原试飞员深度揭秘战机试飞:必须具备四大素质

2013年08月22日 10:31  人民网 
原空军试飞专家徐勇凌 原空军试飞专家徐勇凌

 

  【人物简介】 徐勇凌,浙江杭州人。1962年3月出生,1984年7月入伍,1986年4月入党。硕士研究生学历。空军大校军衔,空军级试飞专家,特级飞行员,首批双学士飞行员,现任空军指挥学院教官。

  人民网北京8月22日电(记者黄子娟) 试飞员是新战机的“试用者”,通过试对战机进行反复检验,使设计缺陷暴露改进。多年来,一代代试飞员自主创新、勇于开拓,担负着我国所有国产战机科研试飞的重任,不断缩短与发达国家之间的差距。近日,人民网记者专访了空军指挥学院教官徐勇凌大校,为您揭开试飞工作的神秘面纱。

  职业灵敏度:挑出飞机技术“毛刺”

  一架飞机有数十个子系统,数百个机载成品设备,数万个零部件,数十万个元器件,以及机载系统软件高达几十万甚至百余万条语句,要想把这样一个庞大复杂的系统,最终融合锻造成一把出鞘的利剑,离不开试飞员的学习和探索。

  记者:对试飞来说,试飞一款新的机型通常会面临什么问题,要做哪些准备?

  徐勇凌:随着飞机技术的日益复杂,那么试飞的专业性也就越来越强,从起初检验飞机是否可以飞行到检验飞机的性能和安全性,我们要对飞机所有的系统进行考核:包括飞机的机体结构强度是否完备,飞机的基本性能是否能满足战机指标的要求,飞机的品质是否安定好操纵,还有检验飞机的机载系统等。所以现在的试飞,不仅仅是考核飞机的机体是否安全、可飞,更重要的是这些系统的功能能否满足要求,也就是能否进行电子战对抗,通过传感器去发现目标,通过武器系统的外挂去发射武器,进行准确的目标攻击。这些相关的系统是一种互相融合的工作状态,有时,单个系统有没有问题,但组合在一起,它的性能和指标达不到要求,这种考核难度是最大的。因为即使某一个系统的工作是正常的,它组合起来也可能出现异常,异常点你能发现,但要去排除,难度非常大。比如说雷达与导弹的交联过程,雷达本身没有问题,导弹也没有问题,但是导弹离梁后就无法发现目标,导致无法实现功能和性能,寻找这些小的技术“毛刺”难度非常大,如果仅仅是靠设计人员去检查软件和硬件设备,有的时候很难发现,只有通过试验飞行的数据,从中寻找蛛丝马迹。在这个过程中,试飞员起到了非常关键的作用,尽管飞机在空中飞行的表象、状态,可以通过一些数据来反映,但真实的感受只有试飞员才知道,那种稍纵即逝的异常,需要飞行员用高度的职业灵敏度去体会和发现。

  因此,试飞员如果对系统的性能知识不了解,对于试飞中的各种现象观察不细,很可能这些问题就找不到。试飞员就像计算机的“传感器”,能发现飞行试飞中所出现的问题;同时他要有很好的“处理器”,把这些问题进行处理分析,找出结论;另外,他还是一个“动作器”,能够在试飞中去操控系统。也就是要求试飞员既要发现问题,又要找到问题症结,同时还要在实际的操纵中,能够非常准确、迅速地操控飞机。这些要求不是通过书本知识和模拟实验就能实现的,需要大量的试飞经验积累。

  刀尖上跳芭蕾:边界试飞挑战飞机极限

  别人不能飞的他们能飞,别人不敢飞的他们敢飞。一次次向极限发起挑战,加速推动着我国试飞事业从最初仅能完成简单科目、单一机种的验证试飞,发展到如今能完成各种高难度、高风险科目的多机种、多机型定型试飞。能力拓展,源于超乎常人的开创意识。

  记者:为什么在试飞过程中要飞高难度、高风险科目,如大迎角、失速尾旋等?

  徐勇凌:一架飞机是否安全,操作性到底如何,除了按照战术机动去完成常规性的飞行以外,还有很重要的一部分,就是要考核飞机的边界性。因为一般的作战飞行员很难在训练和作战时间内,把飞机操控到极限状态。但是作为试飞员,必须要考核飞机边缘状态的可控性、安全性。如果不考核,飞行员很可能会因为一时疏忽,使飞机堕入边界状态,一旦进入边界状态,很可能会出现很大的问题。

  考核边界点,是非常危险的,首先要抵达这个边界点,难度就很大。比如要把飞机飞到失速的状态和大迎角,这个操控本身就很复杂。其次,要能够维持住这种边界点,难度也更大。一旦超越边界,飞机处于复杂状态,要把飞机从边界挽救回来,难度就更大。这些边界飞行和常态化的飞行状态完全不一样,一般来说,飞机都处于非常危险的状态,因为它不可控。系统数据偏离边界以后,飞机会出现剧烈的运动,这是不可控的运动,用常规的动作想从边界状态改变过来是不可能的,需要特殊操纵。没有经过这种训练的飞行员根本实现不了。比如尾旋试飞、颤震试飞,包括很多这种边界试飞,都需要专业的试飞培训,只有那些经过专业培训的试飞员才能胜任这种试飞任务。因为一般的飞行员进入这个状态,可以说是手足无措,完全就没办法控制飞机,这种情况下只能眼睁睁看着飞机坠毁。

  边界试飞、突破禁区的试飞,对于试飞员的技术、胆识和知识要求相当相当高,一个没有经过边界科目试飞训练的飞行员,不是靠胆大或者不怕死可以把飞机挽救回来,需要飞行员对于飞机系统性能非常了解,对于飞机超越边界以后的系统也要相应了解,超越边界以后如何挽救飞机是一门相当高深的专业技术,包括很大的知识含量和很高的技术含量,对飞行员的心理品质也是一种严峻的考验。

  从试飞到列装:飞机顺利“出生”三大步骤

  按照国际航空界的惯例,每一型战机装备部队前,都要完成数百个科目、数千架次的飞行试验,伴随出现的各类故障数以千计。世界“航空强国”仅在超音速飞机颤振和操稳试飞中,就摔掉数十架飞机、牺牲几十名优秀试飞员。对于航空基础薄弱的我国来说,试飞面临的风险和挑战就更加突出,但是空军试飞员们仍然义无反顾、一往无前。

  记者:一款新机型,从试飞到列装一般要经历哪几个过程?

  徐勇凌:第一步,要进行首飞。首飞的目的就是检验飞机是否具有升空能力、起降性能,以及空中飞行的安全性是否与设计状况一致。首飞阶段可能是一两个起落,或者能达到十几个、二十个起落,进行初步的考核,验证飞机是否具有可飞性。

  第二步,工程发展性试飞,也叫调整试飞。就是检验飞机系统功能是否能够实现,因为一架飞机除了飞机机体是全新设计以外,很多设备也是新的,这些设备在地面试验过程中可能都是完好的,装上飞机以后,它们组合起来的工作效能如何,能否达到安全可用的目的,需要经过调整试飞。调整试飞过程中可能会发现很多的问题,以后如果没有达到设计所要求的状态,系统就要重新更改,整个飞机所有系统组合起来的功能和性能,应该是与设计之初的想法一致。这并不是考核飞机的每一个数据是否达标,而是看系统能不能实现这些功能。

  第三步,定型试飞。就是拿到一个现有产品,验证它是否满足战机指标的要求。战机指标包括性能、功能、强度、电子、雷达、发动机、武器等,还包括性能的稳定性。比如说这个飞机能达到某个指标,但是这个指标是在个别条件才能实现,比如在某些天气或某些高度层的条件下,那么这个飞机还是不行,它必须具有可重复性,每次按照这种标准程序去飞,都可达到这个数据,这才是飞机的真正性能,所以这种试飞要求在每个性能指标的试飞点上都要有一定的重复度。

  还有对飞机安全可靠性、操纵性、是否舒适等等这种性能的评级,需要有多个飞行员来验证,如果仅仅是某一个飞行员能够驾驭,这架飞机很可能列装部队,90%以上的飞行员都飞不了,那么这个飞机还是不能定型。因此,试飞是一个非常严谨的过程,既要按照我们性能指标的程序,一步一步按照各个点去飞,还要有人机融合的效能。

  作为作战飞机,除了基本的性能以外还有几个性能,比如环境适应性,在正常天气可以飞,那么天气条件差一些能不能飞;战场适应性,包括电子战环境能否适应。作战效能,比如都是三代机飞机,在空战过程中,无论是中距空战、近距格斗,胜率是多少。如果飞机所有的雷达、导弹都没问题,但是在格斗过程中始终是处于战败的状态,那么这款飞机很难说是一个好性能的飞机。

  现代试飞对于飞机的考核越来越贴近实战,除了性能、功能、可靠性、安全性、舒适性以外,它的环境适应性、战场适应性也需要检验。此外,还有一个重要指标,就是飞机的可维护性,如果飞机性能很好,但是故障率很高,那么维护的成本也会很高。现代战机考核性试飞的架次越来越多。在早期,飞机大概就飞十几、二十个起落,这架飞机基本就定型了。到上世纪60、70年代,一架飞机试飞要将近一千小时左右。现在一款飞机功能性试飞,包括作战效能的试飞,很可能在定型以后还要进行大量的试飞。像美国的F-22在定型以后,还进行将近5—10年的继续验证性试飞,所以试飞的架次、难度越来越大。

  优秀试飞员的四大能力挖掘飞机的最佳性能

  从“目不识丁”到“学士硕士”,从“勇气型”到“专家型”,从3人试飞小组到百人试飞部队,新一代的空军试飞员,既有精湛的飞行技术,又有广博的工程理论,既能出色完成试飞任务,又能全程参与新机设计研制,他们被誉为“飞行的工程师”。能力转变,源于只争朝夕的忧患意识。

  记者:您觉得试飞这项工作最大的难点和障碍是什么?是遇到空中险情的那一刻吗?

  徐勇凌:突发事件只是试飞中的极端案例,我们每天面对的不仅仅是风险,这不是试飞的全部。试飞的高风险性、高技术性,更多的是体现在挖掘飞机的最佳性能。挖掘性能的过程中可能会遇到很多故障,故障本身不一定会带来风险,但会导致部分飞机功能难以实现,或者实现的效果不好,性能指标达不到要求。这些技术上的缺陷,通过验证试飞发现以后,要去解决问题。试飞员在判断问题时,需要有丰富的飞行知识。首先是观察能力,你的观察视角在什么地方,如果视角过于狭窄,问题可能已经暴露出来,但因为没有观察到那个地方,所以发现不了,不能将问题反映给工程人员,那么很可能就会影响后面的试飞过程。

  第二,在空中的判断力。观察到现象,比如说某个灯亮了,究竟是什么原因导致的,这种的判断非常关键,判断错误就会影响之后的决策。这种判断力来源于知识系统和经验系统支撑。这种判断力,我认为是飞行员最核心的技术要素,不同的飞行员之间判断力差距相当大。反应灵敏、判断力较强的飞行员,可以迅速从一个现象中找出真正原因,而一些相对知识系统和经验系统不足的飞行员,观察到现象后,由于判断力不足很有可能会得出错误结论。

  第三,就是决策力。判断完以后,说发现的问题可能导致飞机发声颠覆性的结果,是挽救飞机终止任务,还是迅速返场,或者弃机跳伞?对问题有了很好的判断力,决策力则需要你果敢,相对的较迅速做出决定,但并不是越快越好,要做到临危不乱,在处置的过程中要充分利用团队资源,比如气象保障、指挥,他们能提供数据的支持。

  第四,应对能力也是非常重要的。不同的飞行员对同样故障的应对结果可能完全不一样,在应对的过程中,专业性也是相当强的,比如说雷达、发动机、飞机系统、飞机结构等方面的故障,不同系统设备的故障,应对方法完全不同,需要知识系统支撑。

  从观察、判断、决策到应对这四个部分,与飞行驾驶技术本身关系并不大,飞行驾驶技术只是在应对的过程中间,会起到一点作用。这四种能力对于飞行员的知识能力、心理能力、思维决策能力、学习能力,包括果敢的工作作风等,提出了相当高的要求。这些要求并不是虚幻的,飞行员是否果敢泼辣,背后实际支撑他的是一种技术,这个技术包括知识系统、操控技能、飞行驾驶技术,这个技能体系的构成不是一朝一夕的功力,要从每次点滴的飞行中获取滋养,优秀的飞行员都是善于学习、善于总结的人。

  所以,要想成为一名好的试飞员,天赋所占的比重微乎其微,所有的试飞员都是艰难的跋涉者、忘我的奉献者,他们看似傻,好像有点一根筋,为了这份事业,消耗自己的青春和生命,乐此不疲。但是,只有这样的人才能成为真正的试飞专家。其实不仅试飞如此,我觉得所有行业都是这样,想成为专家型试飞员,没有探索精神、奉献精神是不可能的。

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