追梦大飞机：从跨国寻冰到国内“破冰”

自然结冰试飞是为了验证飞机在结冰天气下能否安全飞行。自然结冰试飞是飞机取证的三大高危科目之一。据美国联邦航空管理局统计，每年因结冰导致的飞行事故约有8起。因此，世界上任何适航规章都不可能忽视结冰对飞行安全的影响。因为C919飞机的适航审定完全符合国际标准，国产大型客机要想拿到型号合格证，必须完成自然结冰的试飞。但在民航飞行中，很少有飞机会主动进入冰冻区域。作为“国家试飞队”，航空工业试飞中心多年来坚持不懈地探索，主动进入结冰区域进行试飞，为的就是啃下自然结冰试飞这块硬骨头。

根据天气预报，2022年1月22日下午2点以后，陕西安康某空域将出现冰冻天气。航空工业试飞中心试飞机组迅速行动，下午2点左右到达指定空域。

航空工业试验中心C919大型客机试飞员刘帅:绕着云的边缘慢慢飞，自然结冰。先试着找一个细的地方，然后一点一点的进入。你不能一下子进入最糟糕的地区。就好像我在死之前在这里尝试。

航空工业试飞中心C919大型客机试飞工程师杜:我们要在云端待很长时间。在这个过程中，四面都是白色的，我们什么也看不见。它们都被云中的水蒸气包围着，看上去像个盲人。此时，机组人员还依靠仪器来操作飞机。

飞行机组通过云层进行了三次垂直探测，但由于机翼上只沉积了一层薄冰，结冰效果没有达到适航审定要求的标准。

为了飞行安全，机组人员将在下午5点日落前返回。已经下午三点了。还有两个多小时。机组人员能找到冻结的云层并进行飞行测试吗？在阎良机场气象站，一场与时间赛跑的天气会商正在进行。

通过卫星云图、天气雷达、探空站数据，结合飞机机载探头测得的数据，气象部门迅速做出了新的预报。由于冰冻天气系统向北移动过快，气象台建议飞机立即返回阎良机场空域进行探测。

航空工业试飞中心气象台台长杨涛:你可能说要几分钟。本来这里整个冰冻条件挺好的，但是过了几分钟，这里根本没有冰冻条件，飞机再也回不来了。所谓追冰，其实就是追一片冻云。

中国民机自然结冰试飞是从ARJ21开始的。2011年至2014年，航空工业试飞中心和中国商飞公司在新疆组织实施了ARJ21飞机自然结冰试飞。然而，在四年多的时间里，并没有捕捉到理想的冰冻天气。

航空试飞中心气象台台长杨涛:一次又一次的失望，最后的结果是悲伤，甚至是自我怀疑。记得有一次印象很深。早上去看的时候，湿度条件不错，但是单位在我们指定的区域，连云层都找不到。

2014年3月，ARJ21飞机将赴北美大湖区进行测试。

航空试飞中心C919大型客机试飞部副总经理丁:自然结冰的适航标准起源于北美五大湖，美国人用一架结冰探测飞机穿透云层28000海里形成了这个标准。所以形成了一个认知，就是好像只有北美五大湖才能飞进天然冰。

在当地专家团队的帮助下，困扰ARJ21适航取证四年的自然结冰试飞仅用一个多月就圆满完成。ARJ-21飞机首席试飞员赵鹏对指导他们追冰的外国气象学家印象深刻。

航空工业试飞中心副主任、C919客机试飞机长赵鹏:国外的专家把整个气象条件描述得就像他在云端看到的一样。他告诉你云的大小，你是在云的顶部还是底部飞行，还是在云中飞行，然后告诉你云的速度和方向。每次坐飞机都觉得很惊艳。我告诉我们的气象学家，这样的气象学家才是我们需要的。

C919客机进入适航审定阶段后，2020年，受新冠肺炎疫情影响，在北美五大湖地区进行自然结冰试飞的可能性非常小。仅依靠国外资源完成的ARJ21飞机自然结冰试飞，让试飞院的试飞工程技术人员感到无比“委屈”。中国这么大，真的找不到适合大飞机进行自然结冰试飞的空域吗？

如果你不想被别人控制，你就得自立。2020年12月，航空工业试飞中心被工信部确定为国产大型客机自然结冰试飞牵头单位，吹响了国产C919飞机自然结冰试飞的号角。

自然结冰试飞是航空学和气象学的交叉学科。气象需要找冰，航空技术需要“破冰”。在自然结冰试飞前，提高结冰天气的探测能力至关重要。航空工业试飞中心决定租赁气象飞机对我国的结冰资源进行探测，这将为C919飞机的自然结冰试飞铺平道路。

航空试飞中心C919大型客机试飞部副总经理丁:我们分三步走。第一步是我们自己去探测冰。第二步:C919飞起来，冰探就跟着飞。它会提前进入冰中探测冰的存在，然后在C919进入前排除风险、已知要素和未知风险；第三步:C919单飞，自然冻结。

2021年2月28日，航空工业试飞中心租用的气象飞机正在陕西某空域进行探冰飞行。塔台获悉，机组人员称目标空域冰冻条件非常好，但飞机进入冰冻区域后几分钟内，塔台突然与机组失去联系。

航空试飞中心气象台台长杨涛:指挥员进一步询问时，突然没有声音了。当时大家又担心又害怕。根据事故统计，天气造成的结冰其实占了很大一部分，所以当时大家都屏住了呼吸。大约一分钟后，机组人员来到这里向塔台报告，称请求返航。

机组着陆后，杨涛了解到，由于当时冰冻速度极快，飞机爬升率在短短一分多钟内下降了五分之二。机组人员在飞机基本稳定之前一直平飞了一段时间。

通过近一年的结冰探测飞机飞行探测，航空工业试飞中心基本掌握了陕西、新疆等地区及周边省份的结冰资源，初步形成并试验了结冰预报和结冰天气实时监测的方法，建立了结冰资源数据库。发现结冰规律后，探测飞机在陕西阎良空域多次发现合格的结冰源。

根据结冰天气预报，2021年12月8日，航空工业试飞中心组织了C919飞机首次自然结冰试飞。

试验机四次穿越云层，成功应对了符合试验要求的冰冻天气。

C919飞机国内首次自然结冰试验成功，实现了我国民用飞机自然结冰试验的历史性突破，监控大厅沸腾了。

航空试飞中心C919大型客机试飞副总工程师丁:干杯。我用白居易的一首诗来表达我当时的感受。“旧瓶中有一缕绿，静炉中有一抹红。黄昏时分，外面好像下雪了。里面来杯酒怎么样？”“外面的黄昏有一种下雪的感觉”表示马上就要下雪了。自然，结冰只有在下雪前才能成功飞行。“里面来杯酒怎么样？”我说今天是历史性的一天，值得纪念的一天，晚上大家都喝醉了。

2022年1月20日，中国民航局开始C919飞机的验证飞行试验。2月17日，航空工业试飞中心试飞机组和民航局批准的试飞员在志丹、安康、甘肃、庆阳等地拦截自然结冰云区，并行完成了5次自然结冰飞行试验。

中国民航局C919型号合格审定组组长赵志强:让飞机做一些三寸冰的试飞，包括大机动悬停，副翼阶跃，所有构型的失速试飞，三寸冰。

通过中国民航局批准的飞行试验，C919飞机即使在机翼结冰三寸的情况下仍具有稳定的操纵能力和安全飞行能力，自然结冰飞行试验取得圆满成功。

此后，试飞机组攻克了最小机动速度、最小地速等试飞难题，为C919飞机取证铺平了道路。

在长达5年的试飞过程中，C919试飞团队为克服发现的问题付出了巨大努力。现在，这些问题都得到了有效解决。

航空工业试飞中心C919大型客机试飞副总经理丁:安全飞行1530架次，近4000小时。我觉得没有问题。这期间暴露出来的很多问题都解决了。解决问题是试飞的责任。只有发现问题才能解决问题，只有发现问题才能取得技术进步。只要每个问题都解决了，整个飞机就安全了。