ARJ21，中国商用飞机适航取证探路者

　　在2014年12月30日，一架红白涂装的ARJ21-700飞机搭载一批特殊的乘客从上海飞往北京，参加ARJ21-700飞机型号合格证颁证仪式。这批特殊的乘客中既有以李家祥局长为首的中国民用航空局代表，也有研制方中国商飞公司董事长金壮龙、ARJ21项目总指挥罗荣怀以及ARJ21项目总设计师团队和试飞员团队的代表。

　　李家祥在颁证仪式上表示，之所以选择在颁证当天搭乘ARJ21从上海飞往北京，就是要以实际行动告诉世人，经过国际通行的标准适航审定的ARJ21飞机是安全可靠的，是可以放心乘坐的。

　　在首飞后的第6个年头，ARJ21-700飞机终于获得了中国民用航空局颁发的型号合格证。这意味着ARJ21-700飞机符合《中国民用航空规章》第25部《运输类飞机适航标准》(CCAR-25-R3)要求，具备可接受安全水平，可以参与民用航空运输活动。同时，这份型号合格证也向世界宣告，我国具备了大型运输类飞机研制能力和试航审定能力。

艰难的取证之路

　　当首架ARJ21-700飞机于2008年11月28日在上海成功首飞时，所有人都未曾想到，原本计划用2年完成的适航试飞，最终要用6年多的时间完成，对世界民机制造业而言这是最长的取证试飞过程。

　　业内外十分关注的是，ARJ21-700项目不断延期的主要原因是什么，通过这一项目中国的民机产业又收获了什么。

　　回顾这段艰辛而曲折的试飞与取证历程，罗荣怀表示，ARJ21是国内第一款完全按照美国联邦航空局(FAA)联邦航空条例(FAR)和我国《民用航空规章》(CCAR)开发的支线客机，这意味着，其设计和制造阶段的每一步骤都必须严格按照适航条例的要求进行，这其中，我国航空工业需要“补课”的地方太多。另外，民机的安全性要求非常高，而我国的基础工业要完全满足民机研发要求需要克服的困难相当大。

　　在他看来， ARJ21的最大价值在于为中国民机产业未来的发展积累了宝贵经验。因此，将ARJ21-700飞机称为“中国民机产业的开路者”一点也不为过。

探索民机研制试飞道路

　　由于没有现成的专业人才队伍，也没有可借鉴的经验， ARJ21-700的试飞过程异常艰辛，但同时收获也非常大。据ARJ21-700项目前总设计师吴兴世介绍，经过ARJ21-700飞机的试飞取证，项目团队全面地理解了民机研制试飞的过程，探索了一条民机研制试飞的道路。

　　据中国商飞介绍，ARJ21-700飞机研制试飞为首飞和调整试飞、申请人研发试飞，以及适航验证试飞等三个阶段

　　第一阶段和第二阶段试飞由申请人自行完成，在申请人表明飞机的安全性，局方发给申请人飞机特许飞行证后才能试飞。

　　申请人完成第一阶段和第二阶段试飞后，能够表明飞机(试验件)结构构型基本冻结、表明试飞结果设计符合性、表明飞机是安全的，才能申请型号检查核准书(TIA)。局方在受理申请人的申请后，召开TCB会议，审查申请人是否已经冻结了飞机构型，是否进行了必要的地面试验、进行了必要的试飞，通过这些试验试飞表明了飞机具备安全性与可靠性，之后才可以发放TIA。此后，局方的工程审查代表、制造审查代表和试飞员才进驻申请人试飞现场，开始进行符合性验证试飞。

　　在后续的每个架次试飞中，在得到试飞大纲批准后，必须确定申请人试飞科目和试飞任务单，批准申请人构型评估报告，完成制造符合性检查。

　　上述程序完成后，局方飞行员以单独试飞、共同试飞，目击试飞来进行试飞验证工作。得到试飞数据后，由申请人编制试飞报告和试飞分析报告，然后进行批准，这才完成一个架次或科目的验证试飞，这样的试飞及全过程才能作为审查的依据。

　　为完成试飞工作，中国商飞专门成立了西安现场指挥部和西安外场试验队，与中航工业试飞院及审查组一起负责ARJ21-700飞机研制阶段的试飞任务，并建立了一整套本场和外场试飞组织管理的程序性文件。在取证试飞的6年中，项目团队逐一掌握了每个科目、每个试验点所对应适航条款的含义，以及试飞场地、气象的要求、飞机的技术状态(构型)要求、测试改装技术、试验点的设置、动作的要领、试验判据、风险等级以及各科目试验内容的内在逻辑关系。

　　通过287个科目，1600多个试验点的验证试飞，项目团队在国内首次完成了全机高能电磁场辐射试验和闪电防护间接效应试验、发动机短舱地面结冰试验、轮胎爆破试验等重大地面试验82项;攻克了空速校准试飞、失速试飞、侧风试飞、高速特性试飞、动力装置试飞、起落架应急放、高原特性试飞、高温高湿试飞、自然结冰试飞、溅水试验、全机排液试验、起落架摆振试飞、功能可靠性试飞等一批关键试飞科目的技术难关。同时，中国商飞公司在2012年成立了民用飞机试飞中心，经过2年多的发展，试飞中心已经初步具备了独立承担型号试飞任务的能力，这些都为日后C919的取证试飞打下了坚实的基础。

　　此外，由于ARJ21飞机试飞工作涉及面广，协调关系复杂，在试飞组织实施过程中，项目团队对管理模式进行创新，建立健全一整套试飞组织管理体系和管理模式。后续其他国产民机型号的试飞组织工作可在此基础上进行，这将大大缩短摸索的时间周期。

地面试验能力大幅提升

　　与试飞科目一样，地面试验也是一个验证飞机符合性，确保飞机安全性，及时发现、解决问题的过程。ARJ21-700飞机全机静力试验是我国民机工业第一次全面按照适航条例要求，全过程接受适航代表监控的全机静力试验。

　　中国飞机强度研究所在ARJ21-700项目中承担着全机静力、全机疲劳、地面共振、部件的静力、疲劳、噪声、鸟撞、振动试验。在强度所副所长强宝平看来，与之前完成的军机及小型民机的地面试验相比，ARJ21-700飞机地面试验对控制要求、加载载荷要求、测量精度要求都更加严格和精准。回顾近几年陆续完成的试验，强宝平表示，强度所通过ARJ21项目实现了技术的突破和管理水平的大幅提升。

　　2009年12月1日，ARJ21-700飞机01架机进行稳定俯仰2.5g极限载荷试验，在试验加载到87%极限载荷时，因中机身龙骨梁局部出现异常导致试验中止。项目组耗时7个月进行攻关，试飞工作也因此受到阻碍。尽管这次事件对ARJ21项目进度影响较大，但其为中国民机的发展积累了一些宝贵的经验。强宝平表示，“这次试验暴露了飞机结构侧向稳定性不够的缺陷。我们从中得到的教训是，前期的部件试验不能都‘押宝’在整机上完成，否则很有可能影响整个型号的进程。”

　　据了解，目前ARJ21-700的静力试验已经全部完成，现在正在进行疲劳试验。按照CCAR25.571(b)条规定：在疲劳试验完成之前，任何飞机的使用循环数不得超过在疲劳试验件上累积的循环数的一半。也就是说，疲劳试验寿命必须大于飞机飞行时间的2倍。强宝平表示，目前疲劳试验已经完成了20000起落，预计整个疲劳试验还需7、8年时间全部完成。

完善适航体系的平台

　　ARJ21-700飞机是国内第一个严格按照CCAR25部发展的飞机项目，该项目不仅为工业界提供了一个平台，让制造方掌握了如何在设计、制造、试验试飞验证过程中贯彻适航规章要求，如何按照适航程序和条款来表明符合性，而且也为适航审定方——中国民用航空局适航司提供了建立和完善我国适航审查体系，培养适航审查的专业人才队伍的平台。

　　中国的局方审定试飞队伍经历了“从无到有”的过程。从培养局方试飞员、局方试飞工程师，建立局方试飞管理文件和程序，再到ARJ21飞机的培训，登机实习和正式开展审定试飞，这个队伍现在已经能够承担起中国民机局方试飞适航审定的责任。

　　在ARJ21-700型号合格审定期间，中国的局方审定试飞队伍共检查了300项地面试验，审查和批准了包含有243个试飞项目、1301个试飞点的审定试飞大纲，审定试飞累计761架次、近1142小时，审查和批准了3418份符合性验证报告，共计30多万页。

　　据中国民航上海航空器适航审定中心主任沈小明介绍，在局方审定试飞中，9名局方试飞员全程参与了ARJ21项目的所有局方审定试飞科目，这在国外是几乎不可能的。在进行ARJ21-700的审查工作时，局方试飞占申请人表明符合性试飞总量的80%,而FAA审查波音787飞机项目时，局方试飞只有申请人试飞的1/3。高强度的试飞使得局方试飞员队伍得到了快速的成长，为将来C919的试飞做好了人才储备。

　　ARJ21-700项目使中国民航局意识到了加快适航审定人才队伍建设的紧迫性。据沈小明介绍，目前FAA适航审定队伍约有1300人，而我国目前仅有276人，差距是显而易见的。同时, 适航审定是一项技术性很强的工作，涉及多个专业领域，以波音787的审查为例，其涉及82个不同专业领域，要求适航审查人员有很高的专业素质和技术积累。这就需要审定人员开展长期、稳定的适航审定技术研究，形成技术积累并转化为审定能力。因此，中国民航局正在与高校加强合作，加速培养人才，力争在C919进入取证试飞之前进一步扩充审定队伍。而就在ARJ21新支线飞机取证当天传来消息，中国民航发动机适航审定中心正式成立。

FAA的影子审查

　　ARJ21-700项目在完成中国民航局型号合格证取证任务的同时，也承担着中国民航局和FAA扩展适航双边的责任。自ARJ21新支线飞机项目启动之初，FAA就高度重视和关注项目的进展，并派代表参加了2003年1月在北京举行的 ARJ21新支线型号合格证申请仪式。

　　自2010年2月FAA影子审查正式启动以来，中国民用航空局ARJ21-700飞机型号合格审定审查组与FAA影子审查组共同讨论确定了53项影子审查技术评估项目，包括符合性文件评审、验证试验、验证试飞、机上检查、软件审核等。FAA通过这53个项目来评估中国民航局的适航体系，判断监察员能否准确地履行规章和程序规定的职责，中国民航局的专家是否具备足够的审查能力。

　　同时，按照中美双方FAA影子审查协调工作程序，关键、重要的试验、试飞项目都要通过FAA的目击，中国民航局的审定结果全部都要得到FAA的认可和确认。可以说，经过这样严格适航审查的ARJ21-700飞机，其安全水平是国际一流的。

为首架交付做准备

　　型号合格证仅仅是市场的“准入证”，在此之后，中国民航局还需要根据有关适航规章对准备首架交付的ARJ21-700飞机进行单机适航审查，同时对中国商飞公司的运行支持体系、持续适航体系进行适航审查和生产许可审定。在通过这些审查后，首架ARJ21-700飞机才能交付首家用户成都航空公司进入航线运营。

　　对于中国商飞和成都航空而言，首架ARJ21-700的交付也是一项全新的工作。为了加快ARJ21-700投入市场的步伐，中国商飞客服中心从客户培训、航材支援、工程技术服务、技术出版物等4个方面开展了客户服务准备工作，初步具备了保障飞机交付和运行的服务能力。为保证ARJ21-700飞机首架顺利交付和持续安全有效运行，中国商飞和成都航空共同制定了ARJ21-700飞机交付和投入运行计划(EIS计划)。

　　罗荣怀称，未来中国商飞还需要花3～5年的时间建立起ARJ21飞机完整的支持运营体系、持续适航体系和快速响应体系。

系列化发展和改进工作

　　对于航空公司运营而言，飞机系列化是上乘之选，它有利于机队配置的灵活性，有利于飞行和维护维修人员的培训，减少备件需求，降低运营成本。中国商飞希望通过ARJ21系列飞机的持续升级和改进来提高市场竞争力。公务机改型是ARJ21新支线飞机系列化发展的内容之一。中国商飞支线项目部已经组织相关单位和部门开展了ARJ21-700公务机方案论证的前期工作，上飞院已经完成了前期的技术论证工作，并完成了初步布局方案。

　　在2014年范堡罗航展开幕当天，中国商飞公司与上海盐商集团有限公司签署了首架ARJ21公务机购买协议，上海盐商集团正式成为ARJ21公务机启动用户。同日，中国商飞公司与南山集团在航展现场签署两架ARJ21公务机购机意向协议，南山集团成为第二家ARJ21公务机用户。

　　目前，ARJ21-700飞机面临的一个无法回避的问题是，项目的一再延期使其与其他正在研发中的新支线飞机(如巴航工业E-Jets E-2)相比，在技术方面显得有些过时了。为此，中国商飞计划在减重、降低阻力以及航电、飞控和防冰系统方面对ARJ21进行升级。具体的改进工作将在取证之后启动。

　　正如ARJ21新支线项目督查组成员刘乾酉所说，型号合格证仅仅是市场的“准入证”，交付首家客户也只是走向市场的第一步。作为一个商品，ARJ21飞机的生命周期才刚刚开始，今后还要实现批量生产，取得商业成功，前面的路还很长。

 

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