戰(zhàn)機(jī)試飛路漫漫

唐浚 何丹譚

國(guó)際航空界流傳著這樣一句話：“發(fā)明一架飛機(jī)算不了什么，制造一架飛機(jī)也沒(méi)什么了不起，而試驗(yàn)它才無(wú)比艱難?！?/p>

一般來(lái)講，一架戰(zhàn)機(jī)的誕生必須經(jīng)過(guò)論證、設(shè)計(jì)、試制和試飛4個(gè)階段，而試飛在所有環(huán)節(jié)中周期最長(zhǎng)、要求最多、風(fēng)險(xiǎn)最大。俄軍蘇-57戰(zhàn)機(jī)2010年首飛，之后經(jīng)過(guò)9年的漫長(zhǎng)試飛，攻克了發(fā)動(dòng)機(jī)故障、飛行控制系統(tǒng)失靈、失速尾旋等諸多問(wèn)題，才進(jìn)入量產(chǎn)環(huán)節(jié)。所以說(shuō)，戰(zhàn)機(jī)試飛是一個(gè)漫長(zhǎng)又復(fù)雜的過(guò)程，需要設(shè)計(jì)師、試飛員和機(jī)務(wù)人員等全員參與。

那么，戰(zhàn)機(jī)為什么要進(jìn)行多輪試飛？試飛要經(jīng)歷哪些方面測(cè)試？首飛要注意什么？本文為您答疑解惑。

從戰(zhàn)機(jī)誕生之日起，試飛就一直伴隨著戰(zhàn)機(jī)成長(zhǎng)。

試飛，顧名思義，就是在真實(shí)條件下進(jìn)行科學(xué)研究和產(chǎn)品試驗(yàn)的過(guò)程。試驗(yàn)對(duì)象是各種各樣的飛行器，比如戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、直升機(jī)以及專用試驗(yàn)研究機(jī)等。

廣袤天空，浩瀚無(wú)際，但戰(zhàn)機(jī)不是脫韁野馬，有著嚴(yán)格的飛行限制，這就是飛行包線。

越過(guò)飛行包線，戰(zhàn)機(jī)可能會(huì)發(fā)生操作失控、發(fā)動(dòng)機(jī)停車、結(jié)構(gòu)損壞等故障問(wèn)題。試飛目的就是要驗(yàn)證和確定各類飛行包線，給戰(zhàn)機(jī)畫上一道道“紅線”。

試飛員和試飛工程師，是“紅線”邊緣的探索者和實(shí)踐者。在試飛過(guò)程中，試飛員要接近甚至突破這條“紅線”。

新型機(jī)試飛前，沒(méi)有任何飛行測(cè)試數(shù)據(jù)，幾乎是一張白紙。試飛就是摸清新型機(jī)的極限在哪里，為新型機(jī)填上各項(xiàng)性能參數(shù)。飛行速度有多小，戰(zhàn)機(jī)會(huì)因升力不足而無(wú)法操縱；飛行速度有多大，戰(zhàn)機(jī)結(jié)構(gòu)可能發(fā)生不可逆的損壞。

為檢驗(yàn)裝備的動(dòng)力性、可操作性、安全性等設(shè)計(jì)方案是否合理，新型機(jī)一般要經(jīng)過(guò)成百上千次的試飛才能定型。一旦定型后，才會(huì)批量生產(chǎn)，列裝部隊(duì)。

早期戰(zhàn)機(jī)，試飛過(guò)程比較簡(jiǎn)單，常常由設(shè)計(jì)師、試飛員、試飛工程師組成，整個(gè)試飛過(guò)程完全是“跟著感覺走”，試飛結(jié)果很不托底。那時(shí)候，一款新型機(jī)只需進(jìn)行10多輪試飛就可以定型投產(chǎn)。

現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括數(shù)十個(gè)子系統(tǒng)、上萬(wàn)個(gè)零部件，俄軍蘇-27戰(zhàn)機(jī)武器懸掛架為6個(gè)，蘇-35戰(zhàn)機(jī)武器懸掛架則增加到12個(gè)；美軍F-22戰(zhàn)機(jī)的軟件程序源代碼為400萬(wàn)行，而F-35的軟件程序源代碼則達(dá)到1900萬(wàn)行。

要想把這樣復(fù)雜又龐大的系統(tǒng)和零部件整合在一起，還要保證安全可靠，試飛的要求、難度遠(yuǎn)超以往。現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的試飛流程，通常是先由試飛工程師確定試飛鑒定方案，經(jīng)過(guò)相關(guān)航空機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)后，試飛工程師再根據(jù)鑒定方案形成飛行試驗(yàn)大綱，并將試飛任務(wù)分配給課題組分頭實(shí)施。

按照飛行試驗(yàn)大綱要求，課題組工程師進(jìn)一步細(xì)化，形成每一架次需要試飛哪些課目、獲取哪些參數(shù)的具體任務(wù)單。最后，所有課目都要由試飛員根據(jù)任務(wù)單進(jìn)行逐一試飛。

首架驗(yàn)證機(jī)生產(chǎn)出來(lái)，不能馬上試飛，先要在地面進(jìn)行在環(huán)試驗(yàn)，就是給驗(yàn)證機(jī)打上液壓、通上電，飛行員駕駛戰(zhàn)機(jī)模擬飛行狀態(tài)，通過(guò)這種方式來(lái)檢驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)的各項(xiàng)功能指標(biāo)。

在環(huán)試驗(yàn)完成后，戰(zhàn)機(jī)即將迎來(lái)第一次飛行，也就是我們熟知的“首飛”，這其實(shí)只是戰(zhàn)機(jī)的“入學(xué)考試”。

戰(zhàn)機(jī)首飛，即指驗(yàn)證機(jī)首次離地飛行。但首飛之前還需要進(jìn)行試飛準(zhǔn)備和地面滑行兩項(xiàng)工作。

試飛準(zhǔn)備包括測(cè)試改裝、地面試驗(yàn)和試飛隊(duì)伍培訓(xùn)等多個(gè)內(nèi)容；地面滑行則分為低速、中速和高速滑行。對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)而言，一般低速滑行速度為30—80公里/小時(shí)，中速滑行速度為100—180公里/小時(shí)，高速滑行速度為200—240公里/小時(shí)。

低速滑行主要檢查戰(zhàn)機(jī)滑行運(yùn)動(dòng)特性，包括轉(zhuǎn)彎能力、精確保持直線滑行能力和曲線滑行修正能力；中速滑行主要檢查戰(zhàn)機(jī)在滑行振動(dòng)條件下，結(jié)構(gòu)牢固性和各系統(tǒng)工作狀態(tài)；而高速滑行風(fēng)險(xiǎn)程度最高，也可能會(huì)直接實(shí)現(xiàn)首飛。戰(zhàn)機(jī)在高速滑行過(guò)程中，可能會(huì)提前離地，此時(shí)如果通過(guò)收油門和剎車中斷滑行，可能會(huì)因?yàn)榕艿篱L(zhǎng)度不夠造成飛行事故。這種情況下，將戰(zhàn)機(jī)加速升空要比強(qiáng)行地面減速剎車更為安全可靠。

1974年，美國(guó)YF-16戰(zhàn)機(jī)在高速滑行時(shí)突發(fā)故障，試飛員急中生智加速起飛，戰(zhàn)機(jī)離地飛行，意外地實(shí)現(xiàn)了首飛。

在高速滑行試驗(yàn)后，戰(zhàn)機(jī)就可以進(jìn)行首飛。戰(zhàn)機(jī)首飛通常會(huì)選擇一個(gè)能見度高的天氣——沒(méi)有低云和側(cè)風(fēng)。首飛前，會(huì)盡可能減輕戰(zhàn)機(jī)起飛重量，以最大限度減小起飛離地速度、縮短起飛滑跑距離，從而改善駕駛條件。

當(dāng)戰(zhàn)機(jī)完成一個(gè)架次飛行并成功降落后，戰(zhàn)機(jī)最基本的系統(tǒng)功能就得到初步考核，標(biāo)志著該機(jī)型完成首飛。

關(guān)于首飛還有兩個(gè)不為人知的小細(xì)節(jié)：一是首飛時(shí)，戰(zhàn)機(jī)飛行時(shí)間比較短，飛行過(guò)程中不會(huì)收起落架；二是通常會(huì)安排戰(zhàn)機(jī)伴飛跟飛觀測(cè)，在空中對(duì)戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)、記錄飛行數(shù)據(jù)、拍攝照片和視頻，保證戰(zhàn)機(jī)在首飛過(guò)程中的安全。

首飛后，戰(zhàn)機(jī)還要進(jìn)行調(diào)整試飛和定型試飛兩個(gè)環(huán)節(jié)，才能正式列裝部隊(duì)。

調(diào)整試飛，就是發(fā)現(xiàn)并改善戰(zhàn)機(jī)各種設(shè)計(jì)和試制問(wèn)題，相當(dāng)于“摸底考試”。

一般來(lái)說(shuō)，戰(zhàn)機(jī)試制過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)失誤和遺漏。比如，一個(gè)合格的產(chǎn)品裝在新型機(jī)上使用，不一定會(huì)正常工作；機(jī)務(wù)人員對(duì)新型機(jī)認(rèn)識(shí)不夠充分，偶爾會(huì)出現(xiàn)操作失誤。這些不確定因素，會(huì)造成試飛前計(jì)算的數(shù)據(jù)與實(shí)際飛行數(shù)據(jù)存在差異。調(diào)整試飛可以集中解決戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)和制造問(wèn)題，使戰(zhàn)機(jī)保持在相對(duì)穩(wěn)定的試飛狀態(tài)。

調(diào)整試飛后，戰(zhàn)機(jī)將進(jìn)入定型試飛，這是戰(zhàn)機(jī)的“畢業(yè)考試”。這個(gè)階段，將對(duì)定型戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行全面體檢，鑒定戰(zhàn)機(jī)是否達(dá)到技術(shù)指標(biāo)和使用要求。

定型試飛是在國(guó)家飛行試驗(yàn)研究基地進(jìn)行，通常會(huì)制造多架驗(yàn)證機(jī)，以加快試飛工作進(jìn)度。例如，美國(guó)國(guó)家航空航天局阿姆斯特朗飛行研究中心、俄羅斯茹科夫斯基空軍基地、英國(guó)吉內(nèi)蒂克集團(tuán)等，都是世界著名的試飛機(jī)構(gòu)。

在戰(zhàn)機(jī)試飛過(guò)程中，定型試飛風(fēng)險(xiǎn)最大、耗時(shí)最長(zhǎng)、課目最多。特別是對(duì)新研制的戰(zhàn)機(jī)來(lái)講，這一階段，從基本飛行性能到邊緣課目，從航電系統(tǒng)到機(jī)載武器都要進(jìn)行全面測(cè)試。

完成定型試飛后，戰(zhàn)機(jī)才會(huì)正式列裝部隊(duì)。

試飛鋪就通天路。試飛貫穿于戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、鑒定和使用的全過(guò)程，是各種航空新技術(shù)研究的重要手段。例如，高超音速、前掠翼、變后掠翼、垂直起降等重大技術(shù)，“眼鏡蛇”“赫伯斯特”“落葉飄”等機(jī)動(dòng)動(dòng)作，無(wú)一不是通過(guò)飛行試驗(yàn)研究所取得的。

可以預(yù)見，隨著新技術(shù)快速發(fā)展，試飛內(nèi)容將變得更加豐富、更加科學(xué)、更加高效。

（摘自2021年12月10日《解放軍報(bào)》。作者均為該報(bào)記者）