最近網絡上傳來一個消息:最後一道安全防線的守衛者——航空工業一飛院某型飛機機械備份系統研製紀實,經過研究發現,這就是國產大型運輸機運20的備份機械飛控系統研製紀實。
“5米,2米,1米……”隨着無線電高度表指示的高度位置降為0,飛機以全機械模態順利着陸,監控大廳頓時爆發出陣陣歡呼。
此次試飛的成功,標誌着該型飛機機械備份系統試飛完美收官,也標誌着飛機操縱、品質、安全等重要指標的“見底”工作順利完成!為了這一天,大家已經足足奮鬥了十年。
機械操縱系統是將駕駛員發出的指令從駕駛艙操縱機構傳出,經鋼索、滑輪等傳動裝置,跨越幾十米的空間距離後傳遞到飛機運動舵面的系統。由於該型飛機採用的是電傳系統,機械操縱系統作為一個備份系統,可能在飛機全壽命內也不會被用到一次;但一旦用到,就必須做到“需則能用,用則頂用”,因為它是飛機安全的最後一道防線。
該型飛機是否採用機械備份系統是一個從型號立項就爭論不休的話題。很多人認為,既然有了先進的電傳系統,何必再費心勞力地設計機械備份,且國內在此型飛機軟式機械操縱系統設計方面處於一片空白,是一塊真正的“無人區”。線系在機體內如何布置?系統的整體動靜態性能如何?機體變形和溫度升降對鋼索張力的影響如何?這些關鍵因素都沒有人能說得清楚、道得明白。經團隊多輪論證,本着“飛機安全高於一切”的初心,一飛院總師系統堅定地指出:飛機機械備份系統必須上,而且要把這道關乎飛行安全的“終極保險繩”做好。於是,從總師系統做出決策起,飛控操縱室開始了長達十年的探索之路。
試飛任務順利完成後,試飛機組評價道:機械備份系統具備三級飛行品質,飛行特性與“鐵鳥”試驗高度吻合。唐長紅院士對機械備份系統的成功試飛給予了高度評價,他表示,將電傳和機械備份集成至同一架飛機並成功試飛,在國內尚屬首次,其意義等同於新研型號的成功首飛!
取消機械操縱備份的全電傳飛控殲10戰鬥機飛行超過15年,幾百架飛機,幾十萬小時的高機動惡劣氣象環境飛行下,飛控系統安全可靠,從來沒出現過問題,為何在運20上還要加上機械備份?這不是浪費嗎?
這個問題要從2方面回答,第一個殲10,殲20設計單位是成都飛機研究所,而運20的設計單位是西飛,兩家掌握的飛控技術水平並不對等,在全國範圍內成都飛機研究所第一家完全掌握,而西飛是第一次嘗試,之前的飛豹戰鬥機採用的是電子增穩設計,一種機械飛控的改良版本。
第二個理由,運20從設計理念來說,大部分追隨美國規範和設計方法,美國C17環球霸王的很多設計都可以在運20上找到,C17採用了三軸四餘度數字式電傳飛控系統,有備份的機械操縱系統,由於美國航空技術遠遠領先於我國,跟隨C17的步伐,也不失為良策,對於運20這種破天荒第一遭設計,保證飛機安全是第一位的,激進的一步到位,學歐洲A400M,那就是很大的麻煩,要知道A400M,背後就站着法國達索公司!
從實際試飛來看,運20的電傳操縱系統運行良好,也沒有發生重大故障,而且保證了整個飛行包線內都是一級品質,何為一級品質,簡單來說就是,指哪到哪一步到位,來回晃動量很小,飛機飛行品質最低就是10級,低於3.5級就很難飛。
而運20的機械備份操縱系統,只達到三級飛行品質,保證飛機可以安全起降,但是超調量相對比較大,操縱起來不容易立即到位,需要來回小心翼翼的調節,實際上來說,飛行員飛起來比較累,不愛用。