看得見的飛翔，看不見的百煉成鋼

　　在位於上海浦東機場區域中國航空工業飛機強度研究所內，工作人員在C919大型客機10001驗証飛機的工作平台上合影。記者 丁汀 攝

　　有一架飛機神秘而悲壯，從誕生之日起就要接受種種“酷刑”，通過完成“極限挑戰”來証明該型飛機的安全性。破壞性試驗注定其永遠無法翱翔藍天，但它卻為國產大型客機C919的安全飛行、適航取証做出不可替代的貢獻。這就是位於中國航空工業飛機強度研究所全機靜力疲勞試驗室內的C919大型客機10001驗証飛機。

　　飛機的“強健筋骨”與“堅韌之翼”是如何煉成的？中國大飛機的強度試驗團隊伴隨著這架驗証飛機經歷了一次次大考，為C919飛得更高更遠打下堅實基礎。

　　地面上的“極限挑戰”

　　走進試驗室，一架銀灰色飛機被鋼鐵框架包裹著，液壓管路延伸到框架的每一個角落，通過液壓驅動的整套加載系統模擬飛機的真實受載，將載荷施加到飛機上，上萬個應變傳感器通過電纜連接著飛機上的每一個測量點和應變測量系統，一眼看上去，給人“五花大綁受刑”的感覺。

　　就像測試人在各種極限條件下的耐力一樣，通過向飛機施加載荷，測試機體“骨骼”在不斷增加壓載情況下的應變、扭曲，以及硬度、韌度情況，就是把飛機放在一個極端苛刻的環境中去檢驗其耐力。檢測值幾乎都是飛機能夠承受的極限，以驗証飛機在遭遇極端情況時的安全性能。

　　一架飛機交付給航空公司投入商業運行，為公眾提供航空運輸服務前，必須經過一次全面驗証。2.5g極限載荷試驗是這場大考中最重要的一個試驗，也是風險最大的試驗之一。這個試驗用於考核機翼，飛機的機翼需要承受整個飛機自身2.5倍重量的載荷，機翼的最大變形將超過3米。

　　2018年5月11日，C919飛機全尺寸驗証試驗項目開始首項極限載荷試驗，也是歐洲航空安全局（EASA）關注的首個結構強度驗証試驗。當載荷施加到137%限制載荷時，問題不期而至：后服務門上部密封件脫出形成縫隙過大，增壓艙無法繼續增壓。飛機上的壓力不得不減下來，而試驗團隊的壓力迅速增上來。

　　試驗團隊第一時間研究討論故障原因和解決方案，隨后又召開了多輪審查會詳細討論試驗中止后的數據復查、試驗排故、理論分析和試驗數據對比分析等工作。在不到一個月的時間裡，設計人員完成了多輪故障排查，最終試驗大綱獲得中國民航局（CAAC）的批准和歐洲航空安全局（EASA）的認可，於2018年6月6日順利完成了10001架機增壓艙增壓極限載荷試驗。同時也拉開了C919飛機結構極限載荷驗証試驗的序幕。

　　C919飛機強度試驗團隊在9年前曾遭遇過一次重大挫折，被試驗團隊稱為“暗黑時刻”。這就是ARJ21飛機的2.5g載荷試驗。2009年12月1日，當載荷施加到87%時，隨著一聲巨響，ARJ21飛機龍骨梁后延伸段結構遭遇破壞，2.5g極限載荷試驗被迫中止，后續20多項靜力試驗都無法開展，試飛工作也不得不全線停滯。

　　“我搞了一輩子強度試驗，在全機強度驗証試驗中，這種情況從未遇到過，不知道問題在哪裡，對於試驗團隊來說無異於晴天霹靂。”中國航空工業飛機強度研究所副總工程師唐吉運說。

　　沒有選擇，隻有沉下心來重頭來過。“花了7個月時間，每一個環節都不放過，終於找出故障原因，發現飛機設計以及驗証方法都存在問題。制定解決方案，最終同時面對中國和美國的考官圓滿解決了問題。這七個月中的每一天都是煎熬。”C919飛機副主任設計師趙峻峰說。

　　ARJ21飛機2.5g極限載荷試驗圓滿通過的那一天，試驗室的大男人們都哭了，他們終於抗住了這個讓飛機研制墜入深淵的重力。

　　2.5g極限載荷試驗成功表明ARJ21飛機強健的骨骼與機體足以支撐它安全翱翔藍天。

　　C919飛機2.5g極限載荷試驗馬上要開始了，如今的試驗團隊內心更加沉穩，這沉穩和自信來自於風雨同舟的並肩奮斗，不畏艱辛的攻堅克難。

　　“考試”全優再上天

　　強度試驗為什麼這麼難？要通過試驗達到怎樣的目的？

　　中國商飛上飛院飛機結構強度工程技術所副所長朱林剛打了一個比方：一把椅子生產出來，需要驗証它能夠承受多大的體重，是40斤重的小孩，還是200斤的大漢？一把椅子能坐多少年？椅子能否承受跳躍、撬動？飛機同樣要進行諸如此類的測試，需要考慮飛機在飛行中任何影響安全的因素，比如飛機遭遇鳥撞、墜機、極端天氣等情況時，其性能能否滿足安全要求。

　　安全標准誰來制定？中國民用航空局。作為“考官”，中國民航局派出上海審定中心結構強度團隊代表政府和公眾對飛機的安全性進行全面監督、審查。驗証由中國商飛負責，飛機制造商中國商飛公司所屬的上海飛機設計研究院（簡稱“上飛院”）結構強度團隊，聯合我國唯一的飛機強度試驗研究機構中國航空工業飛機強度研究所（簡稱“623所”）是“考生”，共同開展C919大型客機全部結構強度試驗的設計、實施，向“考官”提供充分的試驗數據証明飛機結構和強度符合適航規章的要求。

　　都說嚴師出高徒，兩位“考生”面對的考官不僅僅是中國民航局，為了滿足C919未來國際客戶的要求，“考試科目”參照了歐美對飛機適航取証的相關條款，這份試卷是一份國際主流標准試卷。

　　出難題是為了驗証C919具有足夠的安全性，那麼飛機的安全性如何定義？“簡單的說，就是飛機因單個部件失效發生危險的概率是10的負9次方，低於人正常生活可能面對的危險。”中國商飛上飛院院長沈波說，“要証實這一點，就需要進行各項驗証，飛機整個適航取証科目有數百項，強度試驗還只是其中一部分。C919飛機驗証所經受的所有考驗都是為了保証其在翱翔藍天時矯健而穩定。”

　　大型客機要進行哪些試驗試飛？從首飛到取得型號合格証，一款新型大型客機要開展研發試飛、表明符合性試飛及型號合格審定試飛等，要完成高溫、高濕、高寒、大側風、濺水、最小離地速度、失速、顫振等1000多項符合性驗証試驗。

　　研發試飛，一般由型號合格証申請人自行開展，以調整飛機狀態、獲取工程數據、完善設計細節為主要目的，中國民航局不審查研發試飛。表明符合性試飛，是由申請人按照向中國民航局報批的型號合格審定試飛大綱和試飛程序開展試飛，並提交表明符合性試飛報告，表明飛機對於適航規章的符合性。在中國民航局簽發了型號檢查核准書（TIA）后開始型號合格審定試飛，中國民航局試飛員或試飛工程師會直接執機飛行。型號合格審定試飛分為重復試飛和並行試飛兩大類。重復試飛是指中國民航局通過對申請人試飛結果的審查，選擇審定重復試飛試驗內容，用以確認申請人提交的試飛結果的有效性﹔並行試飛是指將申請人表明符合性試飛和中國民航局審定試飛同時進行，一般用於實施難度大、風險高的科目或非常簡單、沒有必要重復進行的科目。

　　同試飛一樣，地面符合性驗証試驗也是適航驗証的重要組成部分。這些試驗包括強度試驗、系統集成試驗、機上地面試驗、工程模擬器試驗、設備鑒定試驗等。每一個大試驗科目下面又分許多子試驗科目。如強度試驗就包括了全機靜力試驗、全機疲勞試驗、鳥撞試驗等﹔全機靜力試驗又包含了最大垂直力著陸試驗、增壓艙增壓試驗、襟翼、縫翼等活動面靜力試驗、吊挂靜力試驗、主起落架連接區靜力試驗等。

　　我國自主研制的ARJ21噴氣支線客機在完成了300項地面試驗科目、528個驗証試飛科目，累計試飛2942架次、5258飛行小時，398條適航條款關閉、3418份符合性報告得到審批后才取得了中國民航局頒發的型號合格証。國產大型客機C919也要走過這樣一條適航取証之路，才能夠交付給用戶。

　　五指成拳方有力

　　“從ARJ21到C919，強度試驗走過十多年歷程，有成功的經驗，也有失敗的教訓，試驗團隊發現，最關鍵、最脆弱的地方往往是接口，也就是飛機部件的銜接處。飛機如此，團隊也是如此。總結下來就是一句話：沒有協同合作，試驗難題就攻克不了，這是強度試驗中的哲學。”朱林剛說。

　　上飛院的強度部，中國航空工業飛機強度研究所，中國民航局強度審查組，隸屬於不同的管理體系，有著不同的責任分工，卻從來沒有相互推諉，而是擰成一股繩，各司其職、各盡其能，共同推進試驗項目。

　　“一起經歷了ARJ21飛機的2.5g重大挫折后涅槃重生，彼此之間的信任、默契、合作成為共同攻克難關的法寶。經過這麼多年的磨合，團隊之間的氣質和精神都很像，齊心協力，一條心、一口氣，把活干好！”中國民航上海審定中心結構強度室主任張迎春說。

　　飛機是一個復雜的大系統，從飛機構造上講，航電、液壓、動力諸多系統需要相互銜接，從參與單位上看，不僅有國內外企業，還涉及管理部門、研究機構，沒有協同寸步難行。“工業精神就是協作精神，任何一個板塊都不可能割裂存在。合作的質量和高度決定了我們的事業能否成功。個體要過硬，整體更要過硬！大飛機是這樣，其他事業也是這樣。”朱林剛說。

　　共同的事業聚集五湖四海，共同的征程讓人百煉成鋼。從零起步、從無到有，國產大型客機研制正在汗水、淚水和一雙雙緊握的手中不可阻擋地向前。