給C919國產大飛機裝“假冰” 這是什麼操作？

國慶期間，南京航空航天大學收到了一封從中國商用飛機有限責任公司寄來的感謝信。商飛對南航周光明教授、蔡登安老師帶領的“追”著飛機跑、為C919裝“假冰”的硬核團隊表示了感謝。科研團隊不辭辛苦、日夜倒班，在多地開展模擬冰型預安裝工作，以創新的方式大大減少了由於安裝模擬冰導致的佔用飛機時間，確保了模擬冰試飛進度。

通訊員 柯龍婕旻 趙怡如 劉敏

揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子

模擬冰試飛可摸清飛機特性

2017年，承載著中國航空製造業幾代人夢想的C919首架飛機成功試飛。但C919投入運營，尚缺關鍵一步，即“適航取證”。適航取證就是讓飛機經受“極限挑戰”，以驗證飛機效能。

開展局方審定試飛是商用飛機適航取證的關鍵環節。

在局方開展審定試飛前，已有6架試飛飛機在上海、閻良、東營、南昌等地開展試飛工作，完成必要的地面檢查和試驗，進行必要的飛行試驗並提交報告。

每一次成功試飛，意味著其距離適航許可交付更近一步。其中，國內首次基於FAR25-121修正案的臨界冰型的確定，填補了國內模擬結冰防冰試驗的空白。這背後凝聚了一支南航科研團隊“從零起步”“十年磨一劍”的艱辛付出。

在低溫氣象環境中飛行時，飛機表面極易發生結冰現象，對飛行安全造成威脅，嚴重的甚至可能導致飛行災難，因此結冰試飛工作就尤為重要。自然結冰試飛是一項高風險試飛科目，按適航條款規定，試飛前進行模擬冰試飛，可以摸清飛機帶冰特性，進行臨界冰型效能的適航驗證。

從零開始，打破技術封鎖

早在2010年，來自南航航空學院的周光明教授、蔡登安老師團隊就開始了ARJ21-700飛機模擬冰試飛專案。模擬冰試飛是選取其他材料加工出具有真實冰型外形及特徵的“假冰”安裝于飛機上進行試飛，是自然結冰試飛的關鍵步驟。

當時國外對其進行技術封鎖，國內完全沒有研究基礎，可謂是困難重重，內外交困。

從零開始，周光明教授帶領團隊從選材、工藝、載荷試驗等眾多方面開始調研，在驗證了包括木材、泡沫等多種方案後，創造性地研發了木夾芯複合材料模擬冰。這種“冰”不僅能模擬真實冰型的外形，還具備良好的剛度、強度，能在大過載、強氣流的作用下保證截面符合理論形狀並且安全係數高。

2021年是C919大型客機適航取證關鍵年，模擬冰試飛工作則是其中重要一環。由於C919大型客機試飛冰型的特殊性和複雜性，團隊開展多方面研究，在ARJ21飛機基礎上，進一步升級，透過引入3D列印冰型方案、大顆粒粗糙度帶等多項創新工作，大幅度提升了模擬冰型的質量和工藝實施效率，開創了我國夾芯複合材料模擬冰改裝及試飛的先河。

拿貓砂做實驗，我們是認真的

模擬冰型的主體外表光滑，然而真實結冰條件下冰型外表面會密佈冰碴子，有一定的粗糙度，為了將“冰”模擬到極致，團隊絞盡腦汁到處找材料，一名成員突然發現家裡的貓砂竟然滿足粗糙度的要求，就立即進行試驗。冰碴子細小，只有2-3毫米，團隊成員就將貓砂碾碎，用篩子篩細，再粘接於冰型表面。周光明教授笑道，“如此大量採購貓砂，以後要培養養貓的興趣了。”

模擬冰做好了，但怎麼裝到飛機上？這是個大難題。

結合多年經驗，團隊將複合材料手糊工藝引入改裝過程。採用厚度只有0。1-0。2mm的玻璃纖維布鋪設於飛機前緣，待樹脂固化完成後再將木夾芯貼上其上，覆蓋上玻璃纖維布後整體固化。這樣的操作工藝對安裝技術提出了較高要求。“我們安裝的時候都是提心吊膽的，一定要認真細緻，模擬冰型一旦貼合不到位，在飛機飛行時就可能砸在飛機上，甚至掉落至發動機內，後果不堪設想。”周光明教授說道。

摸著石頭過河，在C919的羽翼上一點點安裝“冰碴子”，他們探索危險的邊界以確保安全。

輾轉多地“追”著飛機跑是常態

試飛地點分散在上海、江西、山東、陝西四地。飛機不等人，有時只給兩天改裝時間，規定期限內就要完成安裝，但做一套冰型的時間遠不止兩天，怎麼辦呢？

從今年1月份起，團隊就瞄準各架飛機的“空窗期”，在四個試飛點之間輾轉。博士生李想回憶，飛機經常晚點，常常是“飛機還沒試飛，我們的工作人員就已經飛了好幾圈。”

除了在試飛點之間輾轉，為試飛任務加班加點更是團隊成員的家常便飯。今年4月，團隊接到一項緊急改裝任務，需要第二天將新的冰型安裝完畢並安全試飛。20個小時，要完成原本48小時的工作量，這對團隊成員的生理及心理都是一次重大的考驗。