國產大飛機C-919終于正式投入了運營，這意味著我們普通人以后也可以乘坐國產干線客機出行了，我最近也一直在關注機票，想要找機會飛一次。關注919的朋友們可能知道，早在2017年5月，C-919就已經首飛了，而在2022年9月，它就已經拿到了型號合格證，那為什么知道2023年才能買到它的票呢？這期間都發生了些什么呢？

眾所周知，首飛只是一架飛機的第一次飛行，這次飛行的目的很有限，甚至連起落架都是不收的，所以在那之后，還需要依次測試它的各種性能，直到全部滿足要求，才能投入使用。而民航客機相比軍用飛機而言，有著更高的要求，這個要求叫做適航。事實上，在航空器早期的時候，是沒有這個要求的，比如萊特兄弟那個年代，飛機可以說是隨便飛，你敢飛，那就讓你飛。

但隨著天上的飛機越來越多，事故也越來越多，飛機自己甩也就罷了，很多時候還會牽連地上的人，如此一來，政府必然要管，于是就成立了相應的管理部門，制訂出相應的管理辦法，也就是規定：什么樣的航空器可以飛，什么樣的航空器不能飛。可以簡單地把“適航”理解成：管理部門允許你飛。從那之后，就有一句話：離地三尺，就有適航。特別是對于民航運營來說，安全是第一要務，你想啊，本來大家就對在高空飛行有恐懼，要是在三天兩頭出事兒，那這行就沒法干了，因此，監管非常重要。

經過了許多年的發展，世界上的適航標準已經非常詳細和嚴格，而適航標準涵蓋了一架民航客機使用的全方面，從設計，到制造，到使用，到維修，全部都要管，對于航空公司來說，他們要負責的是后面的使用和維修部分，而對于飛機制造企業來說，要負責的就是設計和制造這個部分，監管部門需要通過對一款飛機從設計到制造全部流程的監督，最后來判斷這一款飛機適不適合投入商業運營，如果適合，就會給它發一個證件，這個證件就叫型號合格證，而在這種飛機投入使用之后，監管部門還會持續監督這架飛機的使用和維修情況，給這架飛機頒發適航證，有適航證的飛機，才能繼續運營。所以如果用車來類比的話，型號合格證就相當于是這款車的生產和售賣許可，而適航證則相當于是某一輛車的行駛證。

2022年9月C-919拿到的，就是型號合格證。為了拿到這個型號合格證，它需要通過相應的考試，這個考試有多少道題呢？我簡要查了一下，僅僅是試飛科目，就有729個，這些試飛科目除了最基本的飛機飛行性能的驗證之外，還需要探索一些死亡邊界。我們知道，無論是車，還是飛機，都有極限，作為四平八穩飛行和使用的民航客機，要保證安全，飛行員要做的就是遠離這些極限，不知道極限在哪里，怎么遠離呢？仿真和模擬固然是最安全的獲得這些極限邊界的方法，但它遠不足以說服民航管理部門，這些邊界需要通過實際的飛行來獲取。

比如在919的試飛當中，最重要也是最難的三個科目是失速、最小離地速度以及自然結冰試驗，失速是民航客機避猶不及的飛行狀態，如果進入了深失速，像客機這樣的大型飛機會進入螺旋，失控，改不出來，結果只能是摔，而失速科目就是在這個邊界一點點試探，從而給之后飛行的飛行員畫一條線，遠離這條線，就會遠離失速。而最小離地速度就是要看這個飛機最低可以在多小的速度下離地，這要求它抬頭抬到最大，而一架客機在地面抬頭的極限值，是由它的屁股決定的，因為當它的頭高高抬起時，屁股會蹭到地面，這時就是它能夠抬起的最大角度。

為了又讓飛機抬到這個角度，又不把飛蹭壞，就要給飛機尾部加上尾橇，但即便如此，如果抬得太猛，依然會把飛機損壞，為了實現“蹭到了，但有沒有蹭的很疼的”狀態，試飛員的技術必須得高超，一路火花帶閃電地完成試驗，光是看看都覺得刺激。而全機結冰試驗對于我們最大的挑戰居然是：找冰。當年ARJ-21在試飛的時候為了找結冰天氣，都飛到了北美，而為了在國內完成919的結冰試飛，航空部門得和氣象部門配合，來摸清咱們國家上空的結冰規律，他們建立了一個結冰數據庫，基本能夠預測什么時候在哪里適合做實驗。這才把結冰試驗在中國的空中做完。

而除了這700多個需要離地試飛的科目之外，還有許多其它的需要在地面上進行的測試。比如全機靜力試驗，它需要測試飛機所能夠承受的最大氣動載荷，但我們不可能讓飛行員在空中去把這個載荷飛出來，那樣的話過于危險，而且我們沒辦法做到“干壞為止”，我就是搞飛機結構的，經常有朋友問我：你老說做試驗做試驗，你們做的啥試驗啊？我就跟他們說，簡單來說就是用各種辦法把一個東西給玩兒壞。我們肯定不敢把飛機在空中給玩兒壞，所以只能在地面上進行模擬。這就涉及到一個問題，只要是模擬，就一定與真實飛行有差別，那我怎么才能把這個差別降到最小呢？那就要涉及到試驗方法，所以，適航標準對航空制造企業的試驗方法有規定，我必須得能夠讓考官認為我所用的加載機器、加載方法、加載位置、結構部件、傳感器符合規定，那么我做出來的這個試驗結果，考官才認可。

剛才說的試飛其實也是一樣，我說我的最小離地速度是200公里每小時，那你這兩百公里怎么測的？你怎么能證明你測得準呢？這件事確實沒那么簡單，甚至可能有時候感覺有些矯情，而這個矯情的科目，就叫適航，它目前已經是一個本科專業了，而且是國家的急缺專業。

C-919從首飛到拿到型號合格證用了5年多時間，這比波音空客他們一般用的時間都要長的多，這其實也容易理解，那就是，無論是作為考生，還是考官，我們都經驗不足，如果你去翻看C-919的各種試飛試驗新聞的話，你一定會經常看到“我國最大”，“我國首次”類似這樣的字眼，這些試驗試飛也許在波音和空客看來都算是基操和熟練工種了，而咱們還得研究怎么做題，必然就會慢一些，弄得多了就好了。拿到型號合格證之后，C-919還需要獲得生產許可證，這個證是一架飛機從研制階段到批量生產階段的標志，有了這個證，飛機才能按照目前的標準生產和交付，而交付的每一架飛機，民航局還會給它辦法一個適航證，也就是行駛證，如此一來，它才能交付給客戶。

雖然2022年年底C-919就已經交付了，但在那之后，因為它是一家新的飛機，所以還需要進行一段時間的驗證飛行，而這個時候被驗證的事實上就已經不是造飛機的單位了，而是運營飛機的單位，簡單說來，因為919是一架全新型號的飛機，民航局需要看看航空公司會不會使，使的好不好，這個驗證飛行要持續100小時以上，與此同時，運營它的航空公司，還需要像民航局提交他們自己對這架飛機使用上的規定和理解，也就是一本運行規范，沒錯，局方有局方的規矩，生產單位有生產單位的規矩，使用單位有使用單位的規矩，這些規矩也屬于層層加碼，但這樣的層層加碼，是我們喜聞樂見的，因為它能更大限度地保證安全。

如今，C-919終于投入了商業載客運營，我們可以看出，這一路走來，并沒有我們想象的那么簡單，所以很多人都說，C-919的商業運營，并不是造出了一架飛機，而是造出了一套體系，沒有這套體系，我們上不了國際商業大型客機的牌桌，當年我們出口10億雙襪子才能換回一架飛機，如今這十億雙襪子咱們可以自己穿了，衷心祝愿國產大飛機越來越多，越來越好，希望我有越來越多的機會乘坐國產飛機出行。我是茍勝，帶給你硬核又有趣的航空航天知識，點贊加關注就可以下課了。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者：茍勝老師

審核：戴玉婷（北京航空航天大學飛機系教授）

出品：中國科協科普部

監制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來源: 星空計劃

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