12月1日 《試 飛》 沙長安![](https://big5.cctv.com/gate/big5/www.cctv.cn/images/ra.gif)
央視國際 2003年12月01日 16:29
主講人簡介:
沙長安:畢業于西北工業大學飛機設計專業,後來分配到中國飛行試驗研究院從事飛機顫振、振動飛行試驗研究。
現任中國飛行試驗研究院院長,國家兩种先進飛機的試飛總指。2002年在莫斯科航展上曾親自駕駛米格-29和蘇-30飛機進行飛行表演。
主講內容:
非常高興有機會向大家介紹我們飛機研製過程當中的一個重要環節飛行試驗。大家知道,今年是人類飛行一百週年,是非常有意義的一件事情,也是二十世紀的一項非常有影響的發明。我下面就把飛行試驗的一些情況向大家做個介紹。
試飛實際上我們講的是飛行試驗,它是在真實的飛行環境條件下,對新研製的飛機的系統進行各種試驗研究的一個總稱,通常我們把飛機的飛行試驗叫做試飛。從飛機研製開始,試飛就伴之而來,這個試飛主要有這麼幾個目的:一個是探索航空的一些未知領域;另外是驗證航空的新理論、新技術還有比較常見的是對研製出來的飛機進行鑒定、評估;再有就是檢查、分析和排除重大的故障和缺陷;最後就是形成飛行員的手冊和飛機的維護手冊。
我給大家説説試飛員和飛行員有什麼差別,試飛員和飛行員的區別是什麼呢?一般的飛行員駕駛的是經過試飛鑒定以後合格的飛機,而且在規定的使用包線範圍內進行飛行。而試飛員駕駛的是新研製,全新的飛機,每一次的試飛都可能充滿了各種風險,可以説他們是和平年代離死神最近的人。
最後我簡要地介紹一下飛行試驗技術的未來發展,飛行試驗技術的發展,它始終要圍繞著飛機的研製來進行的。當前高新技術的一些發展,像第四代戰鬥機,第五代戰鬥機,它有非常突出的一些特點,發動機採用矢量推力的技術,超音速巡航,高機動性和高敏捷等等這些,這是一種下面發展的趨勢。
回首人類航空百年的發展歷程,飛行試驗可以説起到了不可替代的作用,它為人類成功地飛行做出了突出的貢獻,可以説試飛鋪就了通天大道,它就會幫助人類飛得更高,更快、更遠、更安全。
《試 飛》 (全文)
各位領導、各位同學、大家好,非常高興有機會向大家介紹,我們飛機研製過程當中的一個重要環節,飛行試驗。大家知道,今年是人類飛行一百週年,是非常有意義的一件事情,也是二十一世紀的一項非常有影響的發明。我下面就把飛行試驗的一些情況向大家做個介紹。
我介紹的第一部分叫試飛鋪就通天路。這試飛實際上我們講的是飛行試驗,是在真實的飛行環境條件下,對新研製的飛機的系統,發動機等等,以及一些新的理論,新的技術方面等進行各種試驗研究的一個總稱,通常我們把飛機的飛行試驗叫做試飛。
從飛機研製開始,試飛就伴之而來,那麼萊特兄弟在他們之前也有一些試飛的嘗試,可以這麼講任何一種新飛機從設計製造出來以後,都必須經過充分地試飛,才能夠變得成熟可靠,才能夠安全。有些同學可能問了,這試飛的目的是不是把飛機能夠飛起來,它不單單是這樣的,這個試飛主要有這麼幾個目的:一個是探索航空的一些未知領域;另外是驗證航空的新理論、新技術還有比較常見的是對研製出來的飛機進行鑒定、評估;你是不是達到了當時提出的設計的要求,一些指標,比方説軍用飛機有戰術技術指標的要求,是不是達到這個要求民用飛機,它的適航性怎麼樣,要進行一些評估、鑒定;再有就是檢查、分析和排除重大的故障和缺陷。因為新研製出來的飛機,可能會有很多大家沒有認識到的問題或者會在飛行試驗當中暴露出來,通過飛行試驗找出這個問題,然後設計部門,技術人員大家再解決這個問題,解決以後再去驗證,要做這個工作,通過飛行試驗還有一個很重要的目的,就是最後有形成飛行員的手冊和飛機的維護手冊。比如我們的飛機交到民航,交給軍隊,怎麼飛,它有個手冊,就相當於使用説明書,這個通過試飛摸索了很多東西拿到的。
那麼試飛的分類有這麼幾種:一個就是鑒定試飛,就是新型的飛機,新型的發動機和機器的設備進行考核鑒定試飛的。還有一種是演示驗證試飛,另外一種是研究性試飛。那麼講到試飛,我在這裡説明,其實能用試飛這個詞還有其他的幾種情況。比方説這個工廠生産的飛機,不管是像國外也好,國內也好,生産的飛機,它生産出來以後,它必須要進行一些飛行的檢查,才能夠交給用戶,這也叫試飛。再有就是飛機交到用戶手上以後,特別是交到部隊上的軍用飛機,怎麼樣把這個飛機的性能發揮出來。怎麼樣進行戰術技術的演練,訓練,這中間也有試飛,就是別人沒做過的,也有試飛。那是出廠的檢查驗收性的試飛了和到了部隊那種試飛,和我前面講的三個試飛不太一樣,本質上差別就是後兩種試飛都是經過前面的試飛鑒定成熟的飛機,而前面的飛機是沒人飛過的。包括一些演示技術是沒人做過的,這裡有本質上的差別,那麼可靠性就不太一樣了。我重點講的還是飛機研製出來的或者新技術方面的試飛。
鑒定試飛就是檢查飛機的一些試飛的指標是不是達到要求,同時最大限度地暴露飛機存在的缺陷,所以我們在進行鑒定試飛,有的叫定型試飛,這個過程當中呢,能夠發現飛機系統各方面的問題,實際上對飛機的研製是一個很大的貢獻,如果試飛過程當中,如果發現不了問題,那麼它交到部隊之後,在部隊暴露問題,在民航暴露問題,那個時候可不單單是一架飛機了,是一批飛機都要停産。 還有飛機用起來是可以的,但它維護起來可能不方便,對於作戰飛機來講,那戰士出動時間不能作戰時間半天準備不起來,貽誤戰機,這是鑒定試飛。演示鑒定試飛就是對於重大的一些航空技術,它應用性的方面就是説已經有了,我們通過驗證以後,能不能應用於這個型號的飛機研製過程當中,應用飛機方面的一些技術,這實際上在飛機研製設計當中是非常關鍵的一些技術。
再一個就是研究性的試飛,這主要是根據我們航空技術發展的需要,針對一些正在研究的而且我們尚沒有完全認識到的和掌握的一些重大的技術。比方説我們下面講這個無人飛機,更先進的飛機,那麼前期就要進行一些飛行的研究,不能把飛機做出來了,好多東西到時候再去試。這些是要做的工作。那麼研究性飛機具有非常強的研究性和探索性。這是研究性試飛。
我簡要地介紹一下試飛的特點。試飛的特點主要有這麼幾項:一個是高技術,它的的確確是個高科技的一項工作。第二個高風險,這個大家比較好理解。第三點是高投入。第四個是探索性很強。第五就是試驗的週期相對比較長。當然還有一個第六,它特別神秘。因為凡是投入試飛的這些新型飛機都是用戶,不管是民航還是部隊,都是手上沒有的飛機。由於它的週期長的,比方三年、五年、八年,那麼就意味著未來的裝備現在正在進行試驗,所以從航空愛好者也好,或者是有其他想法的人也好,它可能都會非常關心,試飛試驗進展的情況。還有情況就是你試飛怎麼試,飛這種飛機的人那麼危險,那些人是什麼樣子,有些人説你們試飛員是什麼樣子?個子有多高?他們吃什麼?都關心這件事兒,咱們宇航員大家很關心,那麼這幾個特點我簡要做一下介紹。
高科技之所以它是高科技的一項工作,因為它涉及到了很多學科,主要的學科有傳統的學科。比方説空氣動力、飛行力學,還有測試等方面,再有就是現代的一些飛行技術,現在飛機越來越先進,它運用了大量的現代科學技術,微電子,激光,信息技術等等,還有一些是綜合性的一些學科。一些技術比方説氣動結構的耦合,一些推進系統,飛行性能和飛行的控制,飛行的安全,和作戰效能可靠性和維護性等等,一些綜合技術的學科。
高風險應該説是試飛區別於所有其他飛行當中最突出的一個特點,有人講,搞試飛是第一個吃螃蟹的人,這個話是一點都不假,一架飛機在地面做了大量試驗,能不能第一次飛就很成功,飛上去能不能安全地落下來,這個誰也不敢説百分之百沒問題。因為各有各個方面的系統,它的可靠性,它必須試飛。
因此飛行試驗的風險的確是非常高,它的風險主要來源這麼幾個方面;一個就是航空飛行器本身的一些特點,比方在空中飛,它發動機就可能停了,特別是第一次上去,它停了以後,又不能停下來修,還有就是系統方面的,再一個新産品,新系統,新部件包括採用一些新的技術帶來的風險,這個新實際上就意味著的有潛在的風險,那麼如何化解這個風險,把這個新變成一種有效的可用的一種技術,這些是通過飛行試驗來進行的.另外飛行試驗一個非常突出的,在風險方面更突出的就是飛行邊界。大家知道,這個飛機有一個飛行範圍,我們飛行技術專業角度講就是飛行包線,在一定的範圍之內飛行,這個飛機如果從軍用飛機來講,做為一個戰鬥機來講,從作戰的使用來説,希望它有非常大的飛行範圍,比方説它飛得很慢,飛得比汽車還慢。我在俄羅斯見到它們的飛行,的的確確看著它那個轉彎半徑非常小,我就問它的試飛員,我説這個轉彎半徑有多大。他説我是在繞著一個鉛筆在轉,就是這樣,那麼它的機動性就非常好,但新設計出來的飛機不可能飛得這麼好,所以説這個飛機不可能飛到?比方説我飛的最低速度飛到200公里,最高要飛到1400公里。飛機新出來以後,不會在兩邊去飛,只能在中間飛,在中間飛安全了以後,我再往兩邊的速度不斷地在逼近,把這個包線再擴,因此這個飛行試驗,它始終是在邊界飛行,每一次飛行都是在新的邊界往外飛。舉個例子,就像摸電一樣,大家都説電能把人電死,但並不是多大的電流,多大的電壓都能電死,那麼現在有科學儀器來測試,我説試飛相當於原來沒有,你要去摸,一摸沒事記一個數據,再摸有點麻記個數據就是這樣的,可能下一次摸你電著了,就是這麼一個風險,它始終在邊界飛行,這個是非常危險的。同時還有新技術、新領域的一些探索,一些風險。再一個就是飛行環境造成的一些風險,我們要試各種極端的一些環境,高溫、高寒、包括雨,有些會對飛行的安全帶來一些影響。
講到風險我給大家説一個笑話,也是一名試飛員告訴我的。當時他當飛行員的時候,他母親給他寫了封信,就是教育兒子到了部隊一定要好好工作,好好服役,這個是第一個要求。第二,你當了飛行員了,千萬不要逞能,一定要飛得低點兒,飛得慢一點,大家想飛低、飛慢實際上這個風險就在加大,在高空出了問題還有一定的高度去處置。這個風險,外界可能並不了解,但實際上試飛的風險是比較大。
這個照片,大家可以看到,能不能哪個同學猜到這是什麼飛機?這是我們試飛中發生的,咱們國家研製的“飛豹”飛機,在試飛的過程當中,我們都發現飛機振動很厲害,速度並不大,發現有折斷的,其他有振壞的,很奇怪,這個飛機的速度從設計的速度和最後驗證的速度,比出問題時候的速度要大得多,那什麼原因,它沒法飛了,就不好説了。當時駕駛這個飛機的試飛員是黃炳新,很多朋友都知道,中央軍委授予的三名試飛英雄之一。國家的功勳試飛員,現在是中國飛行試驗院的副院長,他是這個“飛豹”飛機的首席試飛員,在試這個飛機過程當中,就是在高空,我們當時編制的飛行任務單,從8000米到5000米高,3000米,這三個高度從高空往下試,實際上在8000米的時候試的時候飛機已經振動得非常厲害,可以説一般人是忍受不了的,但是這個黃英雄確實是非常了不起的。他只是説,我當時在通話的時候問他當時的情況,他説是振動比較厲害,接著下降到5000米來做試驗,5000米問他情況的時候,他就説要爆了,無法忍受,那這個詞無法忍受對每個人的感受肯定是不一樣的,每個人的忍耐程度,感受是不一樣的。然後我讓他馬上返航,從飛機落地的時候,我是拿著望遠鏡來看,我並不知道這件事情,他也沒報告,落地看的時候就突然發現飛機後面沒有方向舵。這個方向舵是比較大的一個部件,大概我看下面的寬度會有這麼大,好幾米長,那個軸就這麼粗,沒有了。然後就非常緊張了,趕緊我們一些同事開搶險車衝過去,這個飛機落到跑道,我們的跑道是六、七十米寬的跑道,飛機落下去以後,已經離跑道邊緣只有幾米,輪胎已經爆掉了,就是因為發生了一種叫做“嗡鳴”的一種振動,使得這個部件在幾秒鐘之內全部振掉了。他在回來的時候飛機操縱已經很難操縱了,少了一個重要的操縱面,那麼落地以後,當時有側風,飛機就往跑道邊偏,他非常沉著,通過剎車來調整,硬是把飛機調整停下來,停了以後剛才説離跑道只有幾米,衝出跑道可能會發生不堪設想的後果,這個輪胎已經全部爆掉了,整個跑道全是黑印。把飛機救下來了,他實際上已經19次在空中試驗遇到重大險情,可以説幾乎每一次他都可以放棄跳傘,但都把飛機救下來了。這是我們的試飛員,到後面我還要講,他一個人為國家挽回的損失十幾億。非常優秀的試飛員。
試飛還有一個高投入,這個高投入大家可能不太好想像。像從國外的統計表明,輕型飛機的試飛費用佔整個飛機研製費用的30%左右,這個是比較大的一份兒。飛機的探索性,就是飛行試驗的探索性,就是我剛才給大家講到的,我們在新機試飛中,比方説對飛機的飛行控制,顫振穩定裕度進行驗證,飛行載荷的擴展,這方面飛機的擴展都有探索性,它的探索性確實是非常強,有些探索性不一定涉及到風險,有些危險就非常大。在這方面要全面考慮各種條件,各種約束因素,循序漸進來進行分析。
這個試驗的週期長,也是飛行試驗的一個特點。有些同志太了解,這個飛機設計沒有花幾年,製造不長時間,你們怎麼飛那麼多年。大家可以看這張表,最後一行,我們那個“飛豹”飛機,交到了部隊服役之前,我們飛了八年,這八年基本是沒白天,沒晚上在飛行。為什麼會時間長,當然和技術有關係,技術水平不高,測試能力弱等,使這個飛行的時間會加長,同時它特有的一種客觀規律,使得飛行時間就會比較長。美國的F-16用了四年的時間,但大家看後面一行,它是投了9架試驗機,F-18,五年的時間,完成了試飛,投了8架,法國的“陣風”用了11年,投了五架。那麼我們這一塊兒,就是一般情況,咱們也是用四、五架飛機來投入,投一架飛機價值是非常高的。
再一個飛行試驗過程當中遇到的一些問題。比如説剛才的方向舵飛掉了,方向舵今天飛掉了,可不是明天你裝上就能飛,它得進行研究。有些故障幾天就排除了,有的故障半年甚至一年排除不了。這整個週期就拖下來了,我們在“飛豹”飛機的試飛過程當中,這八年的時間當中,平均十八分鐘我們遇到一次問題。所以在試飛當中遇到的問題越多,實際上對這個型號的研製越有利,暴露問題越充分。那麼我們試飛當中也有,可能同學會有這種想法,就是試飛是不是都合格,我們也有過飛機試驗完之後出現問題就改,最後改完以後還是達不到要求,那麼這怎麼辦呢?那這個型號就放棄了,從經濟上損失是非常非常大,但是沒有辦法,就放棄了,我們也遇到過這種情況。
試飛的重要性我簡單説一説,就是從航空技術高速的發展的今天來看,研製一種新型的飛機從設計到投入使用,有相當長的週期,往往都是十多年,有些甚至二十多年,從開始到最後穩定,非常非常複雜。每次重大的技術的突破和發展都是在試飛當中認識的,發現的,提高的,最後解決。歸納起來整個飛機研製一般可以分這麼幾塊兒,一個是飛機設計,設計完以後,試製,試製完以後,再試驗機,來投入飛行,飛行的鑒定,那麼飛行試驗當中,發現什麼問題,再試製,再去更改,再進行試,就是一直在循環,再試,一切都合格了,那麼它就可以交給用戶,交給民航使用,交給部隊使用。所以搞飛行試驗當中,為什麼説試飛鋪就通天路,最終能夠飛上藍天,遨遊藍天是要經過試飛這一關,等於説試飛是發給了通向藍天的許可證的這麼一項工作。試飛奠定了人類乘飛機升空的基礎,不管是撲翼機也好,還是萊特兄弟研製的飛機也好,它都是在試的過程當中得到前進的。試飛是人類飛得更高,更快,更遠,更安全的階梯。這個就是我們“飛豹”飛機,當時就是這一架飛機的方向舵在試飛中飛掉了。
我給大家説説試飛員和飛行員有什麼差別。試飛員和飛行員的區別是什麼呢?一般的飛行員駕駛的是經過試飛鑒定以後合格的飛機,而且在規定的使用包線範圍內進行飛行。而試飛員駕駛的是新研製,全新的飛機,每一次的試飛都可能充滿了各種風險,可以説他們是和平年代離死神最近的人,就是説跟死神打交道的人。到現在我們國內,就是我們搞飛行試驗,已經完成了幾萬次風險的試飛,這個風險的試飛,總的飛行不止是幾萬次,比方説我現在從每小時800公里擴到每小時900公里,我擴到900公里以後這是算風險,但是擴大到900公里以後呢,就是風險了,其他的飛機在中間飛就不是了。就是風險飛行,我們完成了幾萬次的飛行,也為此付出了沉重的代價,我們也犧牲過一些優秀的試飛員。這個試飛員他確確實實是我們非常敬佩他們,非常了不起。他知道這個事兒是有風險。試飛員的要求有良好的身體素質。思想素質,身體素質,高超的駕駛技術,和對理論水平也要求非常高,他要找問題,他對空中試飛的問題,他要能夠向科研人員來解釋清楚,專業的人員解釋,我們的飛行員,沒有這方面的要求,我也曾經遇到過一名抗美援朝參加過作戰的老飛行員,也是功臣,擊落過敵機的,但是過去那時候因為飛行員文化程度不高,他就跟我説,真的,我飛那麼長時間的飛機,我都不知道飛機為什麼能飛起來,為什麼能飛。他不是從理論上很理解這個事,而試飛員要從理論上解釋你遇到的現象,同時工程師技術人員,要求你怎麼做,他要理解,你為什麼這麼做,怎麼樣才能做好。那麼試飛員除了這些,還要有勇敢的獻身精神,明明知道風險我就是要上,我剛才説的試飛英雄黃炳新,從數據看來,他已經振得不行,已經擰斷了,那種情況他仍然要往前衝,可以説如果他當時的問題解決不了,一年解決不了,這個“飛豹”飛機就會向部隊晚交付一年,那對國防的損失非常大,所以做為試飛員是非常了不起。一名優秀的飛行員,經過嚴格系統的培訓以後,有可能成為一名合格的試飛員,而一名合格的試飛員,他一定一名是非常優秀的飛行員。
那麼我們很多人可能不一定能想象到試飛員的家屬承擔著可能常人難以想象的壓力,很多試飛員家屬不知道她丈夫是幹什麼的,就知道是飛行員,更不知道他每天飛什麼內容,當然他也不會去講,他怕給家人增加一些壓力,我們曾經犧牲過一名非常優秀的試飛員,就是在“飛豹”飛機試飛當中,這個飛機確實是非常好的一種的飛機,在試飛過程當中我們發生過一次事故,犧牲了兩名優秀的試飛員,其中一名優秀的試飛員,不但試飛員心理素質好,我覺得他家屬的心理素質恐怕超出了常人的想像。出事以後我們去她家裏頭,她確實非常痛苦。問她有什麼要求的時候,她説我對組織,我個人沒有任何要求。我惟一的要求是希望能夠儘快找出發生事故的原因,因為後面別人還要再飛。她説,我不希望別人再出這件事兒,再去犧牲。説了非常震撼的一句話,就是我嫁給他那一天,他就告訴我,你隨時做好當寡婦的準備。所以我覺得試飛員的心理素質,包括一些家屬的心理素質,的確是很好。我們天天和這些英雄們在一塊兒進行學習,可能感觸就慢慢地不像外人感觸那麼深了,中央軍委到現在為止只授過三名試飛員英雄,都在我們那裏。
那麼關於試飛來講,早期的試飛他主要的任務就是解釋飛機為什麼會飛,為什麼會遇到這種現象,來解釋空氣動力學現象,並借此來推動飛機的一些發展。
我再舉簡單幾個例子,音障,在一九四七年的十月份,美國的空軍一名試飛員耶格兒開始了超音速飛行。他當時駕駛著X-1的試驗機,在進行試飛,突破音障進行試飛。的確和我剛才説的我們遇到的那種情況有點像,但是性質不一樣,振動得非常厲害。一旦突破某個速度以後飛機振動消失了。他是首次駕駛飛機突破音障的,這是冒很大風險。因為當時不知道再往前是什麼結果,是不是會出現什麼問題,當時人們還沒認識到這方面。
另外就是尾旋,有時也叫螺旋。大家知道,當在一定的音障情況下,它可能的升力不足了,所以飛機的姿態發生了變化,所以飛機會往下掉,産生一些旋轉,螺旋。其實這種情況是非常風險的,我們在試飛當中也曾經遇到過,我們的飛機進行尾旋,我們也要專門試,進入以後怎麼改出來,來專門試這個東西,有一次這個飛機改出高度不夠,飛行員跳傘了,飛機墜毀。那麼我們飛了之後,怎麼改出,告訴部隊,遇到這種情況以後,怎麼樣避免進入失速,進入尾旋。如果一旦進入,萬一進入以後,你用什麼操縱方法能夠把它改除出。這個方法我們試過,你可以放心去用,我們要試這個東西。因此這個風險當然是非常大的。從上個世紀三十年代開始,我們開始研究尾旋的一些現象的本質是什麼。並且大家一直在探索,怎麼樣防止進去,進去以後如何有效地改出,來試這個東西。
還有現在的飛機,過去機械操縱,現在到電傳操縱的大量使用,使得這個飛行員和飛機的耦合這個情況比過去要多了。這個耦合起來有的時候要出大問題,特別在起飛著陸這個階段。比方説這個飛機在落地的時候,它突然低頭,恐怕人的本能是要拉桿,要抬,但是你拉桿並不是你拉多少,它就到這個位置。有的時候它也有一個延遲滯後,沒到位置,你繼續帶桿,這時候過了,你又往前推,就老是有點不合拍,幾下以後,飛機就掉下去了。咱們國內的試飛,包括飛機的試飛當中也遇到過。國外可以説電傳飛機基本上都摔過。這時候出現由於飛機的高度非常低,往往會發生災難性的後果,我們在試飛當中也曾經遇到過,飛機在著陸的時候,離地面一米多,飛機已經晃得厲害了,就是操縱失控。在這種情況下,飛行員把飛機救起來了,所以他就是和死神打交道,擦邊而過,的確是這樣。
顫振,這個專業性比較強,就是説飛機達到一定的速度情況下,它並不是説像汽車跑到一定的時候,跑不動了,它到了一定的速度情況下,就會發生一種非常奇特的振動,搞這個專業的都知道。比方説伸一個竿子,你敲一下,沒有外力它最後停下來。而飛機不是這樣的,達到一定的速度,它的氣動力、慣性力和這個彈性力耦合之後,你碰它一下子,它會發散,很快這個飛機解體。剛才我們講到的“飛豹”飛機,它的方向舵發生一種“嗡鳴”現象,是當時的一種顫振,如果是機翼或者是水平尾翼發生了,這飛機就可能毀壞了。這個顫振,的的確確在飛機早期研製當中是經常出現的。萊特兄弟1903年發明飛機以後,到1916年就是出現過第一次顫振,當時一個雙發發動機的轟炸機就發生過顫振,到後來包括人類第一次進行飛行顫振研究的時候,那架飛機也摔掉了,這往往是災難性的,它是要找到飛機最大能飛多大的速度,在做這項工作。
我剛才前面講到的就是整個從試飛方面的,談了一些大概試飛的怎麼回事。實際上試飛就是對一種新的飛機,交到試飛單位以後,對飛機進行一些改裝,什麼意思?就是説我要在飛機上裝大量的測試儀器設備,這些設備裝進去以後,包括信號的傳輸,進行分析處理,比方説我們現在搞的一些飛行測試,少的時候是測幾百個參數,多的時候,一架飛機測幾千個參數,實時單機遙測下來就幾千個參數,這個費用是非常地高。
我簡單地介紹一下我們國家的飛行試驗研究。我們國家是繼美國、俄羅斯、英國、法國、德國之後擁有專門綜合性飛行試驗研究機構的國家。在咱們國家全稱叫中國飛行試驗研究院。這個是我們的飛機航拍的,它主要是代表國家承擔對新型飛機,包括重大改進型飛機,航空發動機,各種機載設備武器系統進行國家級鑒定和試航審定。以及對一些航空技術進行預先研究的這麼一個總和機構。可以説通過飛行試驗,就可以了解我們國家航空工業發展的全貌,因為所有的上天飛機都要進行鑒定。
再一個我就簡單地説一下飛行試驗的模擬。因為很多情況就是你不能都到天上去試,有些在地面進行一些模擬。這是個飛行模擬的試驗,那麼這個飛機可以把不同飛機的控制力,比如説F-15,F-16,F-22最先進的飛機控制力裝上去以後,你的操縱飛行感覺就和飛機是一樣的,有訓練飛行員,有對飛行的品質進行評價。控制和開發等做了很多的工作,發動機的試驗技術,我們主要是把發動機裝在飛機上去試。這裡頭説一下就是一個風險,發動機在空中要檢查它的啟動特性,就是一旦發動機停車之後,我能不能有效的在高度速度情況下把它啟動起來,把它飛起來進行飛行,怎麼辦呢?要試,在空中試,人為地要把這些發動機關掉,到了規定的時間間隔以後,再把它啟動,看能不能啟動起來,那這個風險就很大了。就相當於人的心臟讓它停一分鐘,看你還能不能恢復起來。對於兩台發動機的,的的確確我們過去試機當中,確實經常地出現發動機停車。因此發動機的研製是非常不容易,經常出現停車,我們有一個試飛員,叫做“停車大王”,他一個人就這一種發動機,他就遇到十幾次空中停車。有的時候啟動起來,有的時候沒啟動起來,啟動了幾次,遇到啟動發動機不起來,那麼單發著陸,把飛機保住。這還不是最危險的,最危險的我們曾經有一名試飛員,兩次遇到空中停車,他當時試的是單發的飛機。他要關車,這是風險非常大的,在做這個科目之前,技術人員要詳細地計算分析,你在哪一個區域,什麼高度、什麼位置上,什麼速度情況之下,把發動機關掉。關掉以後,比方説過上一段時間,它會到什麼位置,再次啟動,如果啟動不成功,它按什麼軌跡,要保證它回來,要進行認真地計算分析。他兩次遇到飛機情況,就是沒啟動起來,其中有一次離機場有16公里遠,發動機停止旋轉,飛機硬是飄回來的,落到跑道上的。在地面上,大家要看的話,沒人會發現,就看飛機挺好,操縱很好,就是沒聲音。那麼我們的飛機,如果是試驗當中最有風險,有可能會出事的。如果它墜毀以後,它跟部隊和民航不太一樣,部隊民航的飛機是定型成熟的飛機,我再採購一架就行,僅僅是經濟上的損失,我們這兒大量的儀器設備,我想有的飛機一架飛機上裝的測試設備就是兩千多萬,大量的設備,然後這個試驗機墜毀以後,再等著研製新的試驗機,整個試飛週期全部加長。所以在試飛當中,有的時候摔飛機可能把這一代飛機摔掉,就沒有這種型號的飛機。所以試飛的時候,這些方面確實是非常危險。
我再簡要地介紹一下飛行試驗技術的未來發展,飛行試驗技術的發展,它始終要圍繞著飛機的研製來進行的。因為它最終要對研究,進行鑒定考核,那麼當前高新技術的一些發展。大家可能知道,第四代戰鬥機,國外有的,像第五代戰鬥機,它有非常突出的一些特點,發動機採用矢量推力的技術,超音速巡航,高機動性和高敏捷等等這些,這是一種下面發展的趨勢。另外下面的發展就是空中的作戰的一些主導力量。人就是越來越寶貴了,無人作戰飛機,無人駕駛飛機有,但是要能執行作戰任務,這個不容易,現在又有些太陽能的飛機,搞偵察的一些飛機,未來的空戰恐怕就是能看到飛機,可能看不到人。現在很多就是説天上有飛機,現在空戰已逐步看不到飛機了。因為探測距離幾十公里,上百公里,發現了以後,導彈發射完以後走了,原來最早的空戰是追到後頭打,看著打。當然有的時候,最早的時候是拿手槍打都有。現在再往後就不一樣了,技術越來越發達、越先進,那麼怎麼樣就是説沒有人駕駛,在空中又能像有人一樣的,要進行格鬥,要面對各種複雜情況,這是下一代要研究的。
另外空天飛機,這是超音速飛機。比方説十幾倍,這種飛行器,它非常突出特點,它不是靠火箭發射上去,它是像普通飛機一樣的正常地起飛、著陸,利用超音速發動機,使得飛機在更高的高度,來進行飛行。總的來説飛行試驗技術的未來發展,將會圍繞新一代軍用、民用飛機的突出特點,研究和發展高度綜合的先進試飛技術,來縮短研製的週期,降低成本和試飛的風險,推動航空技術的進步。如果一種飛機,能夠縮短一年的週期,早一年投入使用,對軍用飛機來講,對國防力量的提升是非常有益的,對民用飛機佔領市場,我們就能夠儘早地見到效益。
回首人類航空百年的發展歷程,飛行試驗可以説起到了不可替代的作用,它為人類成功地飛行做出了突出的貢獻。可以説試飛鋪就了通天大道,展望未來航空的發展,飛行試驗將會發揮越來越重要的作用。它就會幫助人類飛得更高,更快、更遠、更安全。(來源:cctv-10《百家講壇》欄目)
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