运输机的发动机、辅助动力装置（APU）在吸入过量的水后，容易发生喘振、失速甚至停车。因此，根据中国民用航空规章CCAR25部相关条款规定，我国自主研发的ARJ21-700支线飞机必须进行进气道溅水试验。在模拟溅水条件下，ARJ21-700的发动机能正常工作吗？
2012年5月21日，ARJ21-700支线飞机项目团队召开了首次协调会，部署试验具体计划，正式拉开了试验序幕。试飞总师赵杰任现场总指挥。
这是中国的NO.1
ARJ21-700飞机发动机模拟溅水试验是该机适航审定过程中一项重大的专项试验，在国内尚属首次。同时也是美国联邦航空局（FAA）介入审查的重点试验项目之一。试验属于Ⅱ类风险科目，对中国飞行试验研究院（中航工业试飞中心）试飞能力提出了很高的要求。作为大型综合性试验，参试各方均给予高度重视，加强试验准备工作和计划推进力度，保证中国民航局（CAAC）型号审查组和美国联邦航空局影子审查组按计划现场审核试验。
进气道溅水试验，可以模拟飞机在滑跑、起飞、着陆过程中的溅水模态，验证发动机吸水后的工作情况，为完善飞行员手册及使用维护说明书提供依据。
飞机起飞和着陆，都有一段地面滑跑的时间。起落架轮胎高速运转，接触到水面，就可能产生弓形水波、侧向飞沫及“公鸡尾流”，它们汇聚成集中的水流，被发动机吸进去，后果很难预料。而且在这种情况下，进入发动机进气道的水雾一般要比模拟的降雨量多，也就更容易出现险情。另外，如果空速管进水，驾驶舱内的空速表指针就不准了。
作为此次试验的负责单位，中航工业试飞中心给予了高度重视，做了大量准备工作，制定了试飞大纲：保证了试验机状态良好、试验验证方案、试验现场管理规定及试飞任务单等技术文件；完成了试验蓄水池布局、水池隔离坝构筑、水泄漏量测量，达到可试要求；完成了试验现场高速高清摄像机、R44空中摄影直升机等的布置工作；组织进行了技术论证，对试验可能出现的问题进行风险分析，制定了安全措施。
现场上演“好莱坞大片”
试验从6月4日开始，包括准备、预先试验、正式试验、数据确认、补充试验和讲评等五个阶段。其中，6月15～20日为预先试验阶段；6月22～24日为正式试验阶段；6月27～28日为补充试验阶段；在确认与试验大纲的符合性以及数据资料的完整性、正确性后，适航审查组、现场指挥部最后进行总结讲评。
6月19日，承担此次试验任务的ARJ21-700第102架试验机，先后以60节、90节、130节的速度3次滑行通过试飞院机场试验蓄水池。（1节合1.852千米/小时）只见在飞机高速冲击下，溅起的水雾高达10米，在机身周围和上方形成了一个个白色包围圈，颇有“万点飞泉下白云”的味道，场面非常壮观。现场参试人员都被这美妙的瞬间所震撼，时间仿佛定格在那一刻。随后，现场响起了雷鸣般的掌声和欢呼声。经过验证，首次试验达到预定目的，这也是我国首次飞机进气道溅水试验。在首次预试成功的基础上，参试人员马不停蹄，6月20日，飞机又进行了6次着陆构型研发试滑。
6月22日，万众瞩目的正式试验开始。这天也是端午小长假的第一天，凌晨4：30，天刚蒙蒙亮，参试人员就全部进场，开始了试验前的紧张准备工作。6时整，飞机开始滑入机场。当天，在FAA、CAAC代表的目击下，飞机共进行了50节、70节、90节速度的3次滑行，均取得满意效果。
6月23日，一年一度的端午节。当天，参试人员克服高温天气，组织进行了110节、130节、100节速度的3次滑行，由于速度较大，试验场面更为壮观，可谓“惊涛拍岸，卷起千堆雪”。6月24日，飞机再次进行了1次着陆构型滑行，同时验证了风险较大的抬前轮VR速度，速度120节。整个正式试验阶段，飞机共进行了7次试验滑行。
经过数据整理、评估及确认后。6月28日，飞机进行了剩余着陆构型的试验。14：12，飞机先后以60节、100节、110节、130节的速度分4次进行了滑行。19：15，在一片欢呼中，溅水试验全部圆满完成。至此，在历时近一个月的试验中，试飞中心共组织飞机模拟试滑9次，预先试验5次，正式试验11次。
参加试验目击的FAA、CAAC审查代表在28日当晚的末次讲评会上一致认可通过试验结果，认为试验程序符合大纲要求，试验数据有效，飞机满足积水跑道放飞的能力和条件，试验获得成功。代表还对试飞中心技术准备、试验过程、组织管理等工作给予高度评价。
让美国人惊奇
此次试验技术负责人为试飞中心发动机所ARJ21型号专业课题主管马争胜。他主要负责试验所有技术问题的决策，编写试飞大纲、技术方案、风险评估单、试飞任务单、摄影摄像方案、涂层方案、水池构建测量方案等，同时还要协调各参试单位技术要求。与此同时，发动机所还专门成立了试验团队，配合马争胜开展技术方案的制定、数据处理和分析，分为水槽深度测量记录、喷漆拍照、数据实时监控和气象记录4个小组。
为完成好试验，从接受该课题开始，马争胜就开始查阅相关资料，搜寻各种数据，着手开始各项准备工作。水池构建方案、水池材料技术要求、摄影摄像布局、试验方法程序、风险点识别与处置措施等无不经过深思熟虑。2010年，马争胜就完成了试验实施方案的编制，并通过评审。试验前，他几乎白天夜晚连轴转，准备各项技术文件，协调模拟试验的实施、相关参试单位的职责分工，处理分析当天预试数据。6月19日，CAAC进行试验前的技术文件审查，他给局方整整介绍了一天半。会上，他不时回答局方提出的各类问题，迎接各种苛刻的“质询”。FAA由最初“质疑”变为听完汇报后“吃惊”——中国虽然首次开展溅水试验，但技术准备之充分、实施方案之精细，令人刮目相看。用马争胜的话来说，美国人对我们不禁肃然起敬。同时，CAAC、中国商飞、新支线总设计师陈勇等相关领导也对试飞中心提供的技术文件竖起了大拇指。
由于试验对滑跑速度有较高要求，试验的特殊性在于把握临界速度，每两个点的滑跑速度间隔不能超过20节。试验用水槽位置固定，因此如何在飞机入水时达到预定速度点是整个试验的重中之重，也是试验的一个难点。经过分析，马争胜给出了定点起滑的滑行方式，不但减少了试飞员的操作动作，同时降低了风险，难题迎刃而解。为此，试飞中心前期进行了多次摸底试验，计算速度和飞机起滑点。试验期间，马争胜现场决策每次试验的起滑点，根据理论计算数据，结合前期模拟试验的结果，同时综合考虑试验当时的风速、风向、场温，不断修正原有起滑点，并在每次任务执行前及时和试飞员协调，明确在哪个点起滑、哪个点改变发动机状态、哪个点抬前轮保持等动作操作要求。试验结果显示，试验速度实际值与规定值相差在3节内，发动机状态满足试验要求，保证了试验一次通过和数据的有效性，大大提高了试验效率。
试验值得一提的还有试验蓄水池的构建。试飞中心飞行部场站负责水池设计、现场管理和测量保障等工作。
由于国内从未做过此类试验，2008年场站就展开前期调研，逐步规划水池构建方案，使之满足CCAR25部要求；同时观看学习了A380飞机溅水试验视频资料。在得知中航工业航材院具备试验材料研制能力时，场站还与该院展开了沟通协商。根据飞机滑行对材料的影响度和压缩比，航材院研制了水槽材料，随后进行多次重型车辆碾压试验，2010年6月最终敲定了材料规格。
蓄水池建在试飞中心机场北跑道，长100米，宽8米。跑道具有一定坡度，为满足90%的水深不低于12.7毫米，水池最终采用格栅式布局。建成后，场站根据要求，编制了水深测量和监视方案，并不断优化保障流程，摸索出实用高效的蓄水调水操作方法，定时测量水深变化，统计泄漏量，保证试验要求的蓄水深度。据试验现场场务负责人介绍，在带有坡度的跑道上构建试验水池也属于国内首次。试验期间，航材院及时修复被碾坏的材料，保证了试验进度。
没有打不赢的硬仗
此次试验由空军某试飞团试飞员刘宏亮与华东适航审定中心试飞员张放共同承担。6月17日，试飞总师赵杰、102架机主任工程师王健、技术负责人马争胜等人利用周末专程与刘宏亮研讨试飞方案，展开技术交底。
作为ARJ21-700核心试飞员，刘宏亮一直参与执行飞机重大试飞节点任务，试飞经验丰富，驾驶技术过硬。会上，他提出，考虑到对水池材料的磨损，飞机不能直接进入水池试验，容易导致试验中断，影响进展。他大胆建议先在机场南跑道进行验证滑行，取得重要数据后，再用同样的方法进行水池试验，从而提高架次成功率。
6月18日，机组驾驶飞机在南跑道进行了首次试滑，速度由小到大，循序渐进，模拟演练了各构型状态。课题人员随即对滑行数据进行计算和分析。后来的事实证明，飞机通过水池对材料造成很大破损，而材料修复耗时较长，预先试滑的思路是完全正确的。
此次试验对于试飞员来说属于全新的科目，而且是风险系数较大的Ⅱ类风险，国外开展该试验时就曾发生过事故。针对飞机滑行中可能出现的发动机停车、刹车失效、飞机打滑、偏离跑道、空速管及APU异常等特情，刘宏亮与局方试飞员张放周密准备，制定了安全措施和处置手段，坚信没有打不赢的硬仗。机组必须保持足够机敏，正确掌控和操纵飞机，确保试飞驾驶百分之百成功。
按照大纲，此次试验飞机按两种构型进行。一是起飞构型。初次试验速度为50节，然后以每次速度增量不超过20节的速度进行试验，70节、90节、100节、110节、120节，直至140节（起飞速度，VR）。二是着陆构型。飞机加速至正常着陆速度，收油门至慢车位置，不使用反推，减速板升起，飞机滑跑通过水池。在同样构型下，收油门至慢车位置，减速板升起，反推打开，飞机滑跑通过水池。
试验前，由于技术准备充分，刘宏亮与张放显得胸有成竹。6月19日，机组首先在南跑道进行了左右座刹车、应急刹车检查，检查反推打开是否良好，确保各系统工作正常。随后，飞机滑到北跑道进行试验，对正水池后，加油门到起飞位，正常松刹车，飞机滑行，用精细精确的操纵以60节速度通过水池，之后收油门到慢车位，中断。机组程序化、规范化地操纵完成了每一个试飞动作。从进入水池到出去，飞机状态良好，首次滑行顺利完成。随后的几天，刘宏亮机组一次次驾机完成了试验，保证了试验进展。
此次试验最值得抒写的、也是风险较大的是140节（起飞速度，VR）抬前轮姿态的试验状态，验证主轮溅水对发动机的影响。此时VR（起飞速度）> V1（决断速度）。机组告诉记者，飞机在V1速度之前发动机出现故障，必须中断起飞；经过V1之后，发动机出现故障也必须起飞。所以，V1可谓是“箭在弦上，不得不发”的速度；VR速度点的操纵可以说是“失之毫厘，谬以千里。”处于VR速度时的飞机瞬间即将起飞离地，但试验要求不能离地，所以操纵难度系数极大，飞机很难控制。因此，为降低风险，先要进行一次速度120节的模拟试验。为正确操纵飞机，达到试验目的，机组全神贯注，屏住呼吸，抬前轮并保持好姿态，推力放在起飞推力上，飞机不断增速，达到100节时按要求抬前轮保持，达到121.6节时以抬前轮姿态通过水池，随后前轮落地，收油门，中断。严格的控制，精准的操作，使得一次堪称美轮美奂的“企鹅步行似的舞蹈”闪亮呈现！这次模拟试验的成功，也为VR试验点的执行决策提供了依据。
刘宏亮机组此次还攻克了驾驶技术的两大难关：一是要求飞机在进水池瞬间达到预定速度。这对试飞员的操纵技术提出了很高的要求。特别让人欣喜的是：飞机每次入水槽的速度点都达到规定速度，正负差不超过3节。二是飞机通过水池时，要求前轮压水槽中心线，主轮全部通过水槽。这就要求试飞员驾驶技术更加精益求精，精确操纵，精力集中，不能有丝毫差错。方向稍稍偏离就可能压不到水槽，水溅不起来，同时对水槽造成损伤，导致异常情况发生。试验中，机组完全达到了要求。
此次试验，CAAC也给予大力支持。局方试飞员张放及时赶到现场，与试飞员刘宏亮一起攻关摸底。面对全新的挑战科目，刘宏亮与张放准备充分，配合默契，分工明确，精准操作，一次次达到试验要求，保障了试验顺利进行，可谓功不可没。此次试飞驾驶技术在我国属于首次，填补了技术空白，达到了世界先进水平。试验也体现出新支线飞机优越的起飞、着陆性能。
“立了大功、露了大脸、出了大力、下了大苦”。ARJ21首席试飞员赵鹏如是评价试验团队。
责任编辑：吴佩新