北京12月9日電 (記者楊虞波羅)2022年12月9日，編號為B-919A的全球首架國產(chǎn)C919飛機正式交付給中國東方航空。
據(jù)中國氣象局介紹，面對空白領(lǐng)域和技術(shù)壟斷，氣象人一再打破技術(shù)壁壘，不斷探索試飛氣象保障技術(shù)，為國產(chǎn)大飛機適航取證的征程保駕護航。
2017年5月5日，伴隨著發(fā)動機的轟鳴聲，國產(chǎn)大飛機C919在上海浦東國際機場騰空而起、沖上云霄。這是國產(chǎn)大飛機C919首飛成功的場景。
據(jù)上海市氣象局試飛氣象保障團隊負責(zé)人李伯平回憶，首飛當(dāng)天上午陰云密布，由氣象部門和中國商用飛機有限責(zé)任公司(以下簡稱“商飛公司”)聯(lián)合組成的試飛氣象保障團隊，在不利天氣條件下準確捕捉到兩小時的“好天氣”窗口期，成功保障C919安全執(zhí)行首飛任務(wù)。
首飛氣象保障的成功僅僅是一個開始。李伯平說，一個新機型的首飛需要條件嚴苛的“好天氣”，而圍繞適航審定工作的試飛則需要尋找極端氣象條件下的“壞天氣”。在正式進入市場之前，飛機必須經(jīng)過一系列試飛考驗，取得適航合格證。側(cè)風(fēng)、高溫、高濕、高寒及自然結(jié)冰等“壞天氣”下的測試檢驗都是飛機適航審定科目中的重要試驗，亟需針對性的氣象保障服務(wù)。
由于我國民機事業(yè)起步較晚，過度依賴國外技術(shù)讓國產(chǎn)大飛機取證十分被動，試飛氣象保障服務(wù)“國產(chǎn)化”刻不容緩。從2014年起，圍繞國產(chǎn)大飛機試飛需求，上海氣象部門跨前一步，主動對接商飛公司、中國飛行試驗研究院，緊密合作，建立了國內(nèi)首支專業(yè)化試飛氣象服務(wù)保障團隊，開啟了試飛氣象保障“國產(chǎn)化”的逐夢之旅。
五年間，試飛氣象保障團隊不斷突破“卡脖子”技術(shù)，為ARJ21和C919型號先后提供多次試飛氣象保障服務(wù)，涵蓋自然結(jié)冰、大側(cè)風(fēng)、高溫、高溫高濕、高寒等試飛科目以及首飛、轉(zhuǎn)場等常規(guī)試飛活動，精密監(jiān)測和精準預(yù)報能見度、大風(fēng)、云、降水、顛簸等試飛氣象安全關(guān)鍵條件。
自然結(jié)冰試飛科目是難度最大的科目之一，對云層的液態(tài)水含量、云層水滴直徑和周圍空氣的溫度等要求極度嚴苛。曾經(jīng)，為了完成自然結(jié)冰試飛科目，ARJ21飛機在烏魯木齊苦尋四年未果，最終遠赴北美“萬里尋冰”。
“雖然國內(nèi)可供參考的資料和方法幾乎是空白，但我們始終相信，在國內(nèi)一定能找到符合自然結(jié)冰試飛條件的云!”據(jù)李佰平回憶，起初團隊從大量調(diào)研國內(nèi)外自然結(jié)冰預(yù)報方法著手，學(xué)習(xí)國外飛機結(jié)冰氣象條件預(yù)測算法。方法有了，但應(yīng)用到國內(nèi)試飛中，卻“水土不服”。
驗證和優(yōu)化算法刻不容緩。為獲取大量的觀測數(shù)據(jù)反復(fù)檢驗算法，試飛氣象保障團隊不畏風(fēng)險，主動進入結(jié)冰區(qū)域去試飛，自2016年起陸續(xù)在安徽安慶、湖北宜昌、陜西等地多次開展飛機結(jié)冰綜合探測試驗。2021年初，團隊對全國四個自然結(jié)冰重點目標區(qū)域進行長期跟蹤預(yù)報，對過冷水、結(jié)冰等云物理參數(shù)進行采樣，成功收集到大量實驗數(shù)據(jù)和資料，為做好C919大型客機適航審定自然結(jié)冰試飛的準備工作奠定了基礎(chǔ)。
試飛氣象保障團隊基于算法的預(yù)測結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)進行逐一細致比對，并依托中國氣象局上海數(shù)值預(yù)報模式系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢，研發(fā)適合大飛機試飛的自然結(jié)冰潛勢預(yù)報新方法，逐步形成自主可控的全流程飛機結(jié)冰試飛氣象服務(wù)能力，最終有效減少了空報的概率。
技術(shù)瓶頸的突破、保障能力的自主化，讓試飛氣象保障團隊有了底氣，也為自然結(jié)冰試飛的最終成功奠定了堅實的基礎(chǔ)。
今年2月17日，C919在陜西閻良上空完成了自然結(jié)冰試飛，實現(xiàn)在國內(nèi)按照適航標準完成航空器自然結(jié)冰試飛“零的突破”，向適航取證邁出重要一步。
此次試飛成功是無數(shù)人數(shù)年來如一日不斷積累的結(jié)果，其背后還有一套由“趨勢預(yù)診”和“臨近診斷”相結(jié)合的飛機結(jié)冰試飛氣象服務(wù)流程提供的有力支撐。
早在1月中旬，試飛氣象保障團隊就啟動了“趨勢預(yù)診”，基于數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)得到短期到中期的一系列自然結(jié)冰預(yù)報產(chǎn)品，提前一周給出“1月20日至28日，陜西地區(qū)將經(jīng)歷一次較大范圍的雨雪天氣過程”的預(yù)報意見，捕捉到珍貴的氣象“窗口”。試飛三日前，團隊提供了一份更詳細的天氣預(yù)報，為大飛機申請試飛空域和試飛時間點提供決策依據(jù)。
天氣過程時刻在演變，當(dāng)試飛的時間逐漸靠近，“臨近診斷”隨即啟動。試飛當(dāng)天，所有人屏息以待，試飛保障團隊利用衛(wèi)星云圖、氣象雷達、探空站點的資料等多源觀測數(shù)據(jù)緊密追蹤天氣變化，及時調(diào)整預(yù)報結(jié)論，并與試飛現(xiàn)場保持密切溝通，及時引導(dǎo)飛機進入結(jié)冰云層。
結(jié)果顯示，預(yù)測結(jié)冰狀況與實際探測基本相符。
在各方通力合作下，截至2月17日，試飛保障團隊共計開展5架次審定試飛，穿云29次，成功捕獲滿足規(guī)章要求的結(jié)冰氣象。
