5月5日,C919国产大型客机即将在上海浦东机场进行首飞。

　　首飞特殊意义何在?什么条件下首飞最安全?首飞从起飞到落地将经历哪些步骤与动作?近日,中国商飞就这些疑问进行了释疑解惑。

　　国产C919大型客机即将在上海浦东机场进行首飞。澎湃新闻记者 赵昀 资料图

　　每一架飞机均有首飞,但一个新型号的首飞更有其特殊意义。

　　它既是由设想变图纸、图纸变实物、实物能飞行等一系列工作链中的一个重要环节,又是新型号由静止到运动的转折点,及新型号诞生的一个重要里程碑。

　　通常,担任首飞的飞行员都必须是经验非常丰富的试飞员。他必须对首飞任务充满信心,这种自信来源于他对飞机的信心、对同事的信心和对自己的信心。试飞员完全不应受外力的推动而勉强去执行首飞。

　　首飞中,试飞员将首次评述飞机的操稳特性、起飞着陆性能、动力装置和驾驶设备等工作情况。一般轻型飞机的首飞时间不超过30至40分钟,大型飞机为1至2小时。首飞一般选择一个好天气,能见度不低于5-7km,没有低云和侧风。首飞飞机的飞行重量应尽量减轻,以最大限度减小起飞离地速度、缩短起飞滑跑距离,从而改善驾驶条件。

　　民用飞机的首飞是公开的。特别是新研制的民用飞机,首飞是其推销市场的一个亮相和曝光良机,通过首飞向市场宣传产品,以赢得市场的信誉。

　　【首飞问答】

　　问:什么条件下首飞最安全?

　　答:为了保证首飞成功,质量安全监控部门必须召开首飞评审会。在这个会上,主要审查如下内容:(1)首飞大纲和任务单是否合理;(2)飞机状态是否具备飞行条件;(3)伴飞飞机状态及任务单;(4)测试设备是否满足首飞要求;(5)试飞员和指挥员技术和心理素质以及健康状况是否合格;(6)地面监控条件、人员和管理规则是否落实;(7)机务和飞行保障条件是否合格;(8)试飞文件是否齐全、正确。

　　问:新机首飞的共同原则是:

　　(1)首飞构型尽可能简单,一般采用干净或基本构型。无论何种构型,它一定是地面模拟器和其他地面试验最充分的一种构型,切不可临时更换成准备不充分的构型及其对应的控制律。

　　(2)首飞时发动机不开加力,把飞机高风险和发动机高风险尽可能剥离;如果在首飞中要检查发动机性能,一般放在其他检查项目之后,并适当提高试飞高度。

　　(3)首飞空域要选择,通常是空中交通不拥挤,地面人烟稀少,空地通信无障碍,地面和空中电磁环境干净,离试飞场地跑道不远的空域进行;如有必要,要考虑备降机场。一旦确定备降机场,该机场的条件要有定义,并加以落实。

　　(4)首飞试飞科目执行高度要合适,既不能太高,也不能太低。太高,飞机性能较差,一旦情况紧急返回场地费时;太低,一旦有问题,故障辨识和处理来不及。尤其是发动机故障,需要无动力进场着陆时,必须有一定的高度余量来调整飞机下滑航线。

　　(5)首飞应达到的技术目标是:检查在首飞状态下,飞机结构和飞机系统工作是否正常;飞机飞行品质是否满足要求;飞机是否存在气动伺服弹性不稳定和其他不正常振动。根据这个目标,首飞安排的试飞科目应包括:平飞巡航、缓慢推拉油门(小速度迎角最大为15°～18°)、三向脉冲操纵(单脉冲或倍脉冲,幅值从1/4～1/2操纵行程)、小范围滚转(滚转角30°～60°)、从一侧到另一侧定值滚转BTB(左30°～右30°,适当保持俯仰姿态,不要求保持过载),小范围协调侧滑(侧滑角不大于8°)。

　　通过这些动作试飞,一方面初步检查飞机的飞行品质和气动伺服弹性,确保飞机的可飞性;另一方面,技术人员可以得到相关数据,以便辨识飞机达到的定量指标,检验地面仿真模型的正确性和可信度。

　　(6)试飞动作完成后,在返场着陆之前应进行模拟进场着陆飞行,即在适当的高度,如场高3000米,对准跑道方向、减速下滑,模拟进行着陆和复飞,一方面检查着陆特性,另一方面熟悉着陆操纵。

　　(7)首飞着陆速度应在规定的范围内适度偏大,着陆点适中,以便于特殊情况下的复飞处理,也有利于侧风条件下的安全着陆。

　　问:飞机下线后首飞前要做些什么?

　　答:首飞是否如期进行必须确保以下两条原则:对首飞安全具有充分的信心;首飞能达到明确的目标。

　　总体说来,首飞阶段应包括试飞准备、滑行和首飞。

　　广义地说,所有前期设计、制造和试验都在为首飞进行准备。这里叙述的“试飞准备”是指新机推出总装车间即飞机下线后所进行的与首飞直接相关的技术工作。试飞准备应包括如下内容:测试改装、地面试验、试飞队伍培训、试飞文件准备、执行试飞质量安全程序、取得升空飞行许可。

　　地面滑行分为低速、中速和高速滑行。对于现代战斗机而言,一般低速滑行速度为30～80km/h,中速滑行速度为100～180km/h,高速滑行速度为200～240km/h。

　　飞机跑道滑行的主要目的有:检查在滑行振动条件下的飞机结构牢固性;检查飞机各系统工作是否正常;检查飞机的刹车效率是否满足要求,包括发动机最大状态下的停机刹车能力,应急刹车能力;检查飞机滑行运动特性,包括转弯能力、精确保持直线滑行能力和曲线滑行修正能力;在高速滑行时检查飞机的抬前轮操纵能力,包括在这种情况下飞机保持平衡能力。

　　应该特别指出的是,高速滑行的风险度是很高的。试飞员、指挥员和所有飞行保障人员都应把高速滑行当作飞机首飞来准备,因为飞机在高速滑行中可能提前离地,此时如果通过收油门和刹车中断滑行可能会因为跑道长度不够而造成严重事故,也可能由于高速滑行时飞机飞行品质不好,飞机出现人机组合不安定,在这种情况下可能将飞机加速升空要比强行地面减速刹车更为安全。

　　1994年,美国YF-16在高速滑行时就是由于产生横向驾驶员诱发振荡(PIO),试飞员急中生智,推油门带杆,飞机离地飞行,意外地实现了首飞。为了保证地面滑行不冲出跑道,首先要在跑道上设置标志点,以便让试飞员目视飞机相对跑道的位置,使其做到心中有数。

　　问:还有哪些关于首飞不为人知的小细节?

　　答:(1)首飞时一般不收起落架。在首飞时,不收起落架是正常的,因为首飞更突出的是仪式感,并不需要体现性能,只是为了让大家知道飞机能安全起降。整个过程安全是第一位的。所以,像首飞这样短时间的飞行流程,起落架不收没问题。而且,不收起落架还能防止出现收了放不下的情况,另外还可以测试起落架放下构型时的飞行性能。

　　(2)首飞飞机有“小跟班”。在首飞时,通常会安排伴飞飞机跟飞观测,它的任务是在空中对首飞飞机进行实时观测、记录飞行数据、拍摄照片和视频,全力保证飞机在首飞过程中的安全。一旦出现任何问题,伴飞飞机的机组人员将立即向首飞飞机的机组人员发出警告,向地面管控人员报告,并引导首飞飞机安全降落。此外,伴飞飞机还将监测首飞的空中环境,确保不会有其他飞机闯入首飞的飞行线路,并杜绝任何窃密的隐患。