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新闻背景:空中客车A380飞行测试


http://www.sina.com.cn 2006年09月04日 18:24 新浪科技
科技时代_新闻背景:空中客车A380飞行测试
空中客车A380进行首次载客远程飞行
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科技时代_新闻背景:空中客车A380飞行测试
空中客车A380舱内
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  空中客车A380飞行测试从2005年4月27日开始至今,已经历了一年多的时间,空中客车公司投入了编号为MSN1、MSN4、MSN2、MSN7和MSN3的5架测试飞机,累计进行了近580次飞行,共计1800多个飞行小时。参与的飞行员有100个以上,其中包括50家航空公司的飞行员。A380飞行测试的项目主要包括:

  1.飞机飞行特性的全面评估和飞行包线开发

  这项飞行试验的目的是校核飞机的飞机飞行特性,包括直接操纵律和常规操纵律的校核;飞机速度、马赫数、高度、飞机重量和飞机重心位置的影响校核;从起飞到着陆的整个飞行阶段校核,以及飞机在不同飞行阶段对飞机各种系统功能的反复校核。

  从已经完成的飞行试验显示,A380飞机的飞行特性极为出色,所有的飞行性能指标非常接近模拟器的结果,控制律和自动飞行系统的使用显示非常成熟,主要系统在正常飞行中的工作情况都和预计的一样,初步的安全校核都完美无缺,包括起落架放下位置变化,冲压空气涡轮发动机伸出和功能运转以及发动机的空中再点火等。特别令人鼓舞的是,飞机在首次飞行后仅35天,就在第17次飞行中成功地完成了自动着陆飞行。

  2.空气动力性能的校验和确认

  这项飞行试验的目的是为飞机空气动力布局最后的冻结提供飞行试验数据,包括对飞机低速性能的初步鉴定,对设定的各种前缘襟翼/后缘襟翼组合偏转方案的评估,以便为最后组合偏转方案的确定提供支持。在飞行试验中收集了飞机在起飞状态下、飞机4发全动力爬升和一台发动机不工作3发爬升的爬升状态下、飞机失速状态下和飞机最小离地速度状态下的前缘襟翼和后缘襟翼偏转方案和飞机性能数据。

  3.丝线流谱观察

  这项飞行试验的目的是通过对貼在飞机表面丝线在飞机飞行时的摆动谱的观察和记录,直观了解和分析飞机各部件的流场特性,如通过对发动机导流片流场的观察,分析导流片对飞机特性的影响,为进一步优化飞机的低速性能提供支持。

  4.最小离地速度测试

  这项飞行试验的目的是在前缘襟翼/后缘襟翼分别偏转23°/26°和23°/29°构型下和在选定的起飞构型下测试飞机的最小离地速度,并通过最小离地速度来鉴定最佳的前缘襟翼/后缘襟翼组合偏转方案。

  这项飞行试验是在2005年7月13日和14日在伊斯的利亚试飞基地进行的,飞机的重量为540吨,飞机重心取35%的前重心边界。试验中还对所有的构型方案验证了飞机抬头的几何边界,每飞行1到3次更换一次尾撬。

  2005年3月25日和26日,试验人员还进行了最小离地速度的补充测试,为适航取证提供确认的数据,试验结果不仅得到了各种飞行状态下优化的前缘襟翼/后缘襟翼组合偏转构型,并确认了所有前缘襟翼/后缘襟翼组合偏转构型的几何边界。

  空中客车公司把在2005年10月5日首飞的MSN 4飞机,专用于飞机性能测试和典型的发动机装机性能的开发试验。

  2005年11月9日,MSN 4飞机完成了巡航性能的主要评估,在2005年11月和12月期间,还完成了低速性能扩展评估和补充评估

  根据飞机飞行特性和空气动力性能的飞行试验结果显示,A380飞机的机翼的最大升力特性好于预计,进场速度比预计低4节,最大着陆重量下的进场速度为138节,起飞性能与目标要求一致。

  5.尾迹涡流测试

  目前民航规定的标准是,一架大型飞机在最大起飞重量下着陆时,与后面跟随的飞机的最小间隔,根据跟随的飞机是大型、中型和轻型的飞机分别为4, 5 或 6 海里;依次起飞的两架飞机的起飞间隔时间为1至2分钟;相邻两架飞机的横向间隔为5海里、垂直间隔为1000英尺。

  2003年由主要国际民航管理机构和空中客车公司联合组建了A380国际地面操纵组,共同对A380的尾迹涡流特性进行测试和评估,并要求在A380投入使用之前向ICAO提出最小间隔距离的建议。

  2005年11月10日,ICAO给出了一个在A380投入使用之前的临时性的过渡标准:着陆间隔为10海里,起飞间隔时间为3分钟,在所有其他飞行阶段的间隔距离为15海里,垂直间隔需要特别警告。

  按ICAO文件目前的规定,一架大型飞机在进场时,如果跟随在一后面的是一架大型飞机,两机进场时的间隔应为4海里,如果跟随的是一架轻型飞机,两机进场时的间隔应为6海里,而ICAO的临时性过渡标准则规定,A380要与跟随在后面的大型飞机之间的间隔必须为10海里。

  按ICAO文件目前的规定,一架大型飞机在巡航飞行时与跟随在它后面的轻型飞机之间的间隔仅需要为5海里,而临时性的过渡标准则规定,A380在巡航飞行时要与跟随在后面的大型飞机之间的间隔必须为10海里。

  显然ICAO对A380的临时性过渡标准过于保守。对A380的尾迹涡流测试试验,就是要实际确认A380在地面起飞/着陆以及空中巡航飞行时与尾随飞机之间的合理的最小间隔。

  尾迹涡流测试所用的测试工具和方法包括,用脉冲光探测与测距仪(LIDAR)测试飞机的尾迹,用雷达、超声速凤速计记录大气数据。在试验中还通过一架A318飞机的尾随飞行对A380尾迹进行了感受性的测试。试验中对飞机可能使用的各种气动构型的尾迹都进行了评估。

  可以说,空中客车对尾迹了解的贡献达到了前所未有的水平,例如在A380项目启动的前后进行了大量的实验和研究,在图卢兹、伊斯的利亚、法兰克福和进行了LIDAR测试,以及在飞行中用其他飞机的尾随飞行测试了尾迹。

  为了进行比较,试验组同时进行了A380分别与波音777、波音747和 A340-600的对比试验。

  例如,在同一天、在同样的气象条件和都在同样的低高度和大高度状态下,依次进行了波音747-400, A340和 A380的尾迹涡流的比较测试,并用一架A320分别尾随一架波音747和A380,在不同距离的尾迹中测试A320所感受的飞行特性。

  大量的飞行试验的结果表明,实际的最小间隔和ICAO过渡标准有很大的出入。

  ICAO给出的临时性过渡标准是基于典型的但并未得到飞行测试验证的计算模型给出的,目前的数据显示,计算使用的模型显然是不正确的。因为实际飞行结果显示,A380的平均尾迹只比波音747略为强一些,飞行试验所记录的A380和波音747尾迹测试结果的离散度和量级均属于同一个量级,并没有证据显示,波音747的尾迹就是大型飞机的极限。

  目前,所有数据都被传送到ICAO联合工作组,为A380正式投入使用的最小间隔距离提供了可信的依据。

  6.穿越水槽试验

  这项试验的目的是检验飞机在地面积水情况下起飞和着陆的安全性,飞机以70节的速度进行了加速穿越水槽和减速穿越水槽的试验,结果显示,A380飞机的滑跑性能完全符合安全要求。

  7.噪声测试

  这项试验的目的是校核A380目前的飞机布局是否能够满足国际民航对外部噪声限制的规定。

  空中客车公司在2005年10月17日~21日在莫伦机场进行了初步的噪声测试。通过100多次低空穿场飞行和起降,测试了飞机的进场和起飞噪声。试验结果表明,A380的噪声特性完全满足目标要求。

  有趣的是, 2005年11月3日首飞的MSN 2试验飞机在8日转场飞至

汉堡机场在着陆滑跑时,竟然在飞机前面发现了一只在奔跑中的野兔。

  8.机场兼容性校核试验

  这项试验的目的是校核A380与接待A380的机场之间的兼容性准备情况。为此空中客车公司启动了一个A380访问法兰克福机场和远东几个国际机场的实地校核计划。

  2005年10月29日,A380首次访问了法兰克福机场,紧接着在11月10日~18日接连访问了新加坡、布里斯班、墨尔本、吉隆波和迪拜机场,对这些机场进行了A380与机场的兼容性校核,包括机场廊桥的配置、A380上层客舱给养补充车的配置、货物装卸设备的配置以及相关的地面服务(盥洗室服务,加油,供电等)。结果显示所有被访问的机场都处于很好的准备状态,A380的首次远程试飞几乎没有出什么问题,也没有任何设备需要更换。

  9.高温高原试飞

  A380的高温高原环境试飞是在哥伦比亚麦德林机场进行的。麦德林机场的海拔高度为7000英尺,温度为30°C。A380在这种高温+高原的临界条件下对发动机和APU的特性进行了评估,结果表明,发动机和APU特性令人满意,没有出现任何故障。

  10.低温环境试飞

  A380的低温环境试飞是在加拿大的依魁特机场进行的。空中客车公司通过校核置于气极冷环境下的MSN2飞机系统完备性,为A380进一步的结构合理性收集数据。

  具体试验方法是,先将MSN2飞机露天在寒冷气温下放置一夜,然后让冷冻一整夜的飞机依次接通电源,包括飞行试验设备、飞机APU和发动机,接着对飞机进行各种试验,包括2次滑行和2次飞行,观察和记录飞机系统的工作状况。试验结果显示在温度低于–29°C的环境下, 发动机起动很令人满意,只有一个油泵有破损,所有系统的特性都很正常。

  11.高温高湿度天气试验

  2006年2月19日首飞的MSN7的试验飞机参加了2月21日~ 28日的新加坡航展,并进行了初步的高温高湿度天气试验。飞机在30°C的高温和潮湿条件下,对飞机的液压系统、电系统和空调系统进行了功能试验。结果显示没有任何问题。

  12.客舱撤离试验

  A380的客舱撤离试验是在2006年3月26日用配置有高密度客舱的MSN7飞机完成的,飞机上载有853名乘客加20个机组成员。

  适航条例要求,机上所有人员必须在90秒之内、只能利用客舱一半的门完成撤离。 结果,873名乘员在78秒内就完成了撤离。

  13.客舱虚拟飞行试验

  这项试验是在试验飞机上在典型的装客量和机组成员条件下进行模拟的虚拟飞行,对所有的客舱功能进行检验和测试。

  客舱首次虚拟飞行试验是在2006年5月10日在MSN2飞机上完成的。飞机上载有474名乘客和22名机组,共进行了5个小时的虚拟飞行。结果显示所有客舱系统工作正常,乘客的总体反应很好,只有几个微不足道的涉及通风性、空中娱乐设备和洗手间的小问题。

  14.自然结冰试验

  这项试验的目的是校核飞机在自然结冰条件下的性能和评估机翼防冰系统的功能。试验是在2006年5月进行的,飞机在雷暴天气下进行了5次飞行,并进行了几次机翼防冰系统不工作情况下的补充试验。

  试验结果显示,飞机上形成的自然冰远小于临界的人工冰外形, 即使在机翼防冰系统不工作情况下,也没有出现操纵品质问题,只是除冰系统不是很令人满意,还需进行改进。此外,这次试验还有一个意外的收获,飞机在飞行中经受了100多次电闪雷击,没有发生任何问题。

  15.负过载试验

  这项试验的目的是评估飞机在负过载机动飞行中的特性(这种运动可以发生在激烈的湍流气流中)以及评估飞机各个系统的功能。试验是在2006年5月/6月进行的。空中客车公司先后用了两架试验飞机:MSN 1试验飞机进行了2次飞行试验,一次进行操纵品质/载荷余量评估,一次用于主要系统功能的校核,包括电器系统、发动机载荷等; MSN4试验飞机在标准的典型的布局下进行了1次补充飞行试验,对推进系统、燃油系统、液压系统功能进行了校核。结果表明,飞机的特性在操纵品质方面没有任何问题

  16.正在和将要进行的飞行试验

  A380的飞行实验正在按计划快接近尾声,余下的项目主要集中于对飞机的辅助系统和客舱系统的发展和取证试飞,包括:

  1.对电器系统、液压系统、通信系统、导航系统、燃油系统的最终发展和取证和对人造冰形状的最后确定。

  2.客舱的发展和取证,涉及的系统包括空气分配和温度调节系统、氧气系统、客舱交互式数据系统、电力负载系统、供水和污水处理系统、客舱照明系统、空中娱乐系统和对客舱噪声水平的鉴定。

  根据计划,空中客车公司将在今年夏末以前进行4次A380载客远程飞行,对飞机在满载(474名乘客)情况下对客舱系统进行全面的评估和使用鉴定,飞行时间7到15小时,评估内容涉及舒适性、温度、飞行娱乐系统等。

  3.根据适航条例要求,对于满足适航条例标准的飞机必须证明它的成熟性,所以要求A380必须在定期航线环境下达到300飞行小时的使用飞行,为此空中客车公司在今年年底前将由新加坡和汉莎航空公司进行4周的航线验证飞行。

  在A380已经完成了的主要飞行试验中,所有参与飞行试验的飞行员都对A380的飞行特性和系统功能极为赞赏。空中客车公司深信,在A380开始投入商业使用后,同样会得到乘客的赞赏和喜爱。

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