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航空概论……同求…… 
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就在9月15日上午中国刚刚宣布其第一次载人飞船发射成功后不久，美国国家航空航天局(NASA)局长肖恩·奥基便发表声明表示祝贺：上第三个将人类送入太空的国家。中国人民在探索未知事物方面有着悠久而光荣的历史。NASA祝愿中国的载人太空飞行计划能够继续前进！"美国国防部女发言人谢丽尔·欧文也对中国发射"神舟"五号飞船表示祝贺，并祝愿中国载人航天取得成功、航天员安全返航。此前，美国国务院发言人鲍彻也曾表示，"中国进行载人航天飞行，显然是航天发射史上的一个重要事件。祝中国获得成功"。可见，美国对中国的航天计划非常关心。其实，如果在美国首都华盛顿生活一段时间，你随处都可感觉到中国是美国人议论的重要话题之一。不久前，美国朝野将人民币汇率和美中贸易逆差问题炒得沸沸扬扬，而眼下，中国发射"神舟"五号载人飞船则成了他们议论的焦点话题。美专家：政治意义大于航天计划本身对于中国将首次发射载人飞船进入太空这个热点话题，美国的有关专家也发表文章表达看法。耶鲁大学的"全球在线"日前发表了美国海军军事学院国家安全决策部主任琼·约翰逊-弗雷塞(Joan Johnson-Freese)的评论文章。弗雷塞认为，中国人进入载人航天领域，其政治含义远远超过了宇航计划的本身含义。弗雷塞指出，要想了解中国发射载人飞船的意义，四个问题不容忽视：1、为什么中国人要追逐这个载人宇航计划？2、这个计划耗资多少？3、即将发射的载人飞船会成功么？4、美国公众会对中国的成功发射有何反应？尽管美国空间网在引述弗雷塞的评论文章时强调，她的观点并不代表美国海军、美国国防部或美国政府的官方立场，但弗雷塞确信，上述四个问题很可能将对美国的技术和国防利益产生影响，同时也将对华盛顿的决策者产生影响。弗雷塞说，载人飞船发射成功可能将给中国带来众多的利益，就象美国当年进行的阿波罗计划一样。不过，弗雷塞同时也提出警告，"成功进入太空是壮观的，失败也是如此"。弗雷塞解释说："一些美国分析家一直把中国的载人宇航活动视为特洛伊木马，他们可能在其内部藏有军事空间活动。""还有一些人把它看成是一种提高这个国家声望的计划"，可以为中国政府在国内和地区带来声望，在国际上好"与大国游戏"。在谈到中国载人飞船发射成功将会对美国公众带来哪些影响时，弗雷塞认为，华盛顿届时或会宣称，迫于中国的发射成功，美国需要在宇航项目和军事空间投入更多的经费。但中国的举动能重新激起美国发展宇航计划么？弗雷塞对此表示怀疑，但她所得出的结论是：尽管目前国际空间站还在绕着它的轨道飞行，但在军事宇航项目变得更加重要之际，它已成了一个"弃儿"。弗雷塞说，中国发射载人飞船或许只能引起美国公众的一个转瞬即逝的关注，除此之外，不会带来多大的影响。美国非官方研究组织"海军分析中心"高级分析员迪恩·陈说，在军事上，"神舟五号"计划的用途很有限，中国政府对此的"主要考虑是赢得国际声望和经济利益，像北京夺得二○○八年奥运会主办权一样。""这是一个亮相派对，告诉世界我们来了，我们现在已是个先进国家了。"迪恩说，他认为作为经济红利，"中国显然希望利用这次成功发射来吸引外国顾客，希望他们把数以百万美元造价的人造卫星用中国的火箭送上天。"美国国防部的资深中国问题专家马克·斯托克斯中将说，此次载人升空的成功将是中国航天长征的第一步，并将之形容为"十分重要的踏脚石"。他认为中国的航天计划"未对美国构成直接威胁"，但承认这将"使中国成为航天俱乐部的一员"。二中国人来啦，探索宇宙奥秘，发展空间技术，刻不容缓。第一步已经走出，下一步任重道远。航天人的责任重于泰山。全国人民要以航天人为榜样。爱岗敬业，把本职工作发挥到淋漓尽致。以我是一枚螺丝钉的精神，刻苦钻研业务技术，精益求精，并搞活经济，提高综合国力，支援航天事业的发展。 最后，向伟大的中国航天人致敬！胜利属于中国。神六升空，标志着中国的潜力已从经济、军事扩展到科研方面，正式朝一个完整综合国力的国家迈进。另一个方面由于神州六号的成功以及“嫦娥计划”的筹划，刺激了美国加速发展登月计划的决心，在某种程度上说明中国在航天计划已经在世界上确定了自己的位置，神州六号飞船是拥有自主核心技术，在国防和高科技领域的成功典范。它的成功发射说明中国人能真正意义上的进入载人航天领域。这是中国高科技技术的象征。同时也得高了我国的科技地位。这也树立了五千年文明古国的历史形象。中国是强国，是科技强国。这是每一个中国华人值得骄傲的一天，记住这一时刻2005年10月12日9时正。三 十月十二日，上午九时正，甘肃酒泉卫星发射中心，秋高气寒，碧空万顷，中国神州六号，在全球注目下，锣鼓紧密声中，一声计时号令，直奔太空，将中国顶尖太空科技，及十三亿骄傲之心，随之带入宇宙太虚之中，与日月相映，普照大地。五日后，完成任务，在全球殷切期待之下，安然归来，此诚为全球中华炎黄子孙之光也。此时此刻，神州六号之壮举，其意义尤为重大；夫三月前，美太空梭突生故障，一月半前，俄罗斯发射欧盟人造卫星，惨遭失败。此连续挫折，已为全球未来太空探测，罩上一片愁云惨雾之景，大有望太空而兴叹之感。中国不犹豫，不延缓，按预订计划发射神州六号，诚可谓中流砥柱，毅挽狂澜。此举无疑给全球注射一剂 "人定胜天" 之强心真针也。神州六号往返成功，博得万国一致好评，但也激起他国重返太空之意愿，尤以美，俄，日为最。日本舆论，立即一致要求其政府检讨，为何日本太空计划，远落於中国之后。俄罗斯欲向中国引进神州六号先进科技。美贺中国马到成功，但必将加紧勾结日本，狼狈为奸，高唱中国太空军事化威胁论，打压中国，不遗余力。回顾国际太空发展，起步於美苏，而被此二国 "太空俱乐部成员" 垄断之，达半世纪之久。随后陆续入会者仅欧盟，日本，及中国而已。上述诸国中，中国才财力最贫，科技最弱，起步最晚。初期间，受尽国际冷嘲热讽，视中国为夜郎自大，不自量力。其余国家如印度，巴西，马来西亚等，虽已宣称发展太空计划之决心，迄今，只闻楼声响，不见人下来。过去数年间，日本多次发射人造卫星，均告失败，其一再炫耀自豪之大日本尖端太空科技，已被中国远抛在后。如今神州六号，更扩大两国之差距，除非美国及时技术援助，十年风水轮流转，嘲笑日本太空科技落后者，中国也。当今中国，在国际太空大竞赛中，步美俄之后，坐三望二。西方专家预测，十年后，中国将超越俄罗斯。细分析之 ，合情合理，绝非空穴来风之言。夫自一九八九苏联瓦解，俄罗斯出世，财政拮据，民穷国弱，空前绝后，为当今世界之仅见。其前总统叶尔生，经常周游他国乞讨，敲诈撞骗，变卖军火，维持政府开支，此乃因俄罗斯，除军火工业，石油，煤气，及钢铁外，几无其他民生工业或农产品外销所致。加之以全国生育率下降，一般百姓，酗酒懒惰，得过且过之心，充塞全国，因之实无财力维持太空计划，以致人才流失，现有仪器设备失修，更无法添置新设备，及研发新科技。普亭-总统上任后，石油煤气价格高涨，其经济获得改善，但太空科技已落后美国多年，财力仍为不足，无法立起直追之。其太空计划必须在政府支持外，另求谋生之途。皇天不负苦心人，总算找到欧盟合作，后者出资，利用俄罗斯陈旧过时之洲际导弹火箭，发射欧盟人造卫星。未料一月半前发射，惨遭失败，使其太空计划，蒙受重创。将来如何，实难以预测。但中国坚信，俄罗斯即使恢复其太空计划，以中国之雄厚财力及人才，超越之，仅只时间也。当中国超越俄罗斯之际，亦为中美太空竞赛之始。现今中美差距多少？中方能否逐步缩短，及终久超越之？人力，财力，时间，需付出多少？值得否？是否会重踏苏联覆辙？当年美苏军备竞赛，苏联落入美国陷阱，穷全国之财力，与美争雄。最后落得倾国荡产，国破人亡收场。上述等必为中美政府官员，专家，学者，网友等，经常探讨之话题。虽无人能知未来，但可从中美太空计划，自其开始实施迄今之成果得失中，寻蛛丝马迹，以推断未来。美太空科技领先全球已逾五十年，但近数年，其太空运作，连连失手，使其多年声誉，蒙上阴影。三月前，其太空梭出错，返回时，全国如临大敌，寝食不安。笔者亦澈夜紧钉电视转播。如今回味，恍如隔夜。笔者特此简述，当时美国如何惶恐不可终日之情景，以向网友: "八月九日深夜， 二更人静，万籁俱寂，而美国朝野上下，十万火急，如坐针毡，一味乞求上帝，助其太空梭安全降落，免受万国之奚落。最终虽如愿以偿，有惊无险，安然返回，但举国上下，并无普天同庆之心，唯有失落迷惑之感 。太空梭着陆之时，正为其太空计划没落之始。观其太空梭仪器设备，百孔千疮，陈旧不堪。虽已投下十二亿美元巨款，修补二载，无奈回生乏术，无济於事 。由此可见美国财力枯竭，太空科技已不复有当年独步太空，傲视全球之雄风"。 展望今后美太空发展，前远景不甚乐观，此乃基於下列两点理由为证：1。自布希上任，内外忧患，天灾人祸，踵接而来：9/11 事件，阿富汗，伊拉克战争，路易西安纳，密西西比州大水灾，全美反恐战，使原本已连年赤字之财政，雪上加霜，已呈不胜负荷之状。而布希断然不敢开罪选民，宣称绝不增税，而由政府，大刀阔斧，削减开支补之。如此之下，太空计划经费，必然减缩。试问何处拨来经费，研发添置重返月球及探测其他星球，所需之新仪器及设备？美财政困境，必将大幅降低今后其可能达到之太空探测成就。布希大放厥词，向全世界宣称，将於二零一七年载人登陆月球。按数位美专家平估，今后美国十年财政收支预测，恐难以负荷之 。中，日，俄太空专家，均认为，载人登月球，既危险，又浪费，实无此必要。机器人登月球运作，远胜於人，既省钱，又安全。由此可见，美国没有将最高经济效益原则，运用於太空计划之上。如此长期下去，必会浪费财力，事倍功半，落於他人之后。2。美投下两年时间及十二亿美元，补修其陈旧之太空梭，但最后依然出错。仅此一例，就可充份反应，其太空人才技术之短缺。往昔数十年，美太空计划，深受惠於其前后无数之非美土生太空工程师。如今为防太空技术被盗窃，尽其可能，避免聘用此等专业人才。一般而论，美土生工程师，数学根底，智慧才华，工作经验，态度，均逊於其非美土生同僚者。除此之外，美国每年培养出之工程师，远在中国之下。去年，中国约为六十万人，而美仅六万人。在双方太空竞赛中，长期下去，此两项弱点，很可能成为美国最终落后之致命伤。反观中国之太空计划，按其自有之财力，科技水准，潜心研发之。 不夸海口，默默耕耘，按步就班，量力而行。此次神州六号之发射，乃依据早已慎重拟定之太空发展计划而行之。继之为太空行走，设太空站。探测月球工程亦逐步进行之，分别为：二零零七年之绕月球表面探测，二零一二年之下落月球表面探测，及二零一七年之携月球样品回地球研究。此等计划，清晰明确，乾净俐落，令人对其充满信心。中国太空计划总预算，不及美国十分之一。但研制出之器材装备及成果，与美相比之，毫不逊色。换言之，中美太空竞赛之财力，中方可长期持续之，而美反会有财源不济之忧。就太空科技人才而论，中国太空工程师之数理根基，智慧才华，工作态度，勤奋克苦，早已驰誉中外。美望尘莫及，差之远矣！此为终久中胜美输之关键因素也。回顾中美太空发展，初比之，犹如龟兔赛跑，中国被远抛在后，其成就微不足道。但依据上述所论，笔者深信，但三十年后，扬威於太空者，非中国炎黄子孙莫属，国人可拭目以待之。四 继神舟五号实现中华民族千年飞天梦想后，神舟六号，托举中国航天员又一次叩访太空。从“五”到“六”，不过一个小小的数字增加。而从神舟五号到神舟六号，却是中国载人航天事业的又一大步。飞行人数从一人到两人，飞行天数从一天到多天，航天员活动范围从返回舱进入轨道舱……如果说神舟五号飞行实现了我国载人航天事业的历史性突破的话，那么，此时此刻正在太空中飞行的神舟六号，承载的则是中国载人航天工程的又一重大突破——它标志着：中国的载人航天进入了真正有人参与的空间科学试验新阶段。两年前，独自一人在太空中飞行了21小时的杨利伟，没有从事科学实验操作，也没有走出返回舱。而这一次，由费俊龙、聂海胜两名航天员组成的乘员组按预定计划将飞行多天，而且要脱下航天服，从返回舱首次进入轨道舱进行空间科学实验和日常生活活动。这是中国人真正尝试太空生活的开端，是中国载人航天工程承上启下的重要一步。众所周知，与无人航天飞行相比，载人航天最大的特点是有人直接介入太空活动。科学试验如果没有人的参与，试验的内容和效果将受到很大的限制——从某种意义上说，科学试验无法事先设定好，试验过程中出现一些根本无法预料到的情况，需要人的直接干预。所以说，航天员的参与将使空间科学试验实现质的飞跃。从神五到神六，我国载人航天飞行能力又有了新的提高。人是载人航天的核心，人能否在空间进行多天工作和生活，是整个载人航天工程中必须解决的基础性问题。神舟六号担负着检验我国“多人多天”太空飞行能力的使命。如果此次“多人多天”飞行顺利的话，无疑能为下一步的航天员出舱活动、航天器交会对接以及建立空间站打下坚实的基础。用于此次航天飞行的火箭与飞船型号相同，但舒适性、安全性都更高了。与神舟五号飞船相比，神舟六号飞船作了多达110项的技术改进，长征二号F型运载火箭也有75项技术改进，这些改进，多数是依据杨利伟首次太空飞行中获得的感受做出的——作为中国太空飞行的先行者，杨利伟的首次太空之行，为中国载人航天事业的发展做出了重要贡献。就像托举神舟升空的火箭需要一级级地接力助推一样，一代又一代的航天人，推动着中国载人航天工程向更广阔的太空进军。从神五到神六，随着尚志、张柏楠、刘宇、陈善广等年轻一代走上各系统总指挥、总设计师岗位，戚发轫、黄春平、施金苗等神舟五号时的领军人物已退居二线，成为幕后顾问。两年前，七大系统的总指挥、总设计师平均年龄6岁，今天则降到了7岁。而飞船、火箭等系统中主任设计师以上的人才队伍中，35岁以下的人已经占80％，其他系统关键技术岗位上也不乏二十多岁的骨干。生机勃勃的航天人才队伍，构成了中国载人航天事业稳步发展的坚实基础。从神五到神六，从飞船、火箭到人员设备，几乎每一个关节点都在发生着巨大的变化，始终不变的，则是一代又一代中国航天人用不懈奋斗和无私奉献所凝成的中国航天精神——这就是，特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献五 伟大的事业需要伟大的精神，伟大的精神成就伟大的事业。在实施载人航天工程中，广大航天科技人员以国家的意志为最高意志，以人民的利益为最高利益，以苦为乐，以苦为荣，常年超负荷工作，默默承受着常人难以忍受的寂寞、枯燥和巨大精神压力。从科研院所到各生产企业，从大漠深处的航天发射场到浩瀚三大洋上远望号测量船，到处留下了航天人艰苦奋斗的足迹，洒下了航天人不懈奋斗的汗水。他们用拼搏创新凝结而成的“飞天”精神，是“两弹一星”精神的延续和发展，是新时期我国千百万科技工作者优秀品质和良好精神风貌的生动体现。当梦想变成了光荣，光荣又在孕育着新的梦想。随着中国第二次载人航天飞行的圆满成功，中国人的太空探索就站在了一个新起点上。自信、自强、自立的中国人还将在更高的领域、更广阔的空间，不断实现着航天事业的更大发展，创造着航天事业的新辉煌……飞天梦想，千年夙愿。从“一人一天”到“两人五天”，神舟六号载人航天飞行圆满成功，标志着我们在探索太空的伟大征程中取得了重大进展。这是我国高科技发展新的伟大里程碑，是我国改革开放和社会主义现代化建设的又一骄人成就，是中国人民自强不息、自主创新的又一辉煌成果。全体中华儿女为此感到无比骄傲和自豪。中央决策深谋远虑，航天事业捷报频传。从成功研制“两弹一星”到顺利实现载人航天，党中央几代领导集体高瞻远瞩，审时度势，将发展航天事业作为强国兴邦的一项重大战略决策，倾注了大量心血。实施载人航天工程十多年来，在党中央、国务院、中央军委的正确领导下，充分发挥社会主义制度集中力量办大事的巨大优越性，载人航天工程不断取得具有里程碑意义的突破，极大地推动了我国经济实力、科技实力、国防实力和民族凝聚力的增强。科学探索永无止境，自主创新决胜千里。载人航天是当今世界高新科技中最具挑战性的领域之一，从神舟五号到神舟六号，通过自力更生、自主创新，我国载人航天技术的发展又迈出了重要一步，突破了一批具有自主知识产权的核心技术，在一些重要技术领域达到了世界先进水平，并锻炼和培养出一大批能够站在世界科技前沿、勇于创新的高素质人才。我们一定要大力实施科教兴国战略，坚持自主创新方针，勇于站在世界科技最前列，为改革开放和社会主义现代化建设事业注入强大动力……这次“神六”安全返航进一步体现了中国作为一个正在日益发展壮大的技术强国的地位。两名航天员在着陆后身体状况良好，电视画面显示，他们通过一架梯子自主走下返回舱，两人脸上带着微笑，向欢迎的人群挥手致意，并接受了鲜花。这次“神六”飞船是中国发射的第二艘载人飞船，2年前，中国首次将载人飞船“神舟五号”送上太空。目前，中国是世界上继俄罗斯和美国之后第三个拥有将航天员送上太空能力的国家，这对中国这个日益发展的国家而言是一个巨大的国家荣誉，这次“神六”飞船的成功发射和返航无疑为中国下一步太空探索行动打下了坚实的基础……
现代战斗机的飞行试验摘 要:根据近几年新机飞行试验的工程实践，结合国外飞行试验的经验，叙述了现代战斗机飞行试验的特点，包括飞行试验的架次和周期，机载测试和地面实时监控，地面支持设施，它机试飞和组织管理;由于电传操纵显得更为突出的飞行试验技术，包括飞控系统稳定裕度、颤振和气动伺服弹性(ASE)、人机闭环飞行品质和大迎角试飞技术，提出了国内飞行试验工作方面目前存在的若干问题关 键 词:飞行试验;飞行控制;飞行力学;电传操纵;现代战斗机现代战斗机即所谓第三代战斗机，如:F16，F18，CY-27，Rafale，EF2000等，有如下特征:先进的气动布局，电传飞行控制系统，高度综合化的航空电子系统，高性能的动力装置，包括复合材料的优化结构由于采用了这些新技术，使飞机具有宽阔的性能包线，优良的飞行品质，突出的机动性，多功能通讯、导航、武器火控和电子战的能力这些特点给现代战斗机的飞行试验带来了许多不同于以往飞机的飞行试验要求、内容、规模和技术本文主要根据自己的飞行试验实践，结合国外第三代飞机的试飞经验，概述了现代战斗机试飞的特点、组织管理和试飞技术以及存在的某些问题1 现代战斗机飞行试验的特点1 试飞架次和周期现代战斗机的试飞架次约1500~4000次，试飞时间约2000~试飞周期大约是整个飞机研制周期的1/4~1/2，自然时间3~之所以规模如此之大，耗时如此之长，其主要原因是:1)飞机包线宽阔为安全起见，速度、高度、过载、迎角等包线扩展都要循序渐进，逐步扩展全加力情况下，每分钟耗油达几百公斤，这样一个架次中做动作的时间只有几分钟诸如此类的因素会增加很多试飞起落2)飞机功能多、构型多、武器种类多现代飞机功能全，作战对象多，模式多，空/空、空/地、空/海;通讯、导航、识别;作战、巡航、侦察，电子战，空中加油等任务和目的不同，带来许多不同试飞剖面和试飞构型3)新技术应用多、系统余度多现代战斗机是先进技术的综合，否则不可能体现整体作战性能这样就使得飞机需要验证的新技术多，需要考核的系统多为了飞机的可靠性和生存力，绝大部分的系统都采用了余度的概念多数情况下，正常系统和应急系统，系统重构和转换都要加以验证，这也是造成飞行架次多的重要原因2 机载测试和地面实时监控现代战斗机试飞的参数采集量达几千，地面实时监控参数达一、两千个1 机载测试参数多的原因1)系统复杂，需测试监控和验证的参数多一个四余度的数字电传操纵系统所需采集的参数约几百;航电系统主总线的数据量一千以上如果要测试记录各个分系统的内部总线信息，其总信息量会成倍增加2)加装测试传感器为了考核飞机及系统性能，了解飞机及系统的工作环境，试飞过程中往往需要测试大量的应变、振动、流量、压力、温度等，需要加装的传感器很多这一部分的参数量达几百个3)综合试飞的需要为了提高飞行试验的有效性，缩短试飞周期，减少试飞起落，尽可能采用综合试飞技术，要求飞机测试的参数尽可能覆盖各专业的需要，为此增加了测试参数数量4)参试飞机互为备份的概念参试飞机出现故障甚至出现意外事故的可能性是存在的为了不影响整个工程的进度，采取了参试飞机间互为备份的概念，这就要求两架飞机的测试参数要能够相互覆盖，增加了飞机参数的测试量2 要求地面实时监控的原因1)保证飞行安全现代战斗机的座舱信息非常丰富，但仍然是总体性的对于系统内部的细微变化不可能都显示出来即使能调出详细信息，由于试飞员精力有限，必须靠地面专业人员协助监控飞机及其系统的状况对于那些需要计算而且通过判据识别风险的特性参数，如颤振阻尼，系统稳定裕度等更需要地面实时解算和监控2)提高试飞效率由于地面监控具有实时计算能力，试飞结果可以及时得知，这就可以决策下一个起落可否进行，如何进行，是否需要补充试验点或增加试飞动作等等，这样可以大大提高飞行效率3 地面支持设施现代战斗机的飞行试验更大程度地依赖地面设施的支持这里仅列举三项地面设施1)飞行仿真飞行仿真对于飞控系统控制律开发、验证和优化起着至关重要的作用对于试飞，它对试飞员的培训、试飞计划编排、任务单演练、试飞结果预测、安全措施拟订都具有重要的作用特别是对那些风险科目，意义更加重大把飞行模拟器作为一个培训和交流平台，可收到多、快、好、省的效果2)航空电子实验室这是系统综合、开发和验证设施，也是试飞过程中排故、试飞方案制定和预演的平台从经验来看，一个综合性强、使用方便的试飞现场航空电子系统支持设施是非常必要的3)机载测试系统地面支持设施现代战斗机试飞，要求有很复杂的机载测试系统这个系统的规模和复杂性不亚于飞机上一个大型的子系统，其采集记录和遥测传输的信号类型几乎覆盖了全机系统所有的信号类型为了保证这套系统配套合理、检校准确、集成可靠、操作方便、排故迅速，同样需要一套完备的地面支持实验室4 它机试飞它机试飞，是型号试飞的重要组成部分，其主要目的是减少主机风险，缩短主机试飞周期，培训试飞员这里主要提及两种试验机，一是空中飞行模拟试验机;二是空中航空电子试验机空中飞行模拟试验机主要是验证本机飞行控制律是否满足飞行品质规范要求，从而优化设计;另外一个主要目的就是培训试飞员美国空军所有新机必须经过空中飞行模拟这个环节航空电子试验机在现代战斗机试飞中承担着非常重要的任务，这是因为现代航空电子系统的综合程度高，软件复杂，敏感单元多，天线既多又密，对环境非常敏感，地面环境很难代替空中一般说来，包括雷达和电子战的航空电子系统在空中它机试飞的时间需要有几百飞行小时总之，现代战斗机应用的新技术越多，它机试飞越需要5 现代战斗机试飞的组织管理一流飞机的诞生需要有一流的设计、制造，也需要有一流的试飞而从事一流试飞又必须有一个集研制、试飞和使用方于一体的联合试飞力量基于这种理念，现代试飞的组织管理出现两个原则:即联合试飞和主场地原则所谓联合试飞，即飞机及其系统的研制厂所，试飞鉴定单位和使用部队共同组织一个试飞队伍，从制定试飞方案和计划到处理和分析技术问题，分工负责，共同磋商，相互支持对于一个重大型号来讲，参加这种试飞的人数多达数百人为了开展联合试飞，在试飞地点的选择上采用主场地原则(principale site)，即整个试飞尽可能集中于一地进行力求避免重复，缩短周期，也便于集中优势力量让试飞顺利进行2 飞行试验技术任何一种航空新技术应用都要有相应的新的试飞手段来考核验证或者是试飞新机动动作，或者是新采集记录方法，或者是新的数据处理软件但是对现代战斗机来说，对飞行试验技术影响最大的莫过于电传飞机的飞行控制系统，这里仅就这方面的某些试飞科目做一简述1 飞控系统稳定裕度试飞控制系统稳定裕度测试这是一般实验室利用通用设备进行的一项常规工作但是要在飞行中测试飞行控制系统的稳定裕度就要解决许多特殊问题1)系统输入系统的输入是驾驶杆力或位移，它是通过驾驶员手工扫频来实现的频率为0·2~5H要求驾驶员从低频到高频连续扫瞄，尽可能使各个频点有足够的谐波信息扫频的幅值要适当大，以便克服非线性影响不同频率下的幅值也尽可能保持相等与此同时，还要尽可能保持飞行状态不变要做到这一点主要靠试飞员平日训练，特别是飞行模拟器上的训练2)系统输出系统输出点的选择要根据系统状态，因为飞控系统是一个多回路系统，多个操纵舵面，且舵面之间有交联一般说来，将驾驶杆指令作为输入，而系统总反馈信号作为输出，计算出开环频率特性，即可得出系统的相位储备和增益储备特殊情况下，需要测试某一特定控制环的稳定储备，只要这个特定控制环的输入和综合反馈信号是可测的，或是间接可测的3)数据处理可以采用专用的频率特性处理软件得到系统频率特性，但是对信号的滤波处理非常重要，它直接影响处理结果的有效性2 颤振激励颤振试飞历来是飞机试飞中最受关注的课题，因为它直接影响飞行安全颤振激励的方式很多，其中火箭激振是传统的试飞方法，这种方法简单、作用时间短，特别在全加力或俯冲状态情况下，作用时间显得十分宝贵，但对于电传操纵的飞机来说，必须采用一种新型的颤振激励系统，即用一种机载信号发生单元将各种激励信号通过飞控舵机驱动舵面，从而激励飞机结构和系统响应这种激励方法的优点是各谐波激励能量集中，效果好;更重要的是，这种方法能测取所需测量点的输入信号，从而进行频率特性分析，得出气动伺服弹性(ASE)稳定裕度这种方法的最大问题是把飞控系统的动态特性带入整个系统动态特性中去这就要求数据处理分析中把这些特性分辨出来，以便进行结构动特性分析另一方面，由于舵机频带限制，使高达50~70Hz的结构模态很难激励出来，这就要求在激励幅值的选择上采取随频率变化，激励幅值也自动改变如果不这样做，从低频到高频采用同一幅值，要么低频响应过大，影响安全;要么高频响应激励不出来，无法分析各种激励方法都有其优缺点，发展趋势是用多种激励方法进行关键状态的颤振试飞，以便得出合理和可靠的结果，所付出的代价是增加了飞行起落和时间值得注意的是，利用飞行中大气紊流对飞机激励响应，进行颤振分析是极有前途的，既安全又节省事实表明，许多情况下大气紊流的激励能量是相当可观的，甚至比人工激励的能量还要大还应该指出，在新机试飞中采用的颤振激励系统(FES)不但用于颤振和ASE激励，还可以进行飞控稳定裕度试飞尤其是航向系统稳定裕度试飞，必须依赖这种设备，因为驾驶员很难用脚蹬去进行人工扫频FES还可以产生其它信号进行其它科目的试飞，如:阶跃、脉冲，“3211”等，这对操稳分析和系统辩识具有极重要的意义总之，FES对于试飞工程师们来说具有无限的潜力3 人机闭环飞行品质试飞只要是有人驾驶飞行器都有人机闭环飞行品质问题由于电传操纵系统具有突出的高阶性、高增益性和时间延迟，加上系统内增加了各种信号交联，使得飞机和驾驶员行为之间的耦合关系更为复杂在一般情况下，因为控制律不断的优化和迭代，使电传飞机具有优良的飞行品质;但在特殊情况下，如驾驶员执行高增益的任务，就有可能形成飞行品质的突降(cliff)，产生人机闭环耦合振荡因为这种情况不是经典的开环品质指标所能反映的，所以现代战斗机试飞强调人机闭环飞行品质试飞这种试飞就是给飞行员一个高增益任务，如精确跟踪、空中加油、定点纠偏着陆等等，飞行结果和结论主要依赖驾驶员定性评述，参考一定的飞行参数，甚至整理出一定的闭环性能指标，如HQDT(跟踪操纵品质)等应指出的是，这些试飞验证能说明一定问题，但不能说明全部问题主要原因是所谓的驾驶员高增益与心理有关，很难形成和确定截止目前为止，没有一套公认的、可用于工程判断的性能指标去辩识是否存在可能的驾驶员诱发振荡(PIO)问题既要按常规品质规范检查各种开环指标要求，也要进行人机闭环飞行品质试飞同时，还要用变稳飞机对试飞员进行飞行品质培训应该特别指出的是，速率饱和非线性是造成人机闭环耦合振荡的主要因素之一如果由于某种原因，如临近跑道的局部气流扰动引起驾驶杆修正过快过大，造成飞控系统速率饱和，从而使飞机响应对操纵指令的相位滞后达到180°，形成PIO，这是一种非常危险的情形不少电传飞机失事都与此相关，对此应引起新机研制者和飞行试验工程师足够警惕，应从飞控系统研制、飞行员培训和飞行试验方案上做更多的工作，防止事故发生4 大迎角试飞航空技术愈发展，大迎角试飞变得愈重要过去的战斗机研究大迎角主要是研究飞机气动特性，防止飞机进入失速/尾旋，一旦进入如何改出，保证飞行安全那时的飞机机动只把迎角使用到十几度的范围;今天的三代机除研究它的气动特性外，还要研究大迎角的控制律，把正常的飞机使用机动迎角扩展到限制器的范围，例如近30°，而且要验证控制律能否自动防止进入失速/尾旋，一旦进入也能自动改出到安全范围随着矢量推力技术的应用，下一代战斗机把飞机更大范围的迎角作为正常使用迎角，即过失速机动，使用迎角达50°以上所有这些都必须通过飞行试验来验证，迎角越大，地面风洞数据可靠性越需要飞行试验来验证对现代战斗机的试飞，大迎角试飞分为可控区和非可控区两个阶段，在迎角限制范围内为可控区;在迎角限制器范围之外为非可控区在可控区范围内，通过试飞来考核飞机在20°~30°迎角范围的操纵性和稳定性;确定最小机动速度和最小平飞速度;检查和验证迎角限制控制律的正确性和合理性在试飞方法上，用常规的操纵动作，如阶跃、脉冲、扫频、纵横航向复合操纵来考核飞机的飞行品质不过其操纵幅值较常规操纵要大，逐步达到极值，操纵速度也偏于急猛因为在迎角限制器范围内，失速迎角尚未确定，但确定最小机动速度和最小平飞速度对部队使用又非常重要，为此用保持45°稳定盘旋所达到的表速确定为最小机动表速;用稳定平飞所达到的最小表速作为最小平飞表速;用收敛转弯和减速转弯来验证迎角限制器边界应该指出，即使进行可控区内的大迎角试飞也应该采取适当的安全措施这种措施应包括两个方面:一是在控制律中设置临时限制边界，即在最大边界内按2°之差设置2个临时边界，即αmax-4°和αmax-2°，逐步达到αmax;另一个措施是加装反尾旋伞，一旦由于某种特殊原因使飞机进入失速/尾旋，通过正常方式又无法使飞机改出来时，可以通过反尾旋伞使飞机恢复到可控状态有了这些措施，还可以进行一些较为激烈的战术机动动作来考核迎角限制器的可靠性如果这些试飞表明，飞机还有放宽迎角限制器的潜力，还可以在αmax的基础上按2°的增量适当扩大飞机的迎角限制包线可控区试飞结束后，应进行超出α限制值的非可控区的大迎角试飞进入该区有两种方法:一是使用飞控系统的直链摸态，直接进入失速/尾旋试飞，前提是此时飞机应可控;另一种方法是人工切断迎角限制器，试飞员通过正常系统使飞机进入非可控的大迎角区，首先考核飞机失速和偏离特性以及反尾旋摸态的功能和可靠性;最后还要进行失速/尾旋试飞，确定飞机大迎角气动特性以及进入失速/尾旋后的改出方法大迎角试飞是一项风险性极大的试飞科目，最大风险在于飞机的行为难以准确予测为了减少风险，作好充分的技术准备是非常必要的，包括仔细研究风洞试验结果，特别是垂直风洞试验结果;进行模型试飞，摸清飞机的尾旋摸态和改尾旋方法;在此基础上，进行充分的地面模拟和试飞员培训同时，还要研制和落实有效的反尾旋措施，一般反尾旋伞更为合适飞机测试对于尾旋试飞也特别重要，尤其是迎角传感器，其范围选择和校准显得更为突出，必要时要专门研制能适应大范围测试的迎角传感器3 飞行试验存在的问题几年来，飞行试验事业有了质的飞跃从试飞技术、设施建设、试飞员培训、软件开发、机务保障以及试飞组织管理等各方面都有长足的进步但是我国的飞行试验仍然存在许多不足之处1)对飞行试验的认识较为肤浅许多人简单认为，试飞是型号研制的最后阶段，没有从顶层上、从深度上把它作为一个系统的工程科学来认识一种新型号，往往一到试飞就急功近利，急于求成正确的做法是从工程总体方案中就应规划试飞，从飞机设计开始就要进行飞行试验设计，从投入和周期上都要给飞行试验留有充分的余地应该认识到，所谓原型机不过是为了达到使用技术要求而研制出来的试验机有了这个思想，许多飞行试验的问题在设计中均应考虑试飞员和试飞工程师是飞机设计成员的一部分只有这样才不至于使型号试飞过于吃力，捉襟见肘，甚至把许多重要问题留到部队使用中2)预研和技术攻关不够试飞是一门实践性极强的科学，要与时俱进，许多技术发展要领先研究由于基础工作开展得不够扎实，真正到了型号定型试飞，时间和人力都不允许做过细工作，这势必影响试飞的安全、质量和效率;有些最基础的科目都无法全面进行3)它机预先验证不够型号试飞的一个基本原则是:能在地面解决的问题不要带到天上;能在它机上分担的风险，不要带到本机上对这个基本原则贯彻不够特别是航空电子系统航空电子系统本机试飞周期最长，实际起落不多，大部分时间在排故和优化系统有些功能和性能考验不充分飞机到了部队还在不断改，不断飞，难以形成战斗力不能不说是一种教训美国F22的航电软件系统在地面综合试验达1~2万小时，在波音757飞机改装的电子试验机上综合飞行达4~5百小时他们的做法值得借鉴4)试飞员培训仍有较大差距与国际水平相比，试飞员理论和实践培训都不够，与国际交流也非常不够在一些人的头脑里，似乎试飞员和飞行员没有多大差别，这是试飞科目进行得不够深入的重要原因之一5)试飞与设计结合的不紧密当前飞机设计介入试飞的深度有了改观，但试飞介入设计的深度太浅，这种情况直接影响到试飞的质量应该说这是两门学问，彼此不能相互代替，只能是互相结合，才有利于航空事业的发展4 结 论1)现代战斗机飞行试验的特点是试飞起落多;机载采集记录和地面实时监控参数多;更大程度依赖地面设施支持;它机试飞是现代战斗机试飞工作的重要组成部分;在组织管理上贯彻联合试飞和主场地原则2)在试飞技术上，电传操纵的应用使现代战斗机的试飞技术与以往飞机有很大区别，如飞控稳定裕度试飞;颤振/ASE试飞;人机闭环飞行品质试飞;大迎角试飞等等，都必须高度重视3)虽然我国飞行试飞技术较以前有了很大的提高，但仍然存在许多问题有待于去思考和改进这些问题主要是对飞行试验的认识肤浅，对试飞技术的予研和攻关不够，对它机试飞的作用重视不够，对试飞员的技术培训有待加强;试飞和设计彼此之间的融合仍需努力
