飛行試驗鋪就航空工業通天之路

隨著飛機的誕生，百年來航空發展可謂日新月異，從活塞式到噴氣式，從電子儀錶到機載計算機，從機械式操縱到電傳操縱系統的應用……飛機的速度越來越快，高度越來越高，功能越來越強大，操作也越來越複雜。不僅如此，飛機在發展的過程中，一方面不斷遇到各種來自外界的障礙，最有代表性如「聲障」和「熱障」。另一方面，飛機自身也在不斷面對如「尾旋」「顫振」等關鍵技術的考驗。這一切能否正確解決，唯一的途徑就是進行飛行試驗。

什麼是飛行試驗

一架新機的誕生必須經過論證、設計、試製和試飛四個階段，飛行試驗是其中周期最長、環節最多、風險最大的階段。它是在真實飛行條件下進行航空產品鑒定和科技研究的試驗。它是新機研製和鑒定的重要環節，是航空科技探索和研究的有效手段，是對航空新型號產品摸索和積累使用經驗的必由之路。可以說，飛行試驗鋪就了新機的通天之路，鋪就了航空工業的通天之路。

也就是說，一架飛機設計出來，最重要的就是能夠飛行。能不能飛行，飛得好不好，是否安全可靠和使用方便，飛行能力和用途如何，所有這些問題的回答就是飛行試驗工作要完成的任務。德國著名試飛員利林塔爾曾深有感觸地說過：「設計一架飛機算不了什麼，製造一架飛機也不難，只有飛行才意味著一切。」這位為試飛獻出了寶貴生命的先人並不是在否認飛機研製的艱巨，而是要強調飛行試驗的重要性。

飛行試驗之所以是航空技術發展和國防應用研究中極為重要的環節，是因為任何一種新型飛機和機載設備，如果不通過飛行試驗，那麼無論它的理論計算再精確，地面試驗再充分，都不能把研製的飛機和設備推向產品和應用階段。同時，飛行試驗還是發現和解決新機在設計、生產和製造中各種問題，使之得到改進和提高的重要環節。

飛行試驗的特點與分類

從飛機誕生開始，試飛也伴之而來。航空技術發展的歷史表明：任何重大航空技術的突破，幾乎無一不是通過飛行試驗研究和試飛驗證取得的。可以說，試飛是人類飛得更高、更快、更遠的階梯。

飛機在設計和製造出來後，如果不進行充分的試飛，往往是不安全或帶有隱患和缺陷的，每一種新機只有通過試飛才能逐漸變得成熟、可靠，才能充分發揮其性能。現代飛機發展的趨勢是功能越來越全，性能越來越高，系統和技術也越來越複雜。飛機在研製中已將氣動布局、結構強度、動力裝置、自動控制幾大技術有機地結合起來。尤其對於軍用飛機而言，已不再是一個簡單的飛行平台，而是一個集飛機、武器、信息於一體的綜合武器系統。飛機發展的趨勢決定了飛行試驗的特點、環節、內容和試飛技術。

一是內容複雜性。現代飛機具有非常複雜的構型組合，各種典型組合都需要試飛驗證。同時，飛機系統具有非常多的功能模態，如飛控系統有數字飛控、模擬備份、自動駕駛、直連、反尾旋、飛行限制模態等。現代飛機航電系統有導航主模態、空/空主模態、空/地主模態，每種主模態又分若干子模態，這些模態均應通過試飛驗證，這就形成了一個龐大的試飛點陣。

二是狀態邊界性。為了充分發揮飛機性能和對使用負責，試飛必須考核各種邊界狀態，包括速度邊界、攻角邊界、過載邊界、發動機啟動邊界、武器發射邊界、環境條件（溫度和振動）邊界。還要進行各種系統狀態轉換試飛，包括正常狀態和應急狀態轉換。

三是風險重複性。由於試飛內容複雜和條件苛刻，架次多和強度大，加上飛機成熟度有一個增長過程，飛機出現問題的可能性大。統計表明：一架新機從首飛到定型，出現的故障數以千計，其中軟體數更改以百計。

按航空科技發展的階段來分，飛機飛行試驗大體上可分三類：研究性試飛、調整和設計定型試飛、試用和使用試飛。

第一類為研究性試飛。這種試飛包括基礎技術研究和演示驗證試飛，目的是為新一代飛機技術發展和產品研製奠定技術基礎。

第二類為調整和設計定型試飛。這是針對具體型號狀態調整、改進和鑒定所進行的飛行試驗，目的是按照技術要求凍結飛機狀態，為投入批生產和交付進行技術質量把關。

第三類為試用和使用試飛。這是應用試飛。一個型號經過定型試飛考核初步達到要求後，可生產少量飛機交付試用，一方面加速戰鬥力形成，另一方面從使用觀點參與後期定型考核。

此外對生產批飛機尚有出廠試飛，一般這種試飛內容較單一，大多數情況下不專門改裝試飛測試設備，也不刻意安排使用機動動作之外的特殊試飛動作。

飛行試驗典型科目

高寒試飛。飛機在低溫環境中進行一系列試飛，全面考核飛機發動機、APU、燃油、飛控、液壓、防火、空調及氣源系統在低溫條件下的各項性能指標和功能。

高溫試飛。目的是在高溫情況下對飛機的防控系統和空氣管理系統等的工作效能和功效進行考驗。

高原試飛。目的是驗證飛機在高原海拔和環境下起飛和著陸性能，考核飛機發動機工作性能、驗證飛機座艙壓調系統功能等。

跑道濺水試驗。通過進氣道濺水試驗可以模擬飛機在滑跑、起飛、著陸過程中的濺水模態，驗證發動機在試驗狀態下的汲水和工作情況，為修改和完善飛行員手冊及使用維護說明書提供依據。

自然結冰試飛。目的是為獲取飛機在飛行中結冰狀態時的各項性能數據，驗證飛機在自然結冰條件下性能操穩、防冰系統、動力裝置、輔助動力裝置、電源系統和大氣數據系統等的功能和性能。

最小離地速度試飛。最小離地速度（Vmu）是指飛機不呈現任何危險特性，能夠在離地後繼續起飛的最小速度，是運輸類飛機起飛極限性能達到的速度。最小離地速度試飛對運輸類飛機起飛速度制定和起飛安全性評估具有重要意義。

我國飛行試驗綜合機構

飛行試驗是一項複雜的多學科系統工程，進行試飛綜合管理的機構——試飛機構，是一個龐大的、門類齊全的、斥資巨大的綜合機構。飛行試驗通常主要包括試飛管理技術、試飛方法與理論、試飛駕駛員、試飛測試與數據處理技術、試飛設備與設施、試飛維護保障等方面。飛行試驗技術水平就是飛行試驗機構的綜合試驗和準確結論的能力。飛行試驗技術體現在飛行試驗所包含的每一個環節中，對試驗的分析研究和大量準確地獲得測試數據最能體現飛行試驗的科學性。

創建於1959年4月15日的航空工業試飛中心（中國飛行試驗研究院），是我國唯一的經國家授權的軍民用飛機、航空發動機、機載設備等航空產品的國家級鑒定試飛機構和飛機適航認可實驗室。58年來，試飛中心承擔了我國幾乎全部的航空武器裝備設計定型試飛和民機適航審定試飛任務；先後完成60多種飛機、30多種發動機、2000餘項機載設備的國家級鑒定試飛和適航審定試飛任務；完成1300餘項專題研究，獲得科技成果1000餘項，其中國家科技進步獎60餘項；自主研製的單軸和三軸變穩飛機分獲國家科技進步一、二等獎，開創了我國空中模擬飛行以及試飛員培訓的新紀元。

試飛中心擁有行業重點實驗室在內的空地一體化實驗室體系，擁有包括變穩飛機、空中飛行試驗台、雷達電子試驗機等在內的一批技術驗證試驗機群；擁有全任務飛行模擬台、天線試驗場、激光雷達站、微波著陸系統等大型設備30多項；擁有具有世界先進水平的、集實時監控、數據處理於一體的A/GDAS系統；擁有兩條全長3400米的跑道；具備承擔各種航空器綜合試飛任務的能力。

如今的試飛中心，已發展成一個專業門類齊全、技術實力雄厚、試驗設施完備、專家人才薈萃的現代化綜合試飛機構，突破了一系列重大關鍵性試飛技術難關；擁有飛行力學、強度載荷、飛行品質、振動與聲學、動力裝置、飛行控制、飛行模擬、自動控制與辨識、可靠性與維修性、測試與數據處理等120多個專業構成的完整的研究、試驗和設計、試製體系，為我國國防現代化建設做出了卓越貢獻。

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