驚險的大側(cè)風(fēng)試飛

黃建國

在狂風(fēng)中，人們總是步履艱難。飛機要在大風(fēng)中起降，更是難上加難，并充滿風(fēng)險。逆風(fēng)還好，飛機借逆風(fēng)起飛、著陸，還可以減少滑行距離。但在大側(cè)風(fēng)下，飛行常常險象環(huán)生。因此，大側(cè)風(fēng)試飛既是考驗飛機操縱性、穩(wěn)定性的科目，更是確保飛行安全不可或缺的試驗。

三種試飛方法

好不容易趕上有側(cè)風(fēng)的天氣，飛行員和試飛工程師們個個笑容滿面登上飛機，開始了久盼的試飛。與往常不一樣，飛機開始起動、加速 ……飛行員除了握桿向后拉，還得小心翼翼地兩腳緊貼在腳蹬上，以防滑行時大側(cè)風(fēng)使飛機偏離跑道。一旦出現(xiàn)偏離，他必須腳控方向舵不讓飛機偏航。一般而言，大側(cè)風(fēng)試飛時，必須在跑道旁設(shè)一安全區(qū)以防意外。還好，飛機順利起飛了。它滿足了跑道10米上空側(cè)風(fēng)25節(jié)（每節(jié)=1.852千米/時）及飛機構(gòu)型、重心位置等要求。

起飛、爬升、平飛一會兒后，趁大側(cè)風(fēng)還在持續(xù)吹著，飛機便開始了這次試飛最關(guān)鍵的進場與著陸。平時，飛機著陸前，要不停地減速，放襟翼/縫翼、放起落架，然后對準跑道……然而，大側(cè)風(fēng)下，飛行員駕機朝跑道中線飛去時，卻要大膽地改變機頭方向，對著側(cè)風(fēng)吹來方向偏轉(zhuǎn)一個角度ɑ。這叫“偏流進場”。此時，從空中往下看去，飛機宛如一只螃蟹橫行在跑道上向前，故又有“蟹形進場”之稱，ɑ為蟹形角。這種進場方式是為了抵消大側(cè)風(fēng)對飛機的作用，使其著陸時不會沖出跑道。進場過程中，大側(cè)風(fēng)風(fēng)力越大，ɑ越大，機頭偏航越大。

實際上，飛行員在著陸前對飛機偏多大ɑ角并不關(guān)心，而全力關(guān)注飛機是否向跑道中線飛去。最為關(guān)鍵又風(fēng)險最大的是，在飛機觸地前一剎那，飛行員要迅速而準確地將機頭返回到ɑ為0，才能使飛機觸地時像往常那樣沿跑道中線快速滑行。這是一個高難度的驚險動作：因飛機行將快速接地時，飛行員在精心手控飛機外，還要踩準腳蹬對付大側(cè)風(fēng)，讓飛機姿態(tài)瞬間變化到位。若機頭偏轉(zhuǎn)過早，飛機有被側(cè)風(fēng)吹離跑道釀成大禍的風(fēng)險;如果偏轉(zhuǎn)稍晚一點，則可能造成起落架側(cè)向撞地時損壞和折斷，甚至撞毀飛機機體下部。

飛機大側(cè)風(fēng)著陸試飛的另一種方法叫“側(cè)滑進場”。當飛行員用腳操縱方向舵控制飛機沿跑道中線進場的同時，手還要操縱副翼使飛機朝大側(cè)風(fēng)吹來方向傾斜，才能借助左右機翼升力的橫向分力（與側(cè)風(fēng)反向）來平衡大側(cè)風(fēng)力。不過，側(cè)滑進場時，盡管飛機可以沿跑道中線傾斜進場和著陸，但風(fēng)險仍舊很大，因為飛機側(cè)傾飛行時，容易發(fā)生可怕的“尾旋”，還會讓乘員感到緊張和不舒適，特別是接地時，較長的機翼或翼吊發(fā)動機因離地太近，容易造成發(fā)動機和機翼的結(jié)構(gòu)損壞。

大側(cè)風(fēng)下，無論是“偏流進場”還是“側(cè)滑進場”，對飛行員都是巨大的考驗和挑戰(zhàn)，特別是偏流進場，險情更大更多。為此，多數(shù)飛行員寧愿選擇在降落初始段采用“偏流法”，一挨飛機臨近著陸前，改為“側(cè)滑法”一直到著陸。這兩者的結(jié)合稱之為“偏流及側(cè)滑進場法”。這三種試飛方法都要求飛行員具備嫻熟的技術(shù)和靈活的應(yīng)變能力。試飛前，飛行員都必需在模擬飛機上進行長時間訓(xùn)練，提高操作技能及與機組人員之間的協(xié)作能力。

更苛刻的動力系統(tǒng)試飛

在大側(cè)風(fēng)起降外，還有一項動力系統(tǒng)的大側(cè)風(fēng)與順風(fēng)試飛。它同樣是在飛機起飛和著陸過程中進行，不過條件更苛刻，要求跑道上空10米高度的大側(cè)風(fēng)風(fēng)速為35節(jié)、順風(fēng)風(fēng)速為10節(jié)。在35節(jié)側(cè)風(fēng)/10節(jié)順風(fēng)下，飛行員駕機起降中，機上人員需監(jiān)測儀器或目視發(fā)動機/輔助動力裝置（APU）與進氣道是否會因不相容而導(dǎo)致發(fā)動機失速、喘振，甚至熄火。

此外，還需驗證發(fā)動機/APU的排氣系統(tǒng)排出的廢氣不應(yīng)有著火危險，載人艙內(nèi)不得有一氧化碳污染。為此，機上試飛工程師需攜帶一氧化碳濃度測量儀當場測量。

除35節(jié)大側(cè)風(fēng)外，還要有10節(jié)順風(fēng)。這個試飛科目的關(guān)鍵在哪兒？主要是順風(fēng)起降對飛行員要求更高，因為它會使飛機在起降過程中的滑跑距離長很多。平時，飛機都是逆風(fēng)起飛和著陸。為什么不借順風(fēng)？這得從飛機的升力與速度有關(guān)說起：飛機速度越大，升力就更大，但這個速度是指飛機飛行中的空速，而不是風(fēng)速。順風(fēng)起降時，飛行空速是飛機滑行速度減去風(fēng)速，故空速小則飛機升力小，自然起飛滑跑距離長;著陸時因升力、阻力都小，故飛機滑行距離更長。為避免順風(fēng)中飛機升力小沖出跑道，在作此項試飛驗證中，需在跑道兩旁設(shè)置約400米寬的安全區(qū)。

尋找難遇的大側(cè)風(fēng)

25～35節(jié)的大側(cè)風(fēng)，風(fēng)力相當于我們平素所說的7～8級大風(fēng)，平時十分罕見。因而做這類試飛之前，必須先去尋找具備“特殊功能”的機場。這種機場得具備兩個特點：一是風(fēng)大，二是風(fēng)向要與機場跑道垂直。但一般機場的跑道方向均選擇當?shù)刈畛Ｒ姷娘L(fēng)向，以便于飛機逆風(fēng)起降，很少會花巨資去建一條與當?shù)爻Ｒ婏L(fēng)向垂直的跑道。

在國內(nèi)，符合上述條件的機場很少，甘肅的鼎新機場算是其中一個。2012年4月，ARJ21飛機在那里做過大側(cè)風(fēng)起降試驗并獲得了不錯的成績。只是，那里的最大側(cè)風(fēng)風(fēng)速只有24節(jié)，再大就夾有沙塵暴，試飛無法進行下去。

不過，在冰島的凱夫拉維克國際機場，有兩條極為罕見的互相垂直的跑道，加上那里常年風(fēng)大，十分適合大側(cè)風(fēng)試飛。該機場也歡迎世界各地的飛機主制造商來開展試飛。2018年3月，ARJ21飛機在凱夫拉維克國際機場完成了6個大側(cè)風(fēng)起飛試驗、6個大側(cè)風(fēng)著陸及發(fā)動機大側(cè)風(fēng)試飛試驗，其風(fēng)速達到8級烈風(fēng)、38節(jié)以上。如此好的風(fēng)源使持續(xù)了多年的ARJ21大側(cè)風(fēng)試飛十分順利地達到了適航要求，試飛效率大大提高。這次試飛除顯示了ARJ21飛機優(yōu)越的抗大側(cè)風(fēng)能力和操穩(wěn)特性，也提升了我國民航的試飛能力和國際競爭力，還為C919飛機的大側(cè)風(fēng)試飛積累了經(jīng)驗。