國(guó)慶期間，南京航空航天大學(xué)收到了一封從中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司寄來的感謝信。商飛對(duì)南航周光明教授、蔡登安老師帶領(lǐng)的“追”著飛機(jī)跑、為C919裝“假冰”的硬核團(tuán)隊(duì)表示了感謝。科研團(tuán)隊(duì)不辭辛苦、日夜倒班，在多地開展模擬冰型預(yù)安裝工作，以創(chuàng)新的方式大大減少了由于安裝模擬冰導(dǎo)致的占用飛機(jī)時(shí)間，確保了模擬冰試飛進(jìn)度。

　　通訊員 柯龍婕旻 趙怡如 劉敏

　　揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾?楊甜子

　　模擬冰試飛可摸清飛機(jī)特性

　　2017年，承載著中國(guó)航空制造業(yè)幾代人夢(mèng)想的C919首架飛機(jī)成功試飛。但C919投入運(yùn)營(yíng)，尚缺關(guān)鍵一步，即“適航取證”。適航取證就是讓飛機(jī)經(jīng)受“極限挑戰(zhàn)”，以驗(yàn)證飛機(jī)性能。

　　開展局方審定試飛是商用飛機(jī)適航取證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　在局方開展審定試飛前，已有6架試飛飛機(jī)在上海、閻良、東營(yíng)、南昌等地開展試飛工作，完成必要的地面檢查和試驗(yàn)，進(jìn)行必要的飛行試驗(yàn)并提交報(bào)告。

　　每一次成功試飛，意味著其距離適航許可交付更近一步。其中，國(guó)內(nèi)首次基于FAR25-121修正案的臨界冰型的確定，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)模擬結(jié)冰防冰試驗(yàn)的空白。這背后凝聚了一支南航科研團(tuán)隊(duì)“從零起步”“十年磨一劍”的艱辛付出。

　　在低溫氣象環(huán)境中飛行時(shí)，飛機(jī)表面極易發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象，對(duì)飛行安全造成威脅，嚴(yán)重的甚至可能導(dǎo)致飛行災(zāi)難，因此結(jié)冰試飛工作就尤為重要。自然結(jié)冰試飛是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)試飛科目，按適航條款規(guī)定，試飛前進(jìn)行模擬冰試飛，可以摸清飛機(jī)帶冰特性，進(jìn)行臨界冰型性能的適航驗(yàn)證。

　　從零開始，打破技術(shù)封鎖

　　早在2010年，來自南航航空學(xué)院的周光明教授、蔡登安老師團(tuán)隊(duì)就開始了ARJ21-700飛機(jī)模擬冰試飛項(xiàng)目。模擬冰試飛是選取其他材料加工出具有真實(shí)冰型外形及特征的“假冰”安裝于飛機(jī)上進(jìn)行試飛，是自然結(jié)冰試飛的關(guān)鍵步驟。

　　當(dāng)時(shí)國(guó)外對(duì)其進(jìn)行技術(shù)封鎖，國(guó)內(nèi)完全沒有研究基礎(chǔ)，可謂是困難重重，內(nèi)外交困。

　　從零開始，周光明教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從選材、工藝、載荷試驗(yàn)等眾多方面開始調(diào)研，在驗(yàn)證了包括木材、泡沫等多種方案后，創(chuàng)造性地研發(fā)了木夾芯復(fù)合材料模擬冰。這種“冰”不僅能模擬真實(shí)冰型的外形，還具備良好的剛度、強(qiáng)度，能在大過載、強(qiáng)氣流的作用下保證截面符合理論形狀并且安全系數(shù)高。

　　2021年是C919大型客機(jī)適航取證關(guān)鍵年，模擬冰試飛工作則是其中重要一環(huán)。由于C919大型客機(jī)試飛冰型的特殊性和復(fù)雜性，團(tuán)隊(duì)開展多方面研究，在ARJ21飛機(jī)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步升級(jí)，通過引入3D打印冰型方案、大顆粒粗糙度帶等多項(xiàng)創(chuàng)新工作，大幅度提升了模擬冰型的質(zhì)量和工藝實(shí)施效率，開創(chuàng)了我國(guó)夾芯復(fù)合材料模擬冰改裝及試飛的先河。

　　拿貓砂做實(shí)驗(yàn)，我們是認(rèn)真的

　　模擬冰型的主體外表光滑，然而真實(shí)結(jié)冰條件下冰型外表面會(huì)密布冰碴子，有一定的粗糙度，為了將“冰”模擬到極致，團(tuán)隊(duì)絞盡腦汁到處找材料，一名成員突然發(fā)現(xiàn)家里的貓砂竟然滿足粗糙度的要求，就立即進(jìn)行試驗(yàn)。冰碴子細(xì)小，只有2-3毫米，團(tuán)隊(duì)成員就將貓砂碾碎，用篩子篩細(xì)，再粘接于冰型表面。周光明教授笑道，“如此大量采購貓砂，以后要培養(yǎng)養(yǎng)貓的興趣了�！�

　　模擬冰做好了，但怎么裝到飛機(jī)上？這是個(gè)大難題。

　　結(jié)合多年經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)將復(fù)合材料手糊工藝引入改裝過程。采用厚度只有0.1-0.2mm的玻璃纖維布鋪設(shè)于飛機(jī)前緣，待樹脂固化完成后再將木夾芯粘貼其上，覆蓋上玻璃纖維布后整體固化。這樣的操作工藝對(duì)安裝技術(shù)提出了較高要求�！拔覀儼惭b的時(shí)候都是提心吊膽的，一定要認(rèn)真細(xì)致，模擬冰型一旦貼合不到位，在飛機(jī)飛行時(shí)就可能砸在飛機(jī)上，甚至掉落至發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，后果不堪設(shè)想。”周光明教授說道。

　　摸著石頭過河，在C919的羽翼上一點(diǎn)點(diǎn)安裝“冰碴子”，他們探索危險(xiǎn)的邊界以確保安全。

　　輾轉(zhuǎn)多地“追”著飛機(jī)跑是常態(tài)

　　試飛地點(diǎn)分散在上海、江西、山東、陜西四地。飛機(jī)不等人，有時(shí)只給兩天改裝時(shí)間，規(guī)定期限內(nèi)就要完成安裝，但做一套冰型的時(shí)間遠(yuǎn)不止兩天，怎么辦呢？

　　從今年1月份起，團(tuán)隊(duì)就瞄準(zhǔn)各架飛機(jī)的“空窗期”，在四個(gè)試飛點(diǎn)之間輾轉(zhuǎn)。博士生李想回憶，飛機(jī)經(jīng)常晚點(diǎn)，常常是“飛機(jī)還沒試飛，我們的工作人員就已經(jīng)飛了好幾圈�！�

　　除了在試飛點(diǎn)之間輾轉(zhuǎn)，為試飛任務(wù)加班加點(diǎn)更是團(tuán)隊(duì)成員的家常便飯。今年4月，團(tuán)隊(duì)接到一項(xiàng)緊急改裝任務(wù)，需要第二天將新的冰型安裝完畢并安全試飛。20個(gè)小時(shí)，要完成原本48小時(shí)的工作量，這對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的生理及心理都是一次重大的考驗(yàn)。