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适航认证光荣的荆棘路

发布时间:2020-07-13 18:57:06 阅读: 来源:夜光粉厂家

ARJ21—700飞机是中国首款按国际适航标准研制的支线喷气式客机。2014年岁尾终于完成中国民用航空总局适航审查并获得型号合格证前,5架原型机历经6年5000多小时试飞,是世界上试飞时间最长的一款飞机。

在完成长达11年的适航历程之后,它也成为中国首款按照国际民航规章研制的客机。这个成就同时代表着中国在研制之外,也正式具备大型运输类飞机的适航审查能力。

民用航空器的适航性,是指它在预期运行环境和使用条件下的安全性和物理完整性。“通俗而言是‘让民用飞机持续处于安全可用的状态’。”原上海飞机制造厂厂长、ARJ项目督察组成员刘乾酉对《瞭望东方周刊》说。

1914年美国首次建立航空航线到今天,作为世界航空业的基础,不同国家及国际组织颁布了越来越多的适航规章。

按照ARJ立项计划,早在2009年即应进入全球航空市场。而11年适航经历,使ARJ—700飞机不仅仅完成了中国人制造飞机的“从零到一”。

“运十”遗产

一旦飞机按照适航标准取得了型号合格证,并处在持续适航状态,按照适航规章的标准和程序维护、运营,在飞机设计的使用飞行包线之内,发生机毁人亡事故的概率极低。

“如果依然发生灾难性事故,有两个可能,但与飞机本身关系不大。”刘乾酉说,“首先是非正常的使用、维护。比如台湾迫降的ATR72飞机,当时主要是台风天气,这和飞机本身无关。”

其次是驾驶员人为操作失误,多发生在飞机起飞和着陆阶段。“典型的事故就是伊春空难。飞机降落时地面天气不好,在逐步对准、接近跑道的过程中,飞行员仍看不到跑道。”他解释。

航空运输业最发达的美国率先制定适航规章并将之上升为法律:波音707于1958年获得了合格证,被誉为商用民航客机典范,美国的适航体系也得到了世界上大多数国家的认可。

为与美国抗衡,1990年欧洲国家成立了联合航空局,大力加强适航审定体系建设,为空客的后来居上提供了便利。

苏联的图—154飞机则是适航问题的反面案例。由于当时苏联民用飞机适航标准不够完善、加之粗放式管理,900架飞机、56次重大事故的发生率,让图-154飞机始终无法得到国际主流民机市场的认可。

“俄罗斯民用飞机为何一直走不出国门?不能完全说俄罗斯的规章差,主要是没有被西方国家所认可。苏联解体后,独联体国家不承认它的适航规章,连俄罗斯国内有钱人也不乘坐,俄罗斯民机业就萎缩了。”ARJ21—700飞机副总设计师修忠信对《瞭望东方周刊》说。

“一个国家设计制造的民机,如果不经过这个门槛,就不能获得国家机构颁发的适航证。不能进入买卖和运营。”航空专家、“运十”原副总设计师程不时告诉本刊记者。

在中国,适航规章就是通常所说的“CCAR25部”——大型客机和新支线飞机适航取证中所依据的《中国民用航空规章》第25部运输类。

“CCAR25部”来自壮志未酬的“运十”,那也是中国首次接触民用飞机适航标准。“当年,中国的‘运十’是按照国外的适航标准来设计的。”程不时说。

但“运十”试飞时,中国还没有专门进行此类“不安全状态”试飞的试飞员,没有自己的适航标准,也没有机构来组织飞行、验证标准。

不过,根据研制“运十”的经验,由程不时牵头,于1985年参照美国标准制定了中国第一部适航标准,即“CCAR25部”。

“我们曾对比研究过,当时的欧洲联合体、苏联和联合国国际民航组织推荐的适航标准,基本是移植了美国标准。美国航空运输的总运输量和事故纪录,也在一个比较合理的范围。”他回忆说。

自己的支线飞机还是要干

适航标准并非完全取决于安全,而是“更加全方位”,“适航规定结构安全系数是1.5,如果中国制定1.8、2.0,是不是比1.5更安全?但飞机就要重很多,载人很少、航程很短。”程不时说。

刘乾酉举例:“有人说飞机为了防鸟击,可以把机头设计成坦克的炮塔,别说鸟打不进去,枪弹、炮弹都打不进去。但这架飞机重得还能用吗?”

对于ARJ21—700飞机,适航性来自四个要求形成的目标:适应性,适应以高原高温机场起降和复杂航路越障为目标的营运要求;舒适性,具备支线飞机的宽、静机身,提供良好乘机环境;经济性,低于竞争目标飞机的直接使用成本,特别是全寿命成本。

最后是共通性,与150座级干线飞机的性能、使用特性,飞行机组和乘客的飞行体验都保持一致,使干线-支线运输可“无缝对接”。

1995年,中国与美国在小飞机型号上建立了适航审定双边关系。作为时任中方适航审定组组长,程不时带领50名专家完成了“运十二”的“CCAR23部”适航审查。

与针对大型客机和新支线飞机的“CCAR25部”不同,“CCAR23部”针对更小的农林飞机,比较简单,但毕竟是中国第一次按照国际标准对民用飞机进行适航审查。“运十二”目前已销售到12个国家。

ARJ21—700飞机是中国第一种按照“CCAR25部”获得适航认证的飞机。在程不时看来,这说明中国在技术水平、安全标准和管理体系上,达到了一定水平。“而且对于今后大客机C919的试飞来说,25部已经过了一遍,心里就有数了。”

在ARJ立项时,就明确了进入国际市场的目标。因此它也必须达到发达国家的适航要求。

这是该型飞机没能按照原计划在2009年进入国际市场的主要原因之一——对于中国航空人来说,虽然有了源自发达国家标准的“CCAR25部”,但如何让外方认可,还须经过艰苦努力。

中航商用飞机有限公司(以下简称“商飞公司”)西安外场试验队副大队长白永宽对《瞭望东方周刊》表示,除了美国的适航标准,国际上比较认可的还有欧洲26个国家联合制定的“联合航空规则”。

与西方国家进行适航谈判很艰难。“当时我们向对方提出想造支线飞机,并希望对方进行适航审查,但他们根本不听我们对飞机的市场、技术和生产发展的介绍。”白永宽说。

2003年3月与西方国家进行的适航会上,对方表示,中国的经济发展确实需要飞机,但“你需要什么飞机我都可以给你,我们有各式各样的飞机”。

总之,中国人既不需要自己造飞机满足自己的需求,更不要想进入国际市场。

白永宽回答:“我们自己的支线飞机还是要干。”

“他们始终不相信我们的制造能力,总觉得我们干不起来。”白永宽说。那次会议结束,商飞公司的有关领导定了调:不接受任何宣传采访,埋头苦干。

为了推动外方参与ARJ21—700飞机的适航审查,中国民航主管部门以及相关企业想尽了办法。

比如把供应商的利益捆绑在一起。西方适航规章规定:“当局有责任帮助本国或国家联合体的航空制造业以最短的时间、最快的速度符合安全标准。”换句话说,在同样达到安全标准的情况下,使用尽量少的试验、尽量省的方法。

刘乾酉解释,ARJ项目选择的美国供应商有大量资金投入,他们对自己的政府施加压力。

着急的外国竞争者

2005年ARJ项目渐露端倪,外方发现如果再不介入就将失去这个项目的机会,于是启动了调查评估,之后为ARJ项目派出了独一无二的7人最大审查组。

这个小组在上海呆了两年多,外方政府又于2007年正式组成了影子审查的队伍。

“中国民航当局相当于ARJ的考官,监控其是否符合25部;外方适航当局是中国民航当局的考官,观察其在审查ARJ过程中的表现是否达到了自己的同等水平。”修忠信说。

只有影子审查结束后,双方才能签署适航双边协定,一方制造的飞机才可能拿到对方的准入门票——型号合格证。

日本、加拿大等国在很多年前就完成了影子审查,并与美国和欧盟建立了运输类飞机的适航双边协定。

换句话说,这关系着ARJ项目的飞机是否能够出售给所有西方国家和大部分发展中国家。

对于中国新支线客机的关注,随着ARJ项目的日渐成熟也引来越来越多关注。在国际上,美国和西欧是两大适航认证机构。

当中国向其中一方提出参与适航要求后,另一方感到被冷落,也要求中方申请他们的适航认证。

当被拒绝后,ARJ项目在这一方范围内的工作协议都被撕毁,“本来我们与他们达成协议,监管在那里生产的部件,后来只能自己想办法进行监督。”白永宽说。

不过,适航审查在中国处于初级阶段,时间拖至11年,更多是中国喷气运输类飞机工业和适航体系与国际先进水平存在差距。

比如美国适航当局在西雅图审查波音公司的产品,审查员数百人。而在ARJ21—700适航初期,举全国之力成立的“国家队”,只是从中航工业以及全国各个民航管理局安全管理技术审查人员中,抽调了60人,且边学边干。

那时中国也没有自己的试飞队伍,后来从民航的航线飞行员中选拔了3名飞行员作为试飞员出国培养。

“飞行”与“试飞”,是两个完全不同的领域,需要完成从试飞员到科研人员的角色转变。

此外,商飞公司也有数十名试飞工程师和测试工程师完成国外培训。所有这些人在ARJ21—700飞机适航之后,将继续完成C919飞机的试飞任务。

最好的考试

“商飞刚开始成立专门的适航部门,可大家都不知道该怎么做。”商飞公司适航中心主任郝莲对《瞭望东方周刊》回忆,“规章规定了一些指标,比如说飞机在哪个姿态速度多少、起落架要承受多少荷载、多少座的飞机应急门应该设计成多大。我们必须把这些要求解读出来,再做试验来验证。”

“比如对于应急门的大小,我们商议后决定做全机应急撤离演示试验,在规定的90秒内,所有乘客和机组人员94人撤离飞机,其中3人还抱着和婴儿等重的洋娃娃。别人定制了标准,你想参与其中,就得当小学生。”她说。

虽然艰难,但刘乾酉还是否定了“适航标准是外国人设计的技术壁垒,来打中国的”这类说法。

“这并不确切。适航理念,首先是指确保航空安全,其次要促进航空运输业的发展,第三要促进航空制造业的发展。”他说,“卡得严一点、难受一点没什么坏处,可以提高我们的能力。”

修忠信举的一个例子是,飞机在进行全机稳定俯仰2.5G情况下极限载荷静力试验时,外方需要看图纸。

中方工作人员打开笔记本电脑,将图纸供其查看,外方就将其列为不合格项。“人家认为管理程序上有问题,所有的图纸只能网上在线看,不能下载到电脑里看,因为我们几千人都在设计这个飞机,图纸状态随时可能变化,一个小时前下载的可能已经作废。”

另一方面的好处,刘乾酉认为,适航是“不花钱的技术引进”。

“通过同适航当局的密切合作,我们开展了多项适航符合性设计和适航符合性验证的技术研究专题,这叫政产学研用结合。适航当局是政府部门,产是我们,学是各个院校,中国适航当局的人员和他们研究机构的人员作为专家,大家一起组织课题组收集资料、消化吸收国外的先进标准。在我们想明白和弄清楚以后,我们适航当局就按照这个要求来执行,我们就按照这个方向努力去做。”他解释。

换句话说,在ARJ21—700飞机完成适航审查之外,中国的民航体系又通过了一次大考。

商飞公司副总经理罗荣怀对《瞭望东方周刊》举例说:“后来波音787进入中国,晚了半年多。我国适航当局对他们提了六大疑问,全部都问在点子上。”

过去中国人没有自己的适航审查,也就不知道什么是符合中国人和中国天空的飞机。“现在我们却可以按照双边协议和合同,履行国家主权,要求对方拿出证据,保证进口飞机不能对我国公众造成伤害。”罗荣怀说。(姚玮洁)

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