從儀表座艙到綜合顯示
1997年的9月，當(dāng)我得知自己將要首飛配備綜合航空電子系統(tǒng)和平顯的戰(zhàn)機(jī)時(shí)，心中甚至有一絲的恐懼，因?yàn)樵诖酥拔覍?duì)平顯幾乎沒(méi)有任何感性認(rèn)識(shí)，僅有2個(gè)多月的理論培訓(xùn)，沒(méi)有教官指導(dǎo)，沒(méi)有模擬訓(xùn)練，我只有800小時(shí)儀表飛行經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有進(jìn)行過(guò)一項(xiàng)新機(jī)試飛任務(wù)，而我將要面對(duì)的是一架全新的飛機(jī)和一個(gè)全新的座艙。9月9日，經(jīng)過(guò)6天高強(qiáng)度的地面準(zhǔn)備，我已經(jīng)將自己編寫的長(zhǎng)達(dá)7頁(yè)的飛行程序背得滾瓜爛熟，懷著一絲驕傲和陌生的感覺(jué)，我登上了那架外表矯健的戰(zhàn)鷹，巨大的轟鳴強(qiáng)大的推力是我對(duì)新機(jī)的第一感覺(jué)，可當(dāng)戰(zhàn)鷹離開(kāi)地面，真正讓我記憶猶新的是平顯飛行的美好感覺(jué)。
徐勇凌1995年加入殲八系列飛機(jī)試飛團(tuán)隊(duì)，1997年成為首席試飛員，成為中國(guó)綜合航電和PD雷達(dá)試飛第一人，在國(guó)產(chǎn)第一代PD雷達(dá)的試飛中，做出了突出貢獻(xiàn)
不知道是誰(shuí)第一個(gè)發(fā)明了平顯，或許是一個(gè)飛行員在攻擊目標(biāo)時(shí)突發(fā)奇想，覺(jué)得要是能夠同時(shí)看見(jiàn)目標(biāo)和飛行數(shù)據(jù)就好了，不管怎么樣平顯的發(fā)明徹底改變了飛行本身。需求和靈感或許是人類發(fā)明的最大動(dòng)力，在飛機(jī)發(fā)明初期飛行員能夠參照飛機(jī)姿態(tài)的只有外界景物，為了突破天氣對(duì)飛行的局限，人們發(fā)明了飛行儀表，通過(guò)儀表飛行員了解了大量有用的飛行信息，但儀表座艙的最大局限在于，飛行員不能同時(shí)獲得各種信息，飛行中飛行員不得不迅速地轉(zhuǎn)移視線，以獲得盡可能多的信息。儀表飛行的局限性在某些情況下甚至是致命的，由于儀表提供的信息在數(shù)量和準(zhǔn)確性上的不足，飛行員可能對(duì)狀態(tài)作出錯(cuò)誤的判斷，也就是我們常說(shuō)的錯(cuò)覺(jué)，而錯(cuò)覺(jué)將直接導(dǎo)致錯(cuò)誤操縱，甚至釀成事故。
現(xiàn)在一個(gè)游戲玩家也可以在計(jì)算機(jī)上愉快地體驗(yàn)?zāi)M飛行的樂(lè)趣了，可是對(duì)平顯優(yōu)勢(shì)真正了解的人并不多。其實(shí)平顯不僅僅解決了攻擊飛行時(shí)為飛行員提供飛行信息的問(wèn)題，更重要的是平顯實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)顯示界面同時(shí)顯示大量信息，飛行員在飛行中不用轉(zhuǎn)移視線，就可以同時(shí)獲得姿態(tài)、高度、速度以及目標(biāo)、武器狀態(tài)等信息，信息的數(shù)量和準(zhǔn)確性大大提高。
殲-8II的座艙
說(shuō)到儀表飛行和平顯飛行的區(qū)別和特點(diǎn)，還有一些有意思的故事，在設(shè)計(jì)我國(guó)第一代航電飛機(jī)時(shí)，由于受傳統(tǒng)儀表座艙設(shè)計(jì)的局限，在與外方談判時(shí)，我方專家強(qiáng)烈要求將平顯顯示的平飛姿態(tài)定義為+4度，因?yàn)樵诎吹仄絻x保持飛行時(shí)，平飛姿態(tài)為+4度左右，外方專家對(duì)這一要求大惑不解，可是用戶的需求就是設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，因此我國(guó)的第一代航電飛機(jī)的平顯就這樣帶上了“中國(guó)特色”，當(dāng)然這一問(wèn)題在以后的飛機(jī)設(shè)計(jì)中得到了改進(jìn)。
儀表飛行習(xí)慣的影響還表現(xiàn)在飛行中，許多第一次接觸平顯飛機(jī)的飛行員覺(jué)得平顯字符對(duì)觀察外界有影響，他們寧愿關(guān)掉平顯仍舊按照儀表保持飛機(jī)狀態(tài);有些飛行員還是習(xí)慣地按照刻度而不是按照矢量符號(hào)保持飛機(jī)姿態(tài)，飛行中過(guò)多地觀察坡度指示，從而忽略了其他數(shù)據(jù)，在云中飛行時(shí)反映容易錯(cuò)覺(jué)和丟失狀態(tài)。
其實(shí)，當(dāng)我有了5個(gè)小時(shí)平顯飛行經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候，我已經(jīng)意識(shí)到平顯將徹底改變飛行員的飛行習(xí)慣，我按照平顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)合理地觀察數(shù)據(jù)，飛行的效率大大提高?，F(xiàn)在，我的平顯飛行時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了800小時(shí)，我體會(huì)使用平顯飛行時(shí)，單座飛機(jī)人機(jī)功效會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的雙座飛機(jī)，在雷達(dá)搜索和目標(biāo)攻擊中，飛行員可以輕易地實(shí)現(xiàn)兩者兼顧，很好地保持飛機(jī)狀態(tài)，這是儀表飛行難以做到的。
從儀表座艙到綜合顯示，飛行員必須改變自身的飛行習(xí)慣，如果說(shuō)儀表飛行中飛行員的訣竅在于合理分配注意力的話，那么平顯飛行的關(guān)鍵是始終保持視線在主視場(chǎng)，如果說(shuō)儀表飛行飛行員關(guān)注的是飛機(jī)的姿態(tài)、高度、速度、航向的話，那么平顯飛行時(shí)飛行員關(guān)注的是飛機(jī)的態(tài)勢(shì)、運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)和各系統(tǒng)工作狀況。飛行員所關(guān)注不再是下降率是5米/秒還是4米/秒，而是飛機(jī)是否處于最合理的態(tài)勢(shì)、飛機(jī)的狀態(tài)是否穩(wěn)定、飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是否自己所期望，也就是說(shuō)飛行員的任務(wù)從數(shù)據(jù)保持轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)控制，其準(zhǔn)確性和敏捷性大大提高。
身著高空殲擊機(jī)抗荷服的徐勇凌
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從數(shù)據(jù)保持到狀態(tài)控制
何為“狀態(tài)控制”?
所謂“狀態(tài)控制”包括三個(gè)層面：對(duì)當(dāng)前飛行狀態(tài)的認(rèn)知，對(duì)未來(lái)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的預(yù)判，以及對(duì)期望達(dá)到狀態(tài)的驅(qū)使。其實(shí)，“狀態(tài)控制”并非什么高深的理論，只是我多年飛行實(shí)踐的心得。對(duì)于非飛行專業(yè)的人來(lái)說(shuō)，這個(gè)話題過(guò)于專業(yè)，而從飛行員的角度看這個(gè)問(wèn)題又似乎過(guò)于簡(jiǎn)單。
真正使我開(kāi)始思考這個(gè)問(wèn)題是在十幾年前。從航校學(xué)飛行的第一天起，數(shù)據(jù)保持就是教員提醒最多的一個(gè)問(wèn)題，儀表飛行中數(shù)據(jù)更成為評(píng)判飛行成績(jī)最重要的標(biāo)準(zhǔn)。高度、速度、升降率、航向，3分、4分、5分。經(jīng)過(guò)十幾年嚴(yán)格的飛行訓(xùn)練，數(shù)據(jù)保持的駕駛技術(shù)幾乎深入骨髓。
十四年前，當(dāng)我第一駕駛著米格-29飛機(jī)驕傲地起飛時(shí)，我極度地沉浸在數(shù)據(jù)保持的快樂(lè)里。突然，后艙教員一個(gè)粗猛的壓桿，這是我學(xué)飛行以來(lái)第二次被教員“打桿”，我知道自己的失誤讓教員的不滿情緒難以抑止?？晌覅s不知道自己犯什么錯(cuò)誤。
俄羅斯試飛院的米格-29LL研究機(jī)
“You are fighter!”耳機(jī)里傳來(lái)了俄羅斯教官的怒吼。
“你是一名戰(zhàn)斗機(jī)飛行員!”教官的訓(xùn)斥振聾發(fā)聵，我開(kāi)始認(rèn)真思考這樣一個(gè)問(wèn)題：我們是不是真的像一個(gè)戰(zhàn)斗員那樣在飛行?
在以后的飛行中我們漸漸發(fā)現(xiàn)自己和俄羅斯試飛專家們的差距。低空橫滾中我們操縱飛機(jī)以10度仰角上升然后壓桿操縱飛機(jī)滾轉(zhuǎn)，一個(gè)橫滾下來(lái)飛機(jī)上升高度100米以上，俄國(guó)教官的橫滾則基本是水平的，100米進(jìn)入，改出高度依然是100米。
盤旋機(jī)動(dòng)中，為了保持高度速度我不斷地調(diào)整坡度和拉桿量，數(shù)據(jù)倒是滿足要求，飛機(jī)卻在做著不和諧的舞蹈。俄羅斯教官的盤旋速度雖有小小的變化，但是拉桿量和飛機(jī)的迎角紋絲不動(dòng)。
高度100米進(jìn)場(chǎng)，完成筋斗并在頂點(diǎn)放起落架直接著陸，飛機(jī)以優(yōu)美的姿勢(shì)在規(guī)定位置接地。
從這些復(fù)雜的機(jī)動(dòng)中我發(fā)現(xiàn)，俄羅斯試飛員對(duì)于飛機(jī)狀態(tài)的控制已經(jīng)到了爐火純青的地步。
從俄羅斯回國(guó)后，我開(kāi)始在試飛中不斷揣摩狀態(tài)控制的駕駛技術(shù)。我發(fā)現(xiàn)要真正自如的控制飛機(jī)狀態(tài)，首先要對(duì)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有一個(gè)深層次的了解，我開(kāi)始在飛行中注意觀察飛機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。
通過(guò)不斷錘煉和總結(jié)，我們將“狀態(tài)控制”的飛行技術(shù)運(yùn)用到試飛中，獲得了理想的結(jié)果：我們否定了等速爬升的理論，將有利爬升的時(shí)間大大節(jié)省;我們把飛機(jī)的靜升限提高了500米以上，把飛機(jī)的動(dòng)升限提高了900米;我們突破了難以逾越的最大過(guò)載限制，使最大負(fù)過(guò)載達(dá)到了3g;我們把垂直機(jī)動(dòng)的損失高度減小了200米。
其實(shí)狀態(tài)控制飛行技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅僅體現(xiàn)在試飛中。在空戰(zhàn)飛行中有利的占位和機(jī)動(dòng)能量，是敵我態(tài)勢(shì)相對(duì)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵，合理的狀態(tài)控制可以迅速占據(jù)有利位置，贏得空戰(zhàn)的勝利。相對(duì)于數(shù)據(jù)保持的駕駛技術(shù)，狀態(tài)控制起碼具有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。其一，飛機(jī)的操縱更加簡(jiǎn)捷，飛行員負(fù)荷明顯降低。數(shù)據(jù)保持控制的是飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，由于空間運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，數(shù)據(jù)變化不斷產(chǎn)生，為了保持?jǐn)?shù)據(jù)飛行員付出大量的精力和復(fù)雜的操縱，往往丟失狀態(tài)。而狀態(tài)控制法把握的是運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，對(duì)于數(shù)據(jù)只要求大致控制在一個(gè)合理的范圍，因此操縱簡(jiǎn)便。其二，狀態(tài)控制中通常采用線性操縱，飛機(jī)的動(dòng)態(tài)連續(xù)變化，因此飛機(jī)的動(dòng)態(tài)變化更為簡(jiǎn)單、直觀，操縱的效能較高。第三，在急劇機(jī)動(dòng)過(guò)程中，狀態(tài)控制對(duì)于飛機(jī)狀態(tài)和數(shù)據(jù)的控制更為精確，操縱的安全性更高。
對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)而言，除了巡航高度和極限邊界數(shù)據(jù)，需要絕對(duì)精確控制外，從實(shí)戰(zhàn)的角度看，控制飛機(jī)處于一個(gè)大致合理的狀態(tài)和數(shù)據(jù)范圍，才是我們操縱飛機(jī)的目的。過(guò)于嚴(yán)格的數(shù)據(jù)控制和為此而進(jìn)行的往復(fù)操縱沒(méi)有實(shí)際意義。
試飛“山鷹”教練機(jī)留影
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捕捉目標(biāo)
第一次接觸雷達(dá)這東西，給我的感受，就是一串串枯燥的數(shù)據(jù)。他們都說(shuō)航空電子系統(tǒng)的科目簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單，你來(lái)試試呀。
試飛本身是簡(jiǎn)單，可是一次次的進(jìn)入、退出，雷達(dá)屏幕上目標(biāo)卻稍縱即逝，心情就會(huì)不禁地?zé)┰昶饋?lái)，越煩躁目標(biāo)越抓不到。偶爾抓到一次目標(biāo)，戰(zhàn)友們調(diào)侃說(shuō)，是你運(yùn)氣好。
據(jù)說(shuō)搞雷達(dá)的都是數(shù)學(xué)系畢業(yè)的，腦子好用，我喜歡在飛行之余和那些搞雷達(dá)的技術(shù)人員一起聊天。通過(guò)與他們的接觸，我對(duì)雷達(dá)漸漸有了了解，也和那些數(shù)學(xué)天才交上了朋友。興致高的時(shí)候，我們會(huì)在圍棋盤上殺一把，偶爾我還能贏他們一把，看來(lái)我這個(gè)學(xué)飛行的腦子也不算太壞。
殲-8II的PD雷達(dá)
通過(guò)飛行，我算是慢慢了解了雷達(dá)的脾氣。試飛初期，雷達(dá)經(jīng)常出毛病，硬件的、軟件的，后來(lái)我都成了專家，每次飛行后，我會(huì)告訴那些技術(shù)員雷達(dá)的故障發(fā)生在哪里，是什么級(jí)別的故障，一說(shuō)一個(gè)準(zhǔn)，所以每次飛行后那些人都會(huì)迅速聚攏來(lái)，問(wèn)題像機(jī)關(guān)槍一樣，突、突、突的。
看來(lái)雷達(dá)這玩意，不好好研究還真不行。每次飛行后那些枯燥的數(shù)據(jù)我看得津津有味，俯仰角、掃描寬度、截獲時(shí)機(jī)，通過(guò)研究我還真發(fā)現(xiàn)了雷達(dá)使用的竅門，那就是選好參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，適時(shí)截獲。
人說(shuō)：雷達(dá)用得再好，打不了武器還不是白搭。雷達(dá)和武器交聯(lián)，那使用上的竅門就更多了。
說(shuō)到打靶那可是驚心動(dòng)魄，模擬攻擊和實(shí)彈攻擊那感覺(jué)是不一樣的，我第一次用導(dǎo)彈打靶機(jī)前，甚至連航炮打靶都沒(méi)有干過(guò)?？墒悄阏f(shuō)奇怪嗎，一上天我一點(diǎn)都不緊張，雷達(dá)截獲不在話下，武器鎖定一步到位，發(fā)射時(shí)機(jī)選擇最佳。發(fā)發(fā)命中，令戰(zhàn)友們和技術(shù)人員們歡欣鼓舞。最后一發(fā)，我直接命中了目標(biāo)，當(dāng)我看見(jiàn)靶機(jī)凌空爆炸，不禁喊了起來(lái)：我大中了!我確實(shí)是太激動(dòng)了，但也就是這一回。
說(shuō)到雷達(dá)和武器使用，其實(shí)沒(méi)有什么別的“竅門”，就是多學(xué)、多練、多琢磨。光傻飛傻練可不行，不練更不行。有人說(shuō)6個(gè)架次把雷達(dá)搞定，我說(shuō)：我都飛了600架次雷達(dá)了，都不敢這么說(shuō)。
說(shuō)到雷達(dá)使用我總是滔滔不絕，可是我一點(diǎn)都不欽佩自己，我最佩服的是我航校的教員，他說(shuō)他能在50公里目視發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，一次因?yàn)榧皶r(shí)發(fā)現(xiàn)異?？涨椋⒘硕裙?。是啊，武器再先進(jìn)，說(shuō)到底還是要靠人來(lái)操縱。當(dāng)一名飛行員，就是要練就一身技術(shù)，親愛(ài)的戰(zhàn)友們，我們一起努力吧。
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變翼的天空——回憶米格-23的一段飛行經(jīng)歷
我或許是第一個(gè)飛米格-23的中國(guó)人，對(duì)于一架1967年首飛的飛機(jī)來(lái)說(shuō)，中國(guó)人直到90年代才有第一次飛行經(jīng)歷，是歷史的原因造成的。
即使經(jīng)過(guò)了1個(gè)多月的地面理論培訓(xùn)，當(dāng)時(shí)我進(jìn)入米格-23飛機(jī)的座艙時(shí)，對(duì)它的了解或許還不及今天一個(gè)12歲的坐在網(wǎng)吧里的航空迷。關(guān)于米格-23有太多的傳奇故事，它或許是前蘇聯(lián)生產(chǎn)的最多的二代機(jī)之一，共生產(chǎn)了4000多架，出口到世界近20個(gè)國(guó)家;它曾經(jīng)有過(guò)擊落以色列的F-4鬼怪戰(zhàn)機(jī)，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中又有8分鐘被擊落的恥辱的歷史。它有彈射跳傘后飛躍900多公里，穿越4個(gè)國(guó)家的傳奇。即使到了21世紀(jì)，在印美軍演中，它依然有“戰(zhàn)勝”F-15的傲人戰(zhàn)績(jī)。然而所有這一切畢竟是轉(zhuǎn)載的文章而已，而我曾有幸與被西方稱作“鞭撻者”的米格-23飛機(jī)渾然一體，翱翔在碧藍(lán)的天空，并以一個(gè)試飛員的親生體會(huì)，對(duì)它作一個(gè)客觀的評(píng)價(jià)。
米格-23UB
記憶回到93年的3月1日，當(dāng)我打開(kāi)當(dāng)年的學(xué)習(xí)筆記，那些俄國(guó)墨水留下的印記已經(jīng)因?yàn)闀r(shí)間的磨礪變得模糊，而那些飛行的經(jīng)歷卻歷歷在目。3月的茹科夫斯基寒風(fēng)瀝瀝，教官烏拉爾口中哼著小曲，駕駛他心愛(ài)的伏爾加帶著我駛向我曾經(jīng)仰慕的米格-23飛機(jī)。筆記本里清楚地記著飛機(jī)型號(hào)、實(shí)施條件、飛行時(shí)間和科目，按照慣例第一個(gè)架次是體驗(yàn)飛行，飛行時(shí)間25分鐘。俄制飛機(jī)的座艙一般都比較復(fù)雜，加之米格-23是變后掠翼飛機(jī)，因此操作程序也比較繁瑣，當(dāng)我按照飛行檢查單檢查完飛機(jī)準(zhǔn)備開(kāi)車時(shí)，我已經(jīng)是滿頭大汗，畢竟有4個(gè)多月沒(méi)有飛行了，而且是第一次飛變后掠翼飛機(jī)。飛機(jī)開(kāi)始滑跑了，速度250千米/小時(shí)前輪穩(wěn)穩(wěn)地抬起，300千米/小時(shí)飛機(jī)平穩(wěn)地離陸了，飛機(jī)的推重比明顯優(yōu)于米格21飛機(jī)，上升角很大，高度100米收起襟翼，飛機(jī)突然上仰，高度迅速攀升到了300米以上。在這個(gè)架次的飛行中，我體驗(yàn)了不同后掠翼狀態(tài)下的飛機(jī)飛行品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)除了變翼的瞬間飛機(jī)姿態(tài)明顯變化外，各種狀態(tài)下的性能和品質(zhì)優(yōu)良，尤其是最大后掠翼時(shí)飛機(jī)的加速性非常優(yōu)越。返航著陸時(shí)后掠角變回16度，飛機(jī)的升阻特性良好，速度300千米/小時(shí)下滑時(shí)，飛機(jī)操縱性良好，著陸速度只有260千米/小時(shí)，作為一個(gè)重量15噸的龐然大物，這一性能確實(shí)值得稱道。
就飛機(jī)的性能和操縱品質(zhì)來(lái)講，米格-23無(wú)疑是二代機(jī)里的佼佼者，盡管可變掠翼系統(tǒng)使飛機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)重量增加了10%左右，但由此帶來(lái)的性能上的貢獻(xiàn)是固定翼飛機(jī)無(wú)法比擬的，米格-23飛機(jī)在設(shè)計(jì)上為了降低成本和設(shè)計(jì)難度，采用了三級(jí)可調(diào)的變后掠翼設(shè)計(jì)，盡管在后掠翼變換的過(guò)程中飛機(jī)狀態(tài)不太穩(wěn)定，但較好地滿足了著陸階段、機(jī)動(dòng)飛行和高空高速飛行的不同需要中空機(jī)動(dòng)性能良好，高空大馬赫數(shù)性能更是比米格-21有較大的提高。另外由于在戰(zhàn)斗機(jī)上首次采用控制增穩(wěn)和自動(dòng)駕駛技術(shù)，明顯改善了飛機(jī)的飛行品質(zhì)，飛機(jī)的安定性良好。較為明顯的缺陷是后掠角45度時(shí)飛機(jī)的橫側(cè)安定性不理想，飛機(jī)坡度不穩(wěn)定。
二戰(zhàn)以后，隨著冷戰(zhàn)時(shí)代的到來(lái)，西方國(guó)家和前蘇聯(lián)開(kāi)展了一場(chǎng)無(wú)聲的航空科技大比拼，從米格-21和F104，到米格-23、F-111和F-4。進(jìn)入60年代，航空大國(guó)在速度上的競(jìng)賽基本結(jié)束，對(duì)于飛機(jī)的綜合性能的要求確日益提高，高機(jī)動(dòng)性、雷達(dá)火控技術(shù)、多功能航空武器的研發(fā)，造就了一代名機(jī)，為三代戰(zhàn)機(jī)的出現(xiàn)起到了承前啟后的作用。盡管在以后的戰(zhàn)爭(zhēng)中，米格-23在與西方國(guó)家飛機(jī)的作戰(zhàn)中始終處于下風(fēng)，但這或許不是飛機(jī)本身的問(wèn)題，隨著米格-23大量地被中東國(guó)家購(gòu)買，空戰(zhàn)主要在以色列和中東阿拉伯國(guó)家之間進(jìn)行，綜合國(guó)力的差距或許是空戰(zhàn)成敗的根本原因。從一個(gè)試飛員的角度看，我認(rèn)為米格-23不愧為那個(gè)時(shí)代的名機(jī)。
首先在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，米格-23飛機(jī)較好地解決了變后掠翼飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和操控設(shè)計(jì)，保證了高性能、低成本和安全性的良性結(jié)合。在設(shè)計(jì)的細(xì)部，也無(wú)不體現(xiàn)出俄羅斯人的靈感與精巧。據(jù)說(shuō)在米格-23設(shè)計(jì)的后期，米高楊已經(jīng)積勞成疾，為了減小阻力降低重量，蘇聯(lián)人在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可謂斤斤計(jì)較，但在起落架設(shè)計(jì)上遇到了難題，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的起落架居然找不到安家的地方，因?yàn)榭勺兟右淼脑O(shè)計(jì)無(wú)法將起落架艙設(shè)置在機(jī)翼里，機(jī)身的空間十分有限，是一個(gè)蘇聯(lián)航空大學(xué)的女大學(xué)生設(shè)計(jì)了一種全新的可轉(zhuǎn)動(dòng)蟹爪結(jié)構(gòu)，成功地解決了起落架收放的問(wèn)題，她因此得到了前蘇聯(lián)航空界的最高獎(jiǎng)。分析米格-23飛機(jī)，它在設(shè)計(jì)上有許多突破，是蘇聯(lián)第一次采用變后掠翼設(shè)計(jì)，是第一次采用機(jī)身起落架設(shè)計(jì)，第一次在戰(zhàn)斗機(jī)上采用前輪轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)，改善了地面滑行性能，改變了前蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機(jī)小快靈的設(shè)計(jì)思想，15噸級(jí)的戰(zhàn)機(jī)，加大了機(jī)載油量，使米格-23成為基本構(gòu)形留空時(shí)間超過(guò)一小時(shí)的飛機(jī)，第一次在戰(zhàn)斗機(jī)上采用控制增穩(wěn)和自動(dòng)控制技術(shù)并采用迎角限制機(jī)構(gòu)，為大迎角飛行提供了安全保證;第一次采用兩側(cè)進(jìn)氣設(shè)計(jì)，從而使戰(zhàn)斗機(jī)真正進(jìn)入了雷達(dá)和中距武器的時(shí)代，米格-23飛機(jī)上配備的雷達(dá)制導(dǎo)的武器，在74年的中東戰(zhàn)爭(zhēng)中曾經(jīng)成功地?fù)袈湟陨械腇-4戰(zhàn)機(jī)。
由于培訓(xùn)任務(wù)的限制，訓(xùn)練中我并沒(méi)有檢驗(yàn)米格-23的雷達(dá)武器系統(tǒng)，對(duì)于飛機(jī)的評(píng)價(jià)，我在當(dāng)時(shí)的試飛評(píng)述中是這樣寫的：
1. 座艙內(nèi)增設(shè)迎角指示和中央告警現(xiàn)實(shí)，極大地改善了飛機(jī)的人機(jī)功效，機(jī)動(dòng)飛行能力大大提高，飛行員對(duì)故障的判斷也比較容易;
2. 前輪轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)改善了地面滑行性能，變后掠翼機(jī)構(gòu)使飛機(jī)在各個(gè)狀態(tài)下均有較好的性能和較為滿意的飛行品質(zhì);
3. 飛機(jī)的起飛著陸性能良好，高空高速性能優(yōu)越，機(jī)動(dòng)飛行中的品質(zhì)優(yōu)良，特別是控制增穩(wěn)技術(shù)極大地改善了飛機(jī)的操穩(wěn)特性，但橫側(cè)穩(wěn)定性有待改進(jìn)。
4. 進(jìn)場(chǎng)近導(dǎo)指示系統(tǒng)明顯優(yōu)于全羅盤系統(tǒng)，提高了低氣象條件下的著落精度和安全性，自動(dòng)駕駛儀進(jìn)場(chǎng)功能為飛行員提供了方便。
在培訓(xùn)中我遇到驚險(xiǎn)一幕至今令我難忘。米格-23飛機(jī)的螺旋性能表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，螺旋中旋速較大，改出困難。在10月6日的螺旋試飛中我從高度10000米進(jìn)入左螺旋，高度9000米開(kāi)始改出，高度7000米完成第一次改出，可是飛機(jī)停止旋轉(zhuǎn)后又迅速進(jìn)入右螺旋，好在第二次改出成功了，可是飛機(jī)的高度已經(jīng)掉到了4000多米，連后艙的教官熱尼亞都驚出了一身冷汗。
米格-23雖然不是一架十全十美的飛機(jī)，但它在航空科技發(fā)展的歷史上是一個(gè)重要的臺(tái)階，設(shè)計(jì)思想從單一功能的追求，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)于飛機(jī)使用功能提高、飛行品質(zhì)和自動(dòng)駕駛技術(shù)的運(yùn)用、作戰(zhàn)半徑的提高、人機(jī)功效的改善，武器火控的精確和殺傷力等多方面的追求，使現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的設(shè)計(jì)向追求完美的方向發(fā)展。而在同時(shí)代，我國(guó)的航空界還停留在中型高速飛機(jī)研究階段，當(dāng)我們真正開(kāi)始吸收外國(guó)經(jīng)驗(yàn)研制自己的高性能二代機(jī)的時(shí)候，我們已經(jīng)落后世界航空發(fā)展至少20年。中國(guó)航空人在三代戰(zhàn)機(jī)和未來(lái)戰(zhàn)機(jī)的研制中，正在以科學(xué)和拼搏的精神，努力趕超世界航空發(fā)展的先進(jìn)水平。
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安全之門
一次某部戰(zhàn)斗機(jī)以280千米/小時(shí)的速度著陸，造成飛機(jī)尾部擦傷，這一現(xiàn)象令人費(fèi)解。通過(guò)視頻回放我發(fā)現(xiàn)飛機(jī)著陸接地時(shí)迎角為13度，尚比擦尾角小1度，但在著陸滑跑階段發(fā)生了一次小幅上仰，這是造成擦尾的主要原因。聯(lián)想到此次著陸飛機(jī)帶三枚副油箱，飛機(jī)著陸重量超出正常重量多出1.2噸，這才是擦尾的真正原因。
2001年4月，試飛員駕駛殲-10飛機(jī)著陸，人們發(fā)現(xiàn)飛機(jī)似乎有些異樣，仔細(xì)一看才發(fā)現(xiàn)飛機(jī)前起落架右側(cè)艙門有5厘米左右的變形。這種現(xiàn)象以往非常少見(jiàn)，是什么原因?qū)е缕鹇浼芘撻T變形呢?是機(jī)械結(jié)構(gòu)間互相干擾，還是收放機(jī)構(gòu)工作異常，抑或是氣動(dòng)力破壞造成?第三種可能首先被推翻，因?yàn)楦鶕?jù)以往經(jīng)驗(yàn)，氣動(dòng)力不可能有如此破壞力。這種暫時(shí)無(wú)法解釋的現(xiàn)象，通常稱為“偶發(fā)故障”，為了試飛的繼續(xù)，只能暫且擱置。
試飛殲-10期間
經(jīng)過(guò)修復(fù)，飛機(jī)再次投入試飛。但潛藏的問(wèn)題卻再次發(fā)生了：5月30日我駕駛殲-10飛機(jī)著陸后，又一次發(fā)現(xiàn)前起落架右側(cè)艙門發(fā)生變形!至此這一問(wèn)題已無(wú)法用“偶發(fā)故障”進(jìn)行解釋，起落架艙門變形的問(wèn)題成了試飛工作中的“攔路虎”。我的研究熱情，因我曾親身經(jīng)歷這一蹊蹺的問(wèn)題而倍加高漲。問(wèn)題的原因究竟何在?我反復(fù)檢查和對(duì)比故障飛機(jī)和其他飛機(jī)起落架艙門的不同之處，再聯(lián)想發(fā)生故障的試飛課目，一個(gè)大膽的假設(shè)出現(xiàn)在我的腦海中，故障的真正原因，很可能就是最先被排除的可能——?dú)鈩?dòng)力破壞。為了驗(yàn)證我的判斷，我向設(shè)計(jì)師系統(tǒng)大膽提出自己的“氣動(dòng)力破壞說(shuō)”，并建議在飛機(jī)上安裝起落架艙門位移監(jiān)控器。試飛開(kāi)始了，我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，隨著速度的增加，艙門變形量也逐漸增加，速度800千米/小時(shí)，變形量達(dá)到3.8厘米。這一結(jié)果表明，起落架艙門強(qiáng)度設(shè)計(jì)存在缺陷，無(wú)法抗拒氣動(dòng)力的影響。當(dāng)時(shí)，也有人認(rèn)為起落架強(qiáng)度設(shè)計(jì)沒(méi)有問(wèn)題，故障屬于該架飛機(jī)的個(gè)性問(wèn)題，這一觀點(diǎn)也有一定的依據(jù)，三個(gè)月以來(lái)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的4起艙門變形故障都發(fā)生在同一架飛機(jī)上。
更改前起落架艙門設(shè)計(jì)，雖然可以增加強(qiáng)度，但必然帶來(lái)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，試飛周期也會(huì)拖延。權(quán)衡之后，我們決定繼續(xù)進(jìn)行試飛，如果問(wèn)題真的是飛機(jī)的個(gè)體問(wèn)題，那么應(yīng)該不會(huì)存在普遍性。一年時(shí)間過(guò)去了，試飛工作一切順利，對(duì)前起落架艙門結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)問(wèn)題的質(zhì)疑也正漸漸被遺忘。
2002年8月，試飛員駕駛另一架殲-10飛機(jī)完成大表速試飛著陸后，更加意外的事情發(fā)生了——飛機(jī)前起落架艙門整體撕裂脫落，故障的嚴(yán)重性令人震驚。工程技術(shù)上，任何的僥幸心理都將造成苦果，設(shè)計(jì)中埋下的微小缺陷，都必將暴露在飛行中。設(shè)計(jì)師立即決定更改前起落架艙門設(shè)計(jì)，增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，徹底解決了困擾試飛的問(wèn)題。
殲-10飛機(jī)
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1998年5月的一天，正當(dāng)我全神貫注駕駛殲8起飛時(shí)，座艙里一個(gè)紅色信號(hào)燈閃爍了一下。出于職業(yè)的警覺(jué)，我立即收油門中斷起飛，在滑回停機(jī)坪的過(guò)程中，我仔細(xì)檢查警告燈和各類儀表顯示，發(fā)現(xiàn)滑油壓力指示迅速指向零，隨即立即恢復(fù)了正常。飛行后我向工程技術(shù)人員詳細(xì)描述了故障經(jīng)過(guò)，但機(jī)務(wù)檢查卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。以后二十幾次的開(kāi)車檢查也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異常。鑒于滑油系統(tǒng)故障是飛行安全的重大隱患，機(jī)務(wù)人員不敢大意，將機(jī)上全套滑油系統(tǒng)拆下返廠檢修。但廠家經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的分析檢查，同樣沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。這樣一來(lái)，故障原因成了難解之謎，有人甚至懷疑我的報(bào)告的真實(shí)性。半年后，一位飛機(jī)維護(hù)工程技術(shù)專家來(lái)到廠家，再次仔細(xì)檢查故障的滑油系統(tǒng)，在察看滑油箱時(shí)，一個(gè)小小的異常引起了他的注意。
“把滑油箱鋸開(kāi)”，他說(shuō)。
“為什么?”
“箱子里有東西?！?br> “不是開(kāi)玩笑吧，箱子里怎么會(huì)有東西?”
滑油箱被鋸子一破兩半，人們大吃一驚：箱子里果真存在異物，那是一團(tuán)報(bào)紙。
2002年5月5日，試飛英雄李中華在試飛中發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力逐漸降低，一旦液壓系統(tǒng)失去壓力會(huì)帶來(lái)一系列的嚴(yán)重后果，他立即打開(kāi)應(yīng)急動(dòng)力系統(tǒng)，并在剩余壓力的情況下正常放起落架，操縱飛機(jī)迅速成功著陸。一起嚴(yán)重的故障，由于正確處置沒(méi)有造成事故，飛行員對(duì)于系統(tǒng)的深入了解挽救了一架嚴(yán)重故障的飛機(jī)。
張景亭(中)與李中華(左)、徐勇凌(右)探討問(wèn)題
人類的飛翔之夢(mèng)，由于科學(xué)的發(fā)展正不斷地實(shí)現(xiàn)著。我們對(duì)于理想境界的追求，有時(shí)會(huì)使我們墮入完美境界和可怕災(zāi)難的“悖論”。無(wú)可否認(rèn)，飛行的風(fēng)險(xiǎn)是伴隨著性能極限而來(lái)的，建立在現(xiàn)代高科成果之上的航空裝備是一座美麗的象牙塔，這種美麗是如此脆弱，需要精心的呵護(hù)，才能維持可以接受的安全狀態(tài)。
1999年5月20日，我駕駛帶3枚副油箱的國(guó)產(chǎn)新型戰(zhàn)機(jī)起飛，這是該機(jī)第一次進(jìn)行滿載起飛試飛。發(fā)動(dòng)機(jī)加力狀態(tài)下，滿載的飛機(jī)發(fā)出沉重的轟鳴緩緩離地，我從駕駛桿上感到了異乎尋常的力量。突然，主告警燈發(fā)出刺眼的紅光，我巡視座艙，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的火警信號(hào)燈都亮了!雙發(fā)同時(shí)起火，這在以往的飛行中非常罕見(jiàn)。職業(yè)試飛員的直覺(jué)告訴我，這種情況只有兩種可能，一是告警系統(tǒng)錯(cuò)誤報(bào)，這并不可怕，試飛中我們經(jīng)常遇到這樣的情況;再就是最可怕的情況：兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)著火，等待我的將是一場(chǎng)災(zāi)難。接下來(lái)發(fā)生的一切，更加令人震驚，座艙內(nèi)所有的紅色信號(hào)燈一起閃爍，許多儀表的指針不聽(tīng)使喚的飛轉(zhuǎn)，我知道自己遇到了飛行生涯中最嚴(yán)峻的考驗(yàn)。挽救飛機(jī)是試飛員的使命，我迅速掉轉(zhuǎn)機(jī)頭準(zhǔn)備建立小航線著陸，卻發(fā)現(xiàn)駕駛桿上突然沒(méi)了桿力，飛機(jī)傾斜著一頭栽向地面!我本能地向后拉桿，飛機(jī)沒(méi)有任何反應(yīng)。我毫不猶豫地向指揮員報(bào)告：“我跳傘了!”便迅即拉動(dòng)了彈射手柄，飛機(jī)隨后墜毀。從火警信號(hào)燈亮到彈射離機(jī)僅僅42秒，容不得半點(diǎn)遲疑，否則后果不堪設(shè)想。
與飛行史上的無(wú)數(shù)次空難一樣，我遇到的這起事故沒(méi)并無(wú)太多特殊。災(zāi)難一旦來(lái)臨，一切都如風(fēng)暴般驚心動(dòng)魄，迅即而又難以控制。飛行事故是慘烈的，讓人談虎色變。我們渴望飛行安全，然而安全是一扇半掩的門，門的這一面，恍然若現(xiàn)的是安全的曙光，如果我們刻板地固守在門的這一側(cè)，安全或許可以實(shí)現(xiàn)，然而飛行的意義也就此失去。只有真正了解了虛掩的門背后的風(fēng)險(xiǎn)，用科學(xué)的方法去解決飛行中遇到的故障和分析可能發(fā)生的事故，我們才能真正邁入安全之門，一覽飛行安全的美麗風(fēng)景。飛行本身就是同各種風(fēng)險(xiǎn)的一場(chǎng)微妙博弈，這其中最為寶貴的，便是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
2013-12-30 作者：徐勇凌
