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勇搏头彩的空中“美男子”——歼8Ⅱ型战机01号
国产歼8Ⅱ型战斗机真可谓是大名鼎鼎的一代名机。该机于1983年在歼8型飞机的基础上投入试制,1984年6月12日完成首飞,研制周期仅为17个月,创造了我国歼击机研制时间最短、质量最好的新纪录,被国家有关领导和军委总部首长誉为“创造了一个奇迹”。歼8Ⅱ还多次在巴黎、、珠海等国际航展上做过动态和静态的展示,受到了国际航空界的普遍关注和好评。
首架歼8Ⅱ原型机01号首飞成功后,于1984年11月27日转到中国飞行试验研究院进行鉴定定型试飞。01号在定型试飞中完成了很多试验项目,如操纵性与稳定性、颤振特性、进气道与发动机匹配、飞机操纵系统动态品质、飞机强度、武器系统、火控系统、电子设备适应性等,并完成了尾旋和失速特性试飞。通过01号的综合试飞,所有定型试飞课目基本达到或超过了战术技术指标。
通过01号和另外两架试验机的定型试飞数据得出:歼8Ⅱ具有出色的中低空机动能力;跨音速特性良好,在高空具有较长的留空能力和较好的方向安定性;自动驾驶仪系统大大降低了飞行员的工作负担:差动平尾显著提高了滚转效率;中低空表速达到当时国际先进水平,并具有较大的航程和作战半径;武器和火控系统较以往国产战机有明显的改观,配备武器种类和外挂点也随之增加。
尤其值得一提的是,在01号进行环境炮振测量时,正值中美进行“八二”合作时期,测量的原始数据经美方处理,与我方处理结果基本一致,并被美方采用,解决了美方拟来华重新测试的问题,为国家赢得了荣誉,也节约了大量外汇,同时证明了我国当时的数据处理技术达到了当时美国的同期水平。
提到01号歼8Ⅱ,不能不提到完成定型试飞中最大“拦路虎”——“动升限”试飞任务的试飞英雄黄炳新。这个科目要求飞机用最快速度爬上所能达到的最高高度。由于飞机要在极限状态下飞行,稍有不慎,不是进入螺旋,就是空中停车,甚至有空中解体的危险。之前,有关单位曾试飞了7次,3次出现空中停车的险情,最后甚至决定不飞了。但“动升限”不飞,歼8Ⅱ就不能定型装备部队。最后,黄炳新领受了这项艰巨的任务。在试飞时,当他驾驶01号跃上两万米高空后,飞机就像一匹背负着千斤重量的骏马在艰难地爬坡,每升一米都要付出巨大的气力。最终,01号创造了当时国产飞机的最高升限。
首次完成“世纪之吻”的中国加、受油机原型机
在建国50周年阅兵式上,飞临天安门上空的第三空中梯队就是由首次亮相的中国空军加、受油机组成的。这同时向世人宣告:中国有了自己的空中加油机,中国空军的远程作战能力实现了突破性进展。中国成为继英、美、俄、法之后第五个掌握空中加油技术的国家。由于50周年庆典临近新世纪的到来,业内人士又将加、受油机的战略对接称为“世纪之吻”。
我国进行加、受油试飞的两种机型分别是由国产轰6型飞机和歼8Ⅱ型飞机改装而咸的。进行试飞的轰6原型机被称为88号(内称)。轰6为仿制俄罗斯图-16轰炸机,图-16也曾被改装咸加油机并且长期使用过,所以中国选择轰6作为空中加油机可以参考国外经验,少走弯路。世界上所有进行空中加油试飞的国家都会遇到四大技术难题:一是加油吊舱问题;二是空中汇合技术;三是空中对接技术;四是作战飞机的受油技术。88号轰6加油机和进行受油的0305、8415号(内称)歼8Ⅱ也同样要闯过这几个难关。
空中加油试飞不但科技含量极高,对试飞员的实际操纵也有很高的要求。因为在加油时两机相距最近不足两米。向内一点有可能相撞,向外靠一点受油机就有可能被前机翼尖涡流打翻,试飞员真称得上是在万米高空“走钢丝”,稍有闪失就会机毁人亡。我国进行空中加油试飞的首席试飞员机组由空军某试飞团试飞员申长生、何德荣、第一领航员张元德、第二领航员李发祥、通信员喻先霞、加油员彭兴无组成。驾驶歼8Ⅱ进行单机受油对接试飞的是试飞员常庆贤,进行双机对接试飞的是常庆贤和试飞员汤连刚。最初几百次空中对接全部失败.后来甚至又出现了空中起火、无线电失灵等几十次重大险情。其中一次,受油机探头插入加油机加油导管锥套时,加油套回位响应机构发生故障,将受油机探头别断,造成加油机加油管锥套从受油机座舱盖顶端擦过,划破了座舱盖玻璃,险些酿成重大事故。
最后,试飞员们把所有空中对接失败的录像都搬到办公室,与有关科研人员一起进行集体攻关。经过“解剖麻雀”般的反复研究,终于找到了问题。在以后的试飞中,试飞员们通过实践,彻底否定了外国专家提供的数据,摸索出了对接成功的宝贵经验。1993年12月13日,88号轰6与0305、8415号歼8Ⅱ胜利完成了三机大航程异地编队加油试验,圆满完成了空中加油试验所有定型科目。
两代变稳飞机使中国空中模拟飞行技术实现了飞越
由国产歼教6改装而成的中国第一架变稳飞机008号,和由国产K8飞机改装而成的中国第二代变稳飞机原型机203号,是完全由我国自行研制的两代空中飞行模拟试验机。其中008号荣获了1991年国家科技进步一等奖。203号荣获2001年国家科技进步二等奖。两代变稳机的研制成功,使我国成为继美、英、法、俄后第五个拥有此项技术的国家。
变稳飞机又叫空中飞行模拟试验机,任何飞机的参数只要输入到它的机载电脑中,它就可以模拟出该飞机的空中特性。变稳机的功用主要有四个:一是新型飞机的空中模拟;二是飞行品质与飞行控制技术的研究;三是飞机驾驶舱人机界面研究;四是训练试飞工程师和飞行员。008号变稳飞机是我国第一代空中模拟试验机的原型机,于1993年由中国飞行试验研究院完成设计定型试飞。
空中模拟飞行技术的开发与预研是近代世界航空界公认的尖端技术,变稳飞机不但可以模拟其它飞机的各种:吠态,还可以发现其它飞机自身设计上的缺陷,这对新型飞机的研制具有十分特殊的意义。美国在F-16首飞前用变稳机发现并排除了进场着陆时严重的横向振荡问题,并解决了F-18飞机的同样问题。相反,瑞典JAS-39飞机在首飞前未经过变稳机空中飞行模拟,1988年2月坠毁后不得不重新进行这个试验,通过NT-33A变稳机的试验,最终找出了造成事故的原因。
我国在研制试飞中也经历了各种困难。1984年12月4日,空军某试飞团试飞员杨步进、胡朝德驾装有变稳系统的歼教6在高度3000米进行该系统试飞时,飞机进入可怕的螺旋状态。由于距地面太低,当飞机改出螺旋时已没有高度了,试飞员们忍痛按下了弹射按钮。事后查明原因是由于系统技术不成熟,前后舱离合器未拉开,原机状态能恢复,导 致飞机无法操纵。事故发生后,科研人员经过反复研究讨论后,将最初的设计方案推翻。虽然中国首台变稳系统因此宣告“流产”,然而科研人员并没有退缩,空军试飞员更没有为此而畏惧。他们在认真吸取前面的经验教训之后,不断探索总结,并派专人到西方国家学习、调研。经过近五年的努力,终于在1989年成功研制出了我国第一架变稳飞机——BW-1,代号008,于同年4月22日首飞成功。因为它只能沿纵轴模拟飞机的俯仰动作,因而称为单轴变稳机。
为了加快我国航空技术的发展和新机研制进程,同时也为进一步扩大实用范围,在第一代单轴变稳飞机的基础上,经过数万名航空工作者近八年的不懈努力,以国产K8为基本飞机的三轴(横轴、纵轴、侧轴)变稳飞机——KSv(1FS-TA,代号为203),于1997年6月25日首飞成功。K8v是我国第二代变稳飞机,它不但具备三自由度(俯仰、滚转、偏航)变稳能力,而且还能完成包括起飞、着陆在内的多种飞行任务的空中模拟试飞等专项课题研究。该机在机舱内增加了先进的电传操纵系统和驾驶舱显示仪表,与第一代单轴变稳飞机相比,具有操纵更简单、安全性更高、更经济等优点。我国两代变稳飞机在新机研制中发挥了重要作用,其中008号有效解决了歼教7飞机的飘摆问题,203号为国产电传飞机的成功研制打下了坚实的基础。此外,008和203号还对多种国产新机的试飞员进行了培训,并在飞行力学、飞行试验技术的研究等方面发挥了积极作用。
飞行员的生命“保护神:——009号高空高弹射试验机
2001年6月21日,国产新型高空高速弹射试验机009号成功完成了大速度状态下的弹射,飞机以1000千米/小时的速度进行弹射,与美国目前的最大弹射速度相当。至此,我国首次按照国军标进行的“平飞、俯冲、滚转、俯冲拉起、倒飞、大速度”六种状态下空中弹射试验终于画上了一个圆满的句号,飞行员的生命有了更可靠的保证。
009号高空高速弹射试验机的前身是中国于1970年前后开始研制的歼6弹射试验机。1973年11月,国产歼6型弹射机正式定型了,这是中国弹射救生史上重要的里程碑,它是中国首次采用以火箭和弹射筒结合为弹射动力的救生装置,并可在零高度、零速度和地面有速度状态下进行弹射试验及空中弹射试验。
随着各种先进作战飞机在性能上不断完善和提高,尤其在飞行速度和机动性上的屡屡创新,对中国的航空救生技术又提出了新的课题。009号弹射机正是我国多年的潜心研究发展的成果,该机科技含量极高,所使用的座椅、弹射火箭等设备都是我国航空领域最尖端的科研成果。供弹射使用的橡皮假人,更是在综合1 000名飞行员高度、重量统计值的基础上研制成功的仿真模型,在其“胸腔”内放置了复杂的测试设备,可在空中弹射后取得弹射的各种数值。
在进行空中弹射试验时,009号试验机去掉了后座舱盖,用以增加辅助设备,但高出机身20多厘米的设备,会使进行弹射的飞机在空中的阻力增大,这对飞机的安定性与稳定性都会有较大的影响,试飞员在空中操纵的难度极大。同时,在座椅和假人弹出飞机的瞬间,火箭弹射弹点火时会产生常人无法承受的巨大正负过载反差。试飞员每一次空中弹射试验的成功,都在实现我国航空史上的突破。其中风险最大的是飞机在倒飞状态下进行弹射试验。为了使试验更有代表性,倒飞弹射在2 000米的高度进行,而且不许延时开伞,在这个高度操纵飞机不允许有任何失误,因为差错将会直接导致弹射失败。在弹射中试飞员在倒扣的状态下,在不到十秒的时间里完成几十个动作,其难度可想而知。在倒飞状态下,飞机必须使用特制的倒飞油箱,且供油最多维持十几秒的时间,如果出现发动机空中停车,将没有进行空中起动的余地,试飞员只有弃机跳伞,后果不堪设想。
2001年6月13日,009号开始向险关发起;中击。在既定空域,随着试飞员一声“弹射”,飞机后舱向下喷出一团耀眼夺目的火焰,巨大的反作用力使飞机在“倒扣”状态下产生上下几十米的落差颠簸。按要求,弹射后要进行3秒钟的稳杆,试飞员不能操纵飞机。座舱内,试飞员在头朝下状态紧紧握住驾驶杆,忍受着天旋地转般的晕眩,同时他和飞机还要承受火箭弹点火时巨大的反作用力。十秒钟后,无线电传来弹射成功的喜讯。
首次突破“死亡陷阱”的417号歼教7试验机
世界航空界把“失速尾旋”称为空中禁区,飞机一旦失速进入尾旋,就像进入了一个巨大的磁场,并呈麻花状态加速坠落。尾旋一般是因为飞行员操作不当造成飞机迎角过大或遇到突风而发生的。在航空史上,作战飞机失事的原因中有41%是进入尾旋造成的,因而被称为“死亡陷阱”。长期以来,我军不少实战科目由于会涉及“失速尾旋”而无法进行演练,可以说,“失速尾旋”一直困扰着国产战机作战性能的发挥。从1998年开始,突破“失速尾旋”重大课题的任务落在了由空军试飞员驾驶的417号国产歼教7试验机身上。
歼教7高级喷气式歼击教练飞机能完成歼7系列和歼8系列的训练科目,并兼有相当的对地攻击能力。之所以选择它作为试验机,主要是该型机有比较出色的操控性。更重要的是其为三角翼飞机,而我军装备的歼7系列和歼8系列等都是三角翼战机。
多年来,中国飞行试验研究院一直在对失速尾旋进行研究。20世纪90年代初,试飞员卢军、雷强、李存宝、李中华等先后到俄罗斯试飞院在米格-21、米格-23、米格-29等飞机上进行了失速尾旋训练,培训出了一批中国的三角翼飞机失速尾旋试飞员。同时,经过几代人数十年的顽强攻关,我国终于对三角翼飞机的失速尾旋理论有了重大突破。从1998年到1999年,空军试飞员李中华和李存宝驾驶417号飞机分别进行了正尾旋和倒飞尾旋的试验。
进行失速尾旋试飞的风险性很大,对飞机和试飞员都是严峻的考验。试飞中,试飞员将承受巨大的过载。正过载会产生数倍于身体的重量将入下压,造成眼球鼓胀。负过载会造成超过人体几倍的力量将人向上提,使人脱离座椅。尤其在进行倒飞尾旋试验时,会使试飞员头顶舱盖,身体倒挂在座舱中。李存宝、李中华这两位优秀的试飞员与417飞机一起,经过了三年奋战,共飞行35个架次,其中国家I类风险12次、Ⅱ类风险16次、Ⅲ类风险3次,进入失速74次、尾旋33次,不但保证了安全,并成功地摸索出了三角翼飞机失速尾旋的改出方法,填补了我国三角冀飞机失速尾旋的空白,使中国的失速尾旋试验又迈上了一个新的台阶。
令世界震惊、fl:国人骄傲的“飞豹”83号
人们至今还清楚地记得,1998年的11月15日,在第二届珠海中国国际航空航天博览会上,中国“飞豹”多用途战机的飞行表演,充分展示了我国航窆工 头别断,造成加油机加油管锥套从受油机座舱盖顶端擦过,划破了座舱盖玻璃,险些酿成重大事故。
最后,试飞员们把所有空中对接失败的录像都搬到办公室,与有关科研人员一起进行集体攻关。经过“解剖麻雀”般的反复研究,终于找到了问题。在以后的试飞中,试飞员们通过实践,彻底否定了外国专家提供的数据,摸索出了对接成功的宝贵经验。1993年12月13日,88号轰6与0305、8415号歼8Ⅱ胜利完成了三机大航程异地编队加油试验,圆满完成了空中加油试验所有定型科目。
两代变稳飞机使中国空中模拟飞行技术实现了飞越
由国产歼教6改装而成的中国第一架变稳飞机008号,和由国产K8飞机改装而成的中国第二代变稳飞机原型机203号,是完全由我国自行研制的两代空中飞行模拟试验机。其中008号荣获了1991年国家科技进步一等奖。203号荣获2001年国家科技进步二等奖。两代变稳机的研制成功,使我国成为继美、英、法、俄后第五个拥有此项技术的国家。
变稳飞机又叫空中飞行模拟试验机,任何飞机的参数只要输入到它的机载电脑中,它就可以模拟出该飞机的空中特性。变稳机的功用主要有四个:一是新型飞机的空中模拟;二是飞行品质与飞行控制技术的研究;三是飞机驾驶舱人机界面研究;四是训练试飞工程师和飞行员。008号变稳飞机是我国第一代空中模拟试验机的原型机,于1993年由中国飞行试验研究院完成设计定型试飞。
空中模拟飞行技术的开发与预研是近代世界航空界公认的尖端技术,变稳飞机不但可以模拟其它飞机的各种:吠态,还可以发现其它飞机自身设计上的缺陷,这对新型飞机的研制具有十分特殊的意义。美国在F-16首飞前用变稳机发现并排除了进场着陆时严重的横向振荡问题,并解决了F-18飞机的同样问题。相反,瑞典JAS-39飞机在首飞前未经过变稳机空中飞行模拟,1988年2月坠毁后不得不重新进行这个试验,通过NT-33A变稳机的试验,最终找出了造成事故的原因。
我国在研制试飞中也经历了各种困难。1984年12月4日,空军某试飞团试飞员杨步进、胡朝德驾装有变稳系统的歼教6在高度3000米进行该系统试飞时,飞机进入可怕的螺旋状态。由于距地面太低,当飞机改出螺旋时已没有高度了,试飞员们忍痛按下了弹射按钮。事后查明原因是由于系统技术不成熟,前后舱离合器未拉开,原机状态能恢复,导致飞机无法操纵。事故发生后,科研人员经过反复研究讨论后,将最初的设计方案推翻。虽然中国首台变稳系统因此宣告“流产”,然而科研人员并没有退缩,空军试飞员更没有为此而畏惧。他们在认真吸取前面的经验教训之后,不断探索总结,并派专人到西方国家学习、调研。经过近五年的努力,终于在1989年成功研制出了我国第一架变稳飞机——BW-1,代号008,于同年4月22日首飞成功。因为它只能沿纵轴模拟飞机的俯仰动作,因而称为单轴变稳机。
为了加快我国航空技术的发展和新机研制进程,同时也为进一步扩大实用范围,在第一代单轴变稳飞机的基础上,经过数万名航空工作者近八年的不懈努力,以国产K8为基本飞机的三轴(横轴、纵轴、侧轴)变稳飞机——KSv(1FS-TA,代号为203),于1997年6月25日首飞成功。K8v是我国第二代变稳飞机,它不但具备三自由度(俯仰、滚转、偏航)变稳能力,而且还能完成包括起飞、着陆在内的多种飞行任务的空中模拟试飞等专项课题研究。该机在机舱内增加了先进的电传操纵系统和驾驶舱显示仪表,与第一代单轴变稳飞机相比,具有操纵更简单、安全性更高、更经济等优点。我国两代变稳飞机在新机研制中发挥了重要作用,其中008号有效解决了歼教7飞机的飘摆问题,203号为国产电传飞机的成功研制打下了坚实的基础。此外,008和203号还对多种国产新机的试飞员进行了培训,并在飞行力学、飞行试验技术的研究等方面发挥了积极作用。
2001年6月21日,国产新型高空高速弹射试验机009号成功完成了大速度状态下的弹射,飞机以1000千米/小时的速度进行弹射,与美国目前的最大弹射速度相当。至此,我国首次按照国军标进行的“平飞、俯冲、滚转、俯冲拉起、倒飞、大速度”六种状态下空中弹射试验终于画上了一个圆满的句号,飞行员的生命有了更可靠的保证。
009号高空高速弹射试验机的前身是中国于1970年前后开始研制的歼6弹射试验机。1973年11月,国产歼6型弹射机正式定型了,这是中国弹射救生史上重要的里程碑,它是中国首次采用以火箭和弹射筒结合为弹射动力的救生装置,并可在零高度、零速度和地面有速度状态下进行弹射试验及空中弹射试验。
随着各种先进作战飞机在性能上不断完善和提高,尤其在飞行速度和机动性上的屡屡创新,对中国的航空救生技术又提出了新的课题。009号弹射机正是我国多年的潜心研究发展的成果,该机科技含量极高,所使用的座椅、弹射火箭等设备都是我国航空领域最尖端的科研成果。供弹射使用的橡皮假人,更是在综合1 000名飞行员高度、重量统计值的基础上研制成功的仿真模型,在其“胸腔”内放置了复杂的测试设备,可在空中弹射后取得弹射的各种数值。
在进行空中弹射试验时,009号试验机去掉了后座舱盖,用以增加辅助设备,但高出机身20多厘米的设备,会使进行弹射的飞机在空中的阻力增大,这对飞机的安定性与稳定性都会有较大的影响,试飞员在空中操纵的难度极大。同时,在座椅和假人弹出飞机的瞬间,火箭弹射弹点火时会产生常人无法承受的巨大正负过载反差。试飞员每一次空中弹射试验的成功,都在实现我国航空史上的突破。其中风险最大的是飞机在倒飞状态下进行弹射试验。为了使试验更有代表性,倒飞弹射在2 000米的高度进行,而且不许延时开伞,在这个高度操纵飞机不允许有任何失误,因为差错将会直接导致弹射失败。在弹射中试飞员在倒扣的状态下,在不到十秒的时间里完成几十个动作,其难度可想而知。在倒飞状态下,飞机必须使用特制的倒飞油箱,且供油最多维持十几秒的时间,如果出现发动机空中停车,将没有进行空中起动的余地,试飞员只有弃机跳伞,后果不堪设想。
2001年6月13日,009号开始向险关发起;中击。在既定空域,随着试飞员一声“弹射”,飞机后舱向下喷出一团耀眼夺目的火焰,巨大的反作用力使飞机在“倒扣”状态下产生上下几十米的落差颠簸。按要求,弹射后要进行3秒钟的稳杆,试飞员不能操纵飞机。座舱内,试飞员在头朝下状态紧紧握住驾驶杆,忍受着天旋地转般的晕眩,同时他和飞机还要承受火箭弹点火时巨大的反作用力。十秒钟后,无线电传来弹射成功的喜讯。
国产歼8Ⅱ型战斗机真可谓是大名鼎鼎的一代名机。该机于1983年在歼8型飞机的基础上投入试制,1984年6月12日完成首飞,研制周期仅为17个月,创造了我国歼击机研制时间最短、质量最好的新纪录,被国家有关领导和军委总部首长誉为“创造了一个奇迹”。歼8Ⅱ还多次在巴黎、、珠海等国际航展上做过动态和静态的展示,受到了国际航空界的普遍关注和好评。
首架歼8Ⅱ原型机01号首飞成功后,于1984年11月27日转到中国飞行试验研究院进行鉴定定型试飞。01号在定型试飞中完成了很多试验项目,如操纵性与稳定性、颤振特性、进气道与发动机匹配、飞机操纵系统动态品质、飞机强度、武器系统、火控系统、电子设备适应性等,并完成了尾旋和失速特性试飞。通过01号的综合试飞,所有定型试飞课目基本达到或超过了战术技术指标。
通过01号和另外两架试验机的定型试飞数据得出:歼8Ⅱ具有出色的中低空机动能力;跨音速特性良好,在高空具有较长的留空能力和较好的方向安定性;自动驾驶仪系统大大降低了飞行员的工作负担:差动平尾显著提高了滚转效率;中低空表速达到当时国际先进水平,并具有较大的航程和作战半径;武器和火控系统较以往国产战机有明显的改观,配备武器种类和外挂点也随之增加。
尤其值得一提的是,在01号进行环境炮振测量时,正值中美进行“八二”合作时期,测量的原始数据经美方处理,与我方处理结果基本一致,并被美方采用,解决了美方拟来华重新测试的问题,为国家赢得了荣誉,也节约了大量外汇,同时证明了我国当时的数据处理技术达到了当时美国的同期水平。
提到01号歼8Ⅱ,不能不提到完成定型试飞中最大“拦路虎”——“动升限”试飞任务的试飞英雄黄炳新。这个科目要求飞机用最快速度爬上所能达到的最高高度。由于飞机要在极限状态下飞行,稍有不慎,不是进入螺旋,就是空中停车,甚至有空中解体的危险。之前,有关单位曾试飞了7次,3次出现空中停车的险情,最后甚至决定不飞了。但“动升限”不飞,歼8Ⅱ就不能定型装备部队。最后,黄炳新领受了这项艰巨的任务。在试飞时,当他驾驶01号跃上两万米高空后,飞机就像一匹背负着千斤重量的骏马在艰难地爬坡,每升一米都要付出巨大的气力。最终,01号创造了当时国产飞机的最高升限。
首次完成“世纪之吻”的中国加、受油机原型机
在建国50周年阅兵式上,飞临天安门上空的第三空中梯队就是由首次亮相的中国空军加、受油机组成的。这同时向世人宣告:中国有了自己的空中加油机,中国空军的远程作战能力实现了突破性进展。中国成为继英、美、俄、法之后第五个掌握空中加油技术的国家。由于50周年庆典临近新世纪的到来,业内人士又将加、受油机的战略对接称为“世纪之吻”。
我国进行加、受油试飞的两种机型分别是由国产轰6型飞机和歼8Ⅱ型飞机改装而咸的。进行试飞的轰6原型机被称为88号(内称)。轰6为仿制俄罗斯图-16轰炸机,图-16也曾被改装咸加油机并且长期使用过,所以中国选择轰6作为空中加油机可以参考国外经验,少走弯路。世界上所有进行空中加油试飞的国家都会遇到四大技术难题:一是加油吊舱问题;二是空中汇合技术;三是空中对接技术;四是作战飞机的受油技术。88号轰6加油机和进行受油的0305、8415号(内称)歼8Ⅱ也同样要闯过这几个难关。
空中加油试飞不但科技含量极高,对试飞员的实际操纵也有很高的要求。因为在加油时两机相距最近不足两米。向内一点有可能相撞,向外靠一点受油机就有可能被前机翼尖涡流打翻,试飞员真称得上是在万米高空“走钢丝”,稍有闪失就会机毁人亡。我国进行空中加油试飞的首席试飞员机组由空军某试飞团试飞员申长生、何德荣、第一领航员张元德、第二领航员李发祥、通信员喻先霞、加油员彭兴无组成。驾驶歼8Ⅱ进行单机受油对接试飞的是试飞员常庆贤,进行双机对接试飞的是常庆贤和试飞员汤连刚。最初几百次空中对接全部失败.后来甚至又出现了空中起火、无线电失灵等几十次重大险情。其中一次,受油机探头插入加油机加油导管锥套时,加油套回位响应机构发生故障,将受油机探头别断,造成加油机加油管锥套从受油机座舱盖顶端擦过,划破了座舱盖玻璃,险些酿成重大事故。
最后,试飞员们把所有空中对接失败的录像都搬到办公室,与有关科研人员一起进行集体攻关。经过“解剖麻雀”般的反复研究,终于找到了问题。在以后的试飞中,试飞员们通过实践,彻底否定了外国专家提供的数据,摸索出了对接成功的宝贵经验。1993年12月13日,88号轰6与0305、8415号歼8Ⅱ胜利完成了三机大航程异地编队加油试验,圆满完成了空中加油试验所有定型科目。
两代变稳飞机使中国空中模拟飞行技术实现了飞越
由国产歼教6改装而成的中国第一架变稳飞机008号,和由国产K8飞机改装而成的中国第二代变稳飞机原型机203号,是完全由我国自行研制的两代空中飞行模拟试验机。其中008号荣获了1991年国家科技进步一等奖。203号荣获2001年国家科技进步二等奖。两代变稳机的研制成功,使我国成为继美、英、法、俄后第五个拥有此项技术的国家。
变稳飞机又叫空中飞行模拟试验机,任何飞机的参数只要输入到它的机载电脑中,它就可以模拟出该飞机的空中特性。变稳机的功用主要有四个:一是新型飞机的空中模拟;二是飞行品质与飞行控制技术的研究;三是飞机驾驶舱人机界面研究;四是训练试飞工程师和飞行员。008号变稳飞机是我国第一代空中模拟试验机的原型机,于1993年由中国飞行试验研究院完成设计定型试飞。
空中模拟飞行技术的开发与预研是近代世界航空界公认的尖端技术,变稳飞机不但可以模拟其它飞机的各种:吠态,还可以发现其它飞机自身设计上的缺陷,这对新型飞机的研制具有十分特殊的意义。美国在F-16首飞前用变稳机发现并排除了进场着陆时严重的横向振荡问题,并解决了F-18飞机的同样问题。相反,瑞典JAS-39飞机在首飞前未经过变稳机空中飞行模拟,1988年2月坠毁后不得不重新进行这个试验,通过NT-33A变稳机的试验,最终找出了造成事故的原因。
我国在研制试飞中也经历了各种困难。1984年12月4日,空军某试飞团试飞员杨步进、胡朝德驾装有变稳系统的歼教6在高度3000米进行该系统试飞时,飞机进入可怕的螺旋状态。由于距地面太低,当飞机改出螺旋时已没有高度了,试飞员们忍痛按下了弹射按钮。事后查明原因是由于系统技术不成熟,前后舱离合器未拉开,原机状态能恢复,导 致飞机无法操纵。事故发生后,科研人员经过反复研究讨论后,将最初的设计方案推翻。虽然中国首台变稳系统因此宣告“流产”,然而科研人员并没有退缩,空军试飞员更没有为此而畏惧。他们在认真吸取前面的经验教训之后,不断探索总结,并派专人到西方国家学习、调研。经过近五年的努力,终于在1989年成功研制出了我国第一架变稳飞机——BW-1,代号008,于同年4月22日首飞成功。因为它只能沿纵轴模拟飞机的俯仰动作,因而称为单轴变稳机。
为了加快我国航空技术的发展和新机研制进程,同时也为进一步扩大实用范围,在第一代单轴变稳飞机的基础上,经过数万名航空工作者近八年的不懈努力,以国产K8为基本飞机的三轴(横轴、纵轴、侧轴)变稳飞机——KSv(1FS-TA,代号为203),于1997年6月25日首飞成功。K8v是我国第二代变稳飞机,它不但具备三自由度(俯仰、滚转、偏航)变稳能力,而且还能完成包括起飞、着陆在内的多种飞行任务的空中模拟试飞等专项课题研究。该机在机舱内增加了先进的电传操纵系统和驾驶舱显示仪表,与第一代单轴变稳飞机相比,具有操纵更简单、安全性更高、更经济等优点。我国两代变稳飞机在新机研制中发挥了重要作用,其中008号有效解决了歼教7飞机的飘摆问题,203号为国产电传飞机的成功研制打下了坚实的基础。此外,008和203号还对多种国产新机的试飞员进行了培训,并在飞行力学、飞行试验技术的研究等方面发挥了积极作用。
飞行员的生命“保护神:——009号高空高弹射试验机
2001年6月21日,国产新型高空高速弹射试验机009号成功完成了大速度状态下的弹射,飞机以1000千米/小时的速度进行弹射,与美国目前的最大弹射速度相当。至此,我国首次按照国军标进行的“平飞、俯冲、滚转、俯冲拉起、倒飞、大速度”六种状态下空中弹射试验终于画上了一个圆满的句号,飞行员的生命有了更可靠的保证。
009号高空高速弹射试验机的前身是中国于1970年前后开始研制的歼6弹射试验机。1973年11月,国产歼6型弹射机正式定型了,这是中国弹射救生史上重要的里程碑,它是中国首次采用以火箭和弹射筒结合为弹射动力的救生装置,并可在零高度、零速度和地面有速度状态下进行弹射试验及空中弹射试验。
随着各种先进作战飞机在性能上不断完善和提高,尤其在飞行速度和机动性上的屡屡创新,对中国的航空救生技术又提出了新的课题。009号弹射机正是我国多年的潜心研究发展的成果,该机科技含量极高,所使用的座椅、弹射火箭等设备都是我国航空领域最尖端的科研成果。供弹射使用的橡皮假人,更是在综合1 000名飞行员高度、重量统计值的基础上研制成功的仿真模型,在其“胸腔”内放置了复杂的测试设备,可在空中弹射后取得弹射的各种数值。
在进行空中弹射试验时,009号试验机去掉了后座舱盖,用以增加辅助设备,但高出机身20多厘米的设备,会使进行弹射的飞机在空中的阻力增大,这对飞机的安定性与稳定性都会有较大的影响,试飞员在空中操纵的难度极大。同时,在座椅和假人弹出飞机的瞬间,火箭弹射弹点火时会产生常人无法承受的巨大正负过载反差。试飞员每一次空中弹射试验的成功,都在实现我国航空史上的突破。其中风险最大的是飞机在倒飞状态下进行弹射试验。为了使试验更有代表性,倒飞弹射在2 000米的高度进行,而且不许延时开伞,在这个高度操纵飞机不允许有任何失误,因为差错将会直接导致弹射失败。在弹射中试飞员在倒扣的状态下,在不到十秒的时间里完成几十个动作,其难度可想而知。在倒飞状态下,飞机必须使用特制的倒飞油箱,且供油最多维持十几秒的时间,如果出现发动机空中停车,将没有进行空中起动的余地,试飞员只有弃机跳伞,后果不堪设想。
2001年6月13日,009号开始向险关发起;中击。在既定空域,随着试飞员一声“弹射”,飞机后舱向下喷出一团耀眼夺目的火焰,巨大的反作用力使飞机在“倒扣”状态下产生上下几十米的落差颠簸。按要求,弹射后要进行3秒钟的稳杆,试飞员不能操纵飞机。座舱内,试飞员在头朝下状态紧紧握住驾驶杆,忍受着天旋地转般的晕眩,同时他和飞机还要承受火箭弹点火时巨大的反作用力。十秒钟后,无线电传来弹射成功的喜讯。
首次突破“死亡陷阱”的417号歼教7试验机
世界航空界把“失速尾旋”称为空中禁区,飞机一旦失速进入尾旋,就像进入了一个巨大的磁场,并呈麻花状态加速坠落。尾旋一般是因为飞行员操作不当造成飞机迎角过大或遇到突风而发生的。在航空史上,作战飞机失事的原因中有41%是进入尾旋造成的,因而被称为“死亡陷阱”。长期以来,我军不少实战科目由于会涉及“失速尾旋”而无法进行演练,可以说,“失速尾旋”一直困扰着国产战机作战性能的发挥。从1998年开始,突破“失速尾旋”重大课题的任务落在了由空军试飞员驾驶的417号国产歼教7试验机身上。
歼教7高级喷气式歼击教练飞机能完成歼7系列和歼8系列的训练科目,并兼有相当的对地攻击能力。之所以选择它作为试验机,主要是该型机有比较出色的操控性。更重要的是其为三角翼飞机,而我军装备的歼7系列和歼8系列等都是三角翼战机。
多年来,中国飞行试验研究院一直在对失速尾旋进行研究。20世纪90年代初,试飞员卢军、雷强、李存宝、李中华等先后到俄罗斯试飞院在米格-21、米格-23、米格-29等飞机上进行了失速尾旋训练,培训出了一批中国的三角翼飞机失速尾旋试飞员。同时,经过几代人数十年的顽强攻关,我国终于对三角翼飞机的失速尾旋理论有了重大突破。从1998年到1999年,空军试飞员李中华和李存宝驾驶417号飞机分别进行了正尾旋和倒飞尾旋的试验。
进行失速尾旋试飞的风险性很大,对飞机和试飞员都是严峻的考验。试飞中,试飞员将承受巨大的过载。正过载会产生数倍于身体的重量将入下压,造成眼球鼓胀。负过载会造成超过人体几倍的力量将人向上提,使人脱离座椅。尤其在进行倒飞尾旋试验时,会使试飞员头顶舱盖,身体倒挂在座舱中。李存宝、李中华这两位优秀的试飞员与417飞机一起,经过了三年奋战,共飞行35个架次,其中国家I类风险12次、Ⅱ类风险16次、Ⅲ类风险3次,进入失速74次、尾旋33次,不但保证了安全,并成功地摸索出了三角翼飞机失速尾旋的改出方法,填补了我国三角冀飞机失速尾旋的空白,使中国的失速尾旋试验又迈上了一个新的台阶。
令世界震惊、fl:国人骄傲的“飞豹”83号
人们至今还清楚地记得,1998年的11月15日,在第二届珠海中国国际航空航天博览会上,中国“飞豹”多用途战机的飞行表演,充分展示了我国航窆工 头别断,造成加油机加油管锥套从受油机座舱盖顶端擦过,划破了座舱盖玻璃,险些酿成重大事故。
最后,试飞员们把所有空中对接失败的录像都搬到办公室,与有关科研人员一起进行集体攻关。经过“解剖麻雀”般的反复研究,终于找到了问题。在以后的试飞中,试飞员们通过实践,彻底否定了外国专家提供的数据,摸索出了对接成功的宝贵经验。1993年12月13日,88号轰6与0305、8415号歼8Ⅱ胜利完成了三机大航程异地编队加油试验,圆满完成了空中加油试验所有定型科目。
两代变稳飞机使中国空中模拟飞行技术实现了飞越
由国产歼教6改装而成的中国第一架变稳飞机008号,和由国产K8飞机改装而成的中国第二代变稳飞机原型机203号,是完全由我国自行研制的两代空中飞行模拟试验机。其中008号荣获了1991年国家科技进步一等奖。203号荣获2001年国家科技进步二等奖。两代变稳机的研制成功,使我国成为继美、英、法、俄后第五个拥有此项技术的国家。
变稳飞机又叫空中飞行模拟试验机,任何飞机的参数只要输入到它的机载电脑中,它就可以模拟出该飞机的空中特性。变稳机的功用主要有四个:一是新型飞机的空中模拟;二是飞行品质与飞行控制技术的研究;三是飞机驾驶舱人机界面研究;四是训练试飞工程师和飞行员。008号变稳飞机是我国第一代空中模拟试验机的原型机,于1993年由中国飞行试验研究院完成设计定型试飞。
空中模拟飞行技术的开发与预研是近代世界航空界公认的尖端技术,变稳飞机不但可以模拟其它飞机的各种:吠态,还可以发现其它飞机自身设计上的缺陷,这对新型飞机的研制具有十分特殊的意义。美国在F-16首飞前用变稳机发现并排除了进场着陆时严重的横向振荡问题,并解决了F-18飞机的同样问题。相反,瑞典JAS-39飞机在首飞前未经过变稳机空中飞行模拟,1988年2月坠毁后不得不重新进行这个试验,通过NT-33A变稳机的试验,最终找出了造成事故的原因。
我国在研制试飞中也经历了各种困难。1984年12月4日,空军某试飞团试飞员杨步进、胡朝德驾装有变稳系统的歼教6在高度3000米进行该系统试飞时,飞机进入可怕的螺旋状态。由于距地面太低,当飞机改出螺旋时已没有高度了,试飞员们忍痛按下了弹射按钮。事后查明原因是由于系统技术不成熟,前后舱离合器未拉开,原机状态能恢复,导致飞机无法操纵。事故发生后,科研人员经过反复研究讨论后,将最初的设计方案推翻。虽然中国首台变稳系统因此宣告“流产”,然而科研人员并没有退缩,空军试飞员更没有为此而畏惧。他们在认真吸取前面的经验教训之后,不断探索总结,并派专人到西方国家学习、调研。经过近五年的努力,终于在1989年成功研制出了我国第一架变稳飞机——BW-1,代号008,于同年4月22日首飞成功。因为它只能沿纵轴模拟飞机的俯仰动作,因而称为单轴变稳机。
为了加快我国航空技术的发展和新机研制进程,同时也为进一步扩大实用范围,在第一代单轴变稳飞机的基础上,经过数万名航空工作者近八年的不懈努力,以国产K8为基本飞机的三轴(横轴、纵轴、侧轴)变稳飞机——KSv(1FS-TA,代号为203),于1997年6月25日首飞成功。K8v是我国第二代变稳飞机,它不但具备三自由度(俯仰、滚转、偏航)变稳能力,而且还能完成包括起飞、着陆在内的多种飞行任务的空中模拟试飞等专项课题研究。该机在机舱内增加了先进的电传操纵系统和驾驶舱显示仪表,与第一代单轴变稳飞机相比,具有操纵更简单、安全性更高、更经济等优点。我国两代变稳飞机在新机研制中发挥了重要作用,其中008号有效解决了歼教7飞机的飘摆问题,203号为国产电传飞机的成功研制打下了坚实的基础。此外,008和203号还对多种国产新机的试飞员进行了培训,并在飞行力学、飞行试验技术的研究等方面发挥了积极作用。
2001年6月21日,国产新型高空高速弹射试验机009号成功完成了大速度状态下的弹射,飞机以1000千米/小时的速度进行弹射,与美国目前的最大弹射速度相当。至此,我国首次按照国军标进行的“平飞、俯冲、滚转、俯冲拉起、倒飞、大速度”六种状态下空中弹射试验终于画上了一个圆满的句号,飞行员的生命有了更可靠的保证。
009号高空高速弹射试验机的前身是中国于1970年前后开始研制的歼6弹射试验机。1973年11月,国产歼6型弹射机正式定型了,这是中国弹射救生史上重要的里程碑,它是中国首次采用以火箭和弹射筒结合为弹射动力的救生装置,并可在零高度、零速度和地面有速度状态下进行弹射试验及空中弹射试验。
随着各种先进作战飞机在性能上不断完善和提高,尤其在飞行速度和机动性上的屡屡创新,对中国的航空救生技术又提出了新的课题。009号弹射机正是我国多年的潜心研究发展的成果,该机科技含量极高,所使用的座椅、弹射火箭等设备都是我国航空领域最尖端的科研成果。供弹射使用的橡皮假人,更是在综合1 000名飞行员高度、重量统计值的基础上研制成功的仿真模型,在其“胸腔”内放置了复杂的测试设备,可在空中弹射后取得弹射的各种数值。
在进行空中弹射试验时,009号试验机去掉了后座舱盖,用以增加辅助设备,但高出机身20多厘米的设备,会使进行弹射的飞机在空中的阻力增大,这对飞机的安定性与稳定性都会有较大的影响,试飞员在空中操纵的难度极大。同时,在座椅和假人弹出飞机的瞬间,火箭弹射弹点火时会产生常人无法承受的巨大正负过载反差。试飞员每一次空中弹射试验的成功,都在实现我国航空史上的突破。其中风险最大的是飞机在倒飞状态下进行弹射试验。为了使试验更有代表性,倒飞弹射在2 000米的高度进行,而且不许延时开伞,在这个高度操纵飞机不允许有任何失误,因为差错将会直接导致弹射失败。在弹射中试飞员在倒扣的状态下,在不到十秒的时间里完成几十个动作,其难度可想而知。在倒飞状态下,飞机必须使用特制的倒飞油箱,且供油最多维持十几秒的时间,如果出现发动机空中停车,将没有进行空中起动的余地,试飞员只有弃机跳伞,后果不堪设想。
2001年6月13日,009号开始向险关发起;中击。在既定空域,随着试飞员一声“弹射”,飞机后舱向下喷出一团耀眼夺目的火焰,巨大的反作用力使飞机在“倒扣”状态下产生上下几十米的落差颠簸。按要求,弹射后要进行3秒钟的稳杆,试飞员不能操纵飞机。座舱内,试飞员在头朝下状态紧紧握住驾驶杆,忍受着天旋地转般的晕眩,同时他和飞机还要承受火箭弹点火时巨大的反作用力。十秒钟后,无线电传来弹射成功的喜讯。