中国山鹰高教机100%克服失速尾旋 打破战机禁区(3)

　　失速尾旋试飞的关键保障设施

　　无论是民机还是军机，进行失速试飞都具有极大的风险性，即便是经验相当丰富的优秀试飞员，也会因失速状态的极端复杂性而发生改不出来的情况。因此，“失速反尾旋伞”等相关保障设施必须配套发展。

　　失速反尾旋伞有何神奇之处？简单地讲，如果飞机失速进入尾旋时，飞机的速度相对较慢，飞机的运动是以旋转为主，飞机自身改变状态的能力较小。但是，飞机要改出尾旋却需要相当大的力。飞机装备了反尾旋伞系统后，当飞行员采取改出动作无法正常从尾旋中改出时，可以通过发射按钮使飞机启动反尾旋伞系统。此时，装在飞机尾部的失速反尾旋伞会被射伞火箭带出，巨大的反尾旋伞张开后，其阻力将形成一个绕重心的反尾旋偏航力矩和俯仰力矩，在这两个力矩的作用下，会产生很大的牵引力，帮助改变飞机的空中姿态，使尾旋被迫停止。可以形象地视为有一只无形的手，直接将飞机从尾旋中拉出。飞行员控制将伞抛掉后，飞机会进入正常的俯冲状态，从而退出尾旋。

　　失速反尾旋伞对于新机研制、试飞技术发展、试飞员培养等都具有极为更重要的作用。研发安全有效的失速反尾旋伞系统是国际公认的高难课题，中航工业试飞中心经过17年潜心研究，终于在2007年研制成功了中国新一代反尾旋伞系统。2009年12月，试飞中心副主任赵鹏亲任机长，试飞员赵明禹任副驾驶员，驾驶ARJ21-700飞机101架机分别在动、静态状态下完成了新支线失速改出伞系统抛伞试验。本次试验也是我国在民机领域首次进行的失速改出伞系统项目试验，试验的成功，使我国在高难风险试飞领域又迈出了关键的一步，相关技术达到了国际先进水平。

　　中国失速尾旋研究不断与世界接轨

　　失速尾旋试飞探索的是飞机的左边界，从根本上来讲, 失速尾旋试飞是一种驾驶技术和飞机操纵性能的综合，而且随各种飞机的性能不同而变。在我国试飞领域，失速尾旋被列为Ｉ类风险试飞科目，攻克“死亡陷阱”，可以说是我国几代航空科研人员和试飞员的夙愿。40多年来，中国空军试飞员和试飞中心的科研人员克服重重困难，不断研究探索失速尾旋机理和改出尾旋办法，相继对平直翼、后掠翼、三角翼和民用飞机等4种不同类型的飞机进行了失速尾旋研究和试飞，成功摸索出了一套套改出失速尾旋的有效方法,使我军的尾旋失事率减少到了世界上最少的水平。

　　中国最早进行失速尾旋研究的是用“红专502”（初教6）飞机进行的失速尾旋试验。1960年11月，该机成功完成了失速尾旋试飞，试飞中不论采取“反舵推杆”标准法，还是“三中立”（即舵、杆、油门均居中）方法都可以有效地改出尾旋。这一结果，后被写入了该型机的《飞行员手册》。从1998年到1999年，试飞中心由李树有和王启负责，开始利用国产歼教7飞机进行失速尾旋研究，这是我国首次进行的三角翼飞机失速尾旋试验。在以后的试飞中，试飞员李中华和李存宝又驾该机完成了风险更大的倒飞尾旋。国产三角翼战机失速尾旋禁区的突破，不但填补了我国航空领域的空白，更重要的是进一步拓展了国产战机的性能，增强了部队飞行员处置失速尾旋的信心。进入新世纪以来，试飞中心又成功进行了新一代飞机的迎角限制器验证试飞，并研制成功三代机尾旋试飞用的反尾旋伞系统；成功突破飞机大迎角控制律验证技术，这对于我国大迎角特性试飞有着划时代的意义，该技术成功应用于我国自主研制的新型飞机大迎角特性试飞，标志着我国在新飞机大迎角控制律验证领域逐步与国际接轨。

　　试飞中心近期最具代表性的失速尾旋试飞是在“山鹰”飞机上进行的，该机的失速尾旋试飞主要围绕过失速性滚转、失速性滚摆、陡尾旋等三种失速尾旋模态展开。试飞中，试飞员还专门对“失速后”和“尾旋中”部队飞行员容易做出的错误动作进行了全面模拟，以观察飞机的状态反应，分析探索应急解决方案。

　　在“山鹰”失速尾旋试飞过程中，试飞员进入各种尾旋达30余次，飞机负迎角最大达到50度，试飞员负过载最大达到2G，其中两次还进入了风险巨大的倒飞尾旋。通过试飞，试飞员总结出了“三中立”的尾旋改出方法，即改出尾旋要同时做到杆、舵居中，使飞机的副翼、方向舵、平尾都处于中立位置。试飞员们还尝试了“极端”的改出方法，就是采用“三中立”后，即使试飞员撒手，飞机也能自己改出尾旋。特别是在后几次试飞时，飞机已拆掉了失速反尾旋保护系统，飞机是在原机状态下完成的失速尾旋试飞，使试飞更具有代表性。自此，“山鹰”改出尾旋的成功率达到100%。试飞成功，也使我国在失速尾旋领域又向前跨进了一大步。

　　近年来，试飞中心失速尾旋研究工作取得长足发展，如在新型飞机大迎角控制律验证技术试飞过程中，我国首次将虚拟试飞技术应用到大迎角特性试飞中，将真实飞行试验与虚拟试飞相结合进行大迎角特性试飞，构建了新的大迎角特性试飞体系。试飞过程中，能实现试飞员驾驶动作通过遥测传给GDAS（地面监控系统），GDAS通过网络传输给模拟器，模拟器根据试飞员驾驶动作进行仿真计算，并实时将仿真结果再传回GDAS。通过试飞数据与模拟器数据对比，充分观察和比对真实飞机与模拟器之间的差异，为模拟器的模型验证提供依据。同时，试飞小组可以根据飞机与模拟器的相关性来实时决策是否继续下一架次的飞行试验，有效地提高了试飞效率、化解了试飞风险，确保了大迎角试飞安全，相关技术达到了世界先进水平。