在哪儿摔倒就在哪儿爬起来，这是一个科技人员应有的人生态度。在经验、经历、未知领域三者之间，从来就是失败、挫折、成功的交错，而路永远伸向远方，伸向未来。
2009年12月1日，地处陕西省西安市阎良区的中国飞行试验研究院内，中航工业强度研究所的试验厂房里人来人往，一派繁忙景象。ARJ21新支线飞机在完成67%静力试验后，今天要进行最大载荷的静力试验。
这个试验的全称叫“稳定俯仰2.5g极限载荷静力试验”。这是ARJ21飞机整机静强度载荷最大、最复杂的试验，主要考核和测量飞机结构最大静强度。
一般情况下，对新型号飞机而言这是个必做的试验，我因为参加过多个型号飞机的研制，对这项试验本身并不陌生，ARJ21首飞前的67%载荷试验我也参加了。因此，11月29日，我从上海赶到阎良时心里很轻松。时任中国商飞公司董事长张庆伟与中航工业的领导约好，12月2日到阎良检查工作。当时，已经有三架ARJ21飞机在阎良试飞，而一飞院、试飞院、强度所、西飞公司都是ARJ21飞机的重要研制单位，它们隶属于中航工业。
从上海动身前，张庆伟问我试验是哪天进行，能不能亲自去看一看。我考虑到现场的试验人员本来压力挺大，董事长一去，其他领导和人员会很多，可能给现场更大压力。于是我跟他说，等试验完了你来慰问和奖励大家吧！
12月的西安已经很冷了，关中平原的天气总是不太透亮。新中国在这里建设的航空基地集飞机设计、制造、试飞为一体，特别是试飞鉴定、强度试验为国内飞机研发所独有，且面向国内所有飞机型号。ARJ21飞机的强度试验，包括部件级、整机静力试验，疲劳试验，鸟撞试验等都由强度所承担。
到阎良后，我听取了有关试验前准备工作的汇报，ARJ21总设计师陈勇组织总师系统在阎良进行了试验前的技术评审会，似乎一切都很顺利。我又找到曾担任上海飞机制造厂厂长、640所所长的刘乾酉，了解几位老专家的意见。因为设计队伍年轻，缺乏经验，我们组织了一批航空老专家，支持总设计师系统的技术工作。
试验前的准备
大家认为情况比较好，在分析67%载荷试验时，中后机身连接处应力曲线不是太好，分析认为可能是应变片质量不好。上次试验后，经检查，约20%的应变片存在质量问题，项目指挥部已经提出要求，更换已发现失效和有问题的应变片，强度所已经落实。这个看似轻描淡写的问题被我们疏忽了。大事之前总有先兆。
12月1日上午，我到达强度所。计划下午3点做试验，如果顺利的话，5点钟可以全部结束，包括试验结果基本确认。
指挥部上午召开了试验前的最后一次检查会，听取了ARJ21副总设计师郑晓玲关于试验技术及准备情况的报告，时任强度所总工程师强宝平作了试验设备、方法、人员等准备情况的报告。
适航和质量部门汇报了FAA、中国民航局审查的情况。FAA对试验的加载方式和试验设备的扣重方法提出了质疑，认为我们使用的“软加载”方法，波音公司已经改进为“硬加载”，垂直地面的加载方式对于大型飞机展弦比较大和变形量大的情况，会造成比较大的误差，飞机自重的相对载荷比例大，他们认为对试验会有影响。
我们的设计专业人员与他们进行了多次沟通和交流，认为目前的试验是国内典型的强度试验，技术成熟，方法有效，流程合理，又吸取了适航审查员的诸多意见，试验大纲几经修改，专家多次评审，局方已经批准，FAA代表也已认可。试验设备也按局方要求，纳入试验的质量监控范围，并确认其均在有效期内。局方已原则同意在此状态下进行试验。与会人员都认为试验已准备就绪，可以进行试验。我个人也认为，结构强度是我国航空领域比较强的专业，过去飞机设计强度裕度较大，很少出问题，虽然ARJ21飞机是按损伤容限设计，但已经过67%的试验考核，不会有大问题。
于是我提了几个要求：一是这个试验很重要，是飞机最严的载荷情况，大家思想上务必高度重视；二是两眼向内，这个试验非常复杂，试验要求、试验件、试验方法、试验流程、试验设备等涉及两个集团、十余个单位、两个国家的局方，协调范围广，难度大，只有先把自己的问题说清楚，弄明白，解决好，才能更好地协调其他方面的问题；三是按照“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的精神组织好试验；四是不要放过每一个细节；五是做好应急预案。
试验中止
下午3点15分，试验现场搭了个台子，时任强度所所长孙侠生、书记傅长安陪我坐在台子上，总师们与专业室及强度所的负责人在下面一字排开，FAA、局方审查组组长吴坚等审查员们，各就各位。我的斜前方是01架试验机，身上贴满了胶布带，上面密密麻麻地拉着钢索，下面吊着一串串的配重，飞机像一个被捆绑住的钢铁巨人，不得动弹。试验机与试验人员之间放了一很大的铁隔栅，防止试验过程中异物飞出伤人。隔栅旁边有一块大显示屏，显示加载的数据，近处另有并排的显示屏，也是用来显示加载数据和机身、机翼变形曲线。
我是第一次参加如此大的飞机的全机100%静力试验，因此很兴奋。以前军机也做这项试验，但军机相对较小，试验很快就结束了，感觉很轻松，但今天有些紧张，也不知为什么。
试验一开始并不顺，指挥员刚下达试验命令不久，加载刚开始，试验设备就报故，试验被迫停下来。孙侠生说咱们先到二楼休息室休息，一会儿再下来。直到五点整，现场说一切准备就绪，可以开始试验，我们又回到台子上坐好。我问为什么这样，现场人员告诉我，有时试验很顺利，半小时就结束，有时不顺利，要来回很多次，他们都习惯了。我没有这方面的经历，也没有发言权。
厂房很高，指挥员的麦克风响起来，寂静的厂房里一下子变得高吭起来，“加载”、“检查”、“加载”、“检查”，随着载荷的不断增加，飞机的各个部位都绷得紧紧的，机翼开始上翘变形，飞机不断传来金属嘎嘎的声响，时而又夹杂着“砰”的脆响，时而还有沉闷的声音，这让我的心越来越紧。我没有想到原来静力试验如此令人不安，超出了我的想象。
加载至85%时，听到有金属断裂声，紧接着，一声巨响，拉紧的钢索都松了下来，一切又回到了原点，我知道出大事了，试验不应该是这个结果，一下子觉得脑中一片空白。傅长安告诉我，自动卸载保护起动。我回过神来，现场也开始躁动起来。指挥员喊道：“启动应急预案。”
我看了一下显示屏，红色的数字非常刺眼——87%。我站起身来，只觉得浑身无力，但我也知道，现场很多人在看着我，我必须镇定。我走向休息室，一言未发，进房间后，点上一支烟，我在沉思，也在等待，等待初步检查结果。这时，现场应急预案会做现场的保护，之后才能进入现场。我决定在查看完现场后，立即召开项目指挥部紧急会议，研究和部署事故的处置方案。
一刻钟后，现场通知可以去查看飞机。我心情沉重地走到飞机旁，很多人在身旁，不断地指给我看。从外部看，中机身下腹部变形较严重。刘乾酉告诉我，龙骨梁延伸段失稳严重，但要从后货舱才能看到。我又爬上高高悬在半空中的飞机里面，从客舱走到后面的货舱口盖，下到后货舱，看到龙骨梁延伸到后机身货舱的末端在机身连接处明显有裂纹，从零件表面草绿色漆层中露出长长的金属银白色，在应变片和密密麻麻的线束中显得很扎眼，两根梁左右情况相似，连接件已脱落。现场初步检查，主要发现这些问题，其他深入细致的检查还在进行。
我给张庆伟董事长去了个电话，将情况简要地作了汇报。电话那头似乎停顿了一会儿，然后，张庆伟说，要沉着冷静，不要慌，抓紧检查，分析原因，明天先去试验现场，再听汇报。我又给时任中国商飞公司总经理金壮龙去电话作了汇报。
试验后的24小时
晚上7点，紧急会议开始。天气很冷，但我浑然不觉。会议室挤了很多人，中国商飞公司参会的有支线项目部、上飞院总师和专业部室、质量部门、适航部门、上飞公司等，中航工业参会的部门有商飞办、强度所等，另外还有五位原640所的老专家，他们全程参与了试验的技术准备和阶段性评审，我也请他们一起参加会议。
强宝平将情况作了汇报，并将失稳区域拍的照片出示给大家看，初步检查结果表明：当加载至87%时，龙骨梁延伸段失稳破坏，自动卸载保护启动，中止了试验。检查还在进行，待检查完成后，再进行原因分析。这一描述得到了与会人员的认可后，设计、质量等相关人员进行了讨论。
我根据大家的意见，作了几点决定：
一、此次试验因龙骨梁延伸段失稳破坏，自动卸载保护启动，试验中止。这次试验失败，并不等于2.5g极限载荷试验已经失败。原因待查，可以定性为事故。向两个集团报送信息。
二、成立事故联合调查领导小组，我担任组长，下设事故调查组、技术攻关组。事故调查组由两个集团的质量部门组成，具体人员由工作组定，主要任务是开展事故调查，进行原因分析；技术攻关组由总设计师系统牵头负责，进行技术调查、分析原因、制定下次试验的技术方案。
三、由设计系统发文，对在试飞的101架机、102架机和103架机进行检查，今天晚上连夜研究，给出试飞限制条件。
四、第二天上午9点，通知试飞机组开会，通报试验情况，明确飞行限制，确保飞行安全。
五、将初步检查结果和今晚会议研究事项通报适航审查组。
六、支线项目部对重大试验的管理要求、工作流程、工作制度进行梳理。
七、强度所对试验要求、流程、设备、人员岗位情况也进行一次清理和检查，写出报告给指挥部。
会议一直开到晚上9点。会议结束后，大家心情沉重地各自散去，忘了是谁说了一句：“罗总，食堂还备着饭呢。”我这才觉得有点饿了，忙说：“叫大家一起去吃饭。”
回到宾馆，我先给妻子打了个电话，告诉她我很好，让她放心。然后点上烟，靠在房间的沙发上，陷入了沉思。
ARJ21飞机是完全按照适航规章进行整机静力试验，这在国内是第一次。若能成功，将填补我国商用飞机强度试验的技术空白，定会载入史册，但没想到会以这样的方式被写入历史。
这次试验中止，有几个核心问题是难以回避的：
一是对强度试验的影响巨大。按照试验规划，这个试验结束后，还要进行最大垂直力着陆试验，还是用01架试验机，接下来便可以用02架机进行整机疲劳试验，从而冻结飞机构型，到时结构强度试验就打通了。
二是试验成功后，飞机试飞的飞行包线将全面放开，项目的进展会大大加快。此次挫折，必将影响后续试飞进度。
三是这次载荷已达到87%，属高载，虽然增加了过载保护系统，是试验的一项保护性技术措施，但从现象上看，既有设计问题，又有制造问题，飞机能修理吗?修理后还能进行后续的试验吗?最大垂直力着陆试验怎么办?机翼受到损伤了吗?如果出现最糟的情况，项目后续目标节点如何调整？
四是预投产飞机需要控投才行。如果飞机结构需要更改，还需要与配套的沈飞和西飞公司协调。
五是社会各界会怎么看？公司内部会怎样评价？年轻的设计队伍能不能承受这么大的压力？如何给他们释压？
12月2日，张庆伟和中航工业的领导来到试验现场，察看了01架飞机，听取了现场两总的汇报。两位领导都对当前的措施给予了肯定，同时鼓励大家集智攻关，并提出采用先进的强度分析软件，借鉴国内外的经验，集中一些国内航空专家，攻克难关。
原本以为他们会严厉批评我们，但没有，两总的人员总体上受到了极大的鼓舞。但对我来说，这比严厉的批评还难受。无论如何，在哪儿摔倒就在哪儿爬起来，这是一个科技人员应有的人生态度。在经验、经历、未知领域三者之间，从来就是失败、挫折、成功的交错，而路永远伸向远方，伸向未来。
我知道，必须先把试验中止的原因找到，才能知道错在哪儿，换句话说，死也死个明白。送走两位领导后，我立即组织召开了事故调查组的第一次会议，研究试验中止的根本原因。
集智攻关
ARJ21飞机型号总质量师孙善福代表调查小组作了事故调查报告，ARJ21飞机副总设计师郑晓玲代表设计系统作了一个事故分析报告。结论令人惊诧，连接中机身和后机身的龙骨梁延伸段为飞机典型结构，试验加载到87%时延伸段失稳，发生断裂，进而引起后机身714框断裂，导致机身整流罩变形。这时，自动卸载保护启动，试验中止。
事故分析人员查阅了结构数模、制造图纸、零件制造大纲、装配制造大纲、强度分析报告、强度校核报告、试验大纲后发现：一、这一典型结构没有进行充分的强度校核；二、延伸段与后机身连接的连接件用错，应为钢制高锁螺栓，而飞机上用的是铝制铆钉。经初步计算，延伸段刚度不够，造成失稳，而连接件选错，大大降低了结构强度，引起此次事故。
这在研制工作中是一个很低级的错误，而引起这个低级错误的原因是中国商飞公司成立后，承担ARJ21支线飞机总设计师单位的中航工业第一飞机设计研究院需要将主设计责任移交给新成立的中国商飞上海飞机设计研究院，当然，具体专业和设计人员的移交不可能在一夜之间完成，按照两个集团公司在整合过程中的协调，一飞院逐步移交设计工作，在没有完成移交前，继续承担部分工作，直至完全移交完成。正是这一过程中，出现了责任真空，而后来的强度计算结果显示，ARJ21采用的这一结构本身强度并不满足设计要求。
我听了这两个报告，心情十分沉重，真的不知说什么好，在座的还有几位一直跟着试验的老专家，他们也认同这一原因和结果。我后来说，大家振作起来，原因找到了，大家一定要吸取教训，举一反三，并要求：一是总质量师将调查报告根据今天会议情况进行完善后上报两个集团；二是强度所也要举一反三，再对试验流程和设备进行彻底清查；三是总设计师陈勇负责完善设计分析报告，并对失稳区域进行一轮详细的有限元强度计算分析，对现有状态的飞机试验件发出变形和损伤检查要求，对飞机进行初步评估，提出下一步试验的技术方案和建议；四是上飞公司做好飞机损伤和变形的测量报告，测量工具和设备向阎良地区的单位借或租都行，实在没有就从上海运来，争取三天左右干完，数据经质量部门确认后，提交给设计系统；五是一飞院会后要认真清理目前手中的设计工作，结构强度尚有大量工作，要积极配合总师，共同完成测量工作；六是支线部郑闻负责几项工作的全面协调，测量报告完成后，与公司董办和办公厅联系，向公司董事长和总经理作一次全面汇报。
原因浮出水面，十分简单，而这一事故一方面引起了各级领导的重视，甚至惊动了国家领导人。另一方面，社会上的一些议论也开始出现，大多数议论是正面的，但也有别有用心的人以知情人士和专业人士自居，极尽诋毁之词，攻击支线飞机。一些不明真相的人士表示出担忧，公司的一些同志也忿忿不平，建议写文章告诉大家真相并予以回击。我认为，这不奇怪，中国商飞公司刚成立，又是实施国家大型飞机重大专项中大型客机项目的主体，几十年来，从运10、干线项目到ARJ21、C919，中国的大飞机事业一直争论不断。但只要主心骨在，方向正确，天塌不下来，路不会走错，摔一跤不可怕，爬起来继续走就是。我们走的是前人没有走过的路，还要与欧美先进国家比速度，自然会遇到很多困难，包括意想不到的问题，这算不了什么。
一星期后，我回到上海，为试验的事心里难以平静。随后，飞机的测量报告如期拿出，现场的人员几乎是连轴转，适航审查组的制造代表也参与其中。报告中除已知的损伤外，机身因受压在连接固定工装的610框有变形，机身有十几个连接件损坏，庆幸的是机翼没有发现损伤，多次测量没有发现变形。这是个好消息，要知道在2.5g情况下，机翼变形量从翼尖处相对机身轴线最大计算可达1.8米，机翼大梁和肋等结构会受到损伤，如果没有变形，说明在高载下没有造成永久性损伤。我立刻组织两总负责人进行研究讨论。
基于飞机能够修理，我召集指挥部成员会议，开始制订攻关方案和攻关计划，大家讨论了技术方案。当时我考虑以下几点要特别注意：一是以最小的代价对试验机进行修复，完成后续的试验，包括最大垂直力着陆试验；二是如何使修复后飞机试验构型对后续生产的飞机影响最小；三是如何说服审查组和FAA代表，同意还用这架飞机进行修复和继续进行符合性验证试验；四是对3架试飞的飞机进行结构补强，在攻关结束前保证安全。
大家进行了深入热烈的讨论，在制订计划时，大家情绪很高，上飞院和上飞公司表示要抽调精兵强将，以最快的速度修复好飞机，投入试验。但考虑到适航审查组的因素，因此决定，12月进行飞机测量，把数据提交给局方。
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本文链接地址：《大飞机》杂志重点推荐：筋骨之痛 ——ARJ21飞机全机最大载荷静力试验攻关札记
