喜忧参半的电传飞控系统:F-22战斗机也摔过
试飞员对飞机性能近乎痴迷的探究不是没有原因的，因为只有对性能深入的了解，才能在实战中最大可能地发挥飞机性能优势，获得有利的攻击态势，从而获取空战的胜利。
什么是飞机的性能，也许你会很快地回答：速度、高度就是性能。回答基本正确，但性能并不局限于此，通俗地讲飞机性能包括速度、高度、机动性、性 能的时间特性以及各种条件对这些性能的影响。作为飞行员你不仅要了解性能是多少，更重要的是要知道如何才能达到最佳性能。例如获得最大盘旋过载和获得最小 盘旋半径的速度是绝对不一样的；并不是什么速度下都可以做低高度垂直向下机动的，如果不了解这一点，等待你的将是危险的结局。
“性能的时间特性”这个名词有些玄奥，讲一个我试飞中的故事吧。挂2枚弹的最大马赫数性能能否达到，需要试飞验证，在此之前基本性能试飞表明飞 机完全可以达到马赫数2.2，挂两枚弹不会有什么不一样吧。我上升到高度到11000米，充满自信地开始加速，马赫数达到2.0后增速非常缓慢，此时我的 精力已经完全集中在马赫数上了，经过漫长的加速马赫数终于达到了要求，此时我才注意到剩余油量只有1000千克，而飞机距离机场足有250千米，我立即惊 出了一身冷汗。好在飞机具备足够的高度，当我返回机场时机内剩油只有400千克，我只好请求对头着陆，一次惊险的试飞有惊无险地结束了，由于我忽视了“性 能的时间特性”，差点酿成了大祸。
看过飞行表演的人都会对飞机的起飞充满兴趣，尾喷管喷出的火舌、很短的滑行距离、飞机离陆后迅速爬升的英姿不知迷倒了多少FANS。其实这一动 作仅仅是为了表演，因为“优美”的背后付出的代价是大量的燃料消耗，作战中这一动作是绝对禁止的。我问一名年轻的试飞员：这样的起飞会消耗多少燃油，他回 答不了。看了飞行后的视频回放他惊呆了，足足多消耗300千克燃料，可以巡航十分钟航行近200千米。
飞机性能不是一成不变的，会受到各种条件的影响，包括飞行高度、大气温度、飞机的外挂等等。一名飞行员为了获得最大马赫数，盲目地下降高度，当飞机高度降到5000多米时马赫数达到了，可是飞机的速度已经超过了强度极限，侥幸着陆的飞机伤痕累累，这就是忽视条件的结果。同样飞机外挂和构形的改变 也会影响飞机的性能，在一次最大载荷着陆的试飞中，计算表明着陆速度要增加40千米/小时，试飞中我明显地感到飞机性能的改变，飞机操纵变重，同样速度下 迎角明显增加，当我以大于正常速度40千米/小时着陆时，我发现飞机的迎角正好与标准着陆迎角相同，试飞结果令人满意。
在飞行界有一句明言：飞机的性能是设计出来的更是飞出来的。要了解飞机的性能，只有通过飞行训练中细致的观察和不断的总结。某机型的技术说明书 介绍的迫降速度为×××千米/小时，在模拟试飞中我们发现按此速度根本无法迫降成功，经过反复的试飞我们终于找到了最佳的性能参数，迫降的成功率和安全性 大大提高。在新机的爬升性能试飞中我们发现，传统的试飞方法消耗的油量和时间较多，通过研究我们发明了“等姿态角爬升法”，采用此方法升限试飞少用时近2 分钟，节约燃油近500千克。
飞行的最高境界是与飞机浑然一体的感觉，要达到这种境界必须对飞机的性能有透彻的了解。1998年的一天，我执行某新机航空电子系统试飞任务， 起飞加速中我发现平显参数异常，果断地中断起飞。飞行后的例行检查没有发现任何问题，试飞是否继续呢？通过视频回放我们发现，正常的起飞中7秒中平显数据 开始显示，而这次起飞中我在10秒钟时发现显示异常，果断中断起飞，由于对性能的高度敏感，使我发现了这短短的3秒钟的微小差异，也让我们找到了航电系统 设计上的重大隐患。
飞行总是充满神奇的，值得我们为之迷恋，飞行的奥秘永无止境，等待着勇于探索的人们去追寻。用一名老试飞员的话结束此文吧：“飞行中重要的不是你做了什么，而是你发现了什么。”
喜忧参半的电传飞控系统
号称二十一世纪空中主宰的美国新型战机F-22，从它问世的第一天起就病垢缠身，早在与YF-23竞争新一代隐身战机时，1992年4月25日，YF-22就发生了一起由飞控系统问题引起的纵向摆动，造成飞机坠毁的事故，截至目前F-22已经发生了三起因飞控系统故障引起的事故，其中严重事故2起。
一架耗资巨大的先进战机何以在飞控系统上反复地栽跟斗呢。还是让我们来简要了解一下电传飞控系统的历史吧。60年代中期随着苏美两个超级大国在军机 速度上的竞争的结束，现代军机进入了追求综合效能和高机动性能的时代，因为在越南战争的空战中，人们发现决定空战成败的主要因素时飞机的机动性能。各国在 二代战机的研制过程中绞尽脑汁，几乎已经挖掘了操纵系统的全部潜能。人们发现飞机的安定性——人们在飞机设计中想极力获得的品质，成为制约飞机机动性的最 大障碍。能否设计一种不安定的飞机，有人想到了这一点，而一架不安定的飞机虽然灵活但却是人“无法操纵”的，那么能不能让机器来帮助人实现操纵，控制不安 定的飞机，从而获得根高的机动性呢，由此电传飞控系统应运而生。70年代随着美国人在电传飞控系统研究方面实现突破，仿佛一夜之间西方和俄罗斯同时展开了 对于电传飞控系统的深入研究。新一轮的航空科技竞争由此开始了，世界航空科技进入了电传操纵的时代。
然而，在带给人们惊喜的同时，电传操纵系统也带来了噩梦。各航空大国似乎都没有逃脱这个怪圈。前苏联的T10，苏27的前身，在研制之初就遇到了重大灾难。难逃厄运的还有美国的F-16、幻影2000、瑞典的鹰狮，台湾空军费劲心机打造的IDF也在试飞中发生机毁人亡的事故，华人骄傲的著名试飞员吴克振血洒蓝天。在电传飞机事故频发的背后真的有什么魔障存在吗，还是让我们先来了解以下电传系统的原理。
电传操纵系统是计算机时代的产物，可以说没有计算机就没有电传操纵系统。在传统的飞机操纵系统中，尽管有液压系统和飞控机构的帮助，人们在操纵 飞机时实际是在操纵舵面，舵面产生的气动力使飞机的飞行轨迹和姿态发送改变，这就是机械操纵系统的基本原理。而在电传操纵系统中决定飞机动态的除了人的操 纵外，还有计算机的控制律和飞机的响应反馈。而真正作用于舵面的操纵信号是计算机将人的操纵输入和飞机的响应反馈，通过控制律的计算产生的信号，因此对于 电传飞机来说，真正操纵飞机的是计算机而不是人，也就是说人操纵飞机的意愿要通过计算机来实现。
电传飞机的最大优点在于，人们可以通过控制律的优化设计，实现最佳的操纵品质，这是人的操纵无法实现的，因为人的生物机能相对于计算机来说还不 够精确和卓越，电传飞控系统实现了最佳机动性能和优良飞行品质的最佳组合。那么如此优秀的电传系统为什么还会发生事故呢，这还需要从飞行本身说起，飞行器 在真实大气中的飞行极为复杂，决定飞行的各种因素不胜枚举，包括飞行器自身的空气动力特性，大气环境和飞行器的运动规律。而飞控计算机无论如何优越，也是 人设计出来的，控制律的优化是相对人们对于飞行规律的认知而言的，面对如此复杂的飞行本身，人的智力毕竟是小巫见大巫。飞控系统设计人员的一个小小的失误 和疏漏，就会在飞机里种下一个小小的病毒，在常规的飞行中这种“病毒”并不发作，而当飞行器的飞行动态和环境处于一个特定的，飞控系统没有预料的处境时， 灾难也就在所难免。引起灾难后果的还有一个“人机耦合”的特殊环节，由于电传操纵是飞行员和飞控计算机的联合作业，有时飞机的动态会偏离飞行员的期望，飞 行员会因此而产生短时间的迷惑，从而作出错误的决定，从而发生人机耦合的失调，这也是电传飞机事故的重要原因。飞机作为人的杰作，毕竟是一个机械电子的综 合系统，故障是不可避免的，从工程学的角度说，人们能够做到的是将故障控制在一个合理的范围内，也就是我们常说的可靠性，现代工程技术可以将机械系统的故 障概率控制在10的-7次方，而作为机电综合的电传系统，其故障还会受到电系统的影响，由电和计算机系统的问题引发的事故也时有发生。