我們研發(fā)的每一款新飛機(jī)都要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、地面測(cè)試和飛行測(cè)試，以滿(mǎn)足所有的需求。飛機(jī)首飛之時(shí)，既是試飛項(xiàng)目的開(kāi)端，也標(biāo)志著一個(gè)嚴(yán)格的測(cè)試流程接近完成。

扣上安全帶的聲音意味著即將開(kāi)始飛行。機(jī)長(zhǎng)Jennifer Henderson和副駕駛Heather Ross一邊執(zhí)行安全檢查單，一邊在耳機(jī)中聽(tīng)取起飛許可。她們坐在一架737-10的駕駛艙中，將驗(yàn)證這款機(jī)型在最極端情況下的反應(yīng)能力。

波音試飛員Jennifer Henderson在737-10駕駛艙中

飛行的開(kāi)始，意味著飛機(jī)試飛項(xiàng)目的開(kāi)端，同時(shí)，它也意味著很久之前就開(kāi)始的嚴(yán)格測(cè)試流程接近尾聲。測(cè)試和驗(yàn)證對(duì)于新機(jī)型的研發(fā)可謂至關(guān)重要，無(wú)論是全新機(jī)型還是現(xiàn)有機(jī)型的改型。波音研發(fā)的每一種新機(jī)型都會(huì)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、地面測(cè)試和飛行測(cè)試，目的是確保它滿(mǎn)足所有的安全和運(yùn)營(yíng)要求。美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）會(huì)驗(yàn)證這個(gè)流程中收集到的各種信息。

波音測(cè)試和評(píng)估副總裁兼總工程師Wayne Tygert：“我們開(kāi)展的每一項(xiàng)測(cè)試——從實(shí)驗(yàn)室到藍(lán)天——對(duì)于我們飛機(jī)產(chǎn)品的安全和質(zhì)量都是至關(guān)重要的。每一個(gè)步驟中我們都秉承著波音精神和對(duì)安全的承諾，從早期概念發(fā)展、系統(tǒng)集成、生產(chǎn)測(cè)試，一直到交付和在役保障?！?/p>

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

從研發(fā)的早期階段開(kāi)始，每一種波音機(jī)型都要經(jīng)受多種實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的測(cè)試，包括吹風(fēng)風(fēng)洞、結(jié)冰風(fēng)洞、室內(nèi)和室外天線及無(wú)線電頻率散射試驗(yàn)場(chǎng)、閃電實(shí)驗(yàn)室、推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室、振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和模擬實(shí)驗(yàn)室。

一架737 MAX縮比模型在風(fēng)洞中接受測(cè)試

系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室高級(jí)工程師Frederic Lambert表示：“人們以為我們只測(cè)試那些已經(jīng)完成的產(chǎn)品，實(shí)際上我們還幫助改進(jìn)產(chǎn)品?！?/p>

在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行噪聲測(cè)試的777X舷窗面板

一旦研發(fā)團(tuán)隊(duì)有了新飛機(jī)構(gòu)型的想法，波音的航空、噪聲和推進(jìn)團(tuán)隊(duì)就會(huì)利用飛機(jī)或其部件的縮比模型進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試。模型上植入了多種傳感器，可以測(cè)量出設(shè)計(jì)與不同的氣流和機(jī)動(dòng)動(dòng)作的互動(dòng)情況，并收集產(chǎn)品的氣動(dòng)、噪聲和推進(jìn)性能數(shù)據(jù)。

結(jié)構(gòu)測(cè)試

有幾種結(jié)構(gòu)測(cè)試可以測(cè)量飛機(jī)的整體完整度。材料測(cè)試不僅可以確認(rèn)材料自身的強(qiáng)度和耐久性，還可以確認(rèn)用來(lái)維持飛機(jī)成為一體的連接件和接縫的強(qiáng)度和耐久性。靜力試驗(yàn)使用配重和測(cè)量設(shè)備來(lái)評(píng)估和記錄飛機(jī)對(duì)臨界載荷情況的反應(yīng)。

1923年的機(jī)身靜力測(cè)試情景

疲勞測(cè)試讓飛機(jī)經(jīng)歷2-3倍壽命周期的重復(fù)應(yīng)力，來(lái)模擬起飛、爬升、巡航、下降和著陸，從而確認(rèn)主要機(jī)體結(jié)構(gòu)的耐久性和損傷容限特性，并驗(yàn)證設(shè)計(jì)有效阻止可能的老化損壞的能力。這個(gè)過(guò)程還能驗(yàn)證飛機(jī)的設(shè)計(jì)服役目標(biāo)以及所提議的檢查、維護(hù)和修理程序。

模擬測(cè)試

模擬測(cè)試在飛機(jī)的整個(gè)研發(fā)過(guò)程中對(duì)其能力進(jìn)行追蹤，可以幫助為飛行測(cè)試做好準(zhǔn)備，并對(duì)其形成補(bǔ)充。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室可以在五周內(nèi)模擬相當(dāng)于45年的虛擬飛行小時(shí)數(shù)，從而可以在許多種情況下測(cè)試飛機(jī)軟件，這些情況包括側(cè)風(fēng)、不同的重量分布和不同的油量。

模擬機(jī)在功能層面的也很有用，尤其是用來(lái)評(píng)估新的研發(fā)項(xiàng)目。例如，當(dāng)評(píng)估為駕駛艙增加觸控顯示器時(shí)，777X團(tuán)隊(duì)需要確認(rèn)飛行員可以在極端情況下準(zhǔn)確地操作顯示器。

描繪空氣流經(jīng)機(jī)翼的數(shù)字圖像

Lambert解釋說(shuō)：“他們讓我坐進(jìn)了一個(gè)帶有簡(jiǎn)易觸摸屏的可動(dòng)模擬艙。在他們搖晃模擬艙來(lái)模擬亂流的時(shí)候，我必須去點(diǎn)擊屏幕上隨機(jī)出現(xiàn)的X標(biāo)志。觸控屏的概念在這里得到了驗(yàn)證，因?yàn)槲覀兞私獾郊词乖趪?yán)重?fù)u晃的時(shí)候也不難控制?！?/p>

一旦硬件與軟件相遇，系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試團(tuán)隊(duì)就在模擬和物理環(huán)境中開(kāi)展工作，以驗(yàn)證新產(chǎn)品系統(tǒng)中的元器件可以像設(shè)計(jì)目標(biāo)那樣在一起可靠地工作，成為產(chǎn)品內(nèi)部的一個(gè)集成系統(tǒng)。

并不是所有的地面試驗(yàn)都發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室、模擬機(jī)或風(fēng)洞的內(nèi)部。波音測(cè)試與評(píng)估團(tuán)隊(duì)的飛行仿真測(cè)試系統(tǒng)車(chē)可以在停機(jī)坪上與一架完整的飛機(jī)相連接。車(chē)上的設(shè)備與飛機(jī)的計(jì)算機(jī)相連，從而使團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)消除所有飛機(jī)仍在地面上的跡象來(lái)模擬飛行狀況。

Lambert表示：“我們可以在那里模擬速度、高度、位置和起落架狀態(tài)，這樣可以在真正的試飛之前就開(kāi)展‘飛行測(cè)試’?！?/p>

飛行測(cè)試

一旦所需的地面測(cè)試完成（另有一些仍在繼續(xù)），飛機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)會(huì)開(kāi)展首飛就緒評(píng)審，從而確保所有的需求得到滿(mǎn)足、而且飛機(jī)為安全飛行做好了準(zhǔn)備。團(tuán)隊(duì)需要秉持波音的原則來(lái)確保透明度和誠(chéng)實(shí)度，只有任何研發(fā)人員都對(duì)地面測(cè)試的結(jié)果表示滿(mǎn)意，飛機(jī)才會(huì)起飛進(jìn)行研發(fā)測(cè)試及最終的取證測(cè)試。

飛行包線測(cè)試

波音用三個(gè)關(guān)鍵階段來(lái)標(biāo)識(shí)飛行測(cè)試的進(jìn)度。第一個(gè)階段通過(guò)拓展飛行包線來(lái)驗(yàn)證初始適航能力，確定例如速度和高度限制等飛機(jī)的基本運(yùn)行參數(shù)。

一旦初始適航能力得到驗(yàn)證，更多的測(cè)試人員在第二個(gè)階段將被允許登機(jī)飛行，從而可以進(jìn)行更廣泛的測(cè)試項(xiàng)目，需要飛行更長(zhǎng)的距離并監(jiān)控更多的傳感器讀數(shù)。

737-10機(jī)艙中的試飛工作站

試飛機(jī)艙里沒(méi)有一排排的座椅，取而代之的是各種工作站和傳感器設(shè)備。由20名工程師組成的試飛小組，外加兩名飛行員，在飛行的全過(guò)程中通過(guò)耳機(jī)保持聯(lián)絡(luò)，同時(shí)對(duì)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。

試飛工程師Laura Garcia-Schmitz介紹說(shuō)：“我們可以接入駕駛艙看到的一切，包括飛機(jī)飛越各種地標(biāo)的時(shí)候。在空中看到所有這些信息，是一種非常獨(dú)特的體驗(yàn)，這比別人告訴你還有3個(gè)小時(shí)才飛抵目的地有趣多了。”

這也是一個(gè)機(jī)會(huì)，可以驗(yàn)證波音飛機(jī)能夠在各種最極端的情況下運(yùn)行。

試飛工程師Queondra Hendrix說(shuō)：“我們看著數(shù)據(jù)和圖表，然后說(shuō)‘你可以在這些限制下操作飛機(jī)’。我們是如何知道飛機(jī)在這些限制下可以安全運(yùn)行呢？因?yàn)槲覀冊(cè)谶@些限制之外測(cè)試了飛機(jī)。” 在根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)之后，通過(guò)測(cè)試和數(shù)據(jù)分析來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，可以確認(rèn)飛機(jī)的性能。

安全是試飛流程中最關(guān)鍵的一環(huán)。Hendrix介紹說(shuō)，每次測(cè)試都會(huì)有一名客艙安全專(zhuān)家進(jìn)行起飛前簡(jiǎn)報(bào)，試飛員在準(zhǔn)備飛行時(shí)需要完成檢查單，以降低人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，而且每次飛行只有必需的機(jī)組人員被允許登機(jī)。

2021年10月20日的一次737-10試飛中，全部地面和空中測(cè)試小組均由女性組成

一旦飛機(jī)被證明具有足夠的成熟度，而且所有的文件記錄獲得了全面的評(píng)審， FAA會(huì)發(fā)放“型號(hào)檢查核準(zhǔn)書(shū)”，這也標(biāo)志著第三階段試飛的開(kāi)始。由此FAA人員會(huì)登機(jī)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試，飛機(jī)需要通過(guò)一系列嚴(yán)格的測(cè)試項(xiàng)目，包括失速、跑道濺水、側(cè)風(fēng)和最小速度等等。

通過(guò)在一系列絕大多數(shù)飛行員永遠(yuǎn)不會(huì)經(jīng)歷的場(chǎng)景中飛行，可以讓波音、FAA和其他監(jiān)管機(jī)構(gòu)獲得對(duì)飛機(jī)在正常和異常情況下的全面了解。到試飛項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，研制團(tuán)隊(duì)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和客戶(hù)可以確認(rèn)，飛機(jī)能夠在商業(yè)服務(wù)中安全地運(yùn)行。

“每一天開(kāi)始工作時(shí)，我都很有目的感，我對(duì)飛機(jī)能夠被允許飛行負(fù)有直接責(zé)任，” Garcia-Schmitz如是說(shuō)。

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