民機易凍液體排放適航審定試飛方法研究

吉 寧 劉 瀟 惠廣裕

中國飛行試驗研究院

介紹了中國民用航空規章（CCAR-25）對民用飛機易凍液體排放的條款要求，分析了民用飛機演示驗證條款時采用的符合性驗證方法以及試飛注意事項，為我國大中型運輸機適航試飛提供參考依據。

現代新型民用飛機水廢水系統都具備將盥洗室的盥洗灰水（水池、洗滌、沖洗水）以及廚房工作灰水（飲用、煮咖啡器的殘余物）利用機外排放桿排到機外的功能。盥洗灰水以及廚房工作灰水成為飛機易凍液體源。

我國民機行業起步較晚，目前只有ARJ21-700 飛機按照CCAR-25 部要求進行了易凍液體排放試驗。本文簡述了易凍液體排放適航驗證試飛方法，為民用飛機取證試飛提供參考。

適航要求

CCAR-25 部25.1455 規定“如果在飛行中或地面運行時可以將易凍液體排出機外，則排放桿的設計和位置必須防止由于排液而在飛機上結成危險量的冰”。因此需要進行飛行試驗證排放桿的設計和位置能夠避免灰水排放在飛機外表面結成危險量的冰。

咨詢通告AC25.1455-1 推薦的驗證方法：①干空氣條件下，試驗在飛機典型待機、典型高度巡航以及改變巡航狀態條件下進行，試飛記錄空速、高度和外界溫度。②每次飛行前，在排放水預期達到的飛機區域（包括排放桿本身）涂上干燥的水溶性白色復合物。③對于每一種飛行條件，使用盥洗室水槽或直接利用排放系統，以排放系統適應的最快速度傾倒含有水溶性的、無毒染料的溶液，體積大約2 到3 加侖，溶液從每一個外部排放桿排放。④完成飛行，飛機返回地面，對涂色的機身照相以作為正式文件，局方審定工程師現場評定結果。國外飛機制造商進行易凍液體排放驗證試飛時，也參照AC25.1455-1推薦的方法。

驗證方法

ARJ21-700 飛機機身外部對應飛機前、后盥洗室位置布置兩個排放桿。民航總批復的試飛大綱中，驗證試飛的可接受判據為：飛行后地面檢查，機翼和發動機表面無彩色液體附著痕跡，飛機機體允許有附著痕跡，但不會形成危險量的冰，并且對性能操穩造成的影響在可接受范圍內。

在ARJ21-700 飛機研發試飛過程中，使用“滑石粉”（符合AC25.1455-1 對于“干燥的水溶性白色復合物”的要求）涂在飛機上進行試驗，飛行中，有色溶液排放后，被涂色的滑石粉存在大量脫落情況，不能真實反應排放水在飛機上的附著情況。因此，ARJ21-700 飛機適航驗證試飛中，不對機身進行涂色處理，而是直接將彩色液體倒入前、后盥洗室洗臉盆內進行。

飛行狀態

試飛分別在飛機處于巡航平飛、改變巡航高度和待機狀態時，排放易凍液體，檢查易凍液體在飛機表面的附著情況。飛機飛行狀態包括：①Hp=35000ft，Ma=0.78，保持巡航；②從Hp=33000ft 改變巡航高度至Hp=37000ft；③從Hp=37000ft 改變巡航高度 至Hp=33000ft；④Hp=20000ft，順時針待機；⑤Hp=20000ft，逆時針待機。

試驗程序

①飛行前，對飛機前機外排放桿后部的機腹、機翼前緣、機翼上下表面以及發動機進氣口分別拍攝照片，機腹自前排放桿安裝位置，從前往后分段拍照，直至機尾；②每次飛行，飛機進入試驗飛行狀態后，將試驗用彩色液體分別倒入前/后盥洗室洗臉盆內，前后每次各倒10L，傾倒過程要連續并保證盆底始終有積液；③著陸后，檢查彩色液體在機體上的附著情況，并對彩色液體附著區域和飛行前的拍照區域進行拍照。試飛中，局方審定工程師現場評定試飛結果。

試飛結果

圖1 巡航平飛過程中飛機機腹鼓包處液體附著情況

圖2 改變巡航高度過程中飛機機腹鼓包處易凍液體附著情況

圖3 待機過程中飛機機腹鼓包處易凍液體附著情況

試飛后檢查飛機表面彩色液體附著情況，圖1～圖4為飛行結束后，拍攝的機上有易凍液體附著的部位的照片。巡航平飛狀態過程中，飛機機腹鼓包處有大量彩色液體附著，其余部位無彩色液體附著；改變巡航高度狀態，飛機機腹鼓包處有大量彩色液體附著，其余部位無彩色液體附著；待機狀態，飛機機腹鼓包處和機尾下腹部有大量彩色液體附著。無冰脫落痕跡。飛行員評述，空中沒有發現形成危險量的冰，沒有發現對飛機性能操穩造成影響。試驗結果符合試飛大綱中的可接受判據要求。

圖4 待機過程中機尾易凍液體附著情況

結束語

易凍液體排放試飛是新型號適航取證水廢水系統驗證試飛的科目之一。本文結合ARJ21-700 飛機適航取證試飛，介紹了易凍液體排放的試飛方法，填補了我國在民機在易凍液體排放適航驗證試飛方面的空白，為我國大中型運輸機適航試飛積累了寶貴經驗和試飛技術。