给C919飞机装“假冰”，这是什么操作？

一封从中国商用飞机有限责任公司寄来的感谢信，让我们认识了一个“追”着飞机跑、为C919装“假冰”的硬核团队。

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这就是我校周光明教授、蔡登安老师带领的团队，他们不辞辛苦、日夜倒班，在多地开展模拟冰型预安装工作，以创新的方式大大减少了由于安装模拟冰导致的占用飞机时间，确保了模拟冰试飞进度，为C919项目按期完成模拟冰试飞任务提供了坚实的保障。一起来看看他们的故事吧~

我校周光明教授、蔡登安老师带领的团队

2017年，承载着中国航空制造业几代人梦想的C919首架飞机成功试飞。自此，C919进入民航“服役”备受期待，只有投放市场，这款飞机才真正被赋予生命。但C919投入运营，尚缺关键一步，即“适航取证”，适航取证就是让飞机经受“极限挑战”，以验证飞机性能。

开展局方审定试飞是商用飞机适航取证的关键环节。

在局方开展审定试飞前，已有6架试飞飞机在上海、阎良、东营、南昌等地开展试飞工作，完成必要的地面检查和试验，进行必要的飞行试验并提交报告。

每一次成功试飞，意味着其距离适航许可交付更进一步。其中，国内首次基于FAR25-121修正案的临界冰型的确定，填补了国内模拟结冰防冰试验的空白。这背后凝聚了一支南航科研团队“从零起步”“十年磨一剑”的艰辛付出。

在低温气象环境中飞行时，飞机表面极易发生结冰现象，对飞行安全造成威胁，严重的甚至可能导致飞行灾难，因此结冰试飞工作就尤为重要。自然结冰试飞是一项高风险试飞科目，按适航条款规定，试飞前进行模拟冰试飞，则可以摸清飞机带冰特性，进行临界冰型性能的适航验证。

早在2010年，来自南航航空学院的周光明教授、蔡登安老师团队就开始了ARJ21-700飞机模拟冰试飞项目。模拟冰试飞是选取其他材料加工出具有真实冰型外形及特征的“假冰”安装于飞机上进行试飞，是自然结冰试飞的关键步骤。

当时国外对其进行技术封锁，国内完全没有研究基础，可谓是困难重重，内外交困。

从零开始，周光明教授带领团队从选材、工艺、载荷试验等众多方面开始调研，在验证了包括木材、泡沫等多种方案后，创造性地研发了木夹芯复合材料模拟冰。这种“冰”不仅能模拟真实冰型的外形，还具备良好的刚度、强度，能在大过载、强气流的作用下保证截面符合理论形状并且安全系数高。

2021年是C919大型客机适航取证关键年，模拟冰试飞工作则是其中重要一环。自2019年，周光明教授和蔡登安老师就带领团队开始攻关C919大型客机模拟冰试飞项目。由于C919大型客机试飞冰型的特殊性和复杂性，团队开展多方面研究，在ARJ21飞机基础上，进一步升级，通过引入3D打印冰型方案、大颗粒粗糙度带等多项创新工作，大幅度提升了模拟冰型的质量和工艺实施效率，开创了我国夹芯复合材料模拟冰改装及试飞的先河。

模拟冰型的主体外表光滑，然而真实结冰条件下冰型外表面会密布冰渣子，有一定的粗糙度，为了将“冰”模拟到极致，团队费尽脑汁到处找材料，一名成员突然发现家里的猫砂竟然满足粗糙度的要求，就立即进行试验。冰渣子细小，只有2-3毫米，团队成员就将猫砂碾碎，用筛子筛细，再粘接于冰型表面。周光明教授笑道，“如此大量采购猫砂以后要培养养猫的兴趣了。”

模拟冰做好了，但怎么装到飞机上？这是个大难题。

结合多年经验，团队将复合材料手糊工艺引入改装过程。采用厚度只有0.1-0.2mm的玻璃纤维布铺设于飞机前缘，待树脂固化完成后再将木夹芯粘贴其上，覆盖上玻璃纤维布后整体固化。这样的操作工艺则对安装技术提出了较高要求。“我们安装的时候都是提心吊胆的，一定要认真细致，模拟冰型一旦贴合不到位，在飞机飞行时则可能砸在飞机上甚至掉落至发动机内，后果不堪设想。”周光明教授说道。

摸着石头过河，在C919的羽翼上一点点安装“冰渣子”，他们探索危险的边界以确保安全。

试飞地点分散在上海、江西、山东、陕西四地。飞机不等人，有时只给两天改装时间，规定期限内就要完成安装，但做一套冰型的时间远不止两天，怎么办呢？

从今年1月份起，团队就瞄准各架飞机的“空窗期”，在四个试飞点之间辗转。博士生李想回忆，飞机经常晚点，常常是“飞机还没试飞，我们的工作人员就已经飞了好几圈。”

除了在试飞点之间辗转，为试飞任务加班加点更是团队成员的家常便饭。今年4月，团队接到一项紧急改装任务，需要第二天将新的冰型安装完毕并安全试飞。20个小时，要完成原本48小时的工作量，这对团队成员的生理及心理都是一次重大的考验。

接到任务的1小时内，团队与现场工作人员冷静沟通，迅速确定改装方案，将12小时的等待时间缩短至3小时，同时现场即刻开始改装。

不巧的是，此时停机坪上刮起大风，操作工具随时可能被风吹走，“站起来挡风！” 团队成员顶着寒冷的大风，搭起人墙为操作人员遮风，保障改装顺利进行。

凌晨2点，团队成员相互加油打气，通过跑步让自己保持清醒。凌晨5点，所有操作步骤完成，现场所有人瘫坐在地。除了疲惫，心里更多是任务完成后的喜悦。这一紧急改装任务于第二天中午顺利完成，并于当天下午成功试飞。

除了指导老师，这支年轻的团队还有4名博士生、4名硕士生，专业都是工程力学，大家一路砥“力”前行，收获良多。

2010年前后，蔡登安还在南航读大二时，就开始跟着周光明教授接触ARJ飞机试飞项目。2017年博士毕业留校，成为南航的一名老师，依然在试飞的路上。

与十年前不同的是，试飞机型、试飞项目更多了，团队成员的任务更重了。

作为研究生一年级的新生，熊信发同学和彭锦峰同学都觉得能有机会到试飞院参与C919飞机的现场改造工作很难得。“以前看到的都是航空航天馆里的模型，这次让我好好摸到了真正的大飞机！”熊信发说。“再辛苦都值得！”

“刻苦攻关、严谨求实”让这个团队和C919一起张开了科学的羽翼，安全飞行过一个个巅峰。

2020年11月，C919获型号检查核准书（TIA），全面进入局方审定试飞阶段。2021年1月，民航上海审定中心完成C919首次局方审定试飞。目前，C919正全面朝着适航取证、交付运营的目标推进。据周光明教授介绍，暑期南京新冠疫情反扑，但模拟冰试飞并未中断，项目组成员在学校实验室仍加班加点完成模拟冰制作，多次视频指导试飞现场人员安装操作。周教授说，“虽然压力很大，但我们很自豪，也有信心排除万难，踏踏实实把C919模拟冰项目做好，为祖国大飞机早日取证交付，贡献我们自己的力量！”