《中国适航报告》之仰望星空凝神聚力

编 辑: 2017-01-20 16:33:00

细节见人品

周成刚是西南管理局适航审定处副处长,ARJ21-700飞机型号合格审查组试飞、性能专业组组长。慈祥和善的面容,充满智慧的头脑,他的故事既平凡又动人。我们就从美国莫哈维国家试飞员学院谈起吧。

美国加利福尼亚州的爱德华空军基地闻名遐迩,世界上第一架航天飞机“哥伦比亚号”就曾在此着陆,“发现号”航天飞机结束14天太空之旅后也在这里降落。距这里50公里开外的莫哈维美国国家试飞员学院也名声远播。2002年,中国民航派出第二批6人到这里进行试飞员/试飞工程师培训,周成刚有幸成为组员之一。他初来乍到,不经意间养成了一种习惯,清晨早起,远眺湛蓝的天空,必须要深深呼吸几口清新的空气;晚上临睡前,也一定要仰望浩渺的星空,任凭思绪信马由缰地自由奔驰一番。他赞叹美国人选择了这块沙漠盆地,阳光明媚,空气干燥,气流和缓,是天赐的飞行员试飞宝地。

美国教官经验丰富,但是带有浓重地方口音的讲课让6位才俊听起来还是颇费些气力的,好在队友朱学峰的英语听力强,有他做“二传手”,大家的学习顺风顺水。上午实际操作试飞,下午上理论课,紧张且充实。6人均有国内航空名校的理论功底,基础扎实,这是优势。6个同窗兄弟互相交流探讨,学起来事半功倍。

周成刚的学习成绩出色,看不出半点费力的样子,大家便推举他当“司务长”兼“厨师长”。当过兵的人都知道,“司务长”就是管伙食的头儿,不仅要跑超市采购油、盐、酱、醋,还得亲自煎、炒、烹、炸。从小练就的川味家常菜手艺有了用武之地,每天周成刚都能换着样地炒出几道可口的川味菜肴,几个人吃得满口流香。如今回忆起来,大家异口同声地称赞:周处长菜做得好,在于精细。他的为人、做事应从莫哈维的“厨师长”经历谈起。

正所谓做大事要看细节,细节见人品。

风云话当年

周成刚的经历让人肃然起敬。你曾目睹过人民空军战鹰掠过天空的雄姿吗?你在珠海航展上见过“八一”飞行表演队壮美的空中芭蕾吗?在那些叱咤风云、威震长空的战鹰中,曾有一款型号叫歼-7EB的飞机,周成刚当年就担任研制这款表演飞机的总体室专业组组长。上世纪80年代末,周成刚从南京航空学院(空气动力系)毕业后回到了家乡四川,在中航工业成都飞机制造厂一干就是13个年头。回忆往事,他无比自豪,能为研发制造歼-7EB、歼-10等军机贡献智慧和力量,他感到十分欣慰。

新世纪开始的时候,周成刚从飞机制造大型企业来到民航政府管理部门,2001年7月28日,他正式到民航西南管理局审定处上班。有着生产一线的丰富经验,再开始做民航飞机的飞行与性能适航管理,可以说周成刚得心应手。不久之后,作为民航局选派的第一批试飞工程师,他飞越大洋彼岸接受培训。学成归来,他立即进入ARJ21-700飞机型号合格审查“国家队”,先后担任试飞、性能专业组副组长、组长,挑起了中国首架涡扇喷气新支线飞机适航审查的重担。2008年11月28日,ARJ21-700首飞成功。在首飞前几年,周成刚率领专业审查组忙得不可开交,主要做了三方面工作:一是审查评估申请人飞机风洞试验、飞机空气动力特性和飞机操稳性能品质,二是审查评估飞机飞行手册,三是飞机驾驶舱的设计评审。这三方面的工作都是第一次,其中飞机的风洞试验至关重要,为了取得充分的有效数据,审查评估中,从四川绵阳到北国哈尔滨,从首都北京到辽宁沈阳,从荷兰到意大利,该做的工作都做了。特别是做冰风洞试验,以前只在国内听说过。但是,国内没有冰风洞实验室,没见过冰风洞的模样,不知道模型怎样设置,更不清楚冰风洞试验程序,完全是创新性的工作。在身临其境后,周成刚深受震憾,大开眼界,很快便熟悉了国外冰风洞试验室的冷却系统、水滴喷雾系统。周成刚协助申请人设计计算软件,制作了1∶7的飞机模型,模拟飞机真实结冰状况,将数字转换成图形,再做分析比较,然后模拟出所有飞行状态下的冰形,逐步将其添加到飞机上,试验操作稳定性能,为审定试飞自然结冰科目搜集了充分的理论对比有效数据。

在驾驶舱设计评估审查中,他坚持CCAR-25部规章条款,与申请人进行了长达一年多时间的论证。为了达到标准,难免唇枪舌战,以促使其变更设计,扩大了机头空间,改变了玻璃形状,申请人则通过改进完善,使设计更加科学完美。

漫漫长路路难行

在ARJ21-700飞机型号适航审定中,周成刚带领试飞、性能组主要做了哪些工作?现在就来梳理一下。适航审定试飞前,首先做了冰风洞试验。飞机在空中飞行,与空气相对运动。做风洞试验,是把飞机按比例缩小后放在一个洞中,用空气压缩机产生风力吹向飞机,进而测试飞机所受3个方向力与力距的变化。冰风洞试验是模拟飞机在自然结冰状态下,测量有关的试验数据,与真实条件下的自然结冰状态做分析比较,确保飞行安全。周成刚带领试飞、性能组做冰风洞试验时,做了47个飞机姿态(不同气象条件下),而在正常飞行时只需要飞一二个姿态。

他们先把飞行姿态摆出来,试飞时碰到几种姿态,就飞几种姿态,然后与冰风洞试验来做对比,用试飞的结果来验证冰风洞试验结果的准确性。

试飞时,要从中找到一种最临界的飞行姿态,在飞机起飞、爬升、巡航、着陆等襟翼构形条件下,找出对飞机影响最大的模拟冰形。冰风洞试验与飞机真实条件下的自然结冰飞行是有差距的,真实自然结冰是在短时间内飞机结满了冰,模拟冰形则是受人工控制的。为了保证安全,每项试飞试验事先要做许多准备工作,要做机上分析、风洞试验,用软件模拟结冰情况。他们一切从头开始,机上软件没有,冰风洞实验室没有,做了模拟冰形后,就在飞机上做加装试验,一点一点添加,加一点,试飞一次。分成7段,不断往上加,一直到把整个机翼贴满,直到感觉飞行操作稳定品质评估充分,最后才试飞做真实自然结冰试验。

他们对试飞大纲、飞行手册做详细的具体评估时,按CCAR-25部规章条款,一条一条,使大纲科学先进可操作。钱惠德掌管全面,周成刚具体负责,揭裕文、赵涛、张彤、徐骏驰以及张海涛、屈展文、吴浩文按专业特长各司其职,然后集思广益。

第三项主要工作就是深入评估试飞科目,进行风险等级划分,制订风险管理控制方案,编写试飞任务单、现场会签单,使审定试飞程序化、精细化,确保万无一失。

出师顺利话首飞

2011年11月,中国民航适航“国家队”批准了试飞大纲和试飞任务单。2012年2月28日,开始了局方审定试飞,试飞员张放驾机,ARJ21-700飞机型号合格审查委员会主任、民航局适航司司长殷时军到场督阵,钱惠德、周成刚等在试飞任务单上会签后,试飞开始,科目是空速校准。这是一个十分重要的试飞科目,需要根据飞机不同姿态、不同重量、不同飞行环境下的空速指数,校准空速系统及用其他方式测得的空速间差异。申请人选择了前支杆空速校准器,周成刚代表局方适航审查组建议用“拖推”方式,就是将一根软管通过一个锥形孔伸到飞机外面,飞机降落后再将软管回收到机舱内。锥形孔较为复杂,要通过增压区,从垂尾拉出去,申请人不愿用,坚持用“前支杆”方式,然而空速总是偏差大,飞机姿态偏差也大,数据不能达到规章条款要求,无法校准空速。后来,在采用“拖推”方式后,效果非常好,空速校准的数据准确,达到了规章条款要求。

完成大侧风试飞

大侧风试飞的目的是让飞机在大侧风条件下,可以正常起飞和着陆,并取得有效数据。

我国机场跑道一般都是南北方向的,自然风向通常是西北风或东南风,很少有正南正北方向的风,适应风向试飞需要有侧风。试飞在嘉峪关附近一座机场进行,要求风向垂直于起飞着陆方向,风力能达到40公里/小时~50公里/小时最好。那天大侧风来了,风速为46公里/小时,相当于每秒13米左右,相当大了。

风小满足不了需求,风大把沙尘扬起,试飞员看不清前方跑道,赵志强飞了两次,张惠中也去了。在22.7公里/小时的正侧风条件下试飞,后来又在50多公里/小时的正侧风条件下试飞,均取得了有效数据。正常情况下,空管部门是不会允许飞机在这么大风速条件下起降的,超过一定风速,机场就会关闭。

适航审定试飞是为了考查飞机性能,今后能让商业飞机有更大的安全裕度。同时,在大侧风试飞中还能发现飞机系统存在的问题,便于改进和完善设计,因而只有在试飞当中才能进行检验,不进行大侧风实际试飞,问题就发现不了。

在起飞前遇到大侧风时,飞机可以不起飞,但是飞机着陆时遇上大侧风怎么办?这个试飞科目的难度在于,飞机着陆时天气是否会出现突然变化无法预测。起飞或飞行时天气还好,突然变脸,狂风骤起,沙尘弥漫,如何着陆?发动机如果进沙子,传感器被堵塞,飞行安全将受到威胁。有的国家在海边建有交叉跑道,可以选择起飞着陆方向。海边空气清新,没有沙尘。国内没有这个条件,在戈壁滩上的机场试飞比国外困难大得多,中国民航适航“国家队”去了3次,但申请人也去了几次。试飞效果一直不理想。周成刚说,一定要坚持达到规章要求。这对试飞员考验较大,要不要飞?试飞工程师徐骏驰、吴浩文在飞行中不停地测风向、风速,不停地向塔台报告,对于顺风数据,都要进行综合判断。

周成刚在前期做好准备工作,对试飞大纲、试飞科目进行透彻分析,对申请人试飞结果进行认真评定和安全评估。组织试飞员、试飞工程师和申请人反反复复研究,经常面临的难题是风力和风向不稳定,一会儿风速快,一会儿风速慢,飞机飞行摇摇摆摆,很不安全。

飞机在天上飞,周成刚在地面监控车上,心也悬起来,眼睛死死地盯着显示屏上的指针,一旦发现测试数据不对,要马上下达指令,指挥试飞员在空中重飞。就这样一遍又一遍监控核查,甚至降落后再起飞,直至试飞成功,所有测试数据有效。

难忘的13个昼夜

ARJ21-700飞机赴北美加拿大温莎“赶考”,进行自然结冰试验试飞,此时中国民航适航“国家队”的领队兼总指挥是周成刚。

队员有试飞员赵志强、试飞工程师徐骏驰,相关专业组审查代表李瑛、路遥、李红琳、杨子洲。前后13个昼夜,每天清晨5时起床,分析前一天试飞采集的数据是否有效。申请人更辛苦,他们要通宵工作,凌晨二三时才能把数据处理完,5时交到中国民航审查组周成刚手中。周成刚处长会马上召开审查组会议,分析具体数据,决定第二天需不需要重新试飞。李瑛负责检查飞机构形状态,测试设备状况;路遥负责环控系统和风挡雨刷;李红琳负责动力系统及燃油系统;杨子洲负责电子电器系统、结冰传感器等;徐骏驰负责试飞大纲评估、试飞任务单编制以及风险评估单编写,且试飞中要在机上记录各种飞行数据,还要观察判断飞机结冰时的液态水含量、水滴直径,通过舷窗观察机翼等部位结冰情况,协助申请人拍照录像。试飞员赵志强的责任和任务就更重了,要操纵飞机追云逐冰,捕捉结冰云团,还要观察自然结冰对飞机造成的影响以及对风挡雨刷的影响;周成刚则负责全面监控指挥。

4月8日,飞机起飞时晴空万里,飞到预定空域时,突然遇到麻烦,通讯系统中断,与地面联系不上了。人们当时想了很多办法,机上的通信是通过塔台对公众开放的,通过网络监听,飞行员可以与塔台进行通信联络,周成刚便通过塔台的网络收听飞机信息,了解飞机位置和飞行动作情况。自然结冰是最大的高风险科目,通信系统失灵,又是在国外,大家都很紧张。通过塔台与飞机联系上之后,间接知道了飞机情况,许多科目还没完成,此时天色已晚,就准备第二天再飞,但在返回途中,赵志强发现了结冰冰层,于是果断一冲,试飞大功告成。

虚怀若谷的心里话

2016年2月的一天,周成刚从法国出差回来,我抓住机会在北京采访了他,谈了一些基本情况后,便单刀直入:你身为试飞、性能专业组组长,在飞机放飞评审单上签字时,是怎样的心情?他笑了,笑得很轻松。正要回答,手机铃声响了,是他夫人从成都打来的:女儿晚上来看望他,周成刚淡淡地回了一句:好吧。便把电话挂上了。我开玩笑,出差半个月了,怎么不向“领导”详细报告报告?他笑着说,老夫老妻了。“要不要去接一下女儿,我们换个时间再谈?”我说。他仍笑着说:“女儿在中国农业大学上大三,她会找到这里的。”接着他平静地回答我的提问:放飞签字责任重大,试飞工程师、试飞员认可后,我作为性能、试飞专业组代表签字,然后上交到钱惠德大组长那里,由他最后拍板。还好,几年紧张的审定试飞把所有审定的科目都完成了,收集了有效数据。讲到这里,周成刚脸上露出了十分欣慰且自然轻松的笑容。毫无一丝刚从万里之遥飞回来的倦意。

手机铃声又响了,是周成刚女儿打进来的:“爸,我已到了大院门口。”周成刚听到女儿甜甜的声音,笑得更开心了,站起身来走到窗前,一边张望,一边用浓重的川音说:“直行右拐到西客楼3106房间。”讲完后颇为得意地对我说:“女儿从小就独立,上小学坐公交车,上中学住校,考大学她自己选专业,要学现代农业科学,一点儿不用大人操心。这不,从海淀到顺义,换地铁转公交,又要步行两里路。我没有什么后顾之忧,只是夫人患糖尿病、高血压多年,我常年出差,对她照顾太少了,心里歉疚。”

周成刚说,12年来,中国民航适航“国家队”每位成员都付出了许多,家家都有一本难念的经。为了中国大飞机事业,为了ARJ21-700取得型号合格证,应该舍小家为国家,但是他不赞成不顾家庭、妻子和孩子的做法,对国家尽忠,对家也要尽责。

不知不觉,夜幕降临,星空灿烂,与周成刚倾心畅谈,如见他的心灵,如一泓清泉,玉宇澄明。

(刘斌 作者系中国作家协会会员、编审、中国作协2015年重点作品扶持项目《中国大飞机》作者)

ARJ21-700飞机研制团队、CAAC审查组以及FAA影子审查组成员合影留念。(中国商飞公司新闻中心供图)

周成刚在检查飞机状况。

周成刚在美国接受培训。