飞机的设计不容易,  歼-10首飞已经过去20年了

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图片 2   2006年12月,经过试飞员的精准试飞,歼十战机整建制被装备到部队,中国空军战斗力成倍增长。这是歼十双机编队飞行训练。
谭超 摄

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资料图:“试飞英雄”黄炳新

  从眺望到俯瞰

图片 4 试飞员在塔台指挥(资料图)

  编者按:

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试飞员迈着铿锵的步伐,受命出征。 谭超 摄

  首飞——标志着新型战机的横空出世!

  ——一个试飞员眼中的国家天空

图片 6   试飞员与技术人员一起讨论飞机改进计划(资料图)

  1998年3月23日,横空出世的歼-10飞机原型机01架在四川成都成功首飞!该机全新的空战理念、四大关键技术、创新性设计、制造和试飞技术融于一身,堪称“创新机”“精品机”。就此歼-10成为了我国航空工业创新成果爆发式、井喷式发展的有力呈现。

  中新网北京8月21日电 (陶社兰
万光跃)“飞豹”、歼-10、航母舰载机等先进战机陆续列装部队……这些,离不开中国空军试飞部队。60多年来,空军试飞部队始终以国家核心安全需求为导向,以军事斗争准备现实需要为牵引,完成160余型、20000余架新机试飞,为加速推进中国军队转型建设作出了突出贡献。

  首飞——试飞员搏击蓝天的无限风险和挑战!

  徐勇凌

图片 7   在试飞员与研制人员的共同努力下
“枭龙”战机飞向蓝天(资料图)

  20年岁月,从初露峥嵘到一代名机,我们已无法想象奋战在航空工业一线的科研人员,克服了多少困难才迎来如今的辉煌。今天就让我们与歼-10试飞员徐勇凌,共同追忆那段闪光的岁月。

  航空界有这样一组数据:

  首飞——对试飞员技术和心理的高度肯定,更是试飞员的无上荣耀!

  2009年5月,我们驾驶歼10战机在武器实弹攻击中打出了39/40的创纪录成绩,三代战机的武器威力着实令人吃惊,11月,我们在地靶实弹中再创佳绩,这看似容易的训练成绩,背后是当年武器试飞探索的艰辛。 

  试飞,对大多数人来说,是一个非常神秘的领域。一架新型飞机的研制生产,要经过论证、设计、制造、试飞、定型、生产、交付使用这样一个过程。试飞在飞机的整个研制过程中起着怎样的作用呢?中国飞行试验研究院原副院长、高级顾问张克荣说:“飞机从立项到定型的时间叫飞机的研制周期,从首飞开始到定型的时间叫做试飞周期。从时间上来讲,据统计,国外军用飞机的试飞周期一般占整个研制周期的55%。从经费的投入来讲,据美国兰德公司的统计,试飞费用一般占新机研制总费用的23%。”

  歼-10首飞已经过去20年了,非常遗憾的就是,作为一名歼-10的试飞员,歼-10首飞的时候我并不在现场。所谓“首飞小组”用一句话难以描述,其实它和闻名遐尔的航天员小组相似,同样是封闭式训练,同样是严格的军事化管理。在歼十临近首飞的日子里,这个团队每天都重复着枯燥而紧张的工作——学习、讨论、研究、试验还有身体锻炼。雷强的家就在离营地不到500米的家属院,而他已经有将近3个月没有和妻子团聚了,首飞小组就是试飞员临时组建的“家庭”,他们互有分工而又团结得像一个人,平时亲密无间彼此叫着外号,雷强的外号叫“雷子”。

  一架新机从首飞到定型,试飞中平均17分钟就出现一个故障;

  在中国航空工业的发展史上,在一架架新型战机冲天而起的闪光航迹里,也有这样一些鲜为人知的首飞故事……

  1995年春节刚过,我和龙林仓、常庆贤一起来到了酒泉基地,西北的寒风刺骨,而试飞的困难比冬天更为严峻。3次进基地试验都失败了,空空导弹的研制举步唯艰。试飞员老冯为此付出3年的时光,已经到了停飞的年龄,我是顶替老冯参加试飞任务的。两个多月过去了,雷达试飞故障不断,每天的技术攻关会议中,各路老总争得面红耳赤,甚至拍桌子,试飞的挫折让人直上火。雷达被一次次地拆下来试验,试验室里性能优良的雷达,一到空中就掉链子。老总杨凤田作风雷厉风行,下令4月份必须解决雷达问题,雷达总师立下军令状,最后的任务节点谁拖进度谁负责。 

  所以说,飞机的设计不容易,生产不容易,但真正让飞机飞上天,把问题都暴露出来,把它的潜能都挖出来更不容易。因此,没有试飞员,就不能生产出真正合格好用的飞机。

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  每型现代战机列装前,要完成数百个科目、数千架次飞行试验,伴随出现的各类故障数以千计;

  吴克明:首飞国产第一架喷气式歼击机

  终于等到了靶试的一天,龙林仓驾驶歼8Ⅱ迎着晨曦从戈壁机场起飞,“雷达工作正常!”塔台无线电传来老龙坚毅的声音,靶机起飞了,雷达却在关键时候出现了异常,13千米还没有截获目标,此时靶机的油量只够最后一次进入的机会了。再次进入,16千米目标依然没有发现。按正常情况雷达18千米发现不了目标攻击就难以完成,因为从雷达发现到发射最快也需要6秒钟时间,“15千米发现!”老龙几乎喊了起来,所有人的心都悬了起来,2秒钟后老龙报告“导弹准备好!”指挥大厅发出“发射”指令,很快无线电传来指挥员的声音:“靶机击落!”指挥大厅雷鸣般的掌声通过指挥员的话筒传到了塔台!这是一个伟大的时刻,中国人第一次实现了空中超视距攻击。 

  人称试飞员是“刀尖上的舞者”“和平时期离死神最近的人”,是勇敢者的职业,具有很高的风险。61年来,空军试飞部队共完成160多型2万余架国产飞机、6万余台发动机试飞任务,完成国家级科研项目1200多项。中国空军试飞员一路奋飞、接力前行,用青春和热血为我国的航空事业的壮丽篇章书写了浓墨重彩的一页。

  左图:1998年3月23日歼10首飞,首席试飞员雷强。右图:歼-10首席试飞员雷强大校。(来源:千龙网)

  即使是世界“航空强国”,每一种新飞机试飞成功,也要摔上几架;

  在空军指挥学院的营院里,我们沿着林荫小路,寻找到了我国第一架国产歼击机首席试飞员,空军某试飞部队首任部队长吴克明。

  2003年12月25日,歼10定型试飞最后一个飞行日,我这个当年第一代中距导弹试飞的伴飞者,成为歼10导弹试飞的试飞员。靶机刚一起飞,我就利用雷达的性能迅速截获了目标,即将进入靶区时靶机突然一个机动,目标几乎飞跃雷达的搜索边界,我迅速利用歼10飞机的水平机动性能,一个不规则水平机动紧紧咬住了靶机。导弹解锁、瞄准目标,突然,耳机里传来指挥员的指令:“靶机故障,迅速脱离,等待下一次进入。”我意识到,我遇到了10年前同样的境地,靶机的油量只够最后一次进入,留给我的只有最后一次机会了。再次进入,我很快就截获了靶机,就在即将构成发射条件的时候,靶机控制员报告:“靶机加力系统故障!”指挥员下达了指令:“采用第二方案!”“第二方案”是靶机故障时不得已的应急方案,试飞员要在短短的2分钟时间内迅速减速400千米/时,然后再加速400千米/时,并且要在规定的距离发射导弹,导弹攻击的机会瞬间即逝。凭着对飞机性能的高度敏感,我精确地控制最佳发射时机,导弹离梁的瞬间飞机迅速向右倾斜了一下,浓烈的导弹尾烟遮蔽了部分风挡,我透过缝隙顺着导弹前进的方向看见了靶机,一瞬间导弹遇靶,一团火光闪现,靶机立即解体下坠。靶试成功了,歼10飞机定型试飞划上了圆满的句号! 

  临危不惧,他们是披肝沥胆的“蓝天突击手”

  与航天飞行不同,军机首飞没有“发射窗口”的限制,试飞员在紧张准备中等待着飞机的“状态”。对于一架全新的从没有上过天的战斗机而言,飞机的“状态”是首飞成败的关键。航空界对于飞机“首飞状态”的把握都非常严格,这也是世界航空界史上罕有首飞失败的原因。对于一架充满未知的新机,尽管现代航空科技已经具备了充分的地面试验手段,然而,要把握好首飞状态需要许多专业人员付出辛勤努力。系统联试、试车、滑行,每出现一次异常情况,都要经过烦杂的故障复现、故障机理判断、排除故障、再次试验的过程。越是临近首飞“试飞员在环”的试验就越多,用通俗的话讲就是试飞员坐在真实的飞机座舱里参与试验,这对于试飞员熟悉飞机座舱是大有好处的。然而,试验是疲劳而枯燥的,为了完成一项显示系统试验,飞行员在座舱里从晚上10点要一直工作到第二天早上4点。

  上个世纪80年代末,某国新研制的4架某型三代战斗机,在试飞中全部摔掉。

  1.71米的个头,一打眼看上去十分精神的吴克明老人听说我们要采访他,甚是高兴,一边招呼着坐下,一边激动地从书柜里拿出相册。那张张发黄的照片既是共和国航空装备的浓缩,也翻开了老人刻骨铭心的试飞历史扉页……

  猛龙飞天 

  航空界有这样一系列公认数据:一架新机从首飞到定型,试飞中平均17分钟就出现一个故障;每型现代战机列装前,要完成数百个科目、1500到4000架次飞行试验,伴随出现的各类故障数以千万计;号称世界“航空强国”的某国,每一种新飞机试飞成功,也要摔上十架八架……

  首飞的日子已经推迟了3次,最后一次推迟首飞是因为飞机蒙皮下方三滴渗漏的油,如果是一架成熟的飞机遇到这样的情况,只需继续观察没有再次渗漏也就过了,可对于首飞而言任何一个疑点都不能放过。如今“三滴油”已经成为航空人职业精神的代名词,为了这个小小的疑点技术人员奋战了6个昼夜,问题还是找到了。对于要求缺陷为零的航空人而言,首飞就是要做到万无一失。

  ……

  1949年5月,吴克明在老家浙江萧山的湘湖师范毕业后参军入伍,同年12月他进入航校学习飞行。1950年朝鲜战争爆发后,他作为一名歼击机飞行员参加了抗美援朝,战斗起飞数百次,空战十余次,击落两架敌机。

  1994年春,在俄罗斯试飞员学院,我和雷强第二次见面,在成都歼10试飞员小组会上我见过他。据说雷强很牛,可是他给我的感觉是非常的勤奋。经过半个月的理论学习,开始上机实习了,爬上我心仪已久的苏-27飞机,那份豪迈不言而喻。其实,我们此次到俄罗斯是为歼10飞机而来,歼10试飞员小组中谁都没有飞过电传操纵飞机,飞苏-27飞机是为了熟悉电传操纵飞机的驾驶技术。两个月后雷强完成苏-27飞行回到了国内,而我还要完成试飞员培训的所有课程,要到10月份才能回国。再次见到雷强已经是一年以后了,我们在歼10模拟机上一起进行飞控系统控制率试验,每天枯燥的试验工作我们都非常投入,由于操纵系统与二代机差别很大,着陆和滑行中经常出现意外情况。通过试验,我们对歼10的控制率提出了几十条改进意见,而这仅仅是几十轮模拟机试验中的一轮。 

  可以说,一种新型战机的飞天之路,就是一条试飞“血路”。试飞员是飞行员的“金字塔尖”,
意味着卓越的学识、高超的技艺,还有过人的胆略。

  中国是世界上第五个具备独立研制三代战机的国家。上世纪70年代,冷战还没有结束,随着电传飞控技术和综合航空电子技术的开发,第三代战机横空出世。美国的F-16曾经名噪一时,严加保密的前苏联米格-29和苏-27计划,因为两张模糊的卫星照片而曝光,拉明-1和拉明-2是充满疑惑的西方为它们起的名字,冷战时代一个新型战机的曝光无异于一起重大的政治事件。如今蒙在三代战机之上的迷雾早已拨开,然而三代机试飞的惨痛事故依然令人记忆犹新,F-16、幻影-2000、苏-27、JAS-39无一例外都在研制试飞阶段发生了重大事故,高科技就像一个悖论,在带给现代军机高性能的同时,也让试飞蒙上了事故的阴影。这个阴影同样笼罩在中国航空人的心头,这是一种无形的压力,作为新机的首飞试飞员雷强是承受这种压力最重的人。

  1952年,为满足抗美援朝作战需求,在一无试飞条件、二无试飞经验、三无试飞队伍的情况下,3名空军飞行员用短短9个月,就把数百架飞机飞上蓝天、送上战场。从此,一代代空军试飞员与国防科技战线一起,开创并见证了中国航空事业的发展。

  战争的硝烟还没有散尽,1956年初,领导找到吴克明谈话,要求他到沈阳去试飞我国自己生产的飞机。

  1996年后,歼10飞机进入了首飞准备阶段,我作为歼10试飞的第二梯队没有参与首飞阶段的工作,但我还是关注着歼10飞机的研制进度,关心雷强他们的首飞工作。我听说飞机滑行出现了问题,似乎很难解决,我为飞机研制进度而担心。1998年3月23日,传来了歼10首飞成功的消息,我由衷地为雷强感到骄傲,为我们中国人自己的三代机的腾飞而自豪。 

  2006年3月3日,被白雪覆盖的高原某机场,美丽的蓝天碧空如洗。空军某试飞部队部队长李国恩驾驶某新型战机试飞,满弹、满油并加挂3个副油箱。正当他拉杆离陆起飞时,突然飞机右偏,前轮抬起困难。“右发加力未点火!”此刻,飞机滑跑距离已经超过跑道的3/4,中断起飞将机毁人亡,当飞机爬升到100米高度时,右发停车!

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  国产运-8飞机是中国目前已经生产的大吨位运输机。“发动机空中停车再启动”,这是试飞风险课目的险中之险,要求飞机在不同高度不同状态下,先关掉1台发动机,3分钟后,再重新启动。某航空强国试飞此课目时,先后多次机毁人亡,世界航空界因此将其称为“飞行禁区”。国内运输机试飞中,多年无人涉足。

  由于当时大多数人认为作战前线才是最重要的,所以刚开始的时候吴克明有些“不太情愿”,部队领导也是“不忍割爱”。但是当吴克明来到112厂后,他看到共和国终于要诞生自己制造的第一架喷气式歼击机,而自己将为部队试飞我国研制的第一代航空武器装备,他义无反顾的选择了担起试飞重任……

  歼10的试飞历程充满艰辛,在极限速度试飞中,试飞英雄李中华在摄氏零下20度的寒冷天气中一次次地俯冲,马赫数每增加0.01都要付出巨大的努力,飞机蒙皮飞裂了,然而试飞员没有退缩,2003年11月,李中华终于攻克了极限表速试飞的难关,为了这一天我们已经共同努力了3年多,而我们在沙漠隔壁也度过了两个年头。2004年的元旦,我和战友们驾机从沙漠基地凯旋而归,6年的试飞终于画上了圆满的句号。飞机当年就装备部队,定型会议也在那年夏天如期举行。雷强代表试飞员站在领奖台上发言,他说:“歼10飞机的研制成功是我国国防现代化建设的一个里程碑,她凝结了几代航空人不懈努力的心血,她寄托着试飞员激情超越的追求。此刻,做为一名空军飞行员,歼10飞机的试飞员、我只能用一句话表达我的心情:感谢为我的人生插上翅膀的飞行事业,感谢生命中那些激情燃烧的岁月。” 

  李国恩明白,此时速度慢,稍有不慎连跳伞的机会都没有。他靠一台发动机保持小角度上升,随即迎面启动,但未成功。紧接着,他又进行了多次启动,依然失败。这就意味着,他必须凭借一台发动机,在满载状态下返场着陆,稍有不慎就可能机毁人亡。

  图为:歼十首飞成功后,总设计师宋文骢和首席试飞员雷强的拥抱。(来源:千龙网)

  1993年9月12日,邹延龄和梅立生、刘兴、王景海、李惠全组成了一支“蓝天敢死队”,毅然登机。

  刚刚装配好的飞机,停在沈阳于洪机场,机身上印着“中0101”几个鲜红的大字,这就是中国产的第一架喷气式战斗机——歼-5。

  2004年底,我离开了试飞部队,到航空兵部队执行新的任务,以前以一个试飞员的视角,我更关心的是飞机的性能和系统功能,而到部队后,我更关心的是飞机的作战效能与安全。由于有了带飞歼10和歼轰7飞行员的经历,我更深切地了解了飞行员想要了解什么,他们对作战的需求是什么。2006年,一起意外的倒飞尾旋事故发生,为了研究这起事故,我找出了国外倒飞尾旋的资料,编写了一套全新的尾旋教材;2008年在歼10空中加油训练中,我走遍大江南北,把我当年空中加油的经验传授给飞行员,尤其是关于“平板效应”的理论解决了飞行员对加油动态的疑惑;今年7月空军某部首次实现了歼10飞机海上远程加油,我为战友们的成功感到由衷的欣慰。通过多年的理论研究,我在国内首次提出“状态控制”、“等轨迹爬升”、“平板效应”、“区间变向”、“弱动力飞行”、“目标跟踪”等飞行理论,解决了困扰部队多年的飞行理论问题。当然,理论研究只是我的“业余爱好”,真正令我兴奋的还是飞行。 

  危急情况下,李国恩果断操控飞机进入着陆航线,凭借过硬的飞行技术,终于成功着陆,不仅保住了飞机和科研设备,更带回了重要的飞行数据。

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