试飞英雄追梦路：不惧危险 但不盲目冒险(图)(4)

　　一个庞大的飞行试验点阵

　　首飞引人注目，由此，人们也自然地根据首飞来获得试飞的印象。然而，人们所能看见的首飞，在无限风光的险峰，同时，也是试飞这个事业的庞大冰山之一角。确切地说，首飞不是试飞的开始，也不是设计的结束。

　　据业内人员介绍说，从首飞到移交部队服役，一般要花费六七年的时间，飞两三千个起落，耗费惊人的人力、物力和财力。尤其是三代机以来的飞机研制，试飞工作已经前伸到了设计和制造阶段，在试飞上花费的精力更是难以计量。

　　试飞员要试飞多少东西？分享他们的故事，还得需要花点时间来了解一下飞机。虽然大多数人对飞机并不陌生，然而，的确只有少数人才能谈得上熟悉。一个简单的问题回答起来并不见得容易。比如，机身和机体有什么区别？答案是：机身、机翼和尾翼构成机体。机体和动力装置、起落装置、飞机系统、电子设备构成飞机，如果是战斗机，还要加上武器系统。飞机系统又包括液压气压系统、飞机操纵系统、燃油供给系统、座舱环境控制系统。如果是战斗机，还要再加上氧气系统、座舱盖系统、抗荷系统，弹射救生系统。作为试飞员，他们必须把每一个系统都要试飞到。

　　试飞内容极其复杂。现代飞机是一个多功能武器平台，而这种多功能是依靠不同的飞机构型和系统实现的。通过地面试验和计算分析选择后，典型飞机的试飞构型可达40种之多。除外挂不同之外，飞机本身不同重心和燃油，不同飞行任务和条件，不同迎角和侧滑角的组合，机械电气系统不同的状态等，构成了一个庞大的飞行试验点阵。

　　飞行无小事。似乎有些不可思议，一个小小的疏漏，就会埋下一个隐患。飞机的零部件有大小之分，却没有重要和不重要之分。一个钩槽微米之差，可能造成起落架放不下的重大险情。一个垫圈强度略小，可能造成飞机漏油和发动机起火。一条导线如果接反，可造成供电系统的降能甚至失效。而所有这些缺陷，在很多时候都需要通过试飞排除。正如试飞员李国恩所说：“试飞员不是用自己的飞行能力去掩盖飞机的设计缺陷，而是通过飞行细节去感受飞机的真实反应，找出缺陷。”

　　如果在互联网上搜索一下歼-10的图片，会看到一些机身上带着“黄色补丁”的飞机。“黄色补丁”是一种形象的称呼，那实际上是试飞中新换的没有经过涂装蒙皮。每一块黄色补丁都意味着该部位进行了改进。

　　在早期的歼-10照片上，仔细观察，会发现在机体上分布着一些突起，形状酷似“猫耳朵”，这与今天的歼-10已经不同了。试飞员介绍说：这是为飞机系统通风而设置的。这些“猫耳朵”虽然小，但对于一架高速运动的飞机来说，由于其存在改变了气动外形，增加了很多阻力。在歼-10试飞中，向最大马赫数冲刺时，怎么也达不到设计的最高速度。试飞员雷强提出，要取消这些“猫耳朵”，就需要从环境控制系统增加功能，增加发动机进气量，从中分出一部分用于环控。他的决心得到了设计总师宋文骢的支持，试飞人员与科研人员一起，经过反复计算，最终改变了“猫耳朵”设计，同时缩小了飞机的最大截面积，最终，让飞机达到了最大马赫数。早期歼-10的起落架护板是两块长板，像一个“曰”字。由于长度长，材料强度不够，在高速机动时，容易断裂。试飞员提出，把两块长板缩短，增加了强度。而减少的部分与起落架连为一体，这样，就由原来的一加一，变成了二加一，形状如一个侧转的“品字”结构，成功地解决了这个设计难题。

　　“飞豹”自1988年首飞之后，试飞历时10年。据统计，平均每飞行17分钟就有一个故障，这个数字反映出试飞历程之艰辛。直到1998年“飞豹”亮相珠海航展，意味着这一机型已经完全成熟。在“枭龙”试飞时，王文江提出，需要在起落架上加装一个轮载开关，避免飞机在地面上起落架因误操作收起，让飞机趴到地上。有了这个轮载开关，只有飞机三个轮子离地之后，信息传到轮载开关，轮子才能够收起。设计人员说：“这样的问题，许多是我们设计人员无法想到的，或者说我们想到的方案不是最优的，这就需要我们的试飞员去完善、补救、优化。” 张新文在 “铁鸟试验台”上发现一型飞机的方向舵和副翼调整片，供压会导致方向舵偏至极限位置，这是颠覆性的问题。解决的办法只好把液压源断掉，但是，这需要7秒钟，这个时间内飞机就会失控。后来，他提出增加一个速断开关，把这个极具颠覆性的安全隐患，改成了飞行的二级品质，安全隐患大大降低。李国恩在我国自行研制的某型导弹进入试飞发射验证阶段，先后发现了构成发射条件设置不合理，火控系统计算机软件设计有缺陷等问题。提出改进构成导弹发射诸条件设置，以利于实战和便于飞行员训练掌握；改进火控系统软件设置，从而使锁定目标更加迅捷和稳定等建议，得到科研人员的认可采纳，使火控系统更加符合实战的要求。李国恩说：“在科技飞速发展的今天，作为一名试飞员，不能仅仅满足于一般性试飞，而要以更宽的眼界，更高的标准，更新的起点，在科研的高端和前沿进行探索，更好地完成试飞员的历史使命”

　　“追求完美”——试飞员徐勇凌在他的著作《现代试飞理论与试飞技术》的最后一页，用大号的仿宋体写下了这样4个字。而这4个字，已经不再是内心的一种向往，而是一种实实在在的行动。有试飞员说，战机不是和平鸽，是为了打仗设计的，是武器的平台，如果平台性能不稳定，就谈不上武器的精准，只有操纵灵敏舒适，才能按照飞行员的意志飞行，达到人机合一的状态，既要好飞，又要能打仗。

　　他们驾驶的是不成熟的飞机，却培育出他们心中追求完美的情节。

　　在包线边缘飞行

　　在包线边缘飞行，如同在悬崖边行走。边界条件，是衡量一型飞行器性能的重要参数。速度边界、高度边界、迎角边界、过载边界、发动机起动边界、武器发射边界、环境条件边界……这些都需要由试飞员进行试飞，他们探索出飞机的包线，检验出与设计的差距。在包线范围内，飞机安全性高，超过包线后安全系数低，而且会有很多不可控因素出现，但包线到底处在什么位置？需要试飞员从一个点开始慢慢外扩，进行多次试验，最终找到边界点。国标规定包线80%内为安全、可控的，之外的20%是危险的。有专家介绍说，新机一月大概最多只能飞十多架次，即使是在美国，一月也就飞12左右架次，主要原因是出现问题太多。

　　如果说，一些功能性试飞难度不是很大，那么比较危险的是性能试飞。如果玩过F1赛车就知道，一不小心就会翻车，而空中飞机操作更是失之毫厘，差之千里。在接近边界数据时，试飞员操作增加的步长需要特别小，就是说每一次接近的范围都很小。这些五大三粗的汉子用的是大姑娘绣花的功夫。因为一旦操作不够精准，过一点点，后果都可能是灾难性的。

　　颤振，试飞的一类风险课目。所有的飞机都要经过颤振试验，在到达临界值时，试飞员只能慢慢增加速度，一点点去寻找，这本身就需要精湛的技术。

　　一位试飞员用圆珠笔敲了一下面前的茶杯，“丁”的一声脆响。

　　他想为我们描述清楚什么是颤振。声音由振动产生，很快消失说明震动是收缩的。如果是等幅振动，声音就不会消失，那是嗡鸣。如果这样一种振动是发散的，会在极短时间内产生巨大的破坏力，让航空器在空中解体。

　　2007年6月21日，他试飞枭龙颤振试验。

　　高度8公里，马赫数1.4。

　　座舱里，试飞员像打枪一样扣动扳机，激发预先放置在舵面上的小火箭。

　　火箭产生扰动，如果此时振动衰减，恢复原态，就说明飞机是好的。

　　然而，一阵强烈的震动迅速传来，“飞机把我的脸拉得感觉不行，振动来得非常快，脸感觉都要变形，氧气面罩感觉都要掉下来，力量非常大。”回忆起6年前的感受，情景仍然历历在目。

　　副总工程师苗文中是研究飞机颤振的专家，那天他在飞行监控室里。他看到飞机记录仪上，震动过载瞬间超过最大边界。他说：“我的腿一下就软了，赶忙扭头看另一块屏幕，上面有数据模拟出的三维飞行状态，飞机还在。”

　　试飞员说：“飞机剧烈抖动，我的第一反应是，坏了，凭经验飞机可能进入颤振了。那个时候是没有时间考虑的，我立即按照预定方案，压坡度，转弯，关加力，减速度，动作一气呵成。”

　　感觉时间非常漫长——从扣发激励火箭到颤振消失，大约也就是1.5秒。

　　关于颤振时间，苗文中说：“实际上整个过程应该更短，因为那个发散速度是非常快的，如果不及时处置，很快就可能将整个飞机震散。”

　　即使就这一下，惯导系统已被震坏了。导航信息全部消失，飞机的姿态不知道，航向不知道。试飞员凭感觉把飞机改平。

　　720米出云，目视驾机返场。

　　落地以后，发现两个水平尾翼一边一个大坑，全都烂了。

　　“我捡了一条命回来。”试飞员说。

　　颤振试飞结果说明设计不合理。这在仿真时没发现，吹风时没发现，在试飞中给发现了。后来，根据试验结果有针对性地修改了设计，再飞时没有出现颤振，这架飞机成熟了。

　　颤振发散后还能把飞机飞回来，在中国航空史上是唯一的，在世界航空史上也极为少见。

　　类似的惊险却不是个例。试飞员在飞机的包线边缘飞行，如同在悬崖边行走。多少次险些跌落，凭借敏捷的身手，加上一丝丝幸运，最终有惊无险。

　　试飞需要把整个边界点都要找到，试出飞机的极限。有试飞员说，比如载荷谱试飞。这是一个强度课目，也是一个风险课目。用来验证飞机载荷强度，需要在不同的高度层把载荷飞出来。载荷是用数据来说话的，要求拉到8个G，也是身体8倍的重量压在自己身上，高度误差还要不超过正负二三十米。“稍微弄不好，达不到条件，这一圈就白干了。”一个起落上去，不是飞一次，而是要飞好多次，从五六千米，到三四千米，再到一二千米，不同的高度层都要拉载荷，否则数据是无效的，一个载荷有时需要保持半分钟甚至更长的时间。“拉完了一头汗，甚至于皮肤渗血。”试飞员说。

　　有这样一张地图，以试飞部队为中心，航线画向四面八方，从极寒地区到极热地区，从潮湿地区到干旱地区，从沿海到高海拔，他们需要在不同的地理和气候条件下验证飞机的性能。邓友明介绍说，为了飞一个高寒环境，要在-35℃的环境下把飞机“冻透”，这时发动机能否起动，会不会漏油、在空中会不会出现一些异常，都要一点点试过去。“这个温度能够做试验的就短短那么几天，完成不了那就得再等一年。”高温环境同样如此，要到三亚去飞，把飞机“晒透”，温度或者持续时间不够，所有的试验就必须再等。

　　他们与飞机一起成长。

　　探索未知领域

　　军事思想家马基雅维利说：“率先倡导新事物殊为不易，其把握之难、其推行之险，其成败之不测，无更甚者。”而每一次试飞都是在探索未知领域。

　　预警机对运输机类平台进行较大改动，通常加装大型雷达天线罩以及多种舱内和舱外设备。试飞员说：“载机的风险点就是需要对飞机有一个全新的认识，因为它与运输机有80%变了，除了外形没有变化，操作系统、气动布局等等全变了。” 一位试飞员说：“在未知面前，我们唯一知道的飞机肯定还有问题，这些问题，也只有飞到天上去寻找。”有专家介绍说：“新飞机的改动每年都要发数千份工程更改指令，因为飞机试飞就是一个不断发现问题，不断改进、不断解决问题的过程。”

　　试飞员张景亭介绍说，最近有一型飞机，在起飞滑跑过程中一个发动机停车了。在起飞过程中发动机停车是“非常要命”的，因为此时高度低，速度大，给飞行处置时间短。在飞机停下来之后，多方排查没有找到原因，结论是偶发性故障。试飞员坚决不同意这样的结论，他们坚持继续查找。最后终于找到真正的原因，是温度控制器误认为发动机温度过高，自动把供油路关了。只有真正的原因找到了，才能确实成为一型成熟的飞机。

　　雷强试飞歼-7D，遇到发动机意外停车9次。最惊险的一次，是在海拔5000米的雪山上空，失去动力的飞机，以每秒30米的速度下降。他说，当时紧张得连点火电门在哪都不知道了。他问塔台，电门在哪里？摸着了电门，他飞到平原上空启动成功，安全着陆。歼-7D发动机多次停车。设计人员经过查找，认为原因找到了。试飞员雷强说，“不是这些原因，在超音速时肯定还停。”在意见争执不下时，雷强说，“那我飞给你看，肯定停车！”

　　这样的试飞是惊险的。飞行器就是一根高速运动的管子，气流不断地从进气道前端涌入，经过发动机再从后面喷涌而出。高速，流畅的风景发生在两处：看得见的是向前的飞机，看不见的是向后的飓风。作为试飞员，雷强当然清楚超音速飞行时发动机停车会发生什么。发动机停车后，失去动力的飞机在惯性作用下高速前行。而气流堵在了进气口，如同海浪撞向海岸的岩石。然而，飞机不是岩石，它无法如海岸般屹立不动。那不是颠簸，颠簸没有那大的力量。发动机果然停车，座舱成为一个单独的世界，那个世界当时“地动山摇”。他的身上多处撞伤，座舱壁上留下了头盔撞上的白漆。在雷强的飞行生涯中，他试飞空中停车200多次，其中意外停车40多次。

　　邹建国试飞某型发动机时，飞机在地面试车过程中，出现了发动机漏油现象。经过细致研究，技术人员排除故障，但还有一些现象连设计者也解释不清楚。“空中飞行时会不会再出现类似的情况，我们的科研人员也不能保证。”试飞总师马健认为，正常情况下，出现一些无法解释的问题，对后面课目的试飞有影响，试飞员心里也有顾虑，而且飞行时有巨大风险。没想到，邹建国当即表示：“有疑问也要飞行！否则问题永远也查不出来，试飞的本质，就是走钢丝。”后来，经过多次试飞，终于找到了问题症结。

　　这样的风险是他们工作不可剥离的一部分。飞控专家严涛说，“飞机设计生产中的新产品、新材料、新技术，都有个成熟期，有可能需要十年或者五年、三年，但有时候飞机的设计应用经过两年就要上天，需要在空中环境中成熟。”地面环境不可能跟空中完全一样，新材料新技术新工艺制造也会带来一些缺陷。地面环境和空中环境有差别，空中环境对材料也产生影响，地面实验不可能做到完善。所有的风险都会最终向试飞员传递。作为试飞员，从首飞一直到定型，要把它的性能功能等飞完，把问题飞出来。

　　探索未知，这是一项充满风险和挑战的工作，而试飞员王文江说挑战未知是试飞工作的魅力，“即使有风险，每个人也都想飞新的项目，新的型号，都想飞更新、更好的飞机。”