戰(zhàn)機試飛路漫漫
國際航空界流傳著這樣一句話：“發(fā)明一架飛機算不了什么，制造一架飛機也沒什么了不起，而試驗它才無比艱難。”
一般來講，一架戰(zhàn)機的誕生必須經(jīng)過論證、設(shè)計、試制和試飛4個階段，而試飛在所有環(huán)節(jié)中周期最長、要求最多、風(fēng)險最大。俄軍蘇-57戰(zhàn)機2010年首飛，之后經(jīng)過9年的漫長試飛，攻克了發(fā)動機故障、飛行控制系統(tǒng)失靈、失速尾旋等諸多問題，才進入量產(chǎn)環(huán)節(jié)。所以說，戰(zhàn)機試飛是一個漫長又復(fù)雜的過程，需要設(shè)計師、試飛員和機務(wù)人員等全員參與。
那么，戰(zhàn)機為什么要進行多輪試飛？試飛要經(jīng)歷哪些方面測試？首飛要注意什么？本文為您答疑解惑。
在第15屆莫斯科國際航空航天展覽會上，蘇-57戰(zhàn)機在完成飛行表演后降落。新華社發(fā)
為什么試飛
飛行包線，畫上一道道“紅線”
從戰(zhàn)機誕生之日起，試飛就一直伴隨著戰(zhàn)機成長。
試飛，顧名思義，就是在真實條件下進行科學(xué)研究和產(chǎn)品試驗的過程。試驗對象是各種各樣的飛行器，比如戰(zhàn)斗機、轟炸機、運輸機、直升機以及專用試驗研究機等。
廣袤天空，浩瀚無際，但戰(zhàn)機不是脫韁野馬，有著嚴格的飛行限制，這就是飛行包線。
越過飛行包線，戰(zhàn)機可能會發(fā)生操作失控、發(fā)動機停車、結(jié)構(gòu)損壞等故障問題。試飛目的就是要驗證和確定各類飛行包線，給戰(zhàn)機畫上一道道“紅線”。
試飛員和試飛工程師，是“紅線”邊緣的探索者和實踐者。在試飛過程中，試飛員要接近甚至突破這條“紅線”。
新型機試飛前，沒有任何飛行測試數(shù)據(jù)，幾乎是一張白紙。試飛就是摸清新型機的極限在哪里，為新型機填上各項性能參數(shù)。飛行速度有多小，戰(zhàn)機會因升力不足而無法操縱；飛行速度有多大，戰(zhàn)機結(jié)構(gòu)可能發(fā)生不可逆的損壞。
為檢驗裝備的動力性、可操作性、安全性等設(shè)計方案是否合理，新型機一般要經(jīng)過成百上千次的試飛才能定型。一旦定型后，才會批量生產(chǎn)，列裝部隊。
試飛流程是什么
飛行大綱，為性能測試劃定標(biāo)準(zhǔn)
早期戰(zhàn)機，試飛過程比較簡單，常常由設(shè)計師、試飛員、試飛工程師組成，整個試飛過程完全是“跟著感覺走”，試飛結(jié)果很不托底。那時候，一款新型機只需進行10多輪試飛就可以定型投產(chǎn)。
現(xiàn)代戰(zhàn)機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括數(shù)十個子系統(tǒng)、上萬個零部件，俄軍蘇-27戰(zhàn)機武器懸掛架為6個，蘇-35戰(zhàn)機武器懸掛架則增加到12個；美軍F-22戰(zhàn)機的軟件程序源代碼為400萬行，而F-35的軟件程序源代碼則達到1900萬行。
要想把這樣復(fù)雜又龐大的系統(tǒng)和零部件整合在一起，還要保證安全可靠，試飛的要求、難度遠超以往。現(xiàn)代戰(zhàn)機的試飛流程，通常是先由試飛工程師確定試飛鑒定方案，經(jīng)過相關(guān)航空機構(gòu)批準(zhǔn)后，試飛工程師再根據(jù)鑒定方案形成飛行試驗大綱，并將試飛任務(wù)分配給課題組分頭實施。
按照飛行試驗大綱要求，課題組工程師進一步細化，形成每一架次需要試飛哪些課目、獲取哪些參數(shù)的具體任務(wù)單。最后，所有課目都要由試飛員根據(jù)任務(wù)單進行逐一試飛。
首架驗證機生產(chǎn)出來，不能馬上試飛，先要在地面進行在環(huán)試驗，就是給驗證機打上液壓、通上電，飛行員駕駛戰(zhàn)機模擬飛行狀態(tài)，通過這種方式來檢驗驗證機的各項功能指標(biāo)。
在環(huán)試驗完成后，戰(zhàn)機即將迎來第一次飛行，也就是我們熟知的“首飛”，這其實只是戰(zhàn)機的“入學(xué)考試”。
首飛做什么
飛行驗證，摸清基本飛行參數(shù)
戰(zhàn)機首飛，即指驗證機首次離地飛行。但首飛之前還需要進行試飛準(zhǔn)備和地面滑行兩項工作。
試飛準(zhǔn)備包括測試改裝、地面試驗和試飛隊伍培訓(xùn)等多個內(nèi)容；地面滑行則分為低速、中速和高速滑行。對現(xiàn)代戰(zhàn)機而言，一般低速滑行速度為30-80公里/小時，中速滑行速度為100-180公里/小時，高速滑行速度為200-240公里/小時。
低速滑行主要檢查戰(zhàn)機滑行運動特性，包括轉(zhuǎn)彎能力、精確保持直線滑行能力和曲線滑行修正能力；中速滑行主要檢查戰(zhàn)機在滑行振動條件下，結(jié)構(gòu)牢固性和各系統(tǒng)工作狀態(tài)；而高速滑行風(fēng)險程度最高，也可能會直接實現(xiàn)首飛。戰(zhàn)機在高速滑行過程中，可能會提前離地，此時如果通過收油門和剎車中斷滑行，可能會因為跑道長度不夠造成飛行事故。這種情況下，將戰(zhàn)機加速升空要比強行地面減速剎車更為安全可靠。
1974年，美國YF-16戰(zhàn)機在高速滑行時突發(fā)故障，試飛員急中生智加速起飛，戰(zhàn)機離地飛行，意外地實現(xiàn)了首飛。
在高速滑行試驗后，戰(zhàn)機就可以進行首飛。戰(zhàn)機首飛通常會選擇一個能見度高的天氣——沒有低云和側(cè)風(fēng)。首飛前，會盡可能減輕戰(zhàn)機起飛重量，以最大限度減小起飛離地速度、縮短起飛滑跑距離，從而改善駕駛條件。
當(dāng)戰(zhàn)機完成一個架次飛行并成功降落后，戰(zhàn)機最基本的系統(tǒng)功能就得到初步考核，標(biāo)志著該機型完成首飛。
關(guān)于首飛還有兩個不為人知的小細節(jié)：一是首飛時，戰(zhàn)機飛行時間比較短，飛行過程中不會收起落架；二是通常會安排戰(zhàn)機伴飛跟飛觀測，在空中對戰(zhàn)機進行實時觀測、記錄飛行數(shù)據(jù)、拍攝照片和視頻，保證戰(zhàn)機在首飛過程中的安全。
后續(xù)工作干什么
全面體檢，優(yōu)化戰(zhàn)機性能
首飛后，戰(zhàn)機還要進行調(diào)整試飛和定型試飛兩個環(huán)節(jié)，才能正式列裝部隊。
調(diào)整試飛，就是發(fā)現(xiàn)并改善戰(zhàn)機各種設(shè)計和試制問題，相當(dāng)于“摸底考試”。
一般來說，戰(zhàn)機試制過程中，難免會出現(xiàn)失誤和遺漏。比如，一個合格的產(chǎn)品裝在新型機上使用，不一定會正常工作；機務(wù)人員對新型機認識不夠充分，偶爾會出現(xiàn)操作失誤。這些不確定因素，會造成試飛前計算的數(shù)據(jù)與實際飛行數(shù)據(jù)存在差異。調(diào)整試飛可以集中解決戰(zhàn)機設(shè)計和制造問題，使戰(zhàn)機保持在相對穩(wěn)定的試飛狀態(tài)。
調(diào)整試飛后，戰(zhàn)機將進入定型試飛，這是戰(zhàn)機的“畢業(yè)考試”。這個階段，將對定型戰(zhàn)機進行全面體檢，鑒定戰(zhàn)機是否達到技術(shù)指標(biāo)和使用要求。
定型試飛是在國家飛行試驗研究基地進行，通常會制造多架驗證機，以加快試飛工作進度。例如，美國國家航空航天局阿姆斯特朗飛行研究中心、俄羅斯茹科夫斯基空軍基地、英國吉內(nèi)蒂克集團等，都是世界著名的試飛機構(gòu)。
在戰(zhàn)機試飛過程中，定型試飛風(fēng)險最大、耗時最長、課目最多。特別是對新研制的戰(zhàn)機來講，這一階段，從基本飛行性能到邊緣課目，從航電系統(tǒng)到機載武器都要進行全面測試。
完成定型試飛后，戰(zhàn)機才會正式列裝部隊。
試飛鋪就通天路。試飛貫穿于戰(zhàn)機設(shè)計、研制、生產(chǎn)、鑒定和使用的全過程，是各種航空新技術(shù)研究的重要手段。例如，高超音速、前掠翼、變后掠翼、垂直起降等重大技術(shù)，“眼鏡蛇”“赫伯斯特”“落葉飄”等機動動作，無一不是通過飛行試驗研究所取得的。
可以預(yù)見，隨著新技術(shù)快速發(fā)展，試飛內(nèi)容將變得更加豐富、更加科學(xué)、更加高效。【來源：解放軍報 唐浚 何丹譚】
