国产大飞机“上岗” 须闯过这些气象关

图说：2020年4月，锡林浩特，气象保障团队正在安装测风仪器 来源/采访对象提供（下同）

新民报讯（记者 马丹 通讯员 谢丽萍 王瑾）一个新机型的首飞需要条件严苛的“好天气”，而围绕适航审定工作的试飞，则需要寻找极端气象条件下的“坏天气”。5月28日，C919商业载客首飞，标志着国产大飞机商业运营起步。

从一张张设计图纸到翱翔蓝天，这条国产大飞机完全自主研发之路走了半个多世纪，为了“护航”大飞机，申城一支专业气象团队也在这片空白领域里不断探索，突破了不少“卡脖子”技术，让大飞机顺利通过了自然结冰、大侧风、高温、高温高湿、高寒等诸多“坏天气”的“考试”。

追风

在正式进入市场之前，飞机必须经过一系列试飞考验。C919就曾转战大江南北、飞越五湖四海，接受了高温、高寒、高湿、大侧风、自然结冰、溅水等近6600小时的极限压力测试，最终通过严格审查获得适航证，赢得步入市场的“入场券”。“这样的试飞考验，都是在和‘天’较量，离不开气象服务保障。”上海市气象局试飞气象保障团队负责人李佰平说，由于我国民机事业起步较晚，过度依赖国外技术让国产大飞机取证十分被动，试飞气象保障服务“国产化”刻不容缓。从2014年起，围绕国产大飞机试飞需求，上海气象部门跨前一步，主动对接商飞公司、中国飞行试验研究院，紧密合作，建立了气象部门首支专业化试飞气象服务保障团队。

特殊气象条件科目试飞气象保障是一项全新挑战。其中，大侧风和自然结冰试飞对气象条件有着极为严苛的规定和限制，也是最难的两个科目。强侧风会对飞行安全造成影响，这会使飞行员在起飞和降落时遭到更大挑战。针对大侧风试飞，试飞保障团队建立了基于多源数据的机场大风天气特征分析和气候概率推测方法，研发了基于高分辨率数值模式的局地大风订正等技术，2017年4月还在内蒙古锡林浩特精确“捕获”到5次满足试验条件的大风过程，保障了国产ARJ21-700飞机地面大侧风试验成功开展，更创下国内大侧风试验风力最高和风试验周期最小两项纪录，为后续C919飞机开展侧风试验积累了丰富经验。

破冰

飞机“破冰”能力十分重要。飞机遇到结冰云，如果表面积聚冰层，飞机的空气动力学外形就会被破坏，可能会影响飞机的稳定性，造成失速的危险，严重时会造成飞机失事。自然结冰试飞，就是要检测飞机的机翼、风挡、发动机短舱等部位的防、除冰功能，对云层的液态水含量、云层水滴直径和周围空气的温度等要求极度严苛。

图说：2020年7月，吐鲁番，大飞机进行高温试验前，气象保障团队和试飞中心、吐鲁番气象局专家一起讨论研判天气

曾经，为了完成自然结冰试飞科目，ARJ21飞机在乌鲁木齐苦寻四年未果，最终远赴北美“万里寻冰”。“虽然国内可供参考的资料和方法几乎是空白，但我们始终相信，在国内一定能找到符合自然结冰试飞条件的云！”据李佰平回忆，起初团队从大量调研国内外自然结冰预报方法着手，学习国外飞机结冰气象条件预测算法。方法有了，但应用到国内试飞中，却“水土不服”。

为获取大量的观测数据反复检验算法，试飞气象保障团队不畏风险，主动进入结冰区域去探测，自2016年起陆续在安徽安庆、湖北宜昌、陕西等地多次开展飞机结冰综合探测试验。2021年初，团队对全国四个自然结冰重点目标区域进行长期跟踪预报，对过冷水、结冰等云物理参数进行采样，成功收集到大量实验数据和资料，为做好C919大型客机适航审定自然结冰试飞的准备工作奠定了基础。

试飞气象保障团队基于算法的预测结果和试验数据进行逐一细致比对，并依托中国气象局上海数值预报模式系统技术优势，研发适合大飞机试飞的自然结冰潜势预报新方法，逐步形成自主可控的全流程飞机结冰试飞气象服务能力，最终有效减少了空报的概率。

去年2月17日，C919在陕西阎良上空完成了自然结冰试飞，实现在国内按照适航标准完成航空器自然结冰试飞零的突破，向适航取证迈出重要一步。此次试飞成功背后还有一套由“趋势预诊”和“临近诊断”相结合的飞机结冰试飞气象服务流程提供的有力支撑。

早在1月中旬，试飞气象保障团队就启动了“趋势预诊”，基于数值预报系统得到短期到中期的一系列自然结冰预报产品，提前一周给出“1月20日至28日，陕西地区将经历一次较大范围的雨雪天气过程”的预报意见，捕捉到珍贵的气象“窗口”。

试飞三日前，团队提供了一份更详细的天气预报，为大飞机申请试飞空域和试飞时间点提供决策依据。试飞当天，试飞保障团队利用卫星云图、气象雷达、探空站点的资料等多源观测数据紧密追踪天气变化，及时调整预报结论，并与试飞现场保持密切沟通，及时引导飞机进入结冰云层。结果显示，预测结冰状况与实际探测基本相符。

穿云

无论是试飞，还是首飞，能见度、大风、云、降水、颠簸都是飞行气象安全的关键条件，这就少不了对天气的精密监测和精准预报。2017年5月5日上午，国产大飞机C919在上海浦东国际机场执行首飞任务，然而阴云密布的天气却令人担忧，能见度和侧风均满足条件，唯独云底不够高。

图说：首飞当天，首席预报员漆梁波介绍天气形势

当天上午10时多，商飞试飞中心气象台里的气氛十分紧张。“云底高度何时能从目前500米抬升到满足首飞要求的900米？”短短半小时内，工信部副部长和C919首飞总指挥、副总指挥、总设计师等先后前来询问下午的天气状况。最终，气象保障团队通过密切监测、综合分析，凭借此前一系列技术攻关产品和近两年来积累的保障经验，提出较明确的预报意见：“14时左右，云底高度将抬升到900米左右，有利于首飞；16时前后，随着气温下降天气条件将转差。”

然而，接近中午，老天依然阴沉着脸。时任商飞试飞中心主任、首飞机组观察员的钱进很是担心：“云底高度过低，飞机降落时不容易看清跑道。”但上海中心气象台首席预报员漆梁波和当时的试飞中心气象台台长蒋瑜却明确答复：“14时至16时，云底高度能满足首飞条件。”午后天空果然越来越亮，15时19分，首飞任务完成。

“天窗”打开，大飞机最终“穿云”成功，除了好天气眷顾，更有能准确预测试飞窗口期的核心技术支撑。

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