自然結(jié)冰試飛，是通過(guò)試飛來(lái)驗(yàn)證在結(jié)冰氣象條件下，飛機(jī)還能不能安全地飛行。而自然結(jié)冰試飛，又是飛機(jī)取證中的三大高風(fēng)險(xiǎn)科目之一。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，每年大約有8起因結(jié)冰導(dǎo)致的飛行事故。因此，國(guó)際上任何一部適航法規(guī)，都不可能忽視結(jié)冰對(duì)飛行安全帶來(lái)的影響。因?yàn)镃919飛機(jī)的適航審定完全對(duì)標(biāo)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)要想拿到型號(hào)合格證，就必須完成自然結(jié)冰的試飛科目。然而，在民航飛行中，極少有飛機(jī)會(huì)主動(dòng)進(jìn)入結(jié)冰區(qū)域。航空工業(yè)試飛中心作為“試飛國(guó)家隊(duì)”，為了啃下自然結(jié)冰試飛這塊硬骨頭，多年來(lái)一直在鍥而不舍地探索, 主動(dòng)進(jìn)入結(jié)冰區(qū)域去試飛。
根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，2022年1月22日下午2點(diǎn)以后，陜西安康某空域會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰氣象，航空工業(yè)試飛中心試飛機(jī)組迅速行動(dòng)，（下午）2點(diǎn)左右，機(jī)組到達(dá)了指定的空域。
航空工業(yè)試飛中心C919大型客機(jī)試飛員 劉帥：飛自然結(jié)冰要在云的邊上慢慢繞，找薄的地方先試一試，然后一點(diǎn)一點(diǎn)往里面進(jìn)入，你不可能一下就進(jìn)入最嚴(yán)重的區(qū)域里面，我就相當(dāng)于在死亡線前一步在這試探一樣。
航空工業(yè)試飛中心C919大型客機(jī)試飛工程師 杜毅潔：我們要在云里面待很長(zhǎng)很長(zhǎng)的時(shí)間，這個(gè)過(guò)程里面四周都是一片白茫茫的，什么都看不見(jiàn)，全部都是被云里面的水汽包圍的，好像是盲人一樣的一個(gè)飛行狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候機(jī)組也是依靠?jī)x表來(lái)操縱飛機(jī)的。
試飛機(jī)組做了三次穿云的垂直探測(cè)，但是，由于機(jī)翼上只結(jié)了一層很薄的冰，結(jié)冰效果沒(méi)有達(dá)到適航取證要求的標(biāo)準(zhǔn)。
為了飛行安全，下午5點(diǎn)多日落之前，機(jī)組就要返航。此時(shí)已經(jīng)是下午3點(diǎn)了。還有兩個(gè)多小時(shí)，機(jī)組能不能找到結(jié)冰云層并進(jìn)行飛行試驗(yàn)？閻良機(jī)場(chǎng)的氣象臺(tái)里，一場(chǎng)爭(zhēng)分奪秒的氣象會(huì)商正在進(jìn)行中。
通過(guò)衛(wèi)星云圖、氣象雷達(dá)、探空站點(diǎn)的資料，結(jié)合飛機(jī)的機(jī)載探頭實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，氣象部門(mén)迅速做出了新的預(yù)報(bào)。因?yàn)橛欣诮Y(jié)冰的天氣系統(tǒng)北移得太快，氣象臺(tái)建議飛機(jī)立即返回閻良機(jī)場(chǎng)空域進(jìn)行探測(cè)。
航空工業(yè)試飛中心氣象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)楊濤：你有可能你說(shuō)是幾分鐘的時(shí)間，本來(lái)這邊整個(gè)結(jié)冰條件還挺好的，但是過(guò)了幾分鐘之后，這邊就完全沒(méi)有結(jié)冰條件，飛機(jī)再過(guò)來(lái)已經(jīng)不行了。所謂的追冰其實(shí)就是在追結(jié)冰的一個(gè)云層。
中國(guó)民機(jī)的自然結(jié)冰試飛始于ARJ21飛機(jī)。2011年到2014年，航空工業(yè)試飛中心與中國(guó)商飛公司在新疆地區(qū)組織實(shí)施了ARJ21飛機(jī)自然結(jié)冰試飛，但在四年多時(shí)間里，始終未能捕捉到理想的結(jié)冰氣象。
航空工業(yè)試飛中心氣象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)楊濤：一次次的失望，最后累積成的就是心酸，甚至懷疑自己。我記得印象很深的一次，早上過(guò)去看了整個(gè)來(lái)說(shuō)濕度條件還有其他方面還是不錯(cuò)的，但是機(jī)組上去在我們指定區(qū)域，連云層都找不到。
2014年3月，ARJ21飛機(jī)不得不遠(yuǎn)赴北美五大湖地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)。
航空工業(yè)試飛中心C919大型客機(jī)試飛副總師 丁軍亮：自然結(jié)冰的適航標(biāo)準(zhǔn)，它的發(fā)源地就在北美的五大湖，美國(guó)人利用結(jié)冰探測(cè)飛機(jī)穿云穿了28000海里，才形成了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。所以形成了一個(gè)認(rèn)知，就是好像全球范圍內(nèi)只認(rèn)為只有在北美五大湖才能飛成自然結(jié)冰。
在當(dāng)?shù)貙?zhuān)家團(tuán)隊(duì)的協(xié)助下，困擾ARJ21適航取證長(zhǎng)達(dá)4年之久的自然結(jié)冰試飛，僅用了1個(gè)多月就順利結(jié)束。ARJ21飛機(jī)首席試飛員趙鵬至今仍對(duì)指導(dǎo)他們追冰的外國(guó)氣象專(zhuān)家印象深刻。
航空工業(yè)試飛中心副主任 C919大型客機(jī)試飛機(jī)長(zhǎng)趙鵬：國(guó)外的專(zhuān)家能夠把整個(gè)的氣象條件描述得就仿佛他在云里看到了一樣，他告訴你云的尺寸有多大，你在云頂還是云底飛，還是在云中飛，然后這個(gè)云團(tuán)大概以什么樣的速度向什么方向走。我每次飛完就覺(jué)得很神奇，我就跟我們氣象工作者說(shuō)，這樣的氣象專(zhuān)家是我們所需要的。
C919大型客機(jī)進(jìn)入適航取證階段以后，2020年，受新冠肺炎疫情影響，赴北美五大湖地區(qū)執(zhí)行自然結(jié)冰試飛的可行性微乎其微。依賴外國(guó)資源才完成的ARJ21飛機(jī)自然結(jié)冰試飛，讓試飛院的試飛工程技術(shù)人員感到極其“憋屈”。中國(guó)這么大，難道就真的找不出一塊適合大型飛機(jī)開(kāi)展自然結(jié)冰試飛的空域？
要想不受制于人，就得自力更生。2020年12月，航空工業(yè)試飛中心被工信部確定為國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)自然結(jié)冰試飛任務(wù)的牽總單位，吹響了在國(guó)內(nèi)開(kāi)展C919飛機(jī)自然結(jié)冰試飛攻堅(jiān)戰(zhàn)的號(hào)角。
自然結(jié)冰試飛，屬于航空學(xué)與氣象學(xué)的交叉學(xué)科，氣象需要尋冰，而航空技術(shù)則需要“破冰”。自然結(jié)冰試飛前，能否提高結(jié)冰氣象的探測(cè)能力是重中之重。航空工業(yè)試飛中心決定，先租賃一架氣象飛機(jī)對(duì)中國(guó)境內(nèi)的結(jié)冰資源進(jìn)行探測(cè)，為C919飛機(jī)的自然結(jié)冰試飛蹚路。
航空工業(yè)試飛中心C919大型客機(jī)試飛副總師 丁軍亮：我們整個(gè)就是三步走，第一步先是結(jié)冰探測(cè)飛機(jī)自己去探冰；第二步C919飛的時(shí)候，結(jié)冰探測(cè)飛機(jī)伴飛，它先進(jìn)到冰里面探到有冰，然后把風(fēng)險(xiǎn)和已知要素和未知的風(fēng)險(xiǎn)排除之后，C919再進(jìn)去；第三步才是C919單獨(dú)去飛自然結(jié)冰。
2021年2月28日，航空工業(yè)試飛中心租賃的一架氣象飛機(jī)正在陜西某空域進(jìn)行探冰飛行。塔臺(tái)得到消息，機(jī)組說(shuō)目標(biāo)空域的結(jié)冰條件非常好，但飛機(jī)進(jìn)入結(jié)冰區(qū)后短短的幾分鐘內(nèi)，塔臺(tái)和機(jī)組突然失去了聯(lián)系。
航空工業(yè)試飛中心氣象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)楊濤：指揮員在進(jìn)一步詢問(wèn)的時(shí)候，突然就沒(méi)有聲音了，當(dāng)時(shí)大家都非常的擔(dān)心和害怕。飛行事故統(tǒng)計(jì)來(lái)說(shuō)，因?yàn)樘鞖庠斐傻慕Y(jié)冰，其實(shí)它占了很大的一部分，所以大家當(dāng)時(shí)都屏住了呼吸。大概過(guò)了一分多鐘之后，機(jī)組才傳來(lái)了給這邊塔臺(tái)匯報(bào)，說(shuō)是要求返航。
機(jī)組降落以后，楊濤才得知，由于當(dāng)時(shí)結(jié)冰速度特別快，飛機(jī)的爬升率在短短的一分多鐘里下降了五分之二。機(jī)組保持平飛了一段時(shí)間，飛機(jī)才基本平穩(wěn)了。
通過(guò)結(jié)冰探測(cè)飛機(jī)將近一年的飛行探測(cè)，航空工業(yè)試飛中心基本掌握了陜西、新疆等地區(qū)及周邊省份的結(jié)冰資源，初步形成并檢驗(yàn)了結(jié)冰預(yù)測(cè)、結(jié)冰氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，建立了結(jié)冰資源數(shù)據(jù)庫(kù)。找到了結(jié)冰規(guī)律以后，探測(cè)飛機(jī)在陜西閻良空域，多次找到了符合條件的結(jié)冰源。
根據(jù)結(jié)冰氣象預(yù)測(cè)，2021年12月8日，航空工業(yè)試飛中心組織了C919飛機(jī)自然結(jié)冰首次試飛。
試驗(yàn)機(jī)穿云4次，成功遇到了符合試驗(yàn)要求的結(jié)冰氣象。
C919飛機(jī)首次在國(guó)內(nèi)自然結(jié)冰試驗(yàn)獲得成功，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)民機(jī)領(lǐng)域自然結(jié)冰試驗(yàn)的歷史性突破，監(jiān)控大廳一片沸騰。
航空工業(yè)試飛中心C919大型客機(jī)試飛副總師 丁軍亮：所有人都?xì)g呼雀躍。我當(dāng)時(shí)用了白居易的一首詩(shī)，表達(dá)了當(dāng)時(shí)的心情，“綠蟻新醅酒，紅泥小火爐。晚來(lái)天欲雪，能飲一杯無(wú)”。“晚來(lái)天欲雪”，就是馬上要下雪了。自然結(jié)冰一定是在下雪之前才能飛成功的。“能飲一杯無(wú)”，我說(shuō)今天是一個(gè)歷史性的一天，值得紀(jì)念的一天，大家晚上一醉方休。
2022年1月20日，中國(guó)民航局開(kāi)始了對(duì)C919飛機(jī)的審定試飛。到2月17日，航空工業(yè)試飛中心試飛機(jī)組和民航局審定試飛員一起，先后在陜西志丹、安康、甘肅慶陽(yáng)等區(qū)域上空截獲了自然結(jié)冰云區(qū)，共完成了5架次自然結(jié)冰并行審定試飛任務(wù)。
中國(guó)民用航空局C919型號(hào)合格審定試飛專(zhuān)業(yè)組組長(zhǎng) 趙志強(qiáng)：讓飛機(jī)帶了三英寸的冰，來(lái)做一些包括大機(jī)動(dòng)盤(pán)旋、副翼階躍（的試飛），以及在帶三英寸冰的條件下，實(shí)施的所有構(gòu)型的失速試飛。
通過(guò)中國(guó)民航局審定試飛，C919飛機(jī)在機(jī)翼結(jié)冰三英寸的情況下，依然有穩(wěn)定的操控能力和安全飛行的能力，自然結(jié)冰試飛圓滿成功。
此后，試飛機(jī)組又攻克了最小操縱速度、最小離地速度等試飛難題，為C919飛機(jī)取證鋪平了道路。
五年的試飛過(guò)程中，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，C919試飛團(tuán)隊(duì)凝心聚力、攻堅(jiān)克難，如今，這些問(wèn)題都得到了有效解決。
航空工業(yè)試飛中心C919大型客機(jī)試飛副總師 丁軍亮：我們已經(jīng)安全飛行了1530個(gè)架次了，將近4000多個(gè)小時(shí)，我認(rèn)為是沒(méi)問(wèn)題的，而且期間暴露的很多問(wèn)題都解決了。解決問(wèn)題是飛行試驗(yàn)的職責(zé)，能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題才能解決問(wèn)題，通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題才能技術(shù)進(jìn)步。只要把每一個(gè)問(wèn)題解決好了，整個(gè)飛機(jī)就安全了。
