薛志毅
50年代初的一天,朝鮮臨津江上空,白云淡淡,炮聲隆隆,中國人民志愿軍的戰(zhàn)機正與美國空軍在這里進行空戰(zhàn)。只見雙方戰(zhàn)機忽上忽下,互相追逐。突然,我空軍一架米格-15戰(zhàn)斗機咬住了敵人的F-84飛機。然后是鎖定瞄準,按下武器按鈕,一串炮彈射向目標,敵機冒著黑煙栽進了滔滔的江水中……
然而,也就在這時,我們的這架飛機也因迎角太大,突然失速,很快進入尾旋狀態(tài)。飛行員反推桿幾次,毫無反應。飛機一邊旋轉,一邊往下掉。在這千鈞一發(fā)的關頭,飛行員只有狠心按下彈射鈕,棄機逃生了。本來是一次漂亮杖,可惜的是由于當時我們不懂得尾旋,也不知道如何改出尾旋而白白丟了一架飛機。
從此,研究失速尾旋機理和尋找改出尾旋辦法,我國這一歷史責任便落到了后來人的肩上。從那時起到現(xiàn)在,40多年來,中國人民空軍和中國試飛研究院克服重重困難,潛心研究,大膽實踐。相繼對平直翼、后掠翼、三角翼和民用飛機等四種不同類型的飛機進行了失速尾旋研究和試飛。終于摸索出了一套套改出失速尾旋的辦法,使我軍的尾旋失事率減少到了世界上最少的水平。下面對我國失速尾旋試飛的情況作一簡要介紹。
前蘇聯(lián)專家?guī)эw訓練階段
在抗美援朝戰(zhàn)爭中,前蘇聯(lián)援助我們一批米格-15戰(zhàn)斗機的散裝件。這些散裝件運到后,由當時的沈陽空軍五廠和蘇聯(lián)專家一塊進行安裝。只經(jīng)過短短的三個月,就完成了組裝任務。這些飛機,后來成了我志愿軍空軍作戰(zhàn)的主力戰(zhàn)機。
另外,還有一些是經(jīng)過修理的原國民黨遺留或起義的飛機。
當時,在蘇聯(lián)的飛行教材中也沒有介紹關于如何對付失速尾旋的方法。他們的教員口頭傳授的方法,稱為“反舵推桿”標準改出法,并告訴飛行員改不出就跳傘。實際上,后來在飛行和戰(zhàn)斗中改出的很少,棄機跳傘的居多。
1954年,我國空軍在大連普蘭店和瓦房店組織了我國歷史上的第一次尾旋培訓,由蘇聯(lián)專家用烏米格-15帶飛,當時共帶出了20個飛行員。劉國民、烏駒、于振武等空軍將領都是這次培訓中中國飛行員的佼佼者,鐘日超是理論教員。
后來這20個飛行員作為“種子”撒向全國,辦了多次類似學習班,促進了全軍飛行員的反尾旋訓練,也使我國失速尾旋改出水平上了一個臺階。
中國飛行試驗研究院成立與直機翼飛機反尾旋試飛
因新中國的航空事業(yè)是先有空軍、后有工廠,最后才有科研機構。所以初期的失速尾旋試飛是由空軍組織的,各航空主機廠主要是組織出廠試飛,而且這一階段中蘇關系不錯,蘇聯(lián)提供了不少現(xiàn)成技術。
在“一五”期間,建立中國飛行試驗研究院,是蘇聯(lián)援建我國的重點項目之一。1959年4月,中國飛行試驗研究院(簡稱試飛院)在關中建成。從此,中國的飛行試驗就進入了一個嶄新的階段。失速尾旋是飛行試驗的重要科目,也列入了該院的重要日程,中國開始鉆研自己的反失速尾旋技術。
失速尾旋試飛從根本上來講,是一種駕駛技術和飛機操縱性能的綜合。也屬于飛行試驗的范疇,而且隨各種飛機的性能不同而變。
1960年4月,在中國試飛院中,由“紅專502”(即后來的初教六)飛機的首席飛行員黃肇濂同志進行失速尾旋試驗,試飛院的李景熏、李樹有進行試飛方案設計和技術負責。
最初由李樹有和320廠的許憲章設計好反尾旋傘,并作過多次地面的成功試驗。但由于該機性能良好,完全可以靠操縱系統(tǒng)改出尾旋,他們搞的這種反尾旋傘一直沒有派上用場。
1960年11月,黃肇濂在初教六飛機上完成了一次三圈失速尾旋試飛,而且動作做得非常漂亮,如同空中雜技。后來,由于飛機的布局改變,黃肇濂同志又在初教六飛機上完成了一至四圈失速尾旋試驗,不論采取“反舵推桿”標準法,還是“三中立”(即舵、桿、油門均居中)方法都可以有效地改出尾旋。這一結果,后被寫入了該型機的《飛行員手冊》。
因初教六飛機采用的是直機翼,故稱為直機翼反失速尾旋試飛。這也是中國試飛院的第一次反失速尾旋的成果。
初教六型教練機,采用平直機翼,具有良好的氣動布局,操縱性好,安全可靠,至今仍為中國空軍航校的初級教練機,并被廣泛使用。
后掠翼飛機反失速尾旋試飛
后掠翼飛機是指機翼前緣有一定后掠角度,又稱箭形翼飛機。是第二次世界大戰(zhàn)后期出現(xiàn)的機種,速度比平直翼高,一般在跨音速范圍內。美國的F-86、前蘇聯(lián)的米格-15、我國的殲五和殲六系列均系此類飛機。
1963年后,中國試飛院的李樹有、陳揚鍵二人提出了反尾旋火箭技術。其設想是在飛機機翼下安裝反尾旋火箭,當進入尾旋狀態(tài)時,發(fā)射該火箭產(chǎn)生反推力,使飛機回到正常狀態(tài)。他們?yōu)榇说?12所、331廠進行調研,由這兩個單位共同研制反尾旋火箭,而132廠主要解決機翼下掛點及強度問題。
1967年,由中國試飛院蘇國華主持,由王昂、滑俊和畢云喜等四名試飛員,在空軍某師孫慶祥副師長帶飛下,進行后掠翼飛機的反尾旋試飛。
遺憾的是,因為當時正是“文化革命”期間,由于武斗等原因,使飛行試驗難以進行。
也是在這一段時間內,空軍建設也受到“文化革命”的沖擊,飛行事故嚴重,火箭等,其戰(zhàn)斗力比過去大大提高。
三角翼飛機由于氣動布局的改變,傳統(tǒng)的后掠翼飛機反失速尾旋方法已不再適用,需研究新的改出方法。
這一重擔又一次落到了中國試飛院反失速尾旋專家李樹有及其弟子王啟的肩上。李樹有研究員,這位參加了我國反失速尾旋試飛全過程的老專家,這時他已過了五十歲,但他還是全力以赴地和助手們投入新的研究課題。
1984年8月,在中國航空工業(yè)部郭玉斌、試飛院王昂等人的呼吁下在北京北苑召開了“新機尾旋試飛經(jīng)濟技術論證會”。軍隊、院校、工廠、航空部機關都參加了會,會上形成了決議。但由于花費太大,無財力支持,終于無法實施。
中國試飛院沒有忘記自己的責任,開始開展研究,進行技術準備,進行論證。到了90年代初,由李樹有、王啟先后率試飛員盧軍、雷強、李存寶、李中華等,來到俄羅斯試飛院在米格-21、米格-23、米格-29等飛機上進行失速尾旋訓練,從而培訓出了一批中國的三角翼飛機反失速尾旋試飛員。
1992年冬到1993年秋,中國試飛院先后完成K-8的失速尾旋試飛。先由俄羅斯試飛員帶,后由我們的試飛員李存寶等試飛,盧軍、胡朝德等也曾在K-8上完成了37次失速尾旋演示,均很成功。
1998年到1999年,在中國試飛院的機場上,由李樹有和王啟兩位研究員負責,利用殲教七飛機進行失速尾旋試驗。試飛員是空軍試飛團的李存寶和李中華。
在經(jīng)費不足的情況下,中國試飛院用殲教七飛機,展開了中國的三角翼飛機反失速尾旋試驗。
一般來說,尾旋有正尾旋和倒飛尾旋之分。正尾旋是在正飛情況下,當迎角最大時開始失速,飛機進入尾旋狀;倒飛尾旋是在飛機倒飛狀態(tài)下,飛機進入尾旋狀。
在飛失速尾旋時,試飛員要承擔極大的正負過載,其中正過載是大于體重幾倍的力,將人向下壓,造成眼球鼓脹;負過載是大于人體重幾倍的力將人向上提,使人脫離座椅,尤其在飛倒飛尾旋時,使試飛員頭頂艙蓋,倒掛在座艙中。
為了三角翼飛機的反尾旋試飛,李樹有和王啟等還進行過多次風洞試驗、模型自由飛試驗和地面試驗,找到了突破點,制訂了周密的試飛方案。
李存寶、李中華這兩位“虎將”在殲教七飛機上,經(jīng)過了三年奮戰(zhàn),共飛了35個架次,其中I類風險12次、II類風險16次、III類風險3次、進入失速74次、尾旋33次、其它牛頭尾沖躍升和大迎角共87次。
終于在李樹有和王啟二位研究員的帶領和大家的努力下,以科學的態(tài)度,求實的精神,成功地飛出了三角翼飛機的反失速尾旋方法,填補了我國三角翼飛機反失速尾旋的空白,使中國的反失速尾旋試驗又邁上了一個新的臺階。
1999年3月15日,中國航空工業(yè)總公司科技局從北京發(fā)來了賀電,對李樹有、王啟等表示了祝賀。這時,李樹有這位老專家已年近花甲,但中國試飛院以王啟為代表的新生代又成長了起來了。
民機失速尾旋試驗
根據(jù)中國民航條例CCAR23部要求:正常類、實用類、通勤類、特技類飛機必須進行失速演示,而特技類飛機還必須進行尾旋演示。
中國的民機從50年代末開始制造運五,后來自行研制了運十一、運十二、運七和運八等。但到1990年為止,只有運十二飛機由孟憲珍駕駛,飛過失速和單發(fā)失速等。
1991年,在中國試飛院,由李樹有負責技術,由李玉民等開始對運七飛機進行了失速特性試飛。實時驗證計算是由試飛院的秦川測試系統(tǒng)完成的。按照FAR條例,他們對該機的失速狀態(tài)下空速系統(tǒng)的位置誤差修正和延遲性修正、近失速狀態(tài)下的迎角校準和縱向重心的自動調控等關鍵技術進行了研究,同時完成了運七500和運七200B的失速適航試飛,并將結果寫入了飛行手冊,從而保障了七運系列飛機的安全。
……
中國的反失速尾旋試驗至今僅40多年歷史,其間因政治運動和經(jīng)費等原因曾造成過干擾,但沒有因此而停頓,一直在往前走,而且是一步一個臺階。以中國試飛院為主先后解決了直機翼,后掠角,三角翼和部分民用飛機的反失速尾旋問題,為我國的飛行的安全提供了可靠保證。
航空技術在發(fā)展,新機在不斷涌現(xiàn),新技術層出不窮,中國試飛院反失速尾旋的專家們和全國同行一道,潛心求索,不斷鉆研,正在為中國反失速尾旋的技術譜寫著新的篇章。
責任編輯:思 空■