關於殲-20當年那次飛控故障，背後有著怎樣的勇氣與智慧？

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上周《中國國防報》集中報道了殲-20研製團隊的事迹，而在轉載其中描述殲-20機載武器系統首次靶試失敗的細節時，大約是為了表達一下殲-20研製中有過的挫折與不易，很多媒體又把幾年前官方報道過的一次試飛中的驚險情況報道出來。

某年盛夏的一天，某型飛機在著陸段拉平過程中，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。

——2015年7月28日 《中國航空報》

氣動面作動控制複雜的電傳操縱飛機，在對飛控控制律的不斷完善中，PIO是個經常遇到也常被提到的現象

人機耦合振蕩，又是機翼擦地，那就說明這驚險一幕應該是一次橫向PIO（飛行員誘發振蕩的英文縮寫）。一說到PIO很多讀者應該不陌生，不少人都見過JAS-39的01號原型機因俯仰控制律缺陷，導致著陸時墜毀的GIF圖；強如F-22，當年都在YF-22驗證機的試飛階段因PIO導致飛機迫降報廢。

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「鷹獅」原型機撲街的場面

咱們還原一下當時的情況。當時殲-20正在返場著陸，已經到了拉平階段，此時試飛員自然要繼續拉杆，使飛機抬頭準備接地。然而就在這個過程中，試飛員多次較大幅度向左壓桿，又迅速進行向右滿桿修正，導致飛機右側主起落架先於左側的接地，右外側副翼翼尖稍微擦地產生輕微損傷。

能導致殲-20這種上單翼飛機的翼尖都擦地受損的振蕩，其程度必然相當劇烈。能夠把飛機挽救回來，飛行員的技術與膽識絕非尋常

那麼問題來了，按說都到落地前最後一哆嗦了，試飛員那也是身經百戰了，為啥偏偏在這個本應保持拉杆動作、準備接地的時候，進行了多次左右壓桿操作呢？駐成飛的空軍某試飛大隊試飛員，自然有著豐富的殲-10飛機操縱經驗，然而殲-10和殲-20在操縱習慣上的區別，那也是相當巨大的。

位於殲-20飛行員兩腿中間的大型顯示器，意味著殲-20的操縱桿採用的是側置布局

飛慣了殲-10系列的試飛員們，在飛側桿操縱的殲-20時，由於側桿處于飛行員的右前方，當飛行員進行過去習慣的向後拉杆操作時，其對操縱桿施加的力，實際上稍不注意就會帶有一個橫向壓桿的分力，而飛行員卻並不知道自己已經輕輕壓桿了。

由於側桿操縱的飛機，主要靠力反饋判斷飛行員的具體指令，因此相比中桿操縱飛機可達100毫米以上的位移量，其操縱桿的位移量都非常非常小。比如F-16的操縱桿左右位移和向後位移也就是幾毫米，向前更是不到一毫米。

F-16座艙，後來其他機型借鑒其側桿設計時，又進行了不少修改，提升了使用舒適性

這樣一來，由於這個壓桿的分力引發的位移很難被飛行員察覺到，這就會使得飛機操縱面出現飛行員主觀預期之外的動作，飛行狀態也會出現預期之外的變化，在抬頭的同時出現一側機翼下沉的情況。飛行員對這種變化自然要進行修正，但由於並不知道問題所在，因而短暫修正之後，問題還是會重複出現。

這樣就產生了飛參判讀的，在幾秒鐘時間裡駕駛桿頻繁左右受力的情況。由於著陸階段的飛行模態一般設定比較和緩，儘可能控制飛行員不進行大桿量操作，所以頻繁大幅度操作，就像短時間內開了幾個大型軟體導致電腦出現卡頓一樣。飛控系統出現響應時間延遲，導致飛行員的操縱和飛機實際動作不同步情況加劇，最終導致飛機輕微失控，翼尖擦地。

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這種延遲產生之後，飛行員的本能自然是加大、加快其操縱力度，這反而會造成飛行員操縱與飛機實際動作更大的不同步，震蕩就此產生，最終導致飛機失控

幸好人機無大礙，事故之後，611所根據相關數據，很快從飛控、人機交互和飛行員培訓三個方面展開了對問題的分析與解決。

飛控上，首先還是從軟體上提升降落模態下對指令執行的響應時間；另外對飛行員有時過於「剛猛」的操作，飛控在執行的時候需要對其「軟化」一下，從源頭上降低出現「卡機」的概率。根據後續試飛結果，改裝後的殲-20降落後平均響應時間縮短了近一半。

「陣風」戰鬥機的側桿，注意手腕下防止飛行員疲勞的托架。該機的飛控設計十分精細，高速滑跑和低速滑行階段都有差別

人機交互上，側桿的好處咱們當然得繼續發揚。但既然飛行員縱向操縱時難免有個壓桿分力，那就給操縱桿的橫向突破力設的更大點，這樣只要推拉杆時，其壓桿分力不超過這個突破力，導致飛行狀態意外變化的概率就降低很多了。

最後廠所當然得給作戰部隊的飛行員們提個醒，出現PIO了就別跟飛控較勁了，順著它來，如果跟這回一樣是橫向的PIO，這地就先甭落了，一手油門拉起來複飛，咱們放鬆心情好好調整再落一回——2002年7月殲-10試飛期間，錢學林在距地2米高度遭遇橫向PIO時，就是謹記在國外培訓時學到的要點，一把拉起，盤旋一圈後穩穩落地。

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操縱殲-20這種重型戰鬥機克服PIO強行著陸，在接地這一瞬間，甚至讓人難以判斷究竟是「機輪擦地稍重」還是「翼尖擦地」；這位曾經駕駛多型戰機戰勝空中險情，榮獲「感動中國」稱號的英雄試飛員，其膽識技術可見一斑

如果是縱向的點頭式PIO，也是先一手油門，但這時候先別著急拉起來，壓桿帶個坡度等速度起來了再慢慢拉杆兒爬升。

解決這個飛控問題，僅僅是「威龍」從「718工程驗證機」，走到如今的殲-20，其中無數故事中的一個。也正是在這些故事中不斷體現的，優秀試飛員群體與優秀科研人員隊伍共同的努力，使得最終交到部隊手裡的殲-20，正在迅速成為深受飛行員喜愛的「空中殺手」。

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