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      殲20試飛曾終止試驗 再晚2到3分鐘或發生重大事故

      2022-01-12 11:29:13航空工業
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        2011年1月11日,我國自主研制的新一代隱身戰斗機殲20成功首飛。這是中國航空工業的榮耀。在這份榮耀的背后,深藏著航空人航空報國的情懷。那么,在整個試飛過程中,殲20都經歷了哪些故事?由陜西新華出版傳媒集團和陜西人民出版社出版的《中國試飛》一書,披露了這鮮為人知的故事......

        以下內容摘自圖書《中國試飛》,有刪改

        首飛試飛員李剛駕駛著中國人自行研制的四代戰機,心情十分激動,感覺特別美妙。他很自信:一定會圓滿完成定型試飛,讓這款戰機早日裝備部隊。因為,他身后有實力雄厚、專業齊全的試飛科技人員和各類保障人員。

        第四代戰斗機研制在中國首次采用驗證機試飛,進行飛機平臺系統及隱身設計關鍵技術驗證和型號方案設計風險釋放。整個型號工程采取邊研制、邊試飛的原則,能力漸進提升,批次增量交付部隊。這就使得試飛工作只能采取總體規劃,分階段與設計研制工作并行交替,逐步推進。

        由于該型號新機研制過程正處在國家軍隊重大改革和武器裝備研制管理重大變革時期,要在近似實戰環境等條件下充分檢驗裝備性能指標及其邊界條件,兼顧考核裝備作戰與保障效能,加之采用新而復雜的核心技術和關鍵系統,這就對型號試飛,基于能力的性能試飛總體規劃、試飛技術、研保條件、隊伍建設、安全高效推進以及向使用試飛拓展方面提出了更多更高的要求。

        為此,航空工業試飛中心未雨綢繆,預先做了一系列有效的技改準備,諸如過失速機動特性試飛條件建設,結構完整性試飛測量系統建設,矢量推力發動機試車臺建設,隱身特性動態測試評估系統建設,光電綜合測量系統建設,多目標綜合安全監控系統建設,數字化協同平臺建設以及試飛場務保障設施建設,等等。這些措施顯著提高了試飛效率和試飛安全,確保了殲20飛機試飛任務順利推進,為實現中國三代機向四代機試飛能力的跨越提供了條件保障。

        這些建設項目,使場務獲得10余項省部級成果獎,獲得各種專利20余項,并在多個型號試飛中發揮了重要作用。同時,研保條件建設對試飛中心的試飛專業建設、技術發展、核心能力提升和人才培養起到了有力的推動作用。

        由于殲20采用許多全新技術,諸如隱身、武器內埋等,這些技術都需要前期驗證。在此背景牽引下,決定先投產驗證機,通過科研試飛,重點驗證平臺性能、結構完整性、總體環境、隱身及武器內埋,兼顧控制操穩和飛機系統等方面的關鍵新技術,評估總體方案的可行性,獲取設計所需的試驗數據,暴露飛機平臺設計的缺陷和問題,為殲20飛機狀態凍結和優化提供參考,這是所有三代機設計前所未有的。

        殲20驗證機設計采用新的氣動與結構布局,具有內埋式武器彈艙和高隱身性能等特點。其試飛內容新,技術難度大。為了能夠更好地完成試飛任務,在試飛準備階段需開展驗證機試飛技術攻關課題研究。

        首先對試飛測試實行了一體化設計改裝。

        試飛總師田福禮:傳統的改裝工作模式一般將改裝劃分為兩個階段:第一階段是架內改裝,第二階段是架外改裝。改裝工作與主機廠所的飛機研發流程之間是一種串行關系。驗證機的測試加改裝要求用數字一體化方式進行設計,即機載測試系統改裝與飛機研制同設計、同制造、同實施,改裝工作與飛機研制工作并行展開,首開試飛測試一體化設計改裝先河。

        2009年3月,正式啟動殲20驗證機試飛測試一體化改裝工作,航空工業試飛中心成立測試改裝團隊,到飛機研制廠所開展改裝設計及跟產等工作。

        數字一體化設計改裝方法相對于傳統測試改裝方法是個重大進步,首次應用數字化電氣設計平臺,使用基于數據庫的先進的數字化電氣設計平臺,結合三維設計模塊,通過軟件接口進行兩個設計平臺間的數據交流,完成原理圖、電路圖、線圖、三維線束建模等工作,并自動生成接線表、物料表等報表。整個項目的相關數據通過專用平臺進行管理,同時使用其他辦公軟件做到無紙化設計。該平臺在國內是首次應用到飛機電氣設計領域,主機廠所之前均未使用過,對該平臺的應用處于探索接觸階段。全新的飛機加之全新的設計工具導致大量的反復迭代,最終設計流程的確認幾乎是試錯試出來,傾注了改裝設計團隊大量的心血及時間。

        測試改裝一體化不同于以往主要以飛機實體為基礎的工作方式,而是要求全部設計工作在數字樣機上開展,既不依賴實體樣機也不需等待原型機生產制造完成,打破了傳統的試驗機“架內”和“架外”測試改裝的概念。在飛機設計和制造階段進行測試集成,就是說在數字樣機上開展測試加改裝設計盡早發現其中的潛在問題和不足之處,并快速修正設計錯誤、改進設計方案,可減少對實物樣機的依賴,并縮短了測試改裝周期,提高飛行試驗效率。

        一體化設計測試改裝方法探索了一種適合試飛測試改裝的數字化設計方法和工作流程,完成測試系統向飛機設計過程中的集成,保障殲20驗證機測試改裝工作的順利進行,同時為新型號研制測試改裝設計開創一種新的工作模式和方法。

        在首飛僅僅幾個月之后的一天,試飛中心機務隊在滾滾熱浪中整齊列隊,滿懷期待地眺望著天際。當天是綽號為“威龍”的殲20飛機轉場來院后的首個飛行日,也是對試飛機務保障團隊的第一次“大考”。

        殲20新機轉場來院后,機務保障團隊的每個成員都像上足了發條一樣,連續三天,每天圍著飛機忙忙碌碌。“這可是真正的新一代飛機啊,咱們一定要加倍小心。”機務人員一邊互相提醒著,一邊不約而同地戴上鞋套。這種情況在原來的機務維修工作中是從未有過的。原來,從接到殲20飛機機務保障任務的那一天起,機務團隊就開始了一系列準備工作,他們赴西南跟產學習;回院后及時總結,伏案編寫了大量工作卡片及工作程序,涵蓋了飛機地面準備及維護維修的所有環節。為了不想一丁點兒雜物帶上飛機,他們統一定做了鞋套,對飛機的呵護比對家里的親人還要細膩。

        當試飛員駕駛殲20飛機呼嘯著降落在跑道上,平穩地滑回停機坪時,機務人員的心仍提在嗓子眼;當試飛員在飛行工作卡上寫下“良好”二字,并笑著對他們說“飛機狀態一切正常”時,大家抑制不住心中的狂喜,興奮得跳了起來。

        殲20飛機設計采用了大量新結構、新材料,飛機全新的結構強度設計必須通過真實的飛行驗證,設計團隊也急需通過載荷強度飛行試驗結果凍結狀態結構設計。面對一系列節點要求,試飛團隊果斷提出“載荷指導設計”理念,再次刷新了中國航空工業飛機研制的理念。

        基于殲20飛機技術新、載荷強度難度大、進度緊等特點,殲20飛機載荷強度試飛“黨員先鋒隊”以“敢于第一個吃螃蟹”的膽魄,在飛機結構受載分析、地面載荷校準試驗、載荷模型建立、載荷邊界試飛方面成功采用了多項新技術,在試飛中發現了副翼載荷超限、飛機非指令性上仰等許多設計工作未曾預料的嚴重載荷狀態,并在確保飛行安全的情況下,第一時間為設計團隊提供了嚴重載荷狀態的飛機真實受載結果,為后續殲20狀態結構更改、狀態凍結提供了強有力的技術支撐。

        2012年12月18日9時40分,殲20驗證機即將開始高速滑行試驗,機上遙測發射機開啟,監控大廳內地面安全監控系統信號良好。10時左右,飛機左、右發動機開車,一切正常。3分鐘后,監控畫面卻顯示數據異常,綜合告警燈告警。但此時,機上卻顯示正常。地面指揮員果斷下令:終止試驗!事后分析,如果再晚2~3分鐘,就有可能發生重大事故。而促使指揮員果斷下達“終止試驗”命令的,就是試飛中心自主研發的地面安全監控系統。

        2016年5月17日,另一架殲20飛機試飛過程中,多個監控軟件及時、準確預警了某故障,指揮員及試飛工程師通過監控系統立即通知了試飛員,并且同時還給出了相應的處置決策,保證了飛機安全返航。

        其實,早在2010年,殲20飛機被列上試飛中心議事日程,型號管理、空勤和測試人員就開始了地面安全監控系統的研發和建設工作。研發團隊通過對各種信息收集梳理,分類細化,以及對關鍵點集中歸納,將參數判據、故障清單、試飛員手冊等內容輸入自主開發的專用軟件,實現了系統中各對應關系準備,并可方便調用。“全面監控飛機狀態,風險關口向前移”的要求首次在殲20飛機研制試飛過程中徹底落地。

        2016年,殲20飛機轉場高原,在國際公認海拔最高的固定翼飛機場站開展試飛,一面鮮紅的“黨員先鋒隊”旗幟獵獵飄揚。高原環境惡劣,經常前一刻是溫暖如春的陽光普照,下一刻就是大風乃至雨雪冰雹。更糟的是,因為空氣稀薄,飛機發動機動力性能下降。受著高原反應帶來的折磨,“黨員先鋒隊”隊員們拼搶“時間窗”,對某系統展開高原驗證并獲成功,再次創造了奇跡。無論是酷暑還是寒冬,殲20飛到哪里,哪里就有“黨員先鋒隊”的旗幟在高高飄揚。

        這是來自《中國試飛報》特約記者李亮亮的報道

        戈壁大漠,風沙肆虐,人人嗓子紅腫。起飛線一側,機械師用帥氣的手勢發出一道道指令:啟動,自檢,桿舵檢查,關閉艙門,狀態確認,撤離輪擋,允許滑出,殲20疾速躍起,直刺蒼穹。往往在冬夜凌晨時分,憑借著微弱的燈光,機務人員就開始了一天的工作。盡管轉向外場前他們就針對當地的低溫環境做好了各種準備,但零下20℃的嚴寒還是導致飛機油氣液管出現問題。機務人員迅速采取措施,很快就將飛機恢復到可飛技術狀態。這時,各種保障車輛也因為酷寒無法正常起動,機務人員卻顯得胸有成竹,有條不紊地開始啟用早就準備好的應急放飛流程,成功保證當天的試飛任務。

        “為了殲20飛機的設計定型,試飛人輾轉多地,屢破難題;他們勇于擔當,不斷挑戰自我,即使身處險境也始終無畏向前;他們信念如磐、意志如鐵,遇到挫折撐得住,關鍵時刻頂得住,扛得了重活,打得了硬仗,有力地保證了這款最先進的新一代戰斗機的設計定型,并且取得了很多突破。”

        ——試飛總師田福禮

        通過飛機氣動特性驗證試飛,解決了多個問題;同時開展了武器艙門擴展包線試飛,為后續的殲20飛機氣動特性優化改進等工作奠定了基礎,逐步把四代機變成舒適、好飛、適于戰斗的好戰機。

        2019年10月13日,在慶祝人民空軍成立70周年航空開放日活動上,空軍新聞發言人介紹,殲20飛機已經列陣人民空軍“王牌部隊”。殲20的成功,讓中國真正跨進世界航空大國的行列。由此成為繼美國之后,又一個裝備本國研制生產的第四代戰斗機的國家。

      責任編輯:陳運欣

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