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第4章 极限飞行:无逃生备选

一、我准备好了

如果说,试飞员在执行预定任务时,在空中遇到突发险情能够成功处理脱险叫作“绝境求生”的话,那么,明知危险却又要以身犯险的边界测试试飞,就是“向死而生”。

夕阳如一只巨大的红轮,自天边缓缓落下,苍黄的大漠被笼罩上一层惊心的红。一个身材颀伟的军人笔直地站着,目光深邃,注视远方。一个声音在他身后响起:“中华,就等你了。”

他倏地转过身来,整齐的小平头,古铜色、线条坚毅的脸,目光如剑。尽管漠北黄沙满天,他一身军装还是挺括干净,衣领雪白,皮鞋锃亮。

他叫李中华,人称“李大胆儿”,是第一批获得国际试飞员证书的中国空军试飞员之一。

沙葱、羊肉、烤土豆,外加一堆各式军用罐头,低矮的白条木桌——戈壁滩上的一个农家小院里炊烟袅袅,一次特别的聚餐正在进行。明天,李中华将要进行歼-10飞机低空大表速科目的试飞。

搞飞行的都知道,这一行有十分严苛的规定:第二天如有重要的试飞任务,前一天绝对禁酒,也严禁暴饮暴食。但是,这个傍晚,这个“壮行晚餐”却是组织上以任务小组的名义,为李中华明天的试飞特别准备的。在基地的中国飞行试验研究院领导和专门赶至基地的空军相关部门领导都来参加了。

没有酒,只能以清茶入杯。这是领导专门带来的自用的好茶,只见片片绿叶在杯中盘旋激荡,仿佛此刻众人翻腾难抑的情绪。

李中华立在桌边,一张被紫外线过分关照的脸波澜不惊。“我准备好了。”他说。

每个人都举起自己面前高矮不等的茶杯:

“为中华——”

“为战机——”

“为空军——”

“为成功——”

“干!”全体仰脖,一饮而尽。

年届六十的试飞总工程师先红了眼睛,他握着李中华的手,却什么也没说。

李中华读到了他眼睛里的担忧。

试飞有一个十分重要且特殊的使命:突破安全边界。业内人士常用的术语叫作“飞包线”。

试飞是一种极其特殊的职业。试飞的内容极其复杂。如果说,试飞员在执行预定任务时,在空中遇到突发险情能够成功处理脱险叫作“绝境求生”的话,那么,明知危险却又要以身犯险的边界测试试飞,就是“向死而生”。

一架飞机定型试飞必须考核各种极限边界状态,因为所谓安全与危险之间,都有一个从量变到质变的过程,在什么样的数据范围内飞机是安全的,突破这个范围后飞机就会是非正常状况,这个数据范围,行业内叫作“包线边界”。包线有普通包线和极限包线。不难理解,极限包线是对飞机在能够保证安全的情况下极限性能的界定。

包线边界试飞是危险等级最高的一类风险科目。

在李中华所担负的歼-10试飞任务中,光是一类风险科目,如包线边界试飞、极限数据采集,包括速度、高度、迎角、过载等等项目就有数十个。

试飞包线边界、采集极限数据,就是要找出这个由量变到质变的临界点。突破这个临界点,就意味着安全没有保证。到了接近极限的时候,每向前一步,后果都是未知的。曾任中国试飞研究院院长的沙长安打过一个形象的比喻,他把这个试验的过程叫作“摸电门”。沙长安说:“谁都知道电流大到一定程度会电死人,所以一般人就算是知道电流量并不足够大也不会去碰它。当电流量大到足以置人死地时,所有人无一例外地会退避三舍。但试飞不同,试飞员要做的是:明知有电,却偏偏要用手去摸。为了测试极限电流数据,会将电流量一点点增加,然后试飞员就这样一次次去摸——一直摸到既不至于被电死,又绝对不能再大了为止。”

对这个临界点的把握是难之又难的。如何界定每次的递增量是一个十分要命的选择:增量大了,说被电死就被电死了!但是,如果增量不够大,测试次数就会增加,抛开投入成本和周期这些不说,不管是微增量还是大增量,对于执行者来说,每一次的风险都是相同的。对飞机也一样,过度的包线测试会对飞机各部分系统产生复杂多变的影响。此外,每一次飞行,因气象、高度、飞机机体状态、发动机情况、飞行员驾驶习惯等不同,飞机在空中的动态情况是变化的、不可预知的,这些不可预知的因素中任何一条哪怕只有极小的一点变化发生,都会影响增量的变化,从而导致极端后果。

李中华和他的试飞员战友们的包线试飞,就是这样一次次去“摸电门”。

二、低空大表速

在全世界范围内,低空大表速都是一级一类风险科目。大速度极易引发颤振。资料记载,事发时,飞机从出现颤振到空中解体,一共只有短短的2秒钟。

低空大表速,指的是战机在高度低于1000米时所能达到的最大速度。这是一项检验飞机结构强度和颤振特性的试飞——简单地说,飞机的速度越大,对机身机体的结构和强度要求越高。因此,这项指标是对飞机结构强度、振动特性和可靠性的最有力检验,是一型飞机能否最终定型的绝对必要参数。

同样是大表速试飞,高空与低空是完全不同的两种状况。当飞机达到某个特定速度,在天空中如疾风闪电般穿梭的时候,飞行员面临着种种不可知的巨大风险。

第一,高空中空气稀薄,飞机与空气的摩擦作用较弱。而低于1000米的低空大气层大气稠密,飞行速度越快,飞机与空气的摩擦作用越强,机体所承受的压力就越大。飞机的机身由若干块金属片铆接而成,在如此大的速度下,环行于机身周围的高速气流会将飞机机身的蒙皮分块撬起,甚至压扁双翼。

第二,高速飞行时飞机与空气振动,极易产生共振。一旦共振发生,在如此高的速度和如此大的空气压力下,飞行员甚至来不及做出反应,整架飞机转眼就会在没有任何先兆的情况下解体成无数碎片。

第三,空中遇险,飞行员最后唯一的自救方式就是跳伞。但是大表速状态下飞行员甚至没有逃生的可能。假设飞机此时的速度是1000千米/小时,就算飞行员能够瞬间捕捉到共振产生,忽略个体反应和安全座舱弹出所花费的时间,即便飞行员能够及时弹出舱,但由于飞行员出舱时的飞行速度远小于飞机飞行速度,因此,在被弹离座舱的瞬间,他就会被迅疾扑过来的垂直尾翼撞得粉身碎骨。

而低空大表速时的飞机速度,远远超过1000千米/小时……

在全世界范围内,低空大表速都是一级一类风险科目。大速度极易引发颤振。资料记载,事发时,飞机从出现颤振到空中解体,一共只有短短的2秒钟。

据可能搜寻到的统计资料,全世界在试飞这一科目时,有记录的机毁人亡的惨剧有50余起,其中数起是飞机空中解体。飞机一旦解体,所有的故障原因、数据就再也无从查考,损失掉的不仅仅是一架战机和一个优秀试飞员,更会导致一代型号研制的前功尽弃——原因很简单:故障原因不清就无法找到相应的解决方法,没有应对的方法就无法再进行试飞,而未能通过包线试飞的飞机是不能定型的。

在世界试飞史上,由于机毁人亡原因不明而导致新型战机“下马”的例子屡见不鲜。也许有人要问,既然这么危险,为什么要给飞机设计这么大的速度呢?

速度是战斗机最重要的战术技术指标之一,特别是对于远程攻击型战斗机。简要地说,速度决定战斗机的机动性和攻击性能。

第一,飞机的速度越大,远程奔袭接近目标的时间就越短,相应地,对手的空中拦截时间就越短。

第二,大速度使飞机在同样长的时间内能够更近距离地接近目标,导弹距离越近能量越大,攻击范围和强度也增加。

第三,在通常情况下,速度与机动性成正比。大速度的飞机动力强劲,在同等载弹量的情况下攻击能力更强,空空作战时,进攻、对抗与脱离的机动性好,能适应多种战术要求。

歼-10是远程攻击型中型作战飞机。出于国防和空军战备的需要,歼-10在设计时,主要的技术指标之一就是速度,设计提供的低空大表速速度值,远超当时号称先进的西方某“狮”型及美国F-16公布的设计速度,不仅在国内所有型号飞机中前所未有,在世界三代战机中也名列前茅,是体现歼-10优异性能的决定性重要参数。低空大表速试飞科目小组成立了,以李中华为主,一共六人。

这是试飞的一类风险科目中放在最后的最难啃的硬骨头。为了完成这个科目,李中华和他的试飞部队殚精竭虑。所有人都十分清楚,这真是到了拼命的时刻,要完成这样一个科目,生死只在一瞬间。

试飞严格按照循序渐进的原则进行,前期几个试飞员集体攻关。进入后期,考虑到种种因素——经验、感觉的连续性、试飞员心理素质与技术磨炼的熟练性等——就由李中华独自担当了。每一次试飞,速度都在一点一点地增加,速度越增加,危险性越大,飞机飞行中出现的问题也越多——

随着飞行次数增多,速度值增大,每次的增量亦渐渐减小:增加50千米,增加30千米,增加10千米……每前进一步,中国航空工业的纪录就被刷新一次。

速度达到离最大设计值还有将近200千米时,前起落架护板变形;

速度达到离最大设计值还有100多千米时,因载荷太大,机翼的部分铆钉被吸出;

速度达到离最大设计值只剩50千米了,飞机的油箱开始往外渗油……

再增加速度试飞会产生什么后果,谁心里也没底。从设计立项,到今天的定型试飞,这型举全国航空之力铸就的国产飞机,已经走过了十八个年头。十八年,何止一代人的心血、期盼?上自试飞总指挥、中国试飞院院长沙长安,歼-10试飞总师周自全,下至普通机务人员,每个人都寝不安席,食不甘味,如临深渊,如履薄冰。

隔日,云净天高。

这是在大漠深处的西线机场。茫茫戈壁,旷无人烟。

李中华像往常执行普通任务时一样,坚定、从容地向飞机走去。

其他人的表情和目光,却与往常大不一样,担心中蓄满深情,期盼中饱含祈祷。有的与他紧紧握手,有的拍拍他的肩膀,有的眼中泪光闪闪。虽然没有人说话,但所有人目光中的内容李中华都读得懂。

试飞小组和总师给了他这次试飞许多特殊的权限,其中最重要的一条是:

任何时候,任何情况下,他可以忽略地面监控,随时关掉加力。只要他认为需要。

也就是说,只要凭李中华个人认定的飞机状态需要,他不用申报,随时可以立即减速终止试飞。因为处于临界边界的飞机瞬间的状态变化,只有试飞员才能即时、实时感觉到,他需要分秒必争地处理,可能完全没有时间再用语言向地面指挥系统报告。

预定的时间到了。李中华缓步平静地登机,头也不回地跨进了座舱。

啪!绿色信号弹升起,歼-10战机腾空而起。

飞机瞬间就爬升到万米高空,调整好状态后,李中华把油门杆推到最大挡位置,全力加速向下俯冲。

飞机飞驰而下,如同一道闪电,从澄蓝的苍穹笔直地劈向大地!

巨大的速度值下空气产生了巨大压力,将他的身体死死压向座椅后背,原本壮硕的身体几乎成了扁扁的一片。他的五官及面部肌肉被使劲地向耳后撕扯,他的脸庞剧烈而可怕地扭曲着。他拼力咬紧牙关,闭拢嘴唇,瞪大眼睛紧盯着高度和速度显示表——它们已经在强烈的振动下剧烈地抖动着、哆嗦着。

飞机抖动得越来越剧烈,强大的过载压力使他的耳膜剧痛,轰鸣作响。但这对久经考验的耳朵还是在巨大的轰鸣声中准确地捕捉到了密布在整个机舱的尖锐刺耳的噪音——那是气流与机身摩擦产生的。他努力保持眼明耳聪,他必须完全凭借五官的感觉判定飞机的状态变化——哪怕仅仅是极其细微的异常声音。

突然,噪音减弱。又过了片刻,万籁俱寂,声息全无——这是跨越音障的一刻,标志着飞机已经进入超音速飞行。

之后,噪音重新响起,飞机继续加速俯冲。

油箱里的燃油井喷一样向发动机狂泄。此时飞行速度每增加一个单位,噪音和视觉反差都会增加十个单位。机舱内任何一点细微的变化都使人高度紧张。越来越稠密的大气与机身高速摩擦产生的噪音,完全盖过了发动机的轰鸣声。这真是令人毛骨悚然的时刻。试飞员没有胆小鬼,李中华的大胆更是战友们公认的,但在那一刻,他确确实实感觉到了恐惧。

高度越来越低,已经能够看到翼下大片红褐色扑面而来,那是戈壁大地。

之后他才知道,地面人员比他更紧张,监控室内的空气几乎要凝固。试飞院院长沙长安的头发一根根奇迹般地竖立着。总师周自全大张着嘴,却说不出一个字……

飞机如同一颗闪亮的流星,掠过茫茫戈壁。显示屏上的速度数字在不停地向上跳跃。转眼,中国飞机最快低空飞行速度已被李中华甩在了身后。

试验已经成功,但李中华没有停止,头脑敏捷的他发现飞机仍有潜力。这个巨大的喜悦让他对自己和飞机陡然增强了信心,他决定继续挑战极限。加速!

他继续驾驶战机加速急遽俯冲。

现在,视野里扑面而来的戈壁和沙丘已经模糊不清了。

地面一个年轻的监控员忍不住叫起来,他下意识地捂住了嘴——因为,超过试飞计划速度的飞机距地面已经不到千米,这样的速度下,一旦控制不好,或者飞机有问题,数秒钟之内,这只庞然大物就会直插地面……

但李中华驾驶的这架飞机仿佛被赋予了超级灵性,它在1秒钟后突然减速,然后迅速拉平,爬升——而在这1秒钟之前,“李大胆儿”用倾尽生命的代价,飞出了此型飞机飞行速度新的中国纪录。

历史记下了这辉煌的一刻:飞机时速达到并超出了设计数值,中国战机飞行速度的最高纪录被刷新!

可以想象李中华走下飞机时机场上沸腾的景象,人们不仅欢呼英雄的归来,更是表达对这一型号国产新机优秀性能和品质的骄傲和赞许。

直到欢乐的声浪平息后,人们才发现,因为低空高度实在太低,飞机大速度俯冲时所产生的强大振荡波,把方圆十数里范围内所有建筑的玻璃全部击碎了。

不就是百十件玻璃吗?我们保证一周之内全部修复。场站管理办的答复显得底气十足。是啊,与强大的国防技术指标相比,这个小小的代价简直太不足挂齿、太值得了。

这里还有一个小小的插曲。

李中华的飞机落地之后,人们欢呼着向他拥来,其中就有中国航空工业集团产品部部长晏翔老大姐。已经年届七旬的晏翔直接跑到了机翼下,李中华刚走下舷梯,她就一把抱住了他。

晏翔是在延安保育院长大的八路军后代,童年在马背摇篮上饱受日军轰炸之苦,所以她从少年起就立志学航空,将自己的名字取了独独的一个“翔”字,把自己的一辈子献给了航空事业。

晏翔抱着李中华喜极而放声大哭:“中华,谢谢你!你就是为歼-10的低空大表速而生的!”

至此,歼-10战机全部试飞科目胜利完成。

在歼-10战机的定型试飞中,李中华独创该机最大飞行表速、最大动升限、最大过载值、最大迎角、最大瞬时盘旋角速度、最小飞行速度等6项“中华”纪录。

2006年12月,中国第三代战机歼-10的外形图片曝光。

2008年歼-10战机在珠海航展正式公开亮相后,官方公布了它的各种性能数据:

歼-10战机的最大航程2500千米,作战半径1100千米。在悬挂两个副油箱的情况下载油量不超过5吨,战机最大载弹量为7吨。飞机正常起飞重量11070千克,最大起飞重量19277千克。飞机推重比1.13左右。在上述这一系列指标中,有一串外行人眼中不起眼的数据:

高空最大速度:2.2马赫;低空最大表速:1250千米/小时。

这貌似平常的数据,寥寥一二十字,内中万千风云,只有试飞人才能懂得。

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