发动机启动后,飞机快速驶过跑道腾空而起,爬升至3000米高空,然后转入匀速的巡航飞行。其间,机翼上的副翼、扰流板时上时下,直立的尾翼后缘方向舵或左或右偏转,飞机也随之转向,展现各种飞行姿态。除此之外,更多的是按预定的航向完成首飞测试。最后一步就是飞行风险系数最高的降落与着陆了。当飞机下降到离地面600米时,下俯的机头突然拉平至近似水平,并维持这种姿态绕机场上空飞行一圈。着陆时,襟翼、缝翼放下至最大位置,飞机由此具备足够大的升力和阻力成功降落。至此,首飞便画上了完美的句号。

首飞的成功意味新飞机正式试飞的开始,后面的征途会更加艰巨:突破飞行包线,开展适航试飞……“C919”大客机将跨过一道道关卡,迎来新飞机航线飞行的那一天。

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