歼20试飞遭遇地面安全监控系统预警 险酿重大事故

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中国自主研制的新一代隐身战斗机歼-20在2011年1月11日,成功首飞。

关于歼-20幕后的故事,中国陕西人民出版社出版《中国试飞》一书,披露了这鲜为人知的故事。

据称,第四代战斗机研制在中国首次采用验证机试飞,进行飞机平台系统及隐身设计关键技术验证和型号方案设计风险释放。整个型号工程采取边研制、边试飞的原则,能力渐进提升,批次增量交付部队。这就使得试飞工作只能采取总体规划,分阶段与设计研制工作并行交替,逐步推进。

中国航空工业试飞中心预先做了一系列有效的技改准备,诸如过失速机动特性试飞条件建设,结构完整性试飞测量系统建设,矢量推力发动机试车台建设,隐身特性动态测试评估系统建设,光电综合测量系统建设,多目标综合安全监控系统建设,数字化协同平台建设以及试飞场务保障设施建设,等等。

这些措施显著提高了试飞效率和试飞安全,确保了歼-20飞机试飞任务顺利推进,为实现中国三代机向四代机试飞能力的跨越提供了条件保障。

由于歼-20采用许多全新技术,诸如隐身、武器内埋等,这些技术都需要前期验证。在此背景牵引下,决定先投产验证机,通过科研试飞,重点验证平台性能、结构完整性、总体环境、隐身及武器内埋,兼顾控制操稳和飞机系统等方面的关键新技术,评估总体方案的可行性,获取设计所需的试验数据,暴露飞机平台设计的缺陷和问题,为歼-20飞机状态冻结和优化提供参考,这是所有三代机设计前所未有的。

歼-20验证机设计采用新的气动与结构布局,具有内埋式武器弹舱和高隐身性能等特点。其试飞内容新,技术难度大。为了能够更好地完成试飞任务,在试飞准备阶段需开展验证机试飞技术攻关课题研究。

首先对试飞测试实行了一体化设计改装。试飞总师田福礼称:“传统的改装工作模式一般将改装划分为两个阶段:第一阶段是架内改装,第二阶段是架外改装。改装工作与主机厂所的飞机研发流程之间是一种串行关系。验证机的测试加改装要求用数字一体化方式进行设计,即机载测试系统改装与飞机研制同设计、同制造、同实施,改装工作与飞机研制工作并行展开,首开试飞测试一体化设计改装先河。”

2009年3月,正式启动歼-20验证机试飞测试一体化改装工作,中国航空工业试飞中心成立测试改装团队,到飞机研制厂所开展改装设计及跟产等工作。

歼-20飞机设计采用了大量新结构、新材料,飞机全新的结构强度设计必须通过真实的飞行验证,设计团队也急需通过载荷强度飞行试验结果冻结状态结构设计。面对一系列节点要求,试飞团队果断提出“载荷指导设计”理念,再次刷新了中国航空工业飞机研制的理念。

2012年12月18日9时40分,歼-20验证机即将开始高速滑行试验,机上遥测发射机开启,监控大厅内地面安全监控系统信号良好。10时左右,飞机左、右发动机开车,一切正常。3分钟后,监控画面却显示数据异常,综合告警灯告警。但此时,机上却显示正常。地面指挥员果断下令:终止试验!事后分析,如果再晚两三分钟,就有可能发生重大事故。而促使指挥员果断下达“终止试验”命令的,就是试飞中心自主研发的地面安全监控系统。

2016年5月17日,另一架歼20飞机试飞过程中,多个监控软件及时、准确预警了某故障,指挥员及试飞工程师通过监控系统立即通知了试飞员,并且同时还给出了相应的处置决策,保证了飞机安全返航。

其实,早在2010年,歼20飞机被列上试飞中心议事日程,型号管理、空勤和测试人员就开始了地面安全监控系统的研发和建设工作。研发团队通过对各种信息收集梳理,分类细化,以及对关键点集中归纳,将参数判据、故障清单、试飞员手册等内容输入自主开发的专用软件,实现了系统中各对应关系准备,并可方便调用。

“全面监控飞机状态,风险关口向前移”的要求首次在歼-20飞机研制试飞过程中彻底落地。

2016年,歼-20飞机转场高原,在国际公认海拔最高的固定翼飞机场站开展试飞,试飞总师田福礼说:“为了歼-20飞机的设计定型,试飞人辗转多地,屡破难题。”

通过飞机气动特性验证试飞,解决了多个问题;同时开展了武器舱门扩展包线试飞,为后续的歼-20飞机气动特性优化改进等工作奠定了基础,逐步把四代机变成舒适、好飞、适于战斗的好战机。

2019年10月13日,在庆祝解放军空军成立70周年航空开放日活动上,空军新闻发言人介绍,歼-20飞机已经列阵解放军空军“王牌部队”。

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