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【烽火访谈】试飞员如何超越歼-10战机速度极限?

2018-05-18 15:59 来源:科普中国-军事科技前沿 

  编者按:

  1998年3月23日,横空出世的歼-10飞机原型机01架在四川成都成功首飞!该机全新的空战理念、四大关键技术、创新性设计、制造和试飞技术融于一身,堪称“创新机”“精品机”。就此歼-10成为了我国航空工业创新成果爆发式、井喷式发展的有力呈现。

  20年岁月,从初露峥嵘到一代名机,我们已无法想象奋战在航空工业一线的科研人员,克服了多少困难才迎来如今的辉煌。今天就让我们与歼-10试飞员徐勇凌,共同追忆那段闪光的岁月。

李中华

飞出歼-10速度极限的试飞员——李中华

  【试飞回顾】

  时间是2002年元月5日,关中某试飞中心,一架战机起飞后并没有爬升高度,而是以500米的高度,飞向黄河上空。

  塔台上两名型号首席试飞员亲自指挥,监控大厅挤满了科研人员,大厅内鸦雀无声,两名监控指挥员密切地注视着监控屏幕,一种令人窒息的紧张气氛笼罩着试飞现场。

  试飞员邹建国观察着电子地图,镇定的地操纵着飞机,飞向渭河与黄河的交叉地带,准确地进入航线起点。今天他将执行一项重大风险科目,在相对高度500米突破音障。按照飞行常规,4000米一下是不允许进行超音速飞行的,而在极限试飞时超常规似乎是家常便饭。而今天的突破音障的意义有不同寻常,这是该型号第一次进行低空突破音障的飞向,作为三代战机是否具有超越二代战机的高速飞行能力,是决定新机命运的关键性考核内容。

  进入试飞航线后,邹建国打开了发动机加力,飞机迅速的开始增速,很快速度达到了马赫数0.98。

  “029报告,速度0.98,增速缓慢。”

  “严格保持高度,继续增速,接近航线终点立即停止加速。”监控指挥员发出了指令。

  此时所有的地面监控人员都把目光集中在飞向马赫数上,就在飞机即将接近航线终点时,飞向马赫数达到了1.03,飞向表速1170千米/小时。

  “029,关闭加力,返场”“029,明白。”

  在欢呼人群的迎接下,邹建国走下了飞机,兴奋和喜悦写在他平时不苟言笑的脸上,新型号超越速度极限的第一战役获得了圆满的成功。

  对于速度和高度的渴望是人类飞行梦想的一部分,对于作战飞机而言,速度就是战斗力,而对于试飞员来说极限速度就意味着与风险和死神挑战。二代战机的最大飞向速度在1200千米/小时左右,而三代战机的最大飞向速度要比二代战机提高200千米/小时以上,这种跨越是具有巨大风险性的。

  经过1年多的试验和论证,2003年的秋冬季节,型号试飞在西北沙漠打响了突破最大极限表速决战。

  试飞员徐勇凌在10月29日的第一个飞向架次中,在高度1000米达到了飞向表速1290千米/小时。

  11月3日,试飞员徐勇凌在试飞中达到了1340千米/小时的飞向表速,这一速度突破了我国最大表速的记录,在获得这一速度后所有的人都没有表现出兴奋,因为距离我们所期望的极限速度还差100多千米/小时。

  11月4日,试飞员李中华在试飞中获得了1380千米/小时的速度,人们似乎看到了突破极限的希望,因为按照这样的速度,要获得最大飞行表速,只需再有3个架次。然而,李中华驾驶飞机落地后,机务人员在飞行后的检查时发现飞机的机翼下表面蒙皮撕裂了,为了排除故障,机务人员连夜加班到12点多,第二天的试飞又可以正常进行了并首次达到了1400千米/小时以上的表速。

  就在人们以为一切都会顺利的时候,在11月15日的飞行中,最大飞行表速只有1390千米/小时,人们在飞行试飞曲线时发现,当天的气温与往常没有太大的区别,都在零下10度左右,但是高度1000米的温度却比往常高了2度,就是这个小小的2度,造成了今天试飞的失败。可见在创造极限的试飞中,外部条件的微小变化都会对试飞结果产生重大影响。

歼-10试飞(网络资料图)

歼-10试飞(网络资料图)

  11月16日,经过了一场冷锋的吹袭,沙漠的气温达到了零下16度,这是获得极限数据的最佳天气,为了最后决战的胜利,减少试飞架次,试飞员李中华研究了最佳的试飞包线,在高度5000米达到飞行表速1350千米/小时,并采用允许的最大俯冲角30度进行俯冲加速,为此必须控制在高度2000米开始缓慢退出俯冲,否则飞机的最低飞行高度就会低于安全高度,而试飞中监控人员的责任重大,必须严格监视飞机的俯冲角、发动机状态、油量、飞行表速、飞机舵面的颤振情况,因为在大表速的情况下飞机一旦出现颤振就会发生机毁人亡的惨剧。

  我坐在监控大厅的指挥席上,我身边坐着的是沙长安院长,昨天夜里我和沙长安研究试飞方案到了深夜,我们相信飞机的能力,更相信李中华的能力,但我们更知道试飞的风险所在,拦在极限速度面前最大的障碍是高度,作为监控者我们必须绝对把握飞机的最低安全高度。

  在高度5000米,李中华接通发动机加力,飞机迅速地增速,当飞行表速达到1350千米/小时时,监控指挥员发现,由于提前接通加力,飞机的剩油对于获得最大表速已经非常紧张,因为飞行员必须在余油700公斤的情况下中止加速。

  飞机进入了俯冲,速度迅速突破了1400千米/小时,可是随之的增速明显减慢了,而飞行的高度在迅速地降低,油量在迅速地减少,在飞行员李中华在为创造速度而拼搏的时候,他还必须和时间和油量竞赛。

歼-10试飞(网络资料图)

歼-10试飞(网络资料图)

  “速度还差20公里,余油1000公斤。”在这争分夺秒的情况下,可供通话的时间是非常宝贵的,指挥员不得不略去了飞行员的代号。而我的视线中除了速度油量,还有高度,我知道留给李中华的高度不多了。

  就在此时,坐在我身边沙长安看到了监控大屏上的高度显示,“高度!高度!高度!”他一把夺过话筒喊了起来。

  耳机内传来李中华镇定的声音:“再等等……”

  “速度差5公里,余油800”

  “速度差2公里,余油750,余油700,余油650,速度达到,关加力。”

  一个新的记录诞生了,试飞的结果充分证明了飞机已经达到了设计指标。从2002年1月5日开始,长达两年的速度决战终于获得了圆满的结果,然而这一试飞结果的获得,不仅仅是飞机性能的体现,更是试飞员坚强的意志、敬业的精神和高超的技艺的体现。

  正如德国科学家李林塔尔所说:“设计一架飞机并不难,制造一架飞机也没什么,而试飞一架飞机才真正的难上加难。

  时光荏苒,如今关于歼十的这些问题早已找到答案,想了解其中的隐情,听我《烽火访谈》之“歼十时刻”,我们节目里见。

  出   品:科普中国 光明网

  科学顾问:张文昌

  监  制:战 钊

  制  片:金 赫

  摄  像:肖春芳 张佳兴

  责  编:赵清建 

[责任编辑:赵清建]

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