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上一页 试飞英雄追梦路:不惧危险 但不盲目冒险(图)(2) 查看下一页

2013年08月22日 13:00 来源:中国空军 参与互动(0)

  试飞,赋予飞机以生命

  人类没有翅膀,需要借助智慧的力量飞行。

  飞机首先在头脑中产生,上百个团队分头设计,再经过总体协调,一个飞行梦想通过描绘而变得清晰。全三维数字模型在设计、制造和检验过程传递,精密数控加工、钣金精准成形、电子束焊接、结构件整体加工、柔性装配……上百万个零部件制造出来,集合在一起,完成梦想的拼装。

  这时的飞机在严格意义上还是不能飞的,它依然在人们的视野之外。

  在人们视野之内的,是飞行器留下的这些印象:一架歼-10以200多公里的时速缓缓通场,让人不禁屏住呼吸。一架直-10时而悬停、时而倒飞,像在一条巨大的滑索上摆动,让人怀疑在它与大地之间是不是有一条无形的铁臂在支撑。航母歼击机放飞的姿式让人们竞相模仿,甲板上分毫不差的完美起降让人叹为观止。上百万个零部件是怎样飞起来的?如果说飞机是有生命的,那么是谁赋予了飞机以生命?

  这样的飞行器是经过各种试验的产物,试飞员的飞行经验融入到这架飞机,他们与设计人员共同探索,经过多次修改,让一架不能飞的飞机变成一架能飞的飞机,把一架能飞的飞机变成一架完美的飞机。其中的过程就是试飞,完善,再试飞,再完善——千万次探索和千万个细节。

  飞行器是有灵性的,这并不是一句诗意的表达。飞行器在大气层中飞行,必须精确、可靠、稳定、具有良好的响应使之能与驾驭者的意志合拍。灵性体现为良好的操纵性,这种灵性并不是按照规范组装起来就自然具有的,它来自试飞员经验的赋予。

  如果形象一点说,飞机的这种品质是试飞员在“蛋壳”里孵出来的,一个外形如大蛋壳的品模台,基座是6根由液压传动的柱子,在电脑控制下伸缩和摆动,用于模拟飞行状态的改变。飞控系统开发就是在这里进行的,这里呈现出飞机品质的孵化过程。王文江是“枭龙”战机01架的试飞员,他演示了新型战机的控制律是如何开发出来的。

  通过悬在半空的梯子,进入品模台。梯子收起舱门关闭后,这里变成一个造梦空间。飞行状态和数据变化,投射在穹隆形的内壁上。“我想到哪儿,飞机就应该在哪儿,不应该在那儿晃。一晃就说明飞机阻尼或者频率没有调好。”试飞员把操纵感受和数据反馈给设计人员,然后不断修正、优化。拿“枭龙”来说,当时飞机做了6轮完整的飞控试验,每一轮下来都要十多天。在升级了两三次以后,飞机的响应非常好,飞行员想让飞机达到什么状态,飞机就能达到什么状态。“当然不是越灵敏越好,如果响应超过预期,就要适量限制。”王文江介绍说。

  初始响应,跟随性、预见性……飞机响应人的控制,为实现人机一体预设了前提。如果说以前只能去适应,而现在试飞员可以改变飞机。当前,新型战机的开发都是由飞行人员和设计人员一起完成的。试飞员参与研发和设计,把感觉通过数据置入飞机,这样才有我们看到的飞行器灵动的飞行。“枭龙”的设计总师杨伟这样评价试飞员:“他们在技术上是精英中的精英,一般来说,我们按规范设计出来的飞机是不可飞的,30%的东西要通过他们在地面模拟。”

  这样的改变是从三代机开始的。二代机为“硬”飞机,无电脑控制、可变性小,改变难度大。三代机为“软”飞机,飞控系统、火控系统、航电等通过软件的编程来进行改进。飞机从“硬”飞机变为“软”飞机后,三代机的核心部分也转变为软件部分,硬件只是占其中很小一部分。也就是说,三代机只靠硬件是飞不起来的,必须依靠软件的支撑才能飞上蓝天。苗文中总工介绍说:“歼-10飞机飞行时一般要配备20多台计算机进行控制,现在随着飞机性能的强大,要配备的计算机会越来越多。二代机在设计、制造阶段和飞行员没有太多联系,只有在飞行阶段飞行员进行试飞即可。但三代机却不同,三代机从最初的设计阶段,到制造阶段直至最后的试飞阶段,试飞员的作用都不容忽视,试飞员是全程参与的。”

  面对一架新型飞机,没有任何参考,只有靠大脑去想,就像一场“头脑风暴”,需要学习各种资料,去开发构思新的思想理念、系统功能。在这些方面,试飞员和设计人员一样,同样是以这样一种理念去学习掌握新装备。设计师杨朝旭是飞控系统的专家,他这样描述试飞:“试飞本身是设计工作的延续。试飞的每一个过程,试飞员的每一次评价,都会推动设计的优化。”只有设计师的理念和飞行员的经验有效组合才能制造出一架完美的飞机,这意味着试飞进入了科技深处。是科技、艺术、灵感、经验融为一体,让一架手中的飞机最终变成心中的飞机,让图景成为现实。

  一架飞机源于一个构想,在试飞员跨入座舱的一刻,开启的是一个从梦想到现实的征程。

  是无限风光的险峰,也是冰山一角

  首飞是一架飞机的诞生礼,首飞也是航空工业的里程碑。

  任何一架翱翔于蓝天的飞行器,都经过了这个破茧化蝶的过程。一架新型飞机的问世,无论有多少不确定因素存在,都必须由试飞员驾机上天,他们是一飞冲天的实现者。只有飞起来才能叫飞机。一架新的飞行器横空出世,意味着它从大地到天空的蜕变。

  歼-10是中国自主研发的明星战机,因为歼-10,雷强也成为一个家喻户晓的名字。人们记住了这样的历史时刻,1998年3月23日,雷强身穿橘红色飞行服跨进座舱,飞机呼啸着直刺蓝天。20分钟内,雷强做完各种试验动作,一个灵巧的下滑,飞机稳稳地落在了跑道上。一次划时代的首飞,圆满地画上了句号。

  “这种飞机在空中更好飞!”人们也记住了雷强的这句话。首飞之前他们经历了无数次地面的模拟飞行,飞控系统在设计研制阶段,分析了上万种故障模式,数千种故障效应,在地面做了大量的故障效应闭环试验。这是为它在蓝天的精彩积累的每一步,艰辛而坚实。难以置信的是,为了研发出一种用着更为顺手的驾驶杆,他们在一开始用橡皮泥一点点捏出了一个模型,最终让手不离杆就能完成绝大部分操作。

  有时,历史只有站得远一些才能看得更清楚。在十多年后,那天的意义仍然没有随时间的流逝而远去。歼-10是世界上为数不多采用静不安定状态进行首飞的飞机。之前,世界上大多数静不安定飞机的首飞,都是先配成一架静安定飞机才进行试飞的。航空工业专家解释说:“一个球放在碗里,怎么滚动都能稳定地停在中间,这叫静安定。一个球放在球上,理论上这个点存在,可怎么都放不住。这叫静不安定。”歼-10没有进行相应配置,直接以静不安定状态进行首飞,创造了奇迹。

  国外新机研制时采用新品率通常只有30%,作为跨代飞机,歼-10承载着60%以上的高新技术。新品率越高,风险性越大。中国试飞员在二代机的基础上直接首飞三代机,这在世界上是跨度最大的。

  单有生机组驾驶某新型轰炸机的全状态首飞成功同样在业内轰动一时。这型飞机的结构70%是重新设计,系统改进达到90%,驾驶体制也由5人减少为3人,这些脱胎换骨式的革新使首飞更加风险莫测,但为了使科研人员对该机真实能力做出准确的判断,试飞员单有生等经过充分论证,决定大胆一试,满挂首飞。型号总师何胜强感动地说:“他们就是赋予飞机灵魂的人。”

  首飞对试飞员来说,压力是很大的。王文江谈起首飞的体会时说:“有些东西,你不去琢磨,你感觉没啥太大问题;有些东西,你越接近首飞了,你越琢磨越觉得有好多东西还是不妥。这种感觉在首飞之前非常明显。离首飞还远的时候,觉得没啥问题;越往后头,越感觉不妥;越往深了想,越感觉不太把握。首飞前会有这种焦虑、紧迫感和危机感。”

  如果说这种感觉是主观的,那么引发这种感觉的根源却是客观存在的。如果把飞机早期的设计工作看作是一个个的点,那么点和点之间的规律人们一般认为是线性的,但是,实际上有可能不是线性的。点和点之间存在微观的未知区域,就是风险的依存之所。即使每一个点设计验证是好的,组合在一起也不一定是好的。地面试验不可能穷尽所有风险,需要试飞员去空中验证。空中试验是地面试验结果的验证,同时也是地面试验和设计工作的延续。

  空军试飞员执行的是国家使命,他们的身上承载着中华民族的强国梦、强军梦和航空梦,今天,当我们沉静心思,认真梳理一下中国的试飞史,国产装备试飞,机种机型、试飞员的名字、课目和时间等元素时,可以深切地感受到,这些一个个的小点组成了一条长长的星河,这条星河以其灿烂的光芒见证了中国航空事业和空中力量建设发展的伟大历程。

  早年航空工业刚刚起步时,传出这样一段佳话:中国人能自己制造飞机了,但谁来试飞?刘亚楼司令员说:“国内制造出来的飞机,空军敢飞。”从那时起,一代代空军优秀的飞行员进入试飞团队,为中国航空工业的发展贡献了自己的才智和力量。虽然下面的并非全部,然而从这些载入史册的记录中,人们感受到一支英雄团队的源头、节点和光辉历程。

  1954年,教练机首飞。

  1956年,歼击机首飞。

  1957年,运输机首飞。

  1958年,直升机首飞。

  1965年,强击机首飞。

  1966年,轰炸机首飞。

  1988年12月14日,试飞英雄黄炳新驾驶我国自行研制生产的“飞豹”成功首飞。

  飞机每一次的改进改型,都相当于新机试飞,仅仅一代歼-7改进、改型就有33个型号,如果没有试飞员试飞鉴定,这是不可想象的。而歼-10是我国首次研制的数字电传式飞机,标志着我国试飞技术实现了由第二代向第三代的全面跨越,达到了国际先进水平。我国从此拥有了自己研制生产的、具有完全知识产权的第三代战机。

【编辑:张海桐】

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