首架C919交付 國產(chǎn)大飛機“上崗”須闖過這些“氣象關(guān)”
2022年12月9日,,編號為B-919A的全球首架國產(chǎn)C919飛機正式交付給中國東方航空。
據(jù)中國氣象局介紹,,面對空白領(lǐng)域和技術(shù)壟斷,,氣象人一再打破技術(shù)壁壘,,不斷探索試飛氣象保障技術(shù),,為國產(chǎn)大飛機適航取證的征程保駕護(hù)航,。
2017年5月5日,伴隨著發(fā)動機的轟鳴聲,,國產(chǎn)大飛機C919在上海浦東國際機場騰空而起,、沖上云霄。這是國產(chǎn)大飛機C919首飛成功的場景,。
據(jù)上海市氣象局試飛氣象保障團隊負(fù)責(zé)人李伯平回憶,首飛當(dāng)天上午陰云密布,,由氣象部門和中國商用飛機有限責(zé)任公司(以下簡稱“商飛公司”)聯(lián)合組成的試飛氣象保障團隊,,在不利天氣條件下準(zhǔn)確捕捉到兩小時的“好天氣”窗口期,成功保障C919安全執(zhí)行首飛任務(wù),。
首飛氣象保障的成功僅僅是一個開始,。李伯平說,一個新機型的首飛需要條件嚴(yán)苛的“好天氣”,,而圍繞適航審定工作的試飛則需要尋找極端氣象條件下的“壞天氣”,。在正式進(jìn)入市場之前,,飛機必須經(jīng)過一系列試飛考驗,取得適航合格證,。側(cè)風(fēng),、高溫、高濕,、高寒及自然結(jié)冰等“壞天氣”下的測試檢驗都是飛機適航審定科目中的重要試驗,,亟需針對性的氣象保障服務(wù)。
由于我國民機事業(yè)起步較晚,,過度依賴國外技術(shù)讓國產(chǎn)大飛機取證十分被動,,試飛氣象保障服務(wù)“國產(chǎn)化”刻不容緩。從2014年起,,圍繞國產(chǎn)大飛機試飛需求,,上海氣象部門跨前一步,主動對接商飛公司,、中國飛行試驗研究院,,緊密合作,建立了國內(nèi)首支專業(yè)化試飛氣象服務(wù)保障團隊,,開啟了試飛氣象保障“國產(chǎn)化”的逐夢之旅,。
五年間,試飛氣象保障團隊不斷突破“卡脖子”技術(shù),,為ARJ21和C919型號先后提供多次試飛氣象保障服務(wù),,涵蓋自然結(jié)冰、大側(cè)風(fēng),、高溫,、高溫高濕、高寒等試飛科目以及首飛,、轉(zhuǎn)場等常規(guī)試飛活動,,精密監(jiān)測和精準(zhǔn)預(yù)報能見度、大風(fēng),、云,、降水、顛簸等試飛氣象安全關(guān)鍵條件,。
自然結(jié)冰試飛科目是難度最大的科目之一,,對云層的液態(tài)水含量、云層水滴直徑和周圍空氣的溫度等要求極度嚴(yán)苛,。曾經(jīng),,為了完成自然結(jié)冰試飛科目,ARJ21飛機在烏魯木齊苦尋四年未果,,最終遠(yuǎn)赴北美“萬里尋冰”,。
“雖然國內(nèi)可供參考的資料和方法幾乎是空白,,但我們始終相信,在國內(nèi)一定能找到符合自然結(jié)冰試飛條件的云,!”據(jù)李佰平回憶,,起初團隊從大量調(diào)研國內(nèi)外自然結(jié)冰預(yù)報方法著手,學(xué)習(xí)國外飛機結(jié)冰氣象條件預(yù)測算法,。方法有了,,但應(yīng)用到國內(nèi)試飛中,,卻“水土不服”,。
驗證和優(yōu)化算法刻不容緩。為獲取大量的觀測數(shù)據(jù)反復(fù)檢驗算法,,試飛氣象保障團隊不畏風(fēng)險,,主動進(jìn)入結(jié)冰區(qū)域去試飛,自2016年起陸續(xù)在安徽安慶,、湖北宜昌,、陜西等地多次開展飛機結(jié)冰綜合探測試驗。2021年初,,團隊對全國四個自然結(jié)冰重點目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行長期跟蹤預(yù)報,,對過冷水、結(jié)冰等云物理參數(shù)進(jìn)行采樣,,成功收集到大量實驗數(shù)據(jù)和資料,為做好C919大型客機適航審定自然結(jié)冰試飛的準(zhǔn)備工作奠定了基礎(chǔ),。
試飛氣象保障團隊基于算法的預(yù)測結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行逐一細(xì)致比對,,并依托中國氣象局上海數(shù)值預(yù)報模式系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢,研發(fā)適合大飛機試飛的自然結(jié)冰潛勢預(yù)報新方法,,逐步形成自主可控的全流程飛機結(jié)冰試飛氣象服務(wù)能力,最終有效減少了空報的概率,。
技術(shù)瓶頸的突破,、保障能力的自主化,讓試飛氣象保障團隊有了底氣,,也為自然結(jié)冰試飛的最終成功奠定了堅實的基礎(chǔ),。
今年2月17日,,C919在陜西閻良上空完成了自然結(jié)冰試飛,實現(xiàn)在國內(nèi)按照適航標(biāo)準(zhǔn)完成航空器自然結(jié)冰試飛“零的突破”,,向適航取證邁出重要一步,。
此次試飛成功是無數(shù)人數(shù)年來如一日不斷積累的結(jié)果,,其背后還有一套由“趨勢預(yù)診”和“臨近診斷”相結(jié)合的飛機結(jié)冰試飛氣象服務(wù)流程提供的有力支撐,。
早在1月中旬,,試飛氣象保障團隊就啟動了“趨勢預(yù)診”,基于數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)得到短期到中期的一系列自然結(jié)冰預(yù)報產(chǎn)品,,提前一周給出“1月20日至28日,,陜西地區(qū)將經(jīng)歷一次較大范圍的雨雪天氣過程”的預(yù)報意見,捕捉到珍貴的氣象“窗口”,。試飛三日前,,團隊提供了一份更詳細(xì)的天氣預(yù)報,為大飛機申請試飛空域和試飛時間點提供決策依據(jù),。
天氣過程時刻在演變,當(dāng)試飛的時間逐漸靠近,,“臨近診斷”隨即啟動,。試飛當(dāng)天,所有人屏息以待,,試飛保障團隊利用衛(wèi)星云圖,、氣象雷達(dá)、探空站點的資料等多源觀測數(shù)據(jù)緊密追蹤天氣變化,,及時調(diào)整預(yù)報結(jié)論,,并與試飛現(xiàn)場保持密切溝通,及時引導(dǎo)飛機進(jìn)入結(jié)冰云層,。
結(jié)果顯示,,預(yù)測結(jié)冰狀況與實際探測基本相符。
在各方通力合作下,,截至2月17日,,試飛保障團隊共計開展5架次審定試飛,穿云29次,,成功捕獲滿足規(guī)章要求的結(jié)冰氣象,。
(原標(biāo)題:首架C919交付 國產(chǎn)大飛機“上崗”須闖過這些“氣象關(guān)”)
【責(zé)任編輯:趙康麗】
【內(nèi)容審核:符 堅】
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