C919现在仍不能安全从上海飞往阎良试飞,问题在哪?
文|候知健
在近期的采访中,C919机组成员表示,该机目前最紧迫的试飞任务,是“打开一个能够安全转场阎良的试飞包线,从这周开始我们要进行一个密集的试飞”。
阎良是中国试飞中心的所在地,国产飞机要进行一些关键科目的试飞鉴定,都需要去阎良完成——因为只有在那里,才有足够的相关人员、相关的专业设备和支持设施,为一些较为复杂、难度较高、风险较大的试飞鉴定提供基础。
这段采访中提到的安全转场的试飞包线又是什么意思呢?
飞机的飞行性能是被多种条件制约的,多个方面的最大指标往往不能同时实现。比如高空的空气密度比低空要小得多,因此同样速度飞行,高空时飞机受到的气流压力就要远低于低空。
截至到现在,人类所有的高速载人军机——无论是SR71,还是米格25,又或者F22,还是歼20;它们在高空超过两倍声速甚至是三倍都不是问题,但它们任何一种,如果在1000米以下的高度,到不了1.5倍声速就全部会空中解体。
图:飞行包线的简单示意,完整的真实飞行包线非常复杂。注意最左边图表中速度和高度的相互制约关系,速度太低形不成足够升力,速度太高飞机结构受不了。
这些不同的高速和速度等各种性能限制,在图表上形成的曲线最终会形成一个相交的封闭区间,而被这些曲线包络出来的,就是飞机的真实可用性能范围。所谓包线,包线,大体上就是这么个意思。
现在之所以强调要获得一个能安全飞到阎良的包线,是因为飞行包线这个东西,设计指标给出的是一回事;最终实际能用的,得靠试飞,通过不断加大飞行高度、飞行速度等条件,证明飞机的设计制造在当前性能下使用确实没有问题,一步一步的把包线给扩大、确定下来。
C919此前只进行了一次试飞。按照通常的试飞规律,为了避免起落架收放可靠性、紧邻起降阶段发生各种意外故障和问题的风险;首飞的飞机都是不收起落架飞行的,而且飞行速度和高度都较低。
图:起落架的收放是否可靠,本身也要通过首飞以后的后续试飞来鉴定
这其中还有一层关联就是,起落架放下的状态,飞机本身就算动力足够也不允许飞的太快;因为气流的压力在超过设计值以后,会对起落架舱门、以及起落架和相关结构形成损害,速度超限越大时间越长,形成的破坏就越严重。因此可收放起落架的飞机,都会有严格的要求,飞行员必须在达到规定的速度和高度以前,就把起落架收上去。
因此就现在的情况来说,仅完成首飞的C919,由于还没有完成前期的试飞验证,可以允许使用的飞行高度和速度范围太小;因此无法按照正常的航线标准,从上海飞到阎良。
C919现阶段的首要试飞任务,就是完成起落架收放、足以满足正常航线飞行要求的飞行高度、速度等相关的功能和性能验证,证明它具备足以安全从上海飞赴阎良。而真正的完整性能,则要等到在阎良的后续试飞中进行验证和改进,这一过程将持续数年。