危險的最小離地速度試飛

黃建國

春光明媚，晴空萬里。發動機的陣陣轟鳴聲從跑道一端由遠及近，一會兒，飛機開始滑跑、加速、上仰，騰空而起飛向藍天。然而，在升空前的一剎那，有紅色火球從機尾與地面的交接縫中沖出，迸射出美麗的火花！怎么，難道飛機著火了嗎？

原來這架飛機是在進行一次驚險的高難度試飛，試飛的科目叫“飛機最小離地速度（Vmu）試飛”。何謂飛機的最小離地速度？離地速度為兩個主起落架機輪離地時飛機在水平方向的速度（即空速），其大小與地面滑行速度有關，還與飛機起飛時的姿態，即向上仰的迎角相關。當迎角大到飛機機尾觸地（αmax）時，飛機的離地速度最小。它就是這次試飛中需要測出的一個重要值，即Vmu。

保證起飛安全的定海神針

為防止觸地時損傷機體，試飛前，在機尾下部相應部位需裝上一塊能與機尾貼合并擦出痕跡的金屬板，此板又稱為尾撬。試飛中，高速滑行的尾撬外表與地面接觸摩擦，便會產生前面所說的火球。

當然，尾撬觸地式的起飛只會在試飛中出現，正常情況下，飛機起飛時迎角都小于αmax，故實際離地速度都大于Vmu。凡是同一型號的飛機，只要按稍大于Vmu的離地速度起飛，就能確保飛機安全離地并繼續爬升。正因如此，Vmu可以說是保證飛機起飛安全的定海神針。

千萬別以為Vmu就是測個最小速度那么簡單，因為Vmu是飛機的一種氣動特性參數，還是一個多元函數，即它與飛機的幾何結構、襟/縫翼起飛位置、重心位置、地面效應、發動機推力等都有關，也就是說Vmu可以有多個值。這些都需要在試飛中去探索和攻克。

飛機在起飛和降落階段發生的事故歷來是世界民航飛行中最高的，因在極短的時間內和多變、甚至惡劣環境下，飛機需完成復雜的動作以適應升力與重量的瞬息變化，這確實對飛機和飛行員都是一種巨大的挑戰。即便是Vmu已知情況下，若采用的實際離地速度達不到Vmu，也會導致飛機不能起飛而中止飛行，或即便起飛，向上爬升時因穩定性差而常常險象環生;若實際離地速度大Vmu很多，又會因滑行距離過長造成沖出跑道的危險。因而精確控制實際離地速度在稍大于Vmu的范圍內非常重要。

而對于測試新飛機的Vmu試飛來說，由于Vmu涉及的變量多，又通常處在多種變量的疊加狀況下，難度和風險自然更大。例如，由于飛機重量總是在變、不可能完全一樣，但為了保障同一個推重比（T/W：推力與重力之比）下的Vmu測試，不僅需增加3～5個測試點，而且還要及時精確調整發動機推力。

采用單發測試時，小推重比的測試點因推力調整小，會加大試飛的難度與風險;此外，飛行員應具備在不同推力下正確控制飛機抬頭的技巧，熟悉保持機尾平滑觸地，掌握以正確的俯仰姿態（迎角）升空和精準移動桿位移的能力，否則就會錯失良機，甚至前功盡棄。

復雜的試飛操作

面對如此高風險試飛，參與試飛的機組人員應經過嚴格挑選，實力強勁。要有久經考驗的正副機長，2名觀察員和2名試飛工程師參與。機長負責控制飛機俯仰姿態及飛行外，還要密切注視屏幕上空速（飛行速度）數據，到時果斷拉桿抬前輪，更需要一旦機體出故障時作出快速處置的魄力。

副駕則既要掌控好飛機偏航、滾轉及試飛過程中的安全，還要緊盯機尾觸地時跑道所處的位置，并保持抬前輪時飛機對準跑道中線，更要精確調控好發動機推力。

觀察員負責初始推力調整，然后密切觀察運行中需要調整發動機推力的精確數據并告訴給副機長;試飛工程師則負責監控、記錄飛機尾部觸地時上仰姿態、尾撬離地高度及離地后的爬升高度、速度等。

經過了一番緊張的各司其職和相互協作的試飛后，還需要從獲得的豐富而真實的數據中整理、分析，得出有價值的Vmu、VR以及機尾觸地時起飛最大迎角、抬前輪時駕駛桿位移量等。當然，由于受推重比、重心前極限位置、襟/縫翼起飛形態及多個測試點的測試等影響，飛1～2次不一定就能有滿意的測試結果，往往要進行3～5次才能完美。

為了化解試飛中的高風險，試飛機組成員需要事先在飛行模擬器上或功能模擬器上花幾個月進行演練。比如，為了找到最好的前重心位置，需要多次選擇不同的配重，只有當重心位置確定好后，才能保證不同推重比下的尾撬觸地時間足夠長，否則，試飛的風險就會很大。飛行員還必須在模擬器上反復訓練，掌握起飛最重要的抬頭操作技巧，使飛機觸尾位置與時間恰到好處。

當然，飛行員與機組人員嫻熟過硬的技術和最佳的心態至關重要，成功就在于他們把握飛機從滑跑、加速、離地到騰空起飛那一美妙的時刻。