ARJ21商用路

文‖上海國資記者 孫玉敏

ARJ21商用路

文‖上海國資記者 孫玉敏

從2008年11月28日首飛到取證，四架ARJ21試驗機(jī)一共進(jìn)行了累計5258個小時的試飛，成為歷史上試飛時間最長的飛機(jī)

2015年11月29日，由中國自主研制的首架噴氣式支線客機(jī)ARJ21，交付首家用戶——成都航空公司。

這是繼11月2日C919大型客機(jī)總裝下線后，中國航空工業(yè)又一重大突破。標(biāo)志著國內(nèi)航線將首次擁有自己的噴氣式支線客機(jī)，更標(biāo)志著中國走完了噴氣式支線客機(jī)設(shè)計、試制、試驗、試飛、取證、生產(chǎn)、交付全過程，具備了噴氣式支線客機(jī)的研制能力和適航審定能力。

進(jìn)行為期3個月左右空載試運營后， 2016年3月，ARJ21將開啟航線運營的全新旅程。

歷經(jīng)長達(dá)11年3個月的適航審查、超過6年的試驗試飛后，ARJ21終成中國首款按照國際民航規(guī)章研制的客機(jī)，幾乎每一項工作都在填補(bǔ)中國商用飛機(jī)研制領(lǐng)域的空白。

探路者

對中國民機(jī)事業(yè)而言，ARJ21更像一個探路者。

機(jī)制方面的探索在最初上馬時即開始。2000年2月15日，朱镕基召集會議聽取民用飛機(jī)發(fā)展思路匯報。會議明確了民機(jī)發(fā)展要按照市場機(jī)制發(fā)展。中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司開拓創(chuàng)新，啟動ARJ21新支線飛機(jī)的研制工作，2002年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)立項，調(diào)動資源、組織力量，成立項目公司——中航商用飛機(jī)有限公司。

2006年，國務(wù)院發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，將大型飛機(jī)重大專項確定為16個重大科技專項之一。一年后，中央正式做出了自主研制大型飛機(jī)，發(fā)展有競爭力民用航空產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性決策。這是我國在國家層面做出的第四次發(fā)展大型民機(jī)決策，終于促成了C919的面世。

據(jù)ARJ21項目督查組成員劉乾酉回憶，大飛機(jī)項目論證他參加過，當(dāng)時提出的建議中有一條就是要保證大飛機(jī)項目的市場機(jī)制，明確大飛機(jī)的經(jīng)營責(zé)任主體，軍民分線才能解決爭端、真正形成民機(jī)產(chǎn)業(yè)化的核心能力。

2008年5月，隨著中國商飛的成立，中國民機(jī)擁有了參與世界民機(jī)市場競爭的主體以及產(chǎn)業(yè)化的責(zé)任主體。ARJ21的研制任務(wù)也從中航工業(yè)轉(zhuǎn)到了中國商飛。

中國民機(jī)產(chǎn)業(yè)隨即逐步完成了整合重組、軍民分線，形成了產(chǎn)業(yè)核心能力。

通過ARJ21項目，中國民機(jī)還探索出“堅持以我為主、自主創(chuàng)新，在擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的前提下，積極開展多種形式的國際合作”的發(fā)展途徑；形成了“主制造商—供應(yīng)商”模式。

劉乾酉表示，中國已基本建成以中國商飛為核心、聯(lián)合中航工業(yè)、輻射全國面向全球的民機(jī)產(chǎn)業(yè)體系。

2007年12月21日，首架ARJ21-700飛機(jī)在上海總裝下線，一年后完成首飛，開始為中國民航進(jìn)行更大的“探索”，開辟中國民機(jī)適航審定的“處女地”。

最長適航審查

一架民航客機(jī)在投入運營前，要經(jīng)過極為嚴(yán)格甚至嚴(yán)苛的測試，以確保其在投入使用的近8萬小時的壽命里出現(xiàn)事故的概率低于一百億分之一。

這些嚴(yán)苛的測試，專業(yè)的表達(dá)稱為“適航審查”。飛機(jī)的安全性不僅飛機(jī)制造商和承運航空公司要負(fù)責(zé)，政府也必須監(jiān)管，適航審查就是政府對航空產(chǎn)品進(jìn)入市場的市場監(jiān)管職責(zé)的體現(xiàn)。一架民機(jī)進(jìn)入市場前，必須先通過“適航審查”拿到飛機(jī)型號合格證（TC）。

ARJ21的適航審查依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是《中國民用航空規(guī)章》第25部《運輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》（CCAR-25）。這一標(biāo)準(zhǔn)完全參照美國聯(lián)邦航空管理局“FAA-25”標(biāo)準(zhǔn)，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。據(jù)ARJ21項目副總指揮、中國商飛上海飛機(jī)設(shè)計研究院院長郭博智介紹，適航審查過程中，F(xiàn)AA也一直參與“影子審查”，審查中國民航局是否具備適航審查能力。

“根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，ARJ21要滿足398個適航條款、通過528個試飛科目。”郭博智表示，每一個科目怎么試飛，需要哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)怎么分析，會遇到哪些問題，如何解決，這些在我國全是空白。所以某種意義，ARJ21進(jìn)行的并不是一款飛機(jī)的試飛，而是一個國家的試飛。

填補(bǔ)空白的日子總是漫長又艱難。

適航審查歷時11年又3個月，試驗試飛超過6年。總計完成了300項驗證試驗、285個表明符合性試飛科目、32本試飛大綱以及厚度高達(dá)30米的3418份符合性驗證報告……為確保審查的嚴(yán)格性和驗證的充分性，ARJ21局方試飛科目數(shù)量達(dá)到申請人表明符合性試飛數(shù)量的80%，而國際上的局方試飛，一般是申請人試飛的30%。

“這表明ARJ21的試飛比國際通行的慣例要嚴(yán)格許多。”郭博智強(qiáng)調(diào)。

而其安全邊界，全靠試飛員飛出來。試飛團(tuán)隊的任務(wù)就是在任何日常飛行幾乎不可能出現(xiàn)的嚴(yán)苛條件中，例如高溫、高寒、大規(guī)模結(jié)冰、失速等條件中試驗出飛機(jī)安全性的邊界。

為了測試飛機(jī)的失速特性，試飛員基本上白天試飛、晚上看數(shù)據(jù)。因為看數(shù)據(jù)是為了排除隱患，當(dāng)天就必須處理完畢。據(jù)ARJ21飛機(jī)副主任設(shè)計師李棟成介紹，對試飛團(tuán)隊而言，工作到凌晨兩三點非常正常。“2011年11月11日，我們試飛員共做了111個失速動作，數(shù)字也算是個紀(jì)念。”

郭博智表示，因為很多事情都是第一次做，國內(nèi)缺乏相應(yīng)條件，許多試飛科目需要追逐氣象環(huán)境。比如為了測試飛機(jī)在大側(cè)風(fēng)環(huán)境下的起降性能，整個團(tuán)隊遍訪中國的各大機(jī)場，終于在新疆一個廢棄的軍用機(jī)場找到適宜的環(huán)境。為了測試在高寒環(huán)境下的起降性能，必須到內(nèi)蒙古海拉爾零下45度的氣候中凍上一整晚。“為了完成實驗，很多工作人員當(dāng)天要守候到凌晨兩點到三點，有女士眼睫毛上都結(jié)了冰。”郭博智說。

對于適航驗證之艱難，ARJ21-700飛機(jī)副總設(shè)計師朱廣榮也深有體會。“我們只有零碎的飛機(jī)研制積累，要和人家做了民機(jī)100多年的競爭，還要按照它們制定的游戲規(guī)則設(shè)計。怎么理解適航條款、用什么方法驗證，好多程序以前不知道，都要慢慢適應(yīng)。”

朱廣榮說，“現(xiàn)在我們還沒有水平考慮用最低成本去驗證，只要方法有效就OK，時間花費長就長在找方法上，這就是學(xué)費和代價。”

據(jù)朱廣榮介紹，ARJ21-700靜力試驗共計28項，其中全機(jī)工況5項，有4項要做到極限載荷。全世界沒有任何一架飛機(jī)在全機(jī)靜力試驗中，所有的工況全部做到了極限載荷，也沒有哪一架飛機(jī)像ARJ21-700飛機(jī)靜力試驗機(jī)這樣，承擔(dān)了如此繁重而嚴(yán)酷的試驗任務(wù)。

“ARJ21是中國民機(jī)第一個真正按照CCAR25部進(jìn)行適航驗證的項目，對我們和對中國民用航空局（CAAC）都是頭一遭。因為缺少型號研制經(jīng)驗的數(shù)據(jù)積累，CAAC嚴(yán)格要求全部進(jìn)行極限載荷試驗，以驗證我們的計算與分析能力。”

如果試驗出現(xiàn)波折，相關(guān)適航審查會變得更嚴(yán)格。2009年12月1日，ARJ21-700飛機(jī)01架機(jī)在進(jìn)行2.5G全機(jī)穩(wěn)定俯仰100%極限載荷試驗時，當(dāng)加載負(fù)荷到87%時，機(jī)身中后段龍骨梁出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。如果試驗沒有保護(hù)系統(tǒng)，試驗機(jī)機(jī)身就會折斷。

“此后，局方代表對我們信任度大大下降，連常識性的計算都要用試驗來說話。” 朱廣榮說。

要補(bǔ)救，唯一的辦法是解決問題，用事實說話。

經(jīng)過7個多月的艱難攻關(guān)，2010年6月28日，該項極限載荷試驗最終圓滿完成。回顧往事，朱廣榮表示，ARJ21極限載荷試驗的插曲，鍛煉出了一支“能打硬仗，善打硬仗，敢拼敢吃苦”的隊伍。更重要的是，他們和局方一起，摸索出了中國民機(jī)研制處理實驗故障的完整程序，也重新獲得了局方的信任。“美國FAA對所有專業(yè)進(jìn)行審查打分時，唯獨給結(jié)構(gòu)強(qiáng)度專業(yè)從頭到尾都是綠燈，他們看到也認(rèn)可了我們處理問題的能力。”

2014年12月30日，ARJ21終于取得了中國民用航空局頒發(fā)的飛機(jī)型號合格證（TC）。從2008年11月28日首飛到取證，四架ARJ21試驗機(jī)一共進(jìn)行了累計5258個小時的試飛，成為歷史上試飛時間最長的飛機(jī)。

從頭開始

取得型號合格證，并不意味著ARJ21可以直接交付客戶公司使用。要成功“嫁”給客戶，ARJ21還需要過“客戶服務(wù)”這一關(guān)。

“民機(jī)市場有3大競爭點，市場營銷、研制生產(chǎn)和客戶服務(wù)。”在劉乾酉看來，一架飛機(jī)，光技術(shù)成功還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還要獲得市場認(rèn)可，從市場上賺錢。“沒有客戶服務(wù)，就沒有民機(jī)。經(jīng)得起使用的，才是好飛機(jī)。”

ARJ21取得型號合格證后，為更好地符合中國民航局的運行要求和首發(fā)用戶成都航空的運營實際，中國商飛需要對飛機(jī)進(jìn)行了必要的改進(jìn)和完善；為提前暴露航線運行中可能出現(xiàn)的問題，降低首批飛機(jī)正式投入航線運營后的風(fēng)險，中國商飛與成都航共同組織實施了模擬航空公司模式的航線演示飛行，從2015年3月起，半年多時間，ARJ21在15個機(jī)場間“體驗飛行”116架次/200小時48分，體驗飛行乘客達(dá)到1866人次。

這期間，ARJ21還要通過轉(zhuǎn)機(jī)型訓(xùn)練（T5）測試。

T5測試是航空器評審（AEG）的一部分。是AEG中專門針對全新機(jī)型的一項測試，分地面理論訓(xùn)練測試、飛行模擬機(jī)訓(xùn)練測試、本場訓(xùn)練測試3個階段。主要是通過對飛行員的訓(xùn)練，確定新飛機(jī)的型別等級和訓(xùn)練規(guī)范，產(chǎn)生首批獲得型別等級的駕駛員和局方監(jiān)察員。

T5測試主要是針對兩種飛機(jī)機(jī)型之間差異的等級專業(yè)測試，是局方飛行員對飛機(jī)的可操作性、可運行性以及運行手冊的一次“全面體檢”。

一方面，T5測試是局方飛行員根據(jù)目前最新的民航法規(guī)要求對飛機(jī)的可操作性、可運行性等進(jìn)行全方位審查，由于一款飛機(jī)設(shè)計研發(fā)周期相對較長，在研發(fā)之初沒有遇到的問題，可能會隨著民航標(biāo)準(zhǔn)的更新而顯現(xiàn)出來，因此要通過不斷的優(yōu)化改進(jìn)來適應(yīng)當(dāng)前最新的民航法規(guī)要求。

另一方面，T5測試涉及飛機(jī)駕駛艙設(shè)計、運行手冊和飛行操作程序設(shè)計、型別等級訓(xùn)練大綱和教材、飛行模擬機(jī)，以及飛行教員能力等方面的評估與審查，既要同時滿足審定方和運行方航空公司的安全運營等相關(guān)規(guī)定要求，同時也要滿足自身建設(shè)要求。

因此，T5測試無論對審定方、申請方和運行方都是一次巨大的挑戰(zhàn)。

實際上，早在2009年12月24日，T5測試項目即正式啟動。當(dāng)時的主要工作，是技術(shù)出版物包括飛行員俗稱的“使用手冊”的編撰。

中國商飛客服公司技術(shù)出版物副部長趙鵬說，技術(shù)出版物是保證飛機(jī)正常運營的重要技術(shù)保障，在飛機(jī)交付后的全壽命周期內(nèi)，長達(dá)二三十年時間，都要與客戶服務(wù)相伴，由主制造商負(fù)責(zé)維護(hù)更新。“去和航空公司打交道時，他們第一句問的就是，你們手冊怎么樣。作為終端產(chǎn)品，手冊集中反映了飛機(jī)前端的設(shè)計制造。”

“發(fā)生特情時，飛行員必須按照手冊來處理。因此飛行機(jī)組操作手冊也是編寫團(tuán)隊遇到的最大最難的課題。”趙鵬說。

為此，趙鵬和他的隊友們，從飛機(jī)設(shè)計階段就介入記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)歷了試驗和試飛全程，總計編撰了38本飛機(jī)技術(shù)出版物，厚達(dá)6、7萬頁，其中維修類24本，包括飛機(jī)維修手冊、飛機(jī)圖解零件目錄、故障隔離手冊等，飛行類14本，包括飛行機(jī)組操作手冊、飛機(jī)線路圖手冊、重量平衡手冊等。

2014年11月初，ARJ21進(jìn)行了第一次T5測試，但沒有獲得通過。飛行類操作手冊未獲局方批準(zhǔn)認(rèn)可是原因之一。

王媛媛是飛行機(jī)組操作手冊主編，她坦言，早期的飛行類手冊“主要從設(shè)計角度編寫，沒有站在飛行員的角度考慮實際使用問題，T5測試時飛行員一用就暴露出不便使用和掌握的問題。“當(dāng)時給我們的結(jié)論是不可用。”

中國商飛客服公司飛行訓(xùn)練部副部長楊軍回憶，有一次飛行訓(xùn)練中，出現(xiàn)一條電力故障信息，隨后連帶出幾十條延伸故障信息，顯示屏上根本看不出哪一條是主故障，飛行員不可能面對幾十條故障信息逐一對照檢查單操作。最終，手冊編寫決定改進(jìn)快速檢查單，給主故障加上了標(biāo)識。

第一次T5測試后，飛行機(jī)組操作手冊陸續(xù)改了5個版本。僅快速檢查單就修改了一個月，從樣式、元素、字體和程序間行距，都做了優(yōu)化。

2015年11月8日，ARJ21-700飛機(jī)T5測試及航空器評審（AEG）總結(jié)會在上海召開。經(jīng)過評審，ARJ21-700飛機(jī)通過T5測試，成都航空四名駕駛員獲得了首批ARJ21-700飛機(jī)駕駛員資格授權(quán)書（LOA）。這標(biāo)志著ARJ21飛機(jī)的訓(xùn)練大綱、手冊、培訓(xùn)體系以及程序通過局方審定，歷時6年的AEG評審項目全部通過。

“測試結(jié)束時，成都航空總經(jīng)理說，現(xiàn)在的手冊我們敢用了。這是對我們工作的最高評價。”王媛媛說。

21天后，首架ARJ21成功交付給成都航空公司。

它的商用路，其實才剛剛開始。