殲-20的飛行員為何都很年輕？試飛中一罕見事故驚醒了眾人

隨著殲-20戰鬥機的服役和形成初始戰鬥力，官媒開始陸續曝光該機在研發期間的一些細節。7月9日的《中國國防報》刊登了標題為「鑄長空『威龍』，挺大國脊樑」的文章，在「王陽：鏗鏘玫瑰戰長空」一節中首次披露了殲-20在首次實彈射擊靶機測試中，因「某成品一個極小概率故障」而導致失敗的問題，「通過團隊堅持不懈的努力攻關，後續靶試彈無虛發」。

殲-20作為我國最新研製的第五代隱身戰鬥機，項目本身一直處於高度保密的狀態，難得看到官媒透露這樣的研發試飛細節。一側類似報道是2015年7月28日《中國航空報》刊登的成都飛機設計所飛行控制系統專家李建平的先進事迹。

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這則報道首次透露了某型飛機在試飛中曾遭遇飛行員誘發震蕩(PIO)險情：「在著陸拉平過程中，出現了一次機翼輕微擦地但成功著陸的驚險一幕」……「李建平率領控制律團隊連夜對飛參數據進行分析，確認這是一次較為罕見的人機耦合振蕩(APC)現象。李建平帶領楊洪平等攻堅團隊通過對多種準則進行艱深晦澀的理論推導和應用，輔以全方位的模擬驗證，終於成功定位了此次人機耦合振蕩的形成機理，最終提出了數項創新優化措施，極大地消除了飛行隱患。」結合文章上下文，某型飛機應該就是殲-20.

不管是PIO還是APC，都是飛行員誘發震蕩的不同名稱。在新型戰鬥機試飛期間，由於電傳你飛控系統軟體控制律設計還不完善，在起降階段很容易出現飛行員誘發震蕩問題，成為困擾新機研發的攔路虎。

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1989年2月2日，瑞典試飛員拉爾斯·拉德斯特羅姆駕駛JAS-39「鷹獅」戰鬥機39-1原型機返回林雪平時，飛機在降落中墜毀。事故原因是飛控系統俯仰控制律存在缺陷，導致降落時出現飛行員誘發振蕩。這架原型機的墜毀讓「鷹獅」的試飛計劃往後拖延了一年，薩博被迫把第一架生產型飛機改裝成儀錶測試機。最後直到到1996年，薩博把「鷹獅」飛控軟體升級成ADA語言來變現，大幅簡化了未來升級和重新編程，才解決了飛控軟體問題。

1992年4月25日，美國一架YF-22A原型機因飛控軟體問題造成「飛行員誘發振蕩」，在一次觸地重飛中劇烈震蕩達八秒鐘之久，隨後飛機機腹擦地沿著跑道滑行了上千米，火花四濺。飛行員在飛機停止下來後自行爬出座艙，該機完全報廢。

在電傳飛控飛機上，「飛行員誘發振蕩」一般都是飛控設計缺陷導致的，由於控制律設計存在bug，導致飛行員的操縱輸入控制面實際評傳之間存在一個滯後。在正常飛行中，這種滯後基本可以忽略，不會對操縱造成影響。但在起降過程中需要對高度進行精細調節時就不同了，操縱滯後很可能會造成飛行員輸入和飛機實際響應之間的嚴重不同步，此時飛行員被迫加大動作，反而會造成更大的不同步(也就是震蕩)，並最終導致飛機失控。有些裝備機械液壓飛控系統的飛機也存在操縱滯後問題，同樣會出現飛行員誘發振蕩(如圖中所示的圖-144超音速客機和F-8戰鬥機)。

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當年我國殲教-7在定型試飛中曾出現關閉加力後的嚴重上下震蕩，最後分析確定這是一種飛行員誘發振蕩現象。由於殲教-7發動機推力軸線位於飛機重心下方，在關閉加力後導致發動機推力突然減小，產生一個低頭力矩，如果此時拉杆介入，就有可能形成上下振蕩。最後的解決方法是告誡飛行員在關加力時稍加註意，就避免了振蕩現象的產生。

導致飛行員誘發振蕩還有一種可能原因，那就是操縱習慣。以F-16戰鬥機為例，該機採用先機的側置操縱桿設計，通過測量飛行員施加的力量來判斷所需的俯仰和滾轉速率。F-16的操縱桿位移量有限，僅可向後移動4.76毫米，左右各2.38毫米，由於在負g狀態下的飛行員往往會大力推桿，所以側桿僅可向前移動0.25毫米。用慣了傳統中置位移操縱桿的飛行員在改裝F-16的初期往往很不適應，在起飛中容易出現飛行員誘發振蕩。

殲-20的座艙同樣採用側桿設計，該機的操縱習慣與我軍戰鬥機傳統的中置操縱桿截然不同。所以你能發現我國空軍殲-20飛行員大都很年輕，部分原因是初出茅廬的年輕飛行員就像一張白紙，更容易接受現今的側桿操縱方式，不會受到老操縱習慣的干擾。

起降過程中發生飛行員誘發振蕩是十分危險的事情，如飛行員操縱不當就很容易導致飛機撲街墜毀，發生重大事故。殲-20原型機在試飛中遭遇PIO險情時，全靠飛行員膽大心細才化險為夷，否則後果不堪設想。事故發生後李建平團隊迅速攻關，解決了殲-20飛控軟體控制律存在的問題，為該機試飛的順利進行和如期服役鋪平了道路。

作者：阿姆斯壯

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