2014年3月19日，是許多人生命中平凡的一天，但對于ARJ21-700飛機(jī)的研制團(tuán)隊來說，這一天足以讓其銘記一生。

　　在哈爾濱太平國際機(jī)場的跑道上，紅色涂裝的104架機(jī)將從這里出發(fā)，遠(yuǎn)赴加拿大萬里尋冰，完成其四年未能終結(jié)的自然結(jié)冰試驗。

　　清晨5點(diǎn)，黎明破曉，淡青色的天空還鑲著幾顆稀落的殘星。3名機(jī)務(wù)人員早早來到停機(jī)坪，對飛機(jī)進(jìn)行最后的檢查。與普通民航航班的機(jī)務(wù)不同，作為ARJ21飛機(jī)的“保健醫(yī)生”，他們將隨機(jī)飛行，并全程負(fù)責(zé)飛機(jī)的“體檢”和維護(hù)工作。

　　駕駛艙內(nèi)，飛行員趙鵬和趙生正在對照飛行員檢查單進(jìn)行起飛前的最后準(zhǔn)備。在此之前，這對組合已駕駛ARJ21完成了失速試飛、最小離地速度試飛等多項高風(fēng)險試飛科目，但這一天也許是他們做飛行員以來，航前準(zhǔn)備最細(xì)致的一次。畢竟如此遠(yuǎn)距離的轉(zhuǎn)場，不僅是對飛機(jī)性能的全方位檢查，也是對飛行員綜合素質(zhì)的考驗。

　　上午8點(diǎn)，塔臺下達(dá)放飛指令，ARJ21飛機(jī)騰空而起，搭載著幾代航空人夢想的新支線飛機(jī)將從這里走出國門，創(chuàng)造歷史。

　　尋冰，為何舍近求遠(yuǎn)？

　　許多人也許會覺得奇怪，中國960萬平方公里的國土，難道就沒有符合自然結(jié)冰試驗條件的地方嗎？中國商飛為何要不遠(yuǎn)萬里，遠(yuǎn)赴加拿大完成試驗？這個試驗究竟有多重要？

　　從美國聯(lián)邦航空局（FAA）最新的統(tǒng)計資料中也許能夠一窺究竟。每年全球約有30起因結(jié)冰引發(fā)的安全事故，其中1991年12月27日，斯德哥爾摩一架麥道81飛機(jī)在剛起飛后不久，兩臺發(fā)動機(jī)因吸入了從機(jī)翼上脫落的冰塊而停車，飛機(jī)緊急迫降，在機(jī)場外著陸，機(jī)體斷為三截；1994年10月31日，西蒙斯航空公司一架從印第安納波里斯飛往芝加哥的航班，由于在利于積冰的氣象條件下飛行了30分鐘，突然失速并從大約10000英尺的高度墜落，機(jī)上68人全部罹難；2002年12月21日，臺灣復(fù)興航空編號為GE791的ATR72-200飛機(jī)由于機(jī)翼嚴(yán)重結(jié)冰而失速墜海。有鑒于此，結(jié)冰問題一直是飛機(jī)制造商和適航當(dāng)局最為關(guān)注的安全問題之一。

　　目前，中國民航局CCAR25部明確規(guī)定，民用運(yùn)輸機(jī)必須在極其苛刻的特殊氣象條件下進(jìn)行自然結(jié)冰的試驗試飛。其目的在于檢測飛機(jī)的機(jī)翼、風(fēng)擋、發(fā)動機(jī)短艙等部位的防冰與除冰功能是否能夠保證飛機(jī)的活動面在嚴(yán)酷的自然條件下能正常工作。

　　為了滿足適航當(dāng)局的要求，ARJ21-700飛機(jī)從2010年開始了自然結(jié)冰試驗的征程。項目研制團(tuán)隊曾4次奔赴新疆地窩堡機(jī)場，卻僅在2012年3月19日抓住了一次符合條款規(guī)定的氣候要求，完成了部分自然結(jié)冰條件下的機(jī)翼防冰、風(fēng)擋防冰、短艙防冰相關(guān)的試飛內(nèi)容。那么，為何這項國外申請人和局方用20-40個飛行小時即可完成的試飛科目，到我們這就成了取證路上的攔路虎呢？

　　一組數(shù)據(jù)也許能從側(cè)面反映CCAR25部附錄C對民用運(yùn)輸機(jī)實施自然結(jié)冰試飛的云層狀態(tài)、大氣環(huán)境溫度、云層微物理參數(shù)的嚴(yán)苛要求：連續(xù)最大結(jié)冰試驗時液態(tài)水含量在0-0.8g/m?，水滴直徑在15-40微米；間斷最大結(jié)冰試驗時液態(tài)水含量在0-3.0g/ m?,水滴直徑在15-50微米。但對于新疆這么一個氣候干燥的地區(qū)來說，無論從水滴直徑還是液態(tài)水含量考慮，顯然不是一個最佳的試驗地點(diǎn)。但是中國商飛在向國家氣象局、總參氣象所咨詢后，得出的結(jié)論是，綜合氣候、機(jī)場條件、空域管理等多個因素后，除了新疆之外，中國境內(nèi)再也找不到更適合的地方了。

　　另一組數(shù)據(jù)，能夠反映出自然結(jié)冰試驗對于空域的要求。在進(jìn)行操穩(wěn)試驗時，要求飛機(jī)機(jī)翼未防護(hù)表面在結(jié)成2-3英寸厚度的冰型后，進(jìn)行45分鐘的不間斷飛行。且不論新疆的氣候條件能否讓飛機(jī)結(jié)出滿足適航要求的冰型，僅45分鐘的帶冰飛行就需要至少十幾萬平方公里的空域。但由于我國空域管理十分嚴(yán)格，ARJ21在試飛過程中必須嚴(yán)格按照事先申請的航線和空域進(jìn)行飛行，即使在飛行過程中，發(fā)現(xiàn)滿足試驗條件的云層，如果不在規(guī)定的空域范圍，也只能“望云心嘆”，這也造成了“飛機(jī)等云”的被動局面。為了改變“守株待兔”的試驗?zāi)Ｊ剑?013年中國商飛聯(lián)合中航工業(yè)試飛院，協(xié)調(diào)多方力量，在新疆申請了16.5萬平方公里的試飛空域，并在烏魯木齊、克拉瑪依、福海三地設(shè)立監(jiān)測點(diǎn)，實現(xiàn)三地聯(lián)合追云試飛，這已是當(dāng)今自然結(jié)冰領(lǐng)域最為先進(jìn)的試驗方法了。然而可惜的是，ARJ21依舊未能遇到滿足試驗條件的天氣。

　　面對飛機(jī)取證交付時間的日益臨近，“走出國門做試驗”的念頭在項目團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)的腦中浮現(xiàn)。而事實上，這個想法早在2年前就已經(jīng)有了雛形。據(jù)ARJ21項目總指揮羅榮懷介紹，利用全球資源進(jìn)行飛行試驗在民航業(yè)并不是一件新鮮事。以空客為例，A320的高寒試驗是在俄羅斯完成的，大側(cè)風(fēng)試驗則在冰島完成。因此在國內(nèi)捕捉天氣無望的情況下，2012年，ARJ21項目的總設(shè)計師陳勇和首席試飛員趙鵬就曾先后赴北美和歐洲進(jìn)行考察，最終選定北美地區(qū)的一個很重要原因是，F(xiàn)AR25部中對于自然結(jié)冰氣候條件的判據(jù)是根據(jù)北美五大湖地區(qū)的氣候條件制定的，而中國民航局CCAR25部在很大程度上是FAR25部的翻版。因此如果能夠到該地區(qū)進(jìn)行試驗，尋找適合的天氣自然不在話下，但真正的難點(diǎn)在于中國商飛將如何像行業(yè)巨頭那樣動用全國乃至全球資源完成這次試驗。

　　迎著暴風(fēng)雪前行

　　幸運(yùn)的是，中國商飛公司的這個想法很快得到了國家部委的首肯。國務(wù)院、外交部、工信部、民航局都給予了項目組大力支持，同時作為主制造商的中國商飛公司和此次試飛任務(wù)承擔(dān)單位的中航工業(yè)試飛院也做了大量細(xì)致的技術(shù)準(zhǔn)備工作。三個月的時間，完成了飛機(jī)調(diào)機(jī)方案、試飛組織方案、應(yīng)急排故預(yù)案、備件保障和當(dāng)?shù)厝霂旆桨傅葦?shù)百份文件，為ARJ21第一次走出國門做足了功課。

　　3月15日，104架機(jī)從閻良起飛，3月19日，飛機(jī)從哈爾濱出境，飛赴底特律河畔的溫莎機(jī)場。盡管在出發(fā)前，機(jī)組已經(jīng)了解到這個季節(jié)俄羅斯境內(nèi)經(jīng)常會有暴風(fēng)雪的天氣，但飛機(jī)在白令海峽西側(cè)所遭遇的惡劣氣候條件依然出乎了所有人的意料，飛機(jī)不得不在原地等待了7天。在天氣稍微轉(zhuǎn)好之后，飛機(jī)再次出發(fā)，并在俄羅斯遠(yuǎn)東的阿納德爾附近經(jīng)受了大風(fēng)、低溫、暴風(fēng)雪、越洋等多種考驗。

　　據(jù)擔(dān)任此次試飛轉(zhuǎn)場任務(wù)的飛行員趙鵬回憶，飛機(jī)在阿納德爾機(jī)場著陸和起飛的時候，跑道寬度的三分之一、長度的四分之一完全被積雪覆蓋，飛機(jī)幾乎是在雪堆上滑行著去加油的。當(dāng)飛機(jī)完成加油起飛時，暴風(fēng)雪再次襲來，并且強(qiáng)風(fēng)將地面的雪卷起來，空中的能見度很低，并伴有風(fēng)切變。然而即便在如此復(fù)雜、惡劣的氣象條件下，飛機(jī)依然經(jīng)受住了考驗，并表現(xiàn)出了良好的性能。

　　穿越白令海峽，進(jìn)入美國阿拉斯加之后，北美的空中管制員對飛機(jī)表現(xiàn)出了極大的興趣。從安克雷奇到喬治皇子城，從克利夫蘭管區(qū)到芝加哥管區(qū)，幾乎每改換一個頻率，每換一個扇區(qū)，空中管制員都會問同一個問題：“你們的飛機(jī)是什么型號？”這時我們的飛行員會驕傲地回答他們，“這是中國自主研發(fā)的國產(chǎn)支線噴氣客機(jī)：ARJ21�！倍�有的空中管制員還會進(jìn)一步問道，ARJ21是什么寓意？我們的飛行員則會向他們解釋：A代表Advanced，RJ是Regional Jet的縮寫，ARJ21寓意這是一款21世紀(jì)先進(jìn)噴氣支線客機(jī)。如果遇上愛聊天的管制員，他們還會對飛機(jī)評價一番：“你們的飛機(jī)與波音737-800的飛行精度、巡航速度與高度幾乎相同�！�

　　一路上這種友好的空中對話，反映出了國際社會對于中國民機(jī)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。在一些拐點(diǎn)相對較多的航線上，友善的空中管制員會讓ARJ21優(yōu)先直飛，這也在一定程度上加快了飛機(jī)轉(zhuǎn)場的速度。

　　3月28日，在經(jīng)歷了9天的長途飛行（停飛等待7天），加拿大時間上午10時02分（北京時間23時02分），ARJ21-700飛機(jī)平穩(wěn)降落在加拿大溫莎機(jī)場。在3天的飛行中，ARJ21飛遍了世界領(lǐng)土面積排名前四位的國家，中國人自主研發(fā)的飛機(jī)第一次翱翔在了世界發(fā)達(dá)國家的領(lǐng)空！

　　溫莎機(jī)場的“A380”

　　溫莎機(jī)場位于加拿大南部的安大略省，其東面不遠(yuǎn)處的魁北克省是世界知名飛機(jī)制造商龐巴迪公司的總部所在地。與北美眾多的通用飛機(jī)機(jī)場一樣，溫莎機(jī)場盡管面積不大，但每天迎來送往的小型通用飛機(jī)依然絡(luò)繹不絕。紅色涂裝的104架機(jī)剛剛落地，就被當(dāng)?shù)氐牡厍诜��?wù)人員戲稱為“溫莎機(jī)場的A380”。

　　在短暫的調(diào)整和適應(yīng)性飛行后，4月1日，104架機(jī)正式開始了北美自然結(jié)冰局方審定試飛。

　　為了確保試驗順利展開，中國商飛公司選擇了曾經(jīng)為巴航工業(yè)ERJ170/190、龐巴迪CRJ700/1000北美試飛提供氣象支持的NTI公司作為此次試驗的合作伙伴。后者在試驗中，為ARJ21提供了結(jié)冰氣象保障、飛行保障以及與塔臺的機(jī)上無線電通訊聯(lián)絡(luò)和空域的機(jī)上申請服務(wù)。

　　在第一天的航前準(zhǔn)備會上，NTI公司氣象專家的專業(yè)化服務(wù)給局方試飛員趙志強(qiáng)留下了深刻的印象。

　　“在國內(nèi)進(jìn)行試驗時，由于我國民機(jī)事業(yè)起步較晚，可供自然結(jié)冰試飛參考使用的氣象資料幾乎沒有。每次航前會上氣象預(yù)報只能告訴機(jī)組大約在哪里會有結(jié)冰云，但水滴直徑、過冷水含量等對試驗成敗起關(guān)鍵作用的數(shù)據(jù)幾乎沒有。而此次在加拿大，NTI公司的氣象專家，不僅能夠詳細(xì)地預(yù)報結(jié)冰氣象出現(xiàn)的時間、位置和高度，還能給出水汽含量、結(jié)冰云移動軌跡等關(guān)鍵參數(shù)，甚至還能根據(jù)經(jīng)驗詳細(xì)指導(dǎo)飛行員具體的飛行路徑，并提前準(zhǔn)備遇上惡劣天氣時的逃離路徑。這為機(jī)組有的放矢地進(jìn)行追云飛行提供了有力保障�！�

　　然而，驚喜遠(yuǎn)不止這些。在討論備降機(jī)場時，NTI公司負(fù)責(zé)申請空域的工作人員，一股腦地為機(jī)組列出了附近50多個可供選擇的備降機(jī)場，并表示如有需要可在飛機(jī)上隨時與空管申請備降。

　　此外，作為本次試驗的本場，為了保障ARJ21停場安全，溫莎機(jī)場還專門為其“量身訂制”了系留樁，并允許項目組在機(jī)場安裝攝像頭。種種這些專業(yè)化的服務(wù)，都是保障日后飛機(jī)順利完成試驗不可或缺的環(huán)節(jié)。

　　尋冰容易，留冰難

　　在烏魯木齊進(jìn)行的多次自然結(jié)冰試驗，盡管由于天氣原因未能完成所有試飛科目，但是在這個過程中建立起了一支自然結(jié)冰試飛隊伍，并在一次次挫敗中磨練了隊伍的試飛組織與管理能力。

　　在此基礎(chǔ)上，借助五大湖地區(qū)得天獨(dú)厚的氣候條件，ARJ21新支線飛機(jī)自然結(jié)冰系統(tǒng)試飛科目進(jìn)展順利，幾乎每天都有捷報傳來：

　　4月1日，成功申請美國航線，并完成首次自然結(jié)冰試驗跨境飛行；

　　4月4日，完成慢車狀態(tài)風(fēng)扇冰積聚、單發(fā)引氣構(gòu)型防冰系統(tǒng)試飛、結(jié)冰條件下的RAT釋放等關(guān)鍵科目；4月5日，“巧遇”間斷最大結(jié)冰氣象，這是幾乎在國內(nèi)不可能遇到的天氣。局方試飛團(tuán)隊抓住難得的機(jī)遇，完成了層云間斷最大結(jié)冰試飛。在這一天，機(jī)組經(jīng)過2個架次，近6個小時的追云飛行，完成了應(yīng)急供電、失速保護(hù)、失速告警等多個科目的試飛。

　　至此，ARJ21新支線飛機(jī)通過7個架次的飛行，完成了所有11項系統(tǒng)試飛科目。

　　然而，項目團(tuán)隊還沒來得及慶祝，就從局方獲得了一個令大家頗為沮喪的消息。由于在進(jìn)行操穩(wěn)試驗時，冰型未達(dá)到CCAR25部的要求，所有操穩(wěn)試驗點(diǎn)都要全部重飛。

　　這就給試飛團(tuán)隊帶來了一個新的問題。如果說前期系統(tǒng)試驗成敗的關(guān)鍵在于如何找到符合條款規(guī)定的氣候的話，那么操穩(wěn)試驗的關(guān)鍵就在于如何讓飛機(jī)盡可能久的保持冰型。因為，前者要驗證的是飛機(jī)的防冰和除冰能力，后者則是要驗證飛機(jī)一旦結(jié)冰后是否能夠安全運(yùn)營。

　　目前，根據(jù)條款規(guī)定，飛機(jī)要在機(jī)翼未防護(hù)表面的結(jié)冰厚度達(dá)到2～3英寸的前提下，完成一系列操穩(wěn)動作。為了達(dá)到這個要求，局方試飛員不斷在云端進(jìn)行各種嘗試，但效果卻不盡如人意。往往是好不容易結(jié)到3英寸，剛剛脫離云層準(zhǔn)備做動作時，或者試驗進(jìn)行到一半時，冰就脫落了。盡管后來通過與NTI氣象專家的溝通，了解到不被眾人所了解的逆溫層是造成冰脫落的主要原因之一，并在后續(xù)的試飛中避開了有逆溫層的區(qū)域，但是脫冰的現(xiàn)象依舊一直持續(xù)到4月8日上午，操穩(wěn)試驗依舊沒有實質(zhì)性的進(jìn)展。

　　最后5分鐘的嘗試

　　據(jù)趙志強(qiáng)回憶，4月8日上午，和往常一樣，6點(diǎn)航前準(zhǔn)備會準(zhǔn)時開始。在會上，NTI的氣象專家表示，當(dāng)天的氣候條件不太理想，飛機(jī)完成試驗的概率不超過30%。但即便只有1%的希望，大家仍然不愿意放棄。在完成了航線規(guī)劃和備降機(jī)場選擇之后，8點(diǎn)試飛團(tuán)隊準(zhǔn)備登機(jī)開始新一輪的追云逐冰。

　　9時40分，ARJ21從溫莎機(jī)場起飛，沿既定路線進(jìn)入結(jié)冰云層，然而與之前的預(yù)測一樣，盡管完成了兩次有效結(jié)冰，但在進(jìn)行操穩(wěn)機(jī)動試飛前冰就脫落了。無奈，在經(jīng)歷2小時33分的飛行后，尋冰無果的機(jī)組只能按原定計劃降落在圣休伯特機(jī)場。

　　飛機(jī)落地后，機(jī)組在與氣象專家溝通后了解到，下午該機(jī)場附近可能會出現(xiàn)滿足試驗條件的氣候，在經(jīng)過短暫休整之后，14：27飛機(jī)再次起飛，直奔既定云區(qū)。

　　到了結(jié)冰區(qū)域后機(jī)組發(fā)現(xiàn)，氣象條件依然不是十分理想，結(jié)冰的厚度最大不超過1.8英寸，始終達(dá)不到條例要求的2英寸，同時還伴有脫冰現(xiàn)象。而此時，機(jī)組已經(jīng)在空中飛行了近2個半小時，與溫莎本場的距離也已達(dá)到600海里�？紤]到飛機(jī)上的油量已經(jīng)不太充裕，再加上返回溫莎機(jī)場的路上只有一個備降機(jī)場可供使用，似乎這次試驗又要無疾而終了。

　　而此時局方試飛員趙志強(qiáng)的腦中卻在精確計算著飛機(jī)剩余的油量。憑借2年來對飛機(jī)性能的不斷熟悉，他預(yù)計在滿足安全返回本場的前提下，還有約2分鐘的油量可以再做一次嘗試。如果依然找不到，機(jī)組就立即提升飛機(jī)的巡航高度，返回溫莎機(jī)場。

　　作出決定后，機(jī)組旋即進(jìn)入云區(qū)，也許是天道酬勤，剛進(jìn)云區(qū)后不久，飛行員就發(fā)現(xiàn)在風(fēng)擋的未保護(hù)區(qū)域迅速出現(xiàn)了冰點(diǎn)。趙志強(qiáng)立刻讓隨機(jī)的試飛工程師對云區(qū)的氣候參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，不到1分鐘，試飛工程師興奮地回復(fù)道：“氣候條件非常好，完全符合規(guī)章的要求�！�

　　機(jī)組立即申請在原地盤旋，并提前申請了4000到5000英尺高度的機(jī)動空間。1分鐘后，加拿大空管就給予了肯定的回復(fù)。

　　在試飛工程師實時監(jiān)測確定冰型滿足條件的前提下，趙志強(qiáng)一氣呵成地完成了包括未放起落架構(gòu)型下的爬坡度盤旋、大坡度轉(zhuǎn)彎盤旋、光潔條件下的失速特性飛行和帶起落架條件下的大幅度盤旋在內(nèi)的多項高風(fēng)險操穩(wěn)試飛科目。隨著時間的推移，試飛員有條不紊地完成了所有適航條款規(guī)定的自然結(jié)冰條件下的操穩(wěn)試飛。但此時，他根本顧不上高興，因為飛機(jī)剩余的油量已經(jīng)十分有限了。

　　在與空管確定后，飛機(jī)迅速爬升至28000英尺的高度返回，但此時機(jī)組發(fā)現(xiàn)，由于氣溫過低，之前所結(jié)的冰遲遲沒有脫落，而帶冰飛行大大增加了飛機(jī)的油耗。為了盡快脫冰，機(jī)組嘗試提高飛行速度，希望借助氣動增溫來加速脫冰，但效果依然不明顯。此時，負(fù)責(zé)飛行安全的申請方試飛員趙生建議，按照目前的情況，如不出現(xiàn)意外，飛機(jī)在落地時的剩余油量將在2噸左右，符合安全標(biāo)準(zhǔn)。因此機(jī)組放棄了繼續(xù)脫冰的嘗試，嘗試帶冰飛行。

　　在臨近溫莎機(jī)場，飛機(jī)下降飛行高度時，飛行員發(fā)現(xiàn)開始陸續(xù)有冰開始脫落。此時，飛行員懸著的心再次被提起，他們立即開始關(guān)注發(fā)動機(jī)的相關(guān)參數(shù)和飛機(jī)上的攝像設(shè)備，以確保第一時間了解這些脫落的冰是否被吸入發(fā)動機(jī)。令人欣慰的是，整個脫冰過程，ARJ21發(fā)動機(jī)狀態(tài)平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)任何超出飛行員意料之外的情況。

　　18:28，在連續(xù)飛行4小時零1分后，ARJ21安全降落溫莎機(jī)場，飛機(jī)剩余油量1.6噸。這一刻，困擾著項目團(tuán)隊4年的自然結(jié)冰試驗所有局方審定試飛項目在這一刻，圓滿完成。

　　ARJ21一小步，民機(jī)產(chǎn)業(yè)一大步

　　“四年追云逐雪事，一朝夢圓報國家”是ARJ21項目總指揮羅榮懷在完成此次試驗后的感慨。對于ARJ21項目本身來說，北美之行攻克了取證路上的攔路虎，對于中國民機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說，此次走出國門完成試驗，則為后續(xù)機(jī)型完成特殊氣象試飛任務(wù)開辟了新的道路。同時，此次環(huán)球飛行，ARJ21也向世界證明了其安全性、可靠性。

　　試驗的順利完成一方面標(biāo)志著新支線飛機(jī)具備了在極端惡劣天氣條件下安全運(yùn)營的能力，另一方面也標(biāo)志著申請人和局方完全掌握了自然結(jié)冰試飛領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，其中包括試飛組織、準(zhǔn)備、實施、決策、數(shù)據(jù)分析以及對條款符合性的判斷。

　　同時局方試飛員在試驗中所積累的經(jīng)驗，還能為航線飛行員提供相關(guān)領(lǐng)域的培訓(xùn)，如告知飛行員什么樣的氣候容易結(jié)冰，應(yīng)該避免，以及萬一結(jié)冰之后，如何快速脫冰等。這些培訓(xùn)對民航安全運(yùn)營具有指導(dǎo)意義。

　　此外，此次參與北美自然結(jié)冰試驗的技術(shù)團(tuán)隊中的很多都是年輕人，以試飛工程師團(tuán)隊為例，很多都是年輕的80后。這些在項目中成長起來的年輕人，讓世界看到了中國民機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的蓬勃朝氣。