危险的最小离地速度试飞

黄建国

春光明媚，晴空万里。发动机的阵阵轰鸣声从跑道一端由远及近，一会儿，飞机开始滑跑、加速、上仰，腾空而起飞向蓝天。然而，在升空前的一刹那，有红色火球从机尾与地面的交接缝中冲出，迸射出美丽的火花！怎么，难道飞机着火了吗？

原来这架飞机是在进行一次惊险的高难度试飞，试飞的科目叫“飞机最小离地速度（Vmu）试飞”。何谓飞机的最小离地速度？离地速度为两个主起落架机轮离地时飞机在水平方向的速度（即空速），其大小与地面滑行速度有关，还与飞机起飞时的姿态，即向上仰的迎角相关。当迎角大到飞机机尾触地（αmax）时，飞机的离地速度最小。它就是这次试飞中需要测出的一个重要值，即Vmu。

保证起飞安全的定海神针

为防止触地时损伤机体，试飞前，在机尾下部相应部位需装上一块能与机尾贴合并擦出痕迹的金属板，此板又称为尾撬。试飞中，高速滑行的尾撬外表与地面接触摩擦，便会产生前面所说的火球。

当然，尾撬触地式的起飞只会在试飞中出现，正常情况下，飞机起飞时迎角都小于αmax，故实际离地速度都大于Vmu。凡是同一型号的飞机，只要按稍大于Vmu的离地速度起飞，就能确保飞机安全离地并继续爬升。正因如此，Vmu可以说是保证飞机起飞安全的定海神针。

千万别以为Vmu就是测个最小速度那么简单，因为Vmu是飞机的一种气动特性参数，还是一个多元函数，即它与飞机的几何结构、襟/缝翼起飞位置、重心位置、地面效应、发动机推力等都有关，也就是说Vmu可以有多个值。这些都需要在试飞中去探索和攻克。

飞机在起飞和降落阶段发生的事故历来是世界民航飞行中最高的，因在极短的时间内和多变、甚至恶劣环境下，飞机需完成复杂的动作以适应升力与重量的瞬息变化，这确实对飞机和飞行员都是一种巨大的挑战。即便是Vmu已知情况下，若采用的实际离地速度达不到Vmu，也会导致飞机不能起飞而中止飞行，或即便起飞，向上爬升时因稳定性差而常常险象环生;若实际离地速度大Vmu很多，又会因滑行距离过长造成冲出跑道的危险。因而精确控制实际离地速度在稍大于Vmu的范围内非常重要。

而对于测试新飞机的Vmu试飞来说，由于Vmu涉及的变量多，又通常处在多种变量的叠加状况下，难度和风险自然更大。例如，由于飞机重量总是在变、不可能完全一样，但为了保障同一个推重比（T/W：推力与重力之比）下的Vmu测试，不仅需增加3～5个测试点，而且还要及时精确调整发动机推力。

采用单发测试时，小推重比的测试点因推力调整小，会加大试飞的难度与风险;此外，飞行员应具备在不同推力下正确控制飞机抬头的技巧，熟悉保持机尾平滑触地，掌握以正确的俯仰姿态（迎角）升空和精准移动杆位移的能力，否则就会错失良机，甚至前功尽弃。

复杂的试飞操作

面对如此高风险试飞，参与试飞的机组人员应经过严格挑选，实力强劲。要有久经考验的正副机长，2名观察员和2名试飞工程师参与。机长负责控制飞机俯仰姿态及飞行外，还要密切注视屏幕上空速（飞行速度）数据，到时果断拉杆抬前轮，更需要一旦机体出故障时作出快速处置的魄力。

副驾则既要掌控好飞机偏航、滚转及试飞过程中的安全，还要紧盯机尾触地时跑道所处的位置，并保持抬前轮时飞机对准跑道中线，更要精确调控好发动机推力。

观察员负责初始推力调整，然后密切观察运行中需要调整发动机推力的精确数据并告诉给副机长;试飞工程师则负责监控、记录飞机尾部触地时上仰姿态、尾撬离地高度及离地后的爬升高度、速度等。

经过了一番紧张的各司其职和相互协作的试飞后，还需要从获得的丰富而真实的数据中整理、分析，得出有价值的Vmu、VR以及机尾触地时起飞最大迎角、抬前轮时驾驶杆位移量等。当然，由于受推重比、重心前极限位置、襟/缝翼起飞形态及多个测试点的测试等影响，飞1～2次不一定就能有满意的测试结果，往往要进行3～5次才能完美。

为了化解试飞中的高风险，试飞机组成员需要事先在飞行模拟器上或功能模拟器上花几个月进行演练。比如，为了找到最好的前重心位置，需要多次选择不同的配重，只有当重心位置确定好后，才能保证不同推重比下的尾撬触地时间足够长，否则，试飞的风险就会很大。飞行员还必须在模拟器上反复训练，掌握起飞最重要的抬头操作技巧，使飞机触尾位置与时间恰到好处。

当然，飞行员与机组人员娴熟过硬的技术和最佳的心态至关重要，成功就在于他們把握飞机从滑跑、加速、离地到腾空起飞那一美妙的时刻。