关于军用歼击教练机批生产试飞的思考

温智翔，黄 辉，郑志伟，王二振

（航空工业洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

军用歼击教练机在批生产后，除进行地面检查外，为保证飞机质量，还需进行飞行检查，这是因为仅靠地面检查无法充分暴露潜在的问题[1]。一是地面无法提供机载环境，如大速压、低气压、低温或大过载等；二是某些功能很难在地面检查，如火控解算、电子对抗、武器投放等；三是在地面检查某些设备有安全隐患，比如大功率雷达辐射。地面检查是飞行检查的基础，飞行检查是地面检查的补充，两者共同保证了批生产飞机的交付质量。

批生产试飞包括移交试飞（一般叫交付试飞）、批抽查试飞（一般叫典型试飞）和转场接收试飞（一般叫接收试飞）。目前对三个试飞的关系、设计试飞内容和方案的原则等方面没有统一的标准，各主机厂所均按自己的理解执行，导致飞机交付质量参差不齐。因此，亟需对批生产试飞进行深入思考，取得共识，制定统一标准，从而全面提高飞机交付质量。

1 设计原则

1.1 交付试飞

交付试飞的目的是排查每架飞机个体的潜在问题。因为没有安装试飞测试系统，不便于定量考核技术指标，所以交付试飞应以定性为主。确定交付试飞的内容和方法可能需要考虑以下几个因素：

1）受机载环境影响大，地面检查不出来的，如装配缺陷；

2）地面检查有安全隐患的，如大功率辐射；

3）针对飞机和系统的特点专门设计的内容和工况，如在低温、低压下检查环控系统；

4）针对主要的缺陷源专门设计的内容，如平衡检查；

5）常用的主要功能，如通信、导航、自动驾驶。

1.2 典型试飞

典型试飞是每一批飞机按比例抽取若干架进行的试飞。典型试飞的目的是排查这一批飞机潜在的批次性问题。因此，典型试飞需要有一定的定量考核。确定典型试飞的内容和方法可能需要考虑以下几个因素：

1）组织难度大、成本高、有风险，不方便在交付试飞中进行的，如火控实弹和夜航；

2）不常用但影响安全的重大事项，如空中起动；

3）不通过量化考核可能无法暴露的问题，如成品批次性问题、部件材料错误、热表处理缺陷等；

4）一旦出现就是共性问题的，如软件问题。

1.3 转场接收试飞

转场接收试飞是飞机转场交付前的验收试飞，主要是确保飞机工作正常，具备安全转场的条件。转场接收试飞重点应检查燃油系统和通信、导航、识别系统，并结合检查其他主要系统。

2 设计思路

2.1 交付试飞

批生产飞机的缺陷源，可能有但不限于：制造误差；装配问题；工序错、忘、漏（如忘东西在飞机里、少拧了螺丝等）；成品质量问题；鉴定试飞中未暴露的问题。

为了暴露这些问题，需要设计专门的试飞动作和工况，如平衡试飞、大速压、大过载、负过载等。另外，交付试飞应检查飞机的大部分系统功能，除排进典型试飞的内容外，剩余功能也非常多，全部检查是不经济的。因此，确定具体的检查内容，可能要考虑几个因素：

1）只要飞机在飞就在工作，且一旦出问题就很容易被飞行员知晓或记录下来的系统，可以不用专门飞，如电源、液压；

2）针对系统特点制定的专门试飞，如针对座舱增压功能专门进行高空试飞；

3）多个功能可能是同一个设备/板卡/芯片实现的，可考虑只检查其中一个功能；

4）软件在批量复制时是没有差异的，只要检查其中部分功能即可，如嵌入式训练系统；

5）除排入典型试飞的内容外，尽量使用到所有设备/系统/传感器/天线等硬件。

6）常用的主要功能，如自动驾驶、程序导航等。

2.2 典型试飞

典型试飞的目的是排查批次性问题，其来源可能有但不限于：

1）材料问题、工艺问题、热处理、表面处理问题等；

2）图纸或其他制造依据文件错误导致的问题；

3）发动机批次性问题导致的性能缺陷；

4）飞控系统批次性问题导致的飞行品质缺陷；

5）天线或其他无线电系统内部缺陷；

6）鉴定试飞中未暴露的问题。

为排查这些问题，一是要定量考核某些飞机和指定系统极限性能，二是要定量考核某些飞行品质，三是要达到某些极限工况（如极限过载）。

另外，典型试飞应检查不方便/不适合放在交付试飞中的系统和功能，例如：

1）火控实弹和外挂物投放（地面只能通电，无法检查所有机构是否正常工作，如带问题交付，可能导致带弹着陆，影响安全）；

2）空中起动；

3）照明系统（需夜间飞行）；

4）雷达、电子对抗、空空无线电通信等单机无法检查的功能。

2.3 转场接收试飞

交付试飞是由试飞大队执行的，且完成后飞机不一定能马上转场，甚至可能有技术状态变化。因此，在部队接收飞机之前，应进行转场接收试飞。转场接收试飞：一是检查在转场过程中可能用到的设备和功能，确保安全顺利转场；二是检查技术状态变化后飞机是否正常：三是结合检查其他系统功能。

3 具体内容和注意事项

3.1 交付试飞

交付试飞包括地面滑行和空中试飞，另有静止状态检查停机刹车压力和效率、防滑刹车压力和对称性等，既可由空勤完成，也可由地勤完成，按约定实施。

地面滑行的主要内容有：

1）在直线滑行中检查刹车功能、效率、对称性和动态响应；

2）在低速S形转弯和180°转弯中检查差动刹车和前轮转弯功能；

3）在中、高速滑行中检查刹车性能和方向控制能力；

4）在滑行中可结合检查发动机、航电、惯导等各系统的工作情况，地勤人员可通过飞参检查加速度计极性、速率陀螺极性是否有误等隐性问题。

空中试飞考虑分别进行干净构形试飞和带副油箱构形试飞，一是两者的飞控系统控制律不同，二是可检查燃油系统的工作情况，便于日后转场交付。空中试飞可分三个阶段，第一阶段是检验飞行，进行全面而粗略的检查，确保飞机没有大的问题；第二阶段是严酷工况检查，在大机动、大速压等严酷工况下考验飞机；第三阶段是副油箱检查，考虑到带副油箱飞行的时间较长，可在这个阶段进行细致而全面的系统功能检查。在三个阶段中，都能定性评估飞机的飞行品质和飞行性能。交付试飞架次数应为3个架次，如果飞机比较复杂，可酌情增加。

第一阶段的主要试飞内容和注意事项有：

1）在起飞构形、着陆构形、巡航构形和减速板放出的状态下进行稳定直线飞行，检查机身、机翼、尾翼、前后缘襟翼和减速板的制造、装配的对称性；

2）在快速的爬升 （至少到舱内外压力差固定的高度，由座舱增压曲线决定）和下降中检查氧气、空调、座舱增压和除雾功能；

3）在约11000m高度进行导航、应答机、电台（空地）、数据链（空地）、氧气、环控等功能检查；

高度选11000m，一是到了这个高度通常座舱内外压力差已到最大值，能给到舱盖极限工况；二是大气层在11000m以上气温不变，可获得极限低温，能为空调和环控等设备增压提供最严酷工况。三是在这个高度比较容易达到大马赫数，有利于在跨音速和超音速区检查飞机。四是高空飞行的地速大，导航飞行进程快，试飞效率高。但是考虑到飞行员长时间在11000m高空飞行会因座舱内气压低而疲劳，应尽量减少高空飞行的内容，把在低空飞行能获得同样效果的内容安排在低空中检查。

4）在机场上空检查仪表着陆、微波着陆、VOR、DME、无线电罗盘等着陆辅助导航设备和FAF、RWY等着陆引导模式，必要时可多次复飞。

第二阶段的主要内容和注意事项有：

1）水平、垂直、组合机动、负过载机动、快速横滚，结合检查自动改平功能；

给全机和各系统提供大过载、负过载、正负过载交替、振动等工况，有利于暴露机体制造装配缺陷、成品缺陷等；

2）大表速飞行；

在大速压下可能产生气动弹性变形，有利于暴露蒙皮材料问题、结构缺陷等。

3）其他适合在干净构形下检查，但未在第一阶段检查的内容，如火控模拟攻击。

第三阶段的主要目的是检查副油箱输油、机内外输油转换功能，并定性检查空地模态的飞行品质。可在转场航线高度按最佳巡航速度飞行，利用较长的飞行时间进行全面细致的功能检查，如各种导航模式和改航模式、自动驾驶、检查转场电台频率和其他部队主要频率、空域、数字地图、切偏、标记等功能、备份仪表等。

3.2 典型试飞

典型试飞除定量考核飞机和某些系统性能外，还要检查一些不适合在交付试飞中检查的功能。但考虑到工厂试飞空域、靶场、机场设施等条件可能不足，有些内容可能无法实施。例如，因为不具备足够大的空域而无法考核空空通信距离，不具备足够大的靶场而无法进行某些精确制导炸弹检查，或不具备夜航设施而无法进行照明系统检查等。

典型试飞的主要内容和注意事项有：

1）飞行性能考核。考核飞机技术指标要求性能项目，如起降性能、续航性能、爬升性能等；

2）飞行品质考核。抽取若干个状态点，按照阶跃、脉冲等试飞方法定量检查飞机的飞行品质。建议分别考核A、B、C阶段，并按空空、空地模态考核。

3）系统性能考核。如发动机加速性、无线电通信距离等。无线电空地通信距离可能受空域大小和场站条件限制，可考虑飞机在本场飞行，将地面站/设施布置在合适的距离或与距离合适的机场建立通信。

4）多机飞行的内容。如雷达、电子对抗、敌我识别、空空通信等。

5）风险科目。如空中起动（建议用APU带转起动，可顺带检查APU空中起动和工作能力）和夜航（需检查正常模式和夜视兼容模式）。

6）火控实弹和应急投放。航炮、航箭等发射类武器，建议连射、齐射，以便考核武器发射对发动机的影响；炸弹等投放类武器则建议单侧投放，一是单侧投放即可考核外挂物安全分离，二是单侧投放可考核不对称挂载的飞行品质，三是单侧投放可以节约一侧外挂物的成本。

3.3 转场接收试飞

转场接收试飞是检查在转场过程中可能用到的设备和功能，一个架次就能完成，主要试飞内容有：各种导航模式和改航模式；各电台（对应不同天线的组合）在指定频率（建议转场频率和用户常用频率）的通话质量；应答机工作情况；燃油系统输油、机内外输油转换和油量显示等功能；着陆辅助导航设备和FAF、RWY等着陆引导模式。

4 结语

批生产试飞的目的是暴露并解决批生产飞机潜在的问题，这些问题是指在批生产过程中因为制造装配工艺或成品等原因产生的问题。批生产飞机虽然已经过鉴定，但仍可能有设计缺陷或其他问题，然而这些问题并不是因为批生产而产生的，即使在批生产试飞中暴露，也不可能通过批生产试飞解决。另外，诸如裂纹、掉铆钉、管线损坏等长期使用后才能暴露的问题是不太可能在短期的批生产试飞中出现的，因此不应该针对这些问题进行批生产试飞。

综上所述，批生产试飞是专门针对批生产导致的问题进行的试飞，而不是针对飞机可能存在的所有问题。因此，应明确批生产试飞的目的，科学合理地设计试飞方案，一方面充分检查飞机，提高交付质量；另一方面节约试飞周期和成本，快速交付用户，加快战斗力生成速度。