刘贤良　覃俊娥　张帆
　　2022年6月，大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600冰风洞适航验证试验分析结论正式提交民航上海审定中心，并在审查会上得到了性能操稳组和机械系统组局方代表的认可，标志着历时近3个月的结冰与防除冰系统冰风洞适航验证试验取得圆满成功。AG600飞机结冰与防除冰系统符合性验证迈出了关键一步，对国内大型多发螺旋桨飞机的结冰与防除冰适航验证技术、试验技术等方面均具有重要的借鉴意义。
　　作为大型水陆两栖飞机，AG600应用场景复杂，对各项指标要求都很高，结冰环境作业成为AG600不得不挑战的科目。在业界，结冰和防除冰系统适航验证是CCAR-25部适航取证公认的难点，但“与冰共舞照样行”是冰风洞试验团队的研制目标。研制过程中，团队无惧挑战、踔厉前行，圆满完成了设计目标。
　　提前谋划 稳扎稳打
冰风洞试验是“与冰共舞”之路的第一个里程碑节点。团队怀着紧张的心情，首次将自己的设计成果——机翼防冰系统、尾翼除冰系统和发动机进气道前缘防冰系统——推进冰风洞进行验证。虽然前期已经进行了大量计算、分析、预演，获得了可行性结论，但进入了实质验证阶段，团队心里还是有些忐忑。
　　受疫情影响，2022年3月，航空工业通飞华南公司气动专业副总工程师贾重任才带着这支由动力部、总体部、局方审查代表及风洞参试人员组成的团队终于入驻四川绵阳中国空气动力研究与发展中心，开始了长达3个月的冰风洞之旅。
　　为了准确验证设计要求，团队采用机翼内中外三个翼段、平尾翼稍处翼段、发动机进气道整个短舱段和机头抑波槽等6个试验件进行试验。3个月、6个试验件、130多条次试验，这是国内目前开展的模型数量最多、尺寸最大、试验耗时最长、构型状态和试验工况最复杂的冰风洞适航验证试验。
　　工作量大，内容复杂，按照彼时疫情防控政策，人员一旦流动就极有可能增加大量额外时间成本，为此，团队成员3个月一直坚守在风洞基地。“试验人员
　　7-11，主要负责人7-16”，配合风洞“两班倒”工作模式就成为无奈之举。凌晨一两点回宿舍睡个囫囵觉，早上四五点再返回风洞实验室工作，这样的作息常常让他们看不见酒店的阳光，团队闲聊时常常调侃道：“我们是一支‘不见天日’的团队。”
　　灵活处置 创新突破
虽然“与冰共舞照样行”目标确定了，但AG600能与多少量的冰、在什么飞行条件下、在规定的结冰区“舞”多久，需要团队深入探索，这个过程只能“摸着石头过河”。为了尽快验证相关特性，团队通过专业分析、科学规划试验科目、制定和改进试验车次等措施，合理有效地缩短试验时间。规划试验时，团队就设计了可更换的机翼和尾翼前缘组件，方便试验前的测压工作与结冰/防除冰试验之间的切换，从而缩短安装时间。此外，针对风洞在不同试验工况之间转换时需要时间准备，尤其从低温工况转换到高温工况时，需要大量时间回温的情况，团队打破以往结冰试验和防（除）冰试验分开进行的常规方式，综合各方要素，创新性地将结冰试验和防（除）冰试验统合为一个整体，使结冰和防（除）冰试验交叉进行，并根据风洞运行情况和人员分配情况确定试验顺序，缩短了风洞在相邻车次之间回温和降温的时间，同时确保试验数据分析具有承接性，从而有效提高试验效率。
　　迎难而上 各个击破
在进行机翼防冰冰风洞试验时，如何获取极限工况下的后流冰冰型是一个难题。受发动机引气量限制，试验前根据计算得出，机翼防冰在部分极限工况下可能会出现后流冰，这将会对飞机飞行产生一定的影响。因此获取严酷的后流冰冰型成为试验的关键，然而冰风洞无法涵盖可能产生后流冰的极限工况。为此，团队进行实时分析和计算，通过对比分析后流冰冰型，设置了冰风洞工况包线内较目标极限工况稍保守的替代工况，最终得到了较保守的严酷后流冰冰型。
　　发动机进气道试验模型是一个超大阻塞度的模型，模型尾部与风洞内抽气管路连接用于模拟发动机进气，以获得较为准确的桨帽及进气道内壁结冰情况。由于AG600飞机选用的涡桨发动机无吞冰尺寸数据，需要通过试验获取发动机进气道前缘部位的吞冰参考尺寸数据，并提供给动力专业评估，这是国内的首次尝试。随后，团队根据系统使用模式，逐个开展了延迟开启状态下的进气道前缘结冰冰吸入、进气道内外壁溢流冰以及所有工况均存在的直接撞击到进气道内壁结冰的冰吸入等三类发动机可能来自短舱的吞冰方向研究。通过测量三类冰型的局部重量、范围和高度，估算出全局的结冰重量、范围和高度。这不仅为发动机进气道防冰系统计算模型的校准、发动机进气道防冰系统性能估算提供了大量宝贵数据，成功获取发动机短舱部位可能存在的吞冰尺寸数据，也标志着国内获取了一种逆向提供吞冰尺寸的方法，为同类国产动力装置提供了可借鉴的方法。
　　事虽难，做则必成；路虽远，行则将至。3个月的时间里，团队终于完成了冰风洞适航验证试验，促使AG600飞机结冰与防除冰系统符合性验证迈出了关键一步。未来，“与冰共舞”的路上，团队还将面临很多挑战，但团队将一如既往，迎难如上，各个击破，让AG600安全地与冰在自然结冰条件下共舞！