要風(fēng)得風(fēng)要雨得雨，這個實驗室會“變天”

　　――我國飛機綜合氣候?qū)嶒炇铱赡M絕大多數(shù)極端天氣

本報記者 矯 陽

11月10日上午，101架C919轉(zhuǎn)場西安閻良，進(jìn)入下一步研發(fā)試飛和適航取證工作，其中一個重要試驗內(nèi)容是進(jìn)行綜合氣候試驗。

公開報道顯示，我國正在西安建設(shè)一個大型綜合氣候?qū)嶒炇?，C919是否會在這個室內(nèi)實驗室進(jìn)行氣候試驗，尚未得到準(zhǔn)確消息。

但這一綜合氣候?qū)嶒炇覅s引起人們廣泛關(guān)注。為什么要有綜合氣候試驗室，這個實驗室是怎么“變天”的？飛機又是如何進(jìn)行室內(nèi)氣候試驗？

“有了綜合氣候?qū)嶒炇遥w機氣候試驗就可以不受自然約束，而是能呼風(fēng)喚雨?！?1月12日，科技日報記者采訪了中國飛機強度研究所副總師成竹。

成竹透露，2014年，我國在西安閻良開始建設(shè)一個飛機綜合氣候?qū)嶒炇?，?guī)模與功能比肩美國麥金利實驗室，后者是世界上最大、最先進(jìn)的飛機氣候?qū)嶒炇遥赡M地球上絕大多數(shù)極端天氣條件。

資料顯示，一架飛機的使用壽命一般為30年。而飛機制造是在舒適的工廠里進(jìn)行的，但其整個服役過程中，卻可能遍布全球，會歷經(jīng)炎熱的沙漠和嚴(yán)寒的北極等氣候，如果飛機不能耐受所遭遇的極端環(huán)境出現(xiàn)故障，輕則飛機無法起飛，重則機毀人亡。

綜合氣候?qū)嶒灳褪且瓿娠w機適航前的氣候檢驗，保證在各種氣候條件下飛行的能力。

看看我國在建的這個綜合實驗室是怎么“變天”的。

“綜合氣候?qū)嶒炇沂窃谝粋€封閉的保溫空間內(nèi)，模擬各種地球上存在的極端天氣條件，如酷熱的沙漠、冰天雪地的北極、悶熱多雨的熱帶雨林等?！背芍裾f。

成竹告訴記者，為“變”出這些天氣，實驗室綜合運用了制冷、加熱、空調(diào)、控制等技術(shù)，開發(fā)了各種先進(jìn)的環(huán)境模擬系統(tǒng)，其中最重要的是一套大型工業(yè)制冷系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以將實驗室的溫度調(diào)節(jié)到零下50余度，濕度可以調(diào)節(jié)到95%。

成竹還說，綜合氣候?qū)嶒炇彝瑫r開發(fā)了太陽輻射、降雨、吹風(fēng)、凍雨降霧等環(huán)境模擬系統(tǒng)。所有環(huán)境模擬系統(tǒng)都在一套先進(jìn)的控制系統(tǒng)指揮下協(xié)同運行，可以在實驗室內(nèi)實現(xiàn)如極端低溫、極端高溫、濕熱、暴風(fēng)雨、暴風(fēng)雪、凍雨等你能想到的極端天氣。

“在后續(xù)的建設(shè)中，還將新建一套‘補氣系統(tǒng)’，這樣在實驗室內(nèi)飛機發(fā)動機可以運行；新建一套‘凍云結(jié)冰系統(tǒng)’用以制造‘云’?！背芍窠忉屨f，云是由大量非常寒冷的液態(tài)或固體水組成的，用“凍云結(jié)冰系統(tǒng)”則能造出厚薄不一的云，使飛機如同在真實飛行中穿越厚厚的“云層”。

成竹介紹了飛機在室內(nèi)完成各項氣候試驗的過程。先將飛機推到實驗室內(nèi)固定起來，各種輔助設(shè)備也一同推進(jìn)實驗室。然后環(huán)境模擬系統(tǒng)開始工作，對飛機進(jìn)行各種考驗，如將飛機置于零下50余度下凍成“冰棍”、在太陽燈下“烘烤”、在狂風(fēng)暴雨中淋成“落湯雞”，在暴風(fēng)雪中被“冰封”。

“飛機和實驗室內(nèi)都布置了大量傳感器和監(jiān)控設(shè)備，測試人員時時監(jiān)控著各類數(shù)據(jù)，看飛機在經(jīng)過一系列極端考驗后工作的狀況。”成竹說。

在沒有氣候?qū)嶒炇乙郧?，飛機進(jìn)行所有的極端天氣測試，都只能在野外自然環(huán)境下進(jìn)行，不僅受季節(jié)、地區(qū)和時間限制，成本還極高。成竹告訴記者，ARJ21適航取證前后用了6年時間，一個重要因素就是等待天氣。

有了實驗室，可以人工“變天”，短時間即可獲得大量試驗數(shù)據(jù)，不僅可以復(fù)現(xiàn)任何一個測試結(jié)果，還將大大縮短測試時間，降低成本。

“當(dāng)然，在實驗室內(nèi)完成所有測試后，還是要再進(jìn)行后續(xù)自然環(huán)境測試的，相輔相成，互為補充?！背芍窠榻B，目前受氣候?qū)嶒炇业某叽缦拗?，除了飛機滑跑、起飛不能測試外，其他極端天氣測試項目基本均可進(jìn)行。