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為什么要做側(cè)風試驗？

飛機起降多在逆風條件下進行，這樣使用的跑道長度最短，可增加安全裕度。機場跑道的建設也會參考往年氣象數(shù)據(jù)，使跑道方向與當?shù)厥⑿酗L向平行。

起飛中的ARJ21。中國商飛供圖

但風向不可能永遠順應人意，側(cè)風不可避免。側(cè)風會增加飛機起降操縱難度，也可能引發(fā)設備故障，因此在設計階段，設計師們就考慮到飛機承受側(cè)風的性能，但一款飛機到底能承受多大正側(cè)風，還需要試驗予以驗證。側(cè)風試驗，主要測試飛機在側(cè)風環(huán)境下的操縱穩(wěn)定性和動力系統(tǒng)穩(wěn)定性。飛機只有在驗證側(cè)風起降能力之后，才會被允許在相應的天氣條件下運行。

適航條款這樣說：

（側(cè)風條件下 ）飛機要有滿意的可操作性，不要求特殊的駕駛技巧或機敏來維持直線航跡。

（來源：劉濟美《一個國家的起飛》）

ARJ21飛機起飛和著陸抗側(cè)風能力的設計目標值分別是30節(jié)（1節(jié)=1.852公里/小時）和27節(jié)。在此次冰島試驗之前，ARJ21累計安排了143天的大側(cè)風試驗（2010年~2013年）。但遺憾的是，受國內(nèi)氣候、天氣、跑道朝向、空域使用機制等方面限制，側(cè)風飛行時間僅有28小時46分鐘，其余時間都是在等待。在中國民航局認可的層面，ARJ21飛機只完成了最高22節(jié)側(cè)風的驗證。在冰島試驗前，投入商用的ARJ21按照這一限制安排運營。

回溯

2010年5月13日，ARJ21飛機102架機第一次在位于西北大漠的空軍鼎新機場進行大側(cè)風試驗。時任上飛院燃油動力部部長戚學峰說：“那一年，我們動力裝置的主要任務是進行發(fā)動機進氣畸變地面試驗。但是，由于第一次進行大側(cè)風外場試驗，飛機轉(zhuǎn)場的時間偏晚，錯過了最佳的側(cè)風季。”

2011年3月15日，ARJ21飛機102架機在最佳的側(cè)風季節(jié)飛抵嘉峪關機場，這是試驗開始最早的一次，也是動力專業(yè)收獲成果最大的一次。2011年動力裝置大側(cè)風地面試驗的主要目的是一方面通過發(fā)動機地面適航驗證試驗驗證對發(fā)動機進氣畸變相關適航條例的符合性；另一方面結(jié)合地面工程試驗確定CF34-10A發(fā)動機在ARJ21飛機上的地面?zhèn)蕊L運行和起飛包線/邊界，從而制定ARJ21飛行手冊在側(cè)風條件下的發(fā)動機相關操作程序。

2012年4月23日，102架機又一次轉(zhuǎn)場嘉峪關機場，與此前試飛性質(zhì)不同，此次試飛不再是申請人的工程試飛，而是局方的審定試飛。這無論是對于大側(cè)風試飛還是對于ARJ21項目的進展都是一個新的里程碑。但是4月底的鼎新機場已經(jīng)結(jié)束了側(cè)風季，ARJ21項目又一次喪失了最好的試飛時機。雖然沒有完成任務，但是卻促進了申請人與局方能力和認識的逐步提高，這也是工程經(jīng)驗的價值所在。

2013年4月7日，根據(jù)天氣預報顯示，鼎新機場當天的風力將接近7級，角度為140°，這正是進行試驗絕佳的氣象條件。但是理想的風并沒有如約而至，戚學峰說：“今天的確經(jīng)歷了一個非常揪心的下午，嘉峪關機場風速滿足試驗要求，但是風的角度不是垂直于跑道的；鼎新機場風的角度雖然垂直于跑道，但是風速卻達不到要求。如果在這里能有一條‘米’字型跑道，我們的試驗就不會進行得這么艱難，耗時如此之長了。”

2013年4月28日，ARJ21飛機102架機轉(zhuǎn)場閻良，歷時4年的大側(cè)風試飛，結(jié)束。

（來源：《一個國家的起飛》）

當然，22節(jié)的限制對于國內(nèi)運營已經(jīng)足夠，畢竟那是專業(yè)試飛團隊抱著“沒有麻煩制造麻煩也要上”態(tài)度所尋找到的最極端天氣。但是，我們國家有志向天氣更加復雜多變的地區(qū)出口ARJ21，同時也希望充分證明飛機設計合理，因此更強側(cè)風條件下的試飛依然是必選項。

ARJ21選擇先投入運營，再補充完成拓展試驗科目的發(fā)展之路，這是中國民機發(fā)展必經(jīng)的曲折和坎坷。

在選擇新試驗場所時，冰島進入了試飛團隊視野。

冰島試飛的ARJ21，余明/攝。早在2011年，ARJ21就在西北某軍用機場抓住轉(zhuǎn)瞬即逝的機會完成一次側(cè)風約40節(jié)的起落。但那不是民航局參與的審定飛行，因此數(shù)據(jù)不能用于民航飛行標準的制定 - 飛機制造商和民航局的關系，就像運動隊和裁判。前者選手內(nèi)部訓練成績再好，在后者看來都是沒意義的，只有正式比賽才算數(shù)

為什么是冰島？

ARJ21是一款商用客機，出國試飛不存在障礙。早在2014年，ARJ21就第一次飛出國門，前往加拿大出色完成了自然結(jié)冰試飛。

側(cè)風試飛方面，冰島“首都國際機場”凱夫拉維克的氣象條件和地面設施都有突出優(yōu)勢。

冰島地處北大西洋北極圈邊緣，有“世界中轉(zhuǎn)站”之名（來源：Google Earth）

根據(jù)氣象記錄，凱夫拉維克機場秋、冬、春三個季節(jié)多風，而且風速常能夠達到試驗所需數(shù)值（超過50千米/小時）。

凱夫拉維克機場的風速和風向統(tǒng)計（來源：weatherspark.com）

凱夫拉維克機場獨特的跑道布局則是另一項優(yōu)勢。一般情況下，機場跑道會沿當?shù)厥⑿酗L向修建，以盡量減少側(cè)風對正常起降的影響。但在凱夫拉維克，東西和南北方向的大風交織出現(xiàn)，因此機場修建并開放了兩條90°交叉的跑道，分別指向南北和東西。

這樣一來，無論什么風向，普通航班飛行員總能找到一條側(cè)風較小的跑道起降，增大安全系數(shù)；而對于“沒有困難制造困難也要上”的試飛團隊，也能找到一條側(cè)風強勁的跑道，開展測試。

凱夫拉維克機場衛(wèi)星地圖（來源：Google Earth）

凱夫拉維克機場跑道長度超過3000米，寬達60米，夠起降包括安-225在內(nèi)的所有型號飛機；并且擁有機坪、機庫等完善的地面保障設備，這些都是進行試驗的加分項。

冰島凱夫拉維克機場19號跑道  陳肖/攝

此外，與大風天必飛沙走石的國內(nèi)很多西北部機場不同，凱夫拉維克機場周邊地表被苔蘚覆蓋，強風時不會形成揚沙礫石，有利于飛行安全。

除ARJ21外，許多民用飛機也都選在冰島進行了側(cè)風試驗。

說完了冰島，我們聊聊側(cè)風著陸技術。