CCNews 编者话：日前，由中国自主研制的大型客机首架机机头部段在成都下线。首架飞机的前机身、中央翼和副翼已分别在南昌和西安下线，其他机体部段也将陆续下线、交付，计划下半年开始总装，累计订单已400架。一年前，中国商用飞机有限责任公司研制的新型涡扇支线飞机，亦为中国大陆第一次完全自主设计并制造的支线飞机ARJ21在安大略完成自然结冰试验试飞，2014年12月，ARJ-21-700获得了中国民航局颁发的型号合格证书。预计在2015年投入使用。启动客户是成都航空。

中国自主研制的新型涡扇喷气支线客机ARJ21-700在加拿大安大略温莎机场圆满完成自然结冰试验试飞。这是中国ARJ21新支线飞机首次飞出国门开展特殊气象环境下的试验试飞，并顺利实现3万公里环球飞行。这也是适航证前最关键的一项试飞科目，这一项项目实施地就是北美的五大湖区，飞行基地就在加拿大安大略省的温莎机场。

翔凤,科研代号ARJ21（全写为“Advanced Regional Jet”，即“21世纪新一代支线喷气机”），是由中国商用飞机有限责任公司研制的新型涡扇支线飞机，亦为中国大陆第一次完全自主设计并制造的支线飞机。翔凤一名通过公开征集而得。ARJ21有四种容量不同的机型，客机型大约能设置70-100个座位。飞机原计划于2002年开始，2008年11月28日在上海大场机场完成首飞，并于2009年7月15日转场中国飞行试验研究院进行全面试飞。2014年12月，ARJ-21-700获得了中国民航局颁发的型号合格证书。

承担ARJ21新支线飞机自然结冰试飞工作的飞机从西安阎良试飞中心出发，途经中国、俄罗斯、美国、加拿大4国，历经14天、航程14000多公里的长途飞行，安全抵达加拿大温莎机场。之后11天里，ARJ21自然结冰试飞飞机以加拿大安大略省温莎机场为主机场，在加拿大东南部和美国中东部五大湖区方圆2000公里的空域范围内，先后进行9架次27小时14分钟的试验试飞，圆满完成局方审定试飞要求的所有试飞科目，检测了飞机机翼、风挡、发动机短舱等部位的防冰除冰功能，并验证发动机、辅助动力装置、大气数据等系统在结冰条件下的功能，以及飞机的操控品质、失速性能等众多内容。

返航时，ARJ21自然结冰试飞飞机飞越大西洋，途经加拿大、丹麦、冰岛、挪威、奥地利、土耳其、哈萨克斯坦，最后安全返回中国。该飞机顺利飞越亚洲、欧洲、北美洲和太平洋、大西洋，实现北半球自东向西、总航程3万公里的环球飞行，沿途共经停10个国家的18个机场，期间经受住暴风雪、吹雪、大侧风和风切变等各种恶劣气象环境的考验。

专家称，ARJ21-700新支线飞机此次飞出国门完成自然结冰试飞，证明该飞机在结冰气象条件下的符合性和飞行安全性，跨越三大洲两大洋的长途飞行，充分验证飞机在不同国家和地区各种复杂严酷气象环境下的适应性、可靠性和安全性，从而向其适航取证迈出重要一步。此外，ARJ21新支线飞机北美自然结冰试飞还打通中国民机到国外试飞的通道，为后续国产民机型号在国外开展特殊气象条件下的试飞工作积累了经验。

2010-2013年，ARJ21新支线飞机曾三赴乌鲁木齐开展自然结冰试飞，但由于结冰气象条件苛刻，飞机很难捕捉到能够满足适航审定要求的自然结冰云层，只能完成部分试飞科目。基于此，飞机制造商中国商用飞机有限责任公司经综合考虑、深入调研并进行出国试飞的可行性研究后，确定北美五大湖区作为自然结冰试飞地点。

中国产飞机ARJ21-700飞机安大略自然结冰试飞纪实

加拿大的万里“追云”之旅

2014年4月28日，ARJ21-700飞机降落在阎良机场，完成了远赴北美五大湖区的万里“追云”之旅，这是它第一次环球飞行，目的是完成获得适航证前最关键的一项试飞科目——自然结冰试飞，以验证ARJ21-700飞机在自然条件下仍具备安全飞行与运营的能力。样的试飞，巴西航空工业公司ERJ190飞机仅用了7天时间，美国波音777飞机也只用了17个月的时间，而中国ARJ21-700飞机已经用了4年的时间……

众多的飞机制造商将自然结冰试飞看做是一项“艰难的试验”，因为试验本身对气象条件有着极为严格甚至苛刻的规定与限制，很大程度上，试验的完成更依赖于大自然的眷顾！

然而任何一部适航法规都不可能忽视结冰对飞行安全带来的影响，根据美国联邦航空管理局（FAA）最新数据显示，每年大约有8起因结冰导致的飞行事故，我国最严重的一次事故发生在2006年6月3日，中国空军一架军用运输机在空中多次穿越结冰区域时导致飞机失控坠毁，机上40人全部遇难。

按照中国民航规章CAAC25部和美国联邦航空条例FAR25部的规定，商用飞机进行自然结冰试验的气象条件必须满足：连续最大结冰试验时液态水含量在每立方米0-0.8克，水滴直径在15-40微米；间断最大结冰试验时液态水含量在每立方米0-3.0克，水滴直径在15-50微米，尤其是后者更属于极其罕见的极端气象条件。

“这是FAA对北美地区结冰气象云层统计后得到的数据，而我们在乌鲁木齐苦寻了4年，几乎没有捕捉到这样的气象，ARJ21-700飞机不得不选择到条款判据的诞生地进行自然结冰试飞。”中国商飞支线项目部部长赵越让说：“试验的结果将直接影响ARJ21-700飞机进入市场的时间表。”

“做出这个决策并不轻松，在此之前，ARJ21-700飞机从来没有飞过这么远的距离，从哈尔滨到底特律河畔的温莎城，14000公里的飞行途中它要经历大风、低温、暴风雪以及越洋飞行等诸多情况的考验。”中国商飞副总经理罗荣怀非常清楚这一路的风险所在，“虽然有些晚，但ARJ21-700飞机必将飞向世界，这是我们必须接受的挑战。”

为“冰”所困

自然结冰试飞是一项直接关乎运营安全与经济性的试验，必须在真实的自然环境下进行结冰验证。4年来，此项试验一直是拖延ARJ21项目进展的难题，但是作为项目的决策者，中国商飞公司从未考虑过向中国民用航空局（CAAC）申请临时豁免，“我们必须为航空公司的经济性考虑，必须证明ARJ21-700飞机能够在结冰的气象环境下保证安全运营，”中国商飞公司董事长金壮龙说，“安全是民机的生命，坚持国际标准，把安全和质量放在第一位，这是中国商飞公司永不改变的承诺。”上海飞机设计研究院总体气动专业冯丽娟介绍说：“风险性最高的一项考核要让ARJ21-700飞机在结冰条件下飞行45分钟，在飞机表面结冰达到一定厚度，气动外形发生重要改变的情况下，验证它是否依然能表现出满足适航条款要求的操纵品质。”

“相比于3年前，我们现在唯一要做的就是 等冰来 ，虽然是折磨人的等待，但我们已经不需要再承受来自技术方面的压力。”今年是ARJ21-700飞机副总设计师赵克良第4次参加自然结冰试飞。“我国首次在商用飞机领域进行此类试飞，没有太多的经验可以借鉴，这使我们在4年间经历了一系列艰难的探索与选择。” ARJ21-700飞机总设计师陈勇说。

ARJ21项目的决策者们开始意识到，即使解决了所有的技术问题，在国内完成ARJ21-700飞机自然结冰试飞仍然面临着难度与局限性。首先是空域问题，国外的空域是开放的，对自然结冰试飞的验证机不构成限制，但是国内必须进行预先申请，只能在规定的空域内进行飞行，即使在非预定的空域内发现有结冰云层，ARJ21-700飞机也不能获准进入，这就造成了试飞资源的极大浪费。

其次是气象预报问题，国外气象专家经验丰富，能够通过对气象模型的分析进行长期的气象预报，提供较为精准的结冰气象预测结果。例如，在试飞区域，他们可以在地面上采用放热气球等手段进行短期的气象预报，而在试飞过程中，气象专家通过卫星电话跟试飞员沟通，根据气象预报结果指导试飞员飞进入结冰区域，寻找适合结冰的云层。这种由气象专家指挥的“追云”试飞模式非常高效。

2013年，为了提高试飞效率，中航工业试飞中心采用了三地试飞的组织模式，在阿勒泰、克拉玛依与乌鲁木齐机场分别设置了三个遥测监控点。

艰难十日

2014年3月19日，ARJ21-700飞机从哈尔滨飞离国境，开始了中国民机研制历史上第一次越洋“追云“的征程。按照加拿大NTI公司气象专家Ben提供的气象数据，温莎当地时间3月20日，安大略省南部地区云层液态水含量大约在每立方米0.2至0.4克，水滴直径大约在15-20微米量级。赵克良解释说：“这是我们苦寻了4年的结冰气象条件，完全符合CCAR25部附录C的要求，意味着在距离加拿大温莎机场200海里范围内，我们可以完成大部分自然结冰试飞科目。”

然而遗憾的是，此时ARJ21-700飞机正被肆虐在白令海峡的暴风雪阻隔在堪察加半岛，任何人都没有意识到，这场持续了7天的暴风雪会为后续试验带来意想不到的困难。“最佳的 结冰季 应该是在3月份，进入4月份我们的机会就减少到40%。”与ARJ21-700飞机一同被阻隔在勘察加半岛的ARJ21-700飞机副总设计师辛旭东内心充满了焦虑。

温莎当地时间2014年3月28日10时57分，一路与暴风雪赛跑的ARJ21-700飞机安全降落在加拿大温莎机场。作为ARJ21-700飞机的首席试飞员，最让赵鹏最自豪的时刻就是回答各国空中管制员对ARJ21-700飞机的好奇，“每到一个地区，我们都引起了航空业界的关注，在世界面前展示了中国民机的品质。”

到达温莎机场的第二天，ARJ21-700飞机就首次在没有地面监控的情况下进行了“追云”试飞，试验的成功让每个人心中都燃起了希望，作为附录C条款气象判据的诞生地，北美五大湖区就像是个天然的“结冰超市”。更为重要的是加拿大气象专家对于空域、高度、温度、液态水含量以及水滴直径等参数的分析与准确预报，让“追云”试飞更有针对性，也更增加了成功的几率。

Ben在接受采访时表示：“除了世界通用手段，我们最关键的数据来自于对北美地区历年结冰气象数据的积累与研究，在试飞的过程中，我们还会根据最新的云图以及地面雷达数据进行实时更新，并通过卫通电话告知试飞员可能的区域和范围。”除了ARJ21-700飞机，NTI公司已经为来自世界的80家公司提供过气象服务，其中包括著名飞机制造商空客公司与庞巴迪公司。

无论是空域的开放程度还是航空气象专业人员的能力与经验，都与国内形成了鲜明的对比，人们越来越意识到，这正是决定自然结冰试飞成败的关键所在。然而，在随后的试飞中，由于某种原因，美国政府仅允许中国带有B字头的飞机在美国境内申请航线飞行而非空域飞行。赵志强遗憾的说：“航线飞行对自然结冰试飞没有任何价值，这意味着，我们所有的试验都只能在加拿大进行……”

在阳光的照射下，ARJ21-700飞机机身上的编号格外明亮：“B-1110L”，罗荣怀在接受采访时说，“很多舆论认为中国商用公司必将与美国波音公司在商用飞机领域展开激烈的竞争，而我只想说，无论是ARJ21-700飞机还是C919飞机，只是给了世界航空业多一种选择……”

来自于美国的限制反而更坚定了中国商飞公司的决心，试验团队空前团结，即使只有微弱的结冰概率，试飞机组也会毫不犹豫的冲入云层。4年的坚守与等待，人们期盼着一次彻底的成功，一次情感的宣泄，一次能力的证明，自然结冰试飞成为对中国民机研制能力与适航审定能力最大的考验！

截至2013年4月5日，在累计20小时13分的“追云”飞行中，ARJ21-700飞机已完成11项试飞科目，仅剩下风险性最大的操稳试飞。当试验结果得到CAAC审查代表确认的时候，几乎所有人都不敢相信成功会来得这么简单，又是如此的突然。

赵越让在接受采访时表示，“在这份 简单 的背后是ARJ21-700飞机的成熟，以及我们对结冰试飞的深刻理解。”郑辰难掩内心的兴奋，“无论是条款符合性的验证方法还是试验的判据是困扰了我们4年的难题，我们从最初的一筹莫展到今天完美收官，走过了一段异常艰辛的过程，考验了我们的系统集成能力。”“如果发动机在结冰条件下发生空中停车，作为辅助动力装置的APU就需要扮演 救火队员 的角色，APU需要具备在空中辅助启动停车发动机并提供应急电源的能力。”刘大自豪的说，“今天 救火队员 的表现非常出色。”

几乎试飞了ARJ21-700飞机所有高风险与高难度试飞科目的赵志强也难掩内心的喜悦，“是的，我越来越信任这架飞机，也越来越喜欢这架飞机，它体现了中国商飞公司对适航的理解与对生命的尊重。”在试验期间，ARJ21-700飞机还意外的遇到了一次间断最大结冰气象条件，就连经验丰富的Ben都不禁感叹，北美五大湖区送给ARJ21-700飞机的礼物简直丰厚极了，这也是他从业生涯中第二次遭遇这样的气候。

这是一种非常罕见的气象条件，按照CCAR25部附录C的规定，间断最大结冰条件液态水含量要达到每立方米0-3.0克，水滴直径在15-50微米，而且，这样的气象条件中往往伴有严重的紊流和冰雹，极易对飞机产生损伤。辛旭东解释说，“按照试验大纲要求，ARJ21-700飞机要在间断最大结冰气象条件飞行2分钟，以验证飞机的性能，而在当天的试验中，机组飞行了5分钟，期间，液态水含量最高值达到了每立方米6.2克！ARJ21-700飞机经受住了极端严酷的考验！”然而，由于五大湖区气温的升高，赵克良却遇到了最棘手的问题：冰脱落！

按照试飞大纲的要求，ARJ21-700飞机要全程在带着在满足条款要求的气象条件下结的冰实施操稳动作，但是，由于气象参数不利的组合，特别是逆温层的出现，机身上的冰很容易脱落。赵志强介绍说：“我们了解了更多气象条件对试验的影响，这些实践中掌握的知识对在强结冰条件下其它飞机的安全运营同样具有指导意义。”

温莎当地时间4月8日，根据气象预报显示当天的结冰概率只有25%，而冰不脱落的概率几乎为零，试验队仍然决定去碰碰运气。依然是飞机一出云冰就脱落，试飞机组的心情沮丧到极点，接近3个小时的飞行，ARJ21-700飞机的油量也已经不支持试飞员再做更多的尝试，试飞工程师停止了对气象条件的监控，等待返航。

然而，不甘心的赵志强最终决定利用最后的5分钟，降低飞行高度再去碰碰运气，就在ARJ21-700飞机180度转向之后就遭遇了一片云层，凭借着积累的结冰试飞经验，赵志强意识到，这是一片满足条款要求的结冰云层。试飞工程师确认了气象数据的符合性，中国民用航空局局方试飞工程师徐骏驰说：“刚开始结冰速率比较慢，最后的2分钟时间里，冰形厚度迅速增加，很快就达到了2英寸，符合了进行操稳试飞的条件。”

赵志强赶紧通过飞机上NTI公司飞行员申请在5000英尺的高度区间让ARJ21-700飞机做自由飞行，“不到1分钟，机组就获得了空管的许可，”赵志强说，“这样的决策速度在国内是难以做到的。”“为了防止冰脱落，我们打算在结冰云层中执行操稳试飞，但是，飞机结冰的速度太快了，发动机脱冰产生的振动值也在持续升高。”赵生说，“为了保证安全，我们还是决定脱离云层再执行操稳试飞。”

ARJ21-700飞机的确是得到了大自然的眷顾，飞机脱离云层后并没有遭遇温度升高的逆温层，冰牢牢的附着在飞机的非防护表面，由于受油量的制约，赵志强必须将所有试验点的操稳动作一次性准确无误的完成，没有任何可以重复的余地……

试飞工程师一旦确认了试飞结果，为了节省油量，试飞机组马上爬升高度返回温莎机场，途中不能再有任何的机动动作。“然而，飞机上没有完全甩落的冰成为新的难题，我们加大了飞行速度，因为带冰飞行增加了飞机的阻力，同时逆风也增加了燃油的消耗。”赵志强说，“那的确是一场惊心动魄的飞行，庆幸的是设计人员在计算油量时完全考虑到了这些情况。”

温莎当地时间4月8日18时28分，ARJ21-700飞机安全降落在温莎机场，为ARJ21-700飞机历时4年的自然结冰试飞画上了圆满的句号，在此之前，中国在商用飞机结/防冰领域的研究从来没有走得如此深远。

走在清冷而又孤寂的温莎街头，赵克良不无感慨的说，“选择坚持何尝不是一种自信的表现……”

根据数据显示，在累计105天（2011年-2014年）的自然结冰试飞期间，ARJ21-700飞机结冰飞行时间仅有33小时47分钟，其余的时间都在等待。国内4年没有完成的试飞，在加拿大10天就结束了，这组数据直接反应了我国发展商用飞机产业所面临的局限与挑战。

“跨国 追云 试飞是中国商飞公司成功利用全球资源进行民机试飞的有益尝试，”中国商飞公司总经理贺东风说，“我们形成了一套符合国际规范的管理程序，是我国民机研制历史上的一次成功创新和尝试，对创新我国民机试飞组织模式等具有积极的意义。”虽然，利用全球资源进行商用飞机的研制已经成为不争的事实，但是，“限制飞行”的事件也再次提醒国家产业政策的决策者，任何一个航空强国都不会放弃对本国航空产业竞争力的扶持。

2014年4月28日，ARJ21-700飞机结束跨国“追云”之旅降落在阎良机场，航空人心中固守了半个世纪的祈盼从来没有像现在这样如此的接近现实！自然结冰试飞的成功更引发了人们对于民机产业发展的思考，4年的艰难探索，3万公里的环球飞行，这些在实践中积累的经验必将提速中国民机试飞速度。

(原标题：艰难一飞——ARJ21-700飞机自然结冰试飞纪实  来源: 新华网 作者：刘济美  本网选刊文章部分内容  )