观长空之王习试飞常识

　　1935年生，1958年从北京航空学院（现北京航空航天大学）毕业时经选拔入伍。在中国人民第三航空学校学习飞行技术两年，以优异成绩毕业，成为中国首批大学生飞行员。历任空军飞行员、试飞员、试飞大队长、试飞团副团长。在1966年进入试飞战线的当年，在歼教五超低空（离地最低4.8米）高速飞行状态下完成对当时的612所研制的317引信样机的飞行试验。在10余年试飞生涯中，先后征服歼教6单发加力着陆、歼-6战斗机的俯仰摆动、歼-8战斗机发动机失火等难题与险情；在多种国产战机上累计进行3214次、1281小时试飞；荣立二等功一次，三等功四次。1980年1月3日被授予“科研试飞英雄”称号，获“一级英模勋章”。后出任航空航天部副部长、中国航空工业第一集团公司副总经理、科技委主任。他为我国航空事业做出重大贡献。我与他，多工作交集；他于我，高大而亲近。他属猪，长我一轮，88岁高龄。祝王部长浩气永存，寿比南山！

　　五一劳动节前后，适逢电影《长空之王》档期。这篇文章不是影评，但我想借此机会，向和平时期每一天都工作在最危险战线、付出最无畏奉献的一批特殊劳动者——试飞员群体致特别的节日敬礼！

　　我在航空战线工作了一辈子，深知试飞对于新装备研制的极端重要性。源于我热爱试飞英雄的深厚情结，在我至今发表的658篇微文里，竟有近十篇专谈试飞、数十篇谈到了试飞。

　　今天，我以几篇旧文为基础，适当作些增删，与大家一齐重温和学习试飞基本知识，并以这样的形式，再次向试飞员和在试飞战线工作的全体同志表达爱戴与尊敬！

　　试飞是飞行试验活动的简称，是指对航空器以及组成航空器的系统及设备在真实飞行条件下所进行的试验，以及通过飞行获得实证的科学技术探讨研究验证活动。

　　试飞的目的是，通过飞行，并借助各种测试手段，获得飞行试验数据，以鉴定航空产品是不是满足规定的性能要求、技术要求、战术要求、适航标准等，或者验证航空新技术、新方案和新原理等。好飞机是设计和制造出来的，在某种意义上也是试飞出来的。

　　试飞与飞行，一字之差，但相去甚远，前者是在航空技术研究过程和航空器研制过程中，所必须进行的试验性飞行，具有极大风险，具有创造性；后者则要求严格遵循规程，是在高度符合性约束下进行的活动。

　　试飞活动的主体是试飞员。试飞员是专门承担试飞任务的飞行员，与一般飞行员不同的是，他们驾驶的是从没有人驾驶过的新航空器。试飞员要通过试飞去验证被试对象是否达到预期目的，必须拿到所需数据，去为工程的确认与改进或技术有效性、实用性提供支持。

　　试飞员参与新航空装备的研制，以自己的经验与知识提出意见，帮助优化和完善设计。在航空器制造出来后，试飞员要驾驶试验机完成一系列试飞科目；对每次起落进行评估，分析问题，提出解决问题的建议。在完成试飞大钢规定的全部试飞科目后，进行全面综合分析研究，对航空产品进行全面评价，总结驾驶经验；并协助完成或修订飞行手册。

　　试飞员是世界上最危险的职业之一，是开拓人类飞行边界的实践者（如上世纪60年代末驾驶X-15火箭试验飞机飞到108千米高度，突破空天分界的“卡门线马赫数有人驾驶飞机最高速度纪录），也是和平时期离牺牲生命最近的人。

　　一种新型战机的飞天之路，在某种意义上也是一条试飞“血路”。每一次临界试验，每一次极限挑战，都是对未知的生死探索，都是与死神的惊险搏击。中国试飞员在试飞场上为国铸剑试剑，筑起“蓝天试剑，凌霄踏歌，国之重器，以命铸之”的精神丰碑。

　　他们是一群无畏的勇士，是一批卓越的工程技术人员，是一个当之无愧、值得尊敬的英雄群体。滑俊、王昂、鹿鸣东、李中华、雷强、张景亭、黄炳新、邹延龄、李刚等是他们的光荣代表。

　　按任务性质，试飞分为型号试飞和研究性试飞。前者是以型号产品为试验对象，检验其性能与可靠性的试验。后者是利用航空器，探索未知领域、研究新技术、检验新理论和为研制新型号提供依据的试验。

　　按试验对象或内容，可分为：空气动力与性能试飞、动力系统试飞、飞控系统试飞、航电系统试飞、机载武器试飞、机械系统试飞、电气系统试飞、生命保障和环控系统试飞等。随着技术进步和航空器构成的变化，現在已基本不再进行机械系统的专门试飞。

　　人们最为关注的型号试飞，包括军用航空器和民用航空器。其中，军用航空器的型号试飞，包括首飞、调整试飞、鉴定试飞、使用试飞、出厂试飞和验收试飞等。

　　调整试飞——又称发展试飞。在首飞之后、鉴定试飞之前，为调整飞机、发动机及机载设备使其符合鉴定试飞状态而进行的试飞，目的是暴露设计和制造中的缺陷，排除故障，使新机达到设计要求或达到预定性能，为鉴定试飞做准备。

　　鉴定试飞——又称验证试飞、定型试飞。对经调整试飞后处于定型状态的航空产品，为获取性能数据，并全面鉴定其是否达到设计标准和使用要求而进行的试飞，目的是为型号定型投产提供依据。

　　使用试飞——在鉴定试飞后，由用户对飞机在各种拟定的使用条件下，考核其是不是满足使用要求而进行的试飞。

　　出厂试飞——已批准定型投产的批生产飞机，按照订货方和制造商签订的合同，为检验飞机生产质量而进行的试飞，分为交付试飞和抽查试飞两种。

　　验收试飞——根据订货合同规定的验收项目，订货方对飞机及其系统的基本性能和质量进行验收考核而实施的试飞。

　　目前，我军装备鉴定主管部门正在改革上述步骤，试行的新规定明确，航空装备首试后，分别进行性能试验、作战试验和在役考核。原调整试飞、鉴定试飞和使用试飞的內容分别列入性能试验和作战试验。

　　试飞技术是支撑和保证飞行试验得以顺利完成的所有相关技术的总称。现代试飞技术是由飞行力学、强度载荷、飞行品质、振动与声学、动力装置、机载设备、飞行控制、飞行模拟、自动控制与辨识、可靠性与维修性、数据处理、飞机系统等百多个专业构成的相互配套的宏大技术体系。

　　测试与数据处理是飞行试验技术的核心组成，包括机载测试系统（试飞测试）和地面测控处理系统两大部分。试飞测试又分机载数据测试、外部参数测试和视频测试。数据处理分机载数据时后处理和遥测数据实时处理（部分急需数据）；若有需要，一些大飞机若也可在机上实时处理部分机载测试数据。

　　中国的试飞体系由中国飞行试验研究院（在西安阎良）、各飞机（直升机）总装厂的试飞站以及军队的相关基地组成。中国试飞院是国家授权的军机鉴定和民机适航审定试飞机构。试飞团和各主机厂的试飞大队实施中国人民和航空工业集团公司双重领导。

　　试飞院作为一个独立、专业配套的科研机构，拥有完备的试飞技术体系（如上所述）和一大批试飞工程师、机务/场务工作者以及专业配套设施。

　　试飞工程师承担新机试飞全过程的任务设计、规划与管理，从试飞方案到试飞任务单（试飞员执行依据）编写，都出自他们之手；他们要承担潜在风险分析、地面试验验证，以及试飞状态控制、有效性确认、故障定位与处置、数据处理分析与总结等工作。

　　试飞工程师需要掌握多专业知识，对系统有全面了解，具备试前规划和实时掌握被试对象状态的能力；除技术素养外，他们同样需要拥有良好的心理素质，能在突发情况下协同试飞员迅速反应、正确处置；作为职业，他们还应该不断学习与革新技术，改善试飞条件与综合环境。

　　美国试飞体系是军、民机分开，研究性试飞和型号试飞分开。军机试飞由空军试飞中心（AFFTC）、海军航空试验中心（NATC）和陆军航空技术试验中心（ATTC）组织实施。民机试飞由联邦航空局（FAA）民机试飞中心和各大公司组织实施。研究性试飞由国家航空航天局（NASA）德莱顿飞行研究中心（DFRC）组织实施。

　　俄罗斯的主要试飞机构有两个：空军红旗研究院和格罗莫夫试飞研究院。除此之外，各航空总装厂也承担部分飞行试验任务，但都在格罗莫夫研究院的控制和指导下进行。俄罗斯另设有专门培养试飞员和试飞工程师的试飞员学校，我国著名试飞员雷强、李中华、张景亭、李存宝、徐勇凌等和试飞工程师王启都曾在该校接受过培训。

　　试飞是一项十分重要且综合性强、风险性高、耗资大、周期长的科学技术活动。好飞机是设计和制造出来的，也是试飞出来的。军机尤其如此。没有试飞和试飞员，再好的设计也无法真正变为合格的装备。每型现代战机列装前，要完成数百个科目、1500到4000架次飞行试验，伴随出现的各类故障难以计数。

　　综合性强——试飞是对飞机的全面考核，其内容包含飞机研制所涉及的各个专业。

　　风险性高——新研飞机难免存在缺陷，任何缺陷或故障均可招致严重后果；许多试飞科目都超越了飞行包线的边界，进行边界或超边界飞行无疑是巨大的风险；新技术、新领域潜伏着诸多未知因素，未知因素导致风险增加。

　　耗资大——据统计，现代作战飞机的试飞费用约占整机研制经费的1/4～1/3。试飞是用钱“烧”出来的，钱“烧”不到位，隐患不能充分暴露，问题也就不能真正解决。

　　周期长——螺旋桨时代的飞机相对简单，试飞周期不长。但当代高性能飞机的技术与系统十分复杂，试飞周期变得漫长。据统计，一架现代作战飞机从立项到小批量生产，要完成2500～5000架次的飞行试验。若按2500架次的试飞要求计算，仅使用1架试验机，完成试飞过程需要250个月，即20余年；使用5架试验机，试飞周期需要50个月。F-22项目使用9架试验机，试飞周期长达8年。V-22项目的试飞周期更绵延20多年。我国C919客机使用6架试验机，从首飞到完成全部取证试飞，历时5年2个月。

　　民机试飞有不同于军机的特点，但也是庞大、复杂的系统工程。分为申请人试飞（包括首飞、研制试飞、表明符合性试飞、飞行模拟机数据提取试飞、试飞员/飞行员训练试飞）和局方试飞。前者是由研制生产方进行的、全面的验证试飞，后者是由民航管理当局组织的考核性试飞，目的是确认是否满足适航标准，检查验证申请人试飞的结论。就其作用，局方试飞高于申请人试飞，其结论直接影响适航取证。申请人试飞和局方试飞都必须按照适航审定标准进行。

　　民机试飞一般包括性能试飞和飞行品质试飞两部分内容。性能试飞包括总/静压系统校准、失速性能、起飞性能、爬升性能、巡航性能和着陆性能等。飞行品质试飞是验证飞机稳定性、操纵性和机动性等是否与有关适航标准相符合，主要根据试飞员的体验进行核定性判断，而试飞过程中所记录的数据起证实作用。

　　空客A380是世界最大客机，当年，曾使用5架试验机，累计试飞2500飞行小时；2006年12月14日获得FAA和EASA型号合格证（TC）。我国C919客机使用6架试验机，从首飞到完成全部科研与取证试飞，历时5年2个月；2022年9月获得型号合格证。

　　研究性试飞一般不以某一具体型号为研究对象，而侧重于基础理论和应用技术的探索、验证；有时也针对某一新型号要求，进行特定的专门技术的验证试飞。

　　研究性试飞是新机研制的“尖兵”。一百多年前，李林达尔、莱特兄弟的飞行探索都是研究性试飞；正是由于航空先驱们的研究性试飞，才开启了“航空时代”的大门。通过试飞来验证新技术、新方案、新理论，进而带动新型号的研制，早已成为航空界的惯常做法，既可降低新技术的应用风险，又能加速新技术的转化步伐。三角翼、变后掠翼、电传操纵、主动控制、隐身等先进技术与概念，都是通过飞行验证才应用到实际型号当中的。

　　研究性试飞是航空科技发展的“探路者”。据 NASA 统计，1925—1950 年的 25年间，美国共有 28 项航空技术重大突破，其中依靠试飞获得的突破高达 19 项。研究性试飞的重大成果，往往对航空科学与事业的发展产生历史性影响。NASA 与几十所大学有长期科研合作关系，通过开展一系列研究性试飞项目，将这些大学的创新资源整合起来，并在航空航天及与之相关的诸多学科领域，取得重要的创新性突破。

　　与航空强国和技术先进国家相比，过去我国原创性科技研发薄弱，反映在试飞工作中，也存在着重型号试飞、轻研究性试飞的现象。随着我国航空科技的整体进步，研究性试飞愈见重要，需要相应的能力加强、水平提高，需要航空界内外、尤其是试飞战线的科技工作者做出新的努力。

　　为推动研究性试飞工作的开展，需要研制或经过改装得到专门的试验机，也称研究机。在航空史上，出现过各种各样的研究机，所取得的成果对航空事业发展产生了深远影响。其中，最负盛名的是美国X系列研究机。如，X-1用于研究超声速飞行问题；X-15用于研究高速飞行时的气动加热、稳定性、操纵性问题，这款载人火箭飞机创造的速度、高度纪录至今仍是世界之最；X-14、X-18和X-22等用于研究垂直/短距起降和推力转向问题；近年来，较为著名的先进技术验证机有X-37B、X-38、X-45、X-47、X-50A等。

　　专门研制的研究机结构复杂，价格昂贵，为降低费用，缩短周期，有时也用现有飞机改装为研究机，如用 B-66 轰炸机改成边界层研究机 X-21，用 YF-16改装成主动控制技术探讨研究机等。研究机的另一发展趋势是采用缩比的遥控航空器；在F-15飞机研制过程中，曾用 3/8 缩比的遥控模型机研究该机的尾旋特性和改出方案。

　　试飞工作中还需要有具备相对稳定功能的飞行平台，被称为试验机。它是指为验证新系统、新装备的原理方案和样机的可行性，而专门改装或研制的、供作被试对象载体的飞行器。它装有通用或专用的试飞检测系统，是将预研成果转化为应用技术的中间试验手段。利用试验机可以大大减少新机研制风险，缩短研制周期，节约投资。

　　试验机有各种类别，用途各异，常见的有：变稳飞机、发动机飞行试验台、电子试验机、结冰试验机、弹射救生试验机等。其中，变稳飞机是指能在较大范围内改变飞机气动力导数、模拟特定飞机的稳定性和操纵性的试验机，用来模拟不同飞机的飞行特性和飞行品质。