[为了飞行员的第二次生命] 第二次生命

   更新日期:2024.04.27
  1989年第38届巴黎航展上,一个精彩的镜头使人们对飞机的救生系统有了最直观的认识,一架正在进行飞行表演的单座米格-29战机突在空中出现故障,在战机即将坠毁瞬间,飞行员几乎是在零高度,而且是在战机姿态极为不利的状态下弹射跳伞成功的。
  战机的弹射救生系统是在危急时刻挽救飞行员生命的"法宝",因而它被飞行员形象地誉为"第二次生命"的保护神。世界航空大国对发展航空救生技术都投入了很大精力。美国在1983年就将飞行器乘员安全救生技术确定为对未来军用飞机产生重大影响的17项关键技术之一。我国是在1989年将航空救生系统列为五大重点军用航空机载设备发展项目之一的。人们在关注航空救生技术的同时不禁要问,我国的航空救生系统在起步晚、基础差的情况下,如何发展壮大,它的现状与规模如何,在世界航空工业发展日新月异的今天,中国的航空救生技术能否占有一席之地。
  
  成功救险
  
  1984年12月4日下午15时25分,一架国产歼教六飞机从西北某试飞基地腾空而起直刺云天,又一个紧张的飞行日开始了。今天驾驶这架飞机的是胡朝德和杨步进两位试飞员。当试飞科目开始后,飞机突然转入跃升,并出现机身剧烈抖动,随着抖动的加剧,飞机速度迅速减小,同时飞机开始上仰,当仰角达到60~70度时,飞机进入了被称为"死亡陷阱"的螺旋状态。飞机以每秒钟几百米的速度向下翻滚着,从2500米高度瞬间掉到了1800米,眼看着再有几秒钟飞机就将坠毁。
  "跳伞!跳伞!跳伞!"前舱试飞员胡朝德发出三声急促的命令。在后舱的试飞员杨步进不容多想,全力拉下了弹射手柄。他们都很清楚,对双座舱的高速喷气歼击机而言,其跳伞规定必须是后舱飞行员先进行弹射,接着才是前舱飞行员弹射。如果反之,前舱飞行员先进行弹射,在他弹射时,弹射燃爆弹在弹射瞬间产生的高温、高压及热废气的冲击,足以置后舱飞行员于死地。
  伴着"轰"的一声响,后舱试飞员杨步进被强大的动力弹出机舱,此时试飞员的身体需要承受15G的载荷,强烈的弹射冲击力和刺骨的寒风,使他失去了平衡,在空中旋转起来,大约4秒钟后,"嘭"的一声,洁白的救生伞张开了,杨步进稳稳地坐在了救生伞的坐垫上。此时,他感觉到刚才听到的风声消失了,周围静得出奇。突然他发现在他的侧下方,有一个降落伞如同一朵美丽的"雪莲花"在缓缓飘落,此时杨步进的眼里涌满了激动的泪水。他们创造了我国试飞员首次在高空、高速歼击机上用国产弹射救生系统成功跳伞的记录,同时也在险情中检验了我国航空救生系统的安全性与可靠性。
  
  研制中国自己的航空救生系统
  
  航空救生系统被认为是飞机上最为复杂的协同体系之一,它包括弹射座椅、救生伞系统、个体防护装备、供氧系统、特殊救生物品等。它不仅要满足现代战机日益提高的战术及技术性能要求,而且还必须符合人体生理和耐限的规定,是一个涉及数十个学科的系统工程。
  自从人民空军成立以来,我军各型作战飞机在速度、机动性等方面得到了高速发展,国产航空救生系统也经历了从无到有,不断发展成熟的过程。早在20世纪50年代,我国就开始了航空救生系统的研制开发。中国飞行试验研究院的科研人员先后建成了飞机座椅弹射试验场、轰五弹射试验机、大型立式弹射台及飞行员个人防护装备试验室等硬件设施,并从1966年开始正式承担国家鉴定试飞任务。也就是从这时起,中国空军试飞团的试飞员们开始在我国第一代弹射机上进行空中弹射试验。
  弹射装置分为座舱盖、弹射座椅和弹射机构三部分。弹射方式分为炮弹弹射与火箭弹射。具体弹射时,又有抛盖弹射和破盖弹射两种。抛盖弹射即弹射装置先将飞机座舱盖抛掉后,再把飞行员弹出座舱;破盖弹射即用微型爆破索等先将舱盖玻璃爆破后,飞行员再被弹出机舱,两种方法各有利弊。进行弹射救生试验既危险,造价又高,有许多基础工作必须在地面完成。因为在飞行员弹射瞬间产生的冲击力对人体有较大的负作用,尤其是在进行大过载试验时对人体的脊柱、内脏等器官都有潜在的伤害,因此需要用模拟人体特性的橡胶假人或以动物等来代替真人进行弹射试验。进行空中弹射救生试验,就是将身体内装有复杂仪器的假人或是真人带上天,再用弹射装置将他们弹射到空中。由于弹射试验使用的是威力强大的专用炮弹或火箭弹,因此会对弹射飞机产生很大的反作用力,所以试验存在着许多不确定因素,风险极高。
  我国第一代用于弹射试验的飞机是用轰五飞机改装而成的,它诞生于1965年。当时,中国飞行试验研究院从空军那里得到了一架宝贵的轰五飞机,科研人员们经过艰苦奋斗,仅用两年时间就完成了轰五飞机的改装工作。由中国空军试飞团的试飞员羊贵溪、领航员郝兆银,驾驶我国首架轰5弹射机于1968年8月成功地进行了首次空中弹射试飞。这架轰五弹射机的研制成功,对我国研制空中弹射试验提供了重要的条件。但由于受当时条件的限制,加上轰五飞机比较老旧,我国的空中弹射整体水平与西方发达国家相比差距较大。因此试飞员们在进行弹射试飞中经历了数次险情,如试飞员王金生在作空中弹射试验时,飞机突然发生意外停车,他沉着冷静,终于在空中成功起动了发动机,保住了我国唯一的弹射机。风险没有吓倒试飞员们,他们与科研人员一起,在边试飞边摸索中继续进行着空中弹射试飞的研制工作。
  为进一步开发国产弹射救生系统,我国于1970年前后开始研制歼六弹射试验机,并在该机上使用了新型火箭弹射座椅。在地面火箭滑车试验中,采用火箭发动机为动力,将歼六飞机的前机身装在车体上,试验速度达到了每小时902公里。同时,为鉴定弹射机构是否能满足飞行员的生理要求,中国飞行试验研究院与中国航天医学工程研究所的科研人员,在大型立式弹射台上进行了人的生理鉴定试验。试验共进行了60次。在试验后,还对试验品进行了X光拍片检查。通过试验证明,该弹射机构能满足人的生理指标要求,并为弹射机的设计定型提供了依据。这种试验在我国也尚属首次。在此基础上,试飞员们又在空中进行了大量试验。1973年11月,国产歼六型弹射机终于正式定型了。这是我国弹射救生史上一块永久的里程碑。它是我国首次采用以火箭和弹射筒结合为弹射动力的救生装置,并可在零高度、零速度和地面有速度状态下进行弹射试验及在空中进行弹射试验。歼六高速弹射机的研制成功,填补了我国在高速和机动飞行状态下进行弹射试验的空白,为我国研究航空救生系统提供了重要手段。
  
  新世纪的挑战
  
  时间飞逝,转眼间已进入21世纪。全球军事科技也在日新月异地发展着,各种先进作战飞机在性能上不断完善和提高,尤其在飞行速度和机动性上更是屡屡创新。在这期间,空军试飞团的试飞员们先后完成了强五、歼七、歼八、"飞豹"等飞机的座椅空中弹射试验,使我国的航空救生事业不断迈上新的台阶。
  新型飞机发展越快,科技含量越高,试飞风险也就越大。试飞团的几代试飞员在所从事的科研试飞中,取得了一系列辉煌的成绩。他们心理最清楚,中国航空工业每向前发展一步所承担的风险和付出的巨大努力。1994年到1996年,试飞团先后有三名试飞员在进行科研试飞中光荣牺牲,但中国的航空救生事业不会因此而停滞不前,中国的航空工业不会从此停滞不前。
  1999年5月20日下午,湛蓝的天空中没有一丝浮云,西北试飞基地与往日一样忙碌。中国年轻的国际试飞员徐勇凌驾驶着战机以全加力状态呼啸着冲向天际。只见他收起落架、收襟翼、动作娴熟有序,没有发现战机出现任何异常。瞬间战机已到达400米高度,机身下的建筑物、田野依稀可见。徐勇凌严格按照操纵程序,关加力、将油门收到中间状态。突然,机舱内仪表板上的两个火警灯同时闪烁出红光,"不好,飞机两台发动机同时起火了!"徐勇凌浑身一震,以他多年的试飞经验判断,飞机在空中出现双发起火的概率是非常低的,这样飞机可能会随时发生爆炸。数秒钟后,飞机猛一低头,徐勇凌一看不好,迅速拉杆,试图使飞机机头上仰,改变机头向下低的姿态,但是飞机却毫无反应。失去控制的飞机象一只发狂的鹰,呼啸着向大地栽下去。
  地面上的人们用肉眼都可以清楚地看见,一架拖着长长"火龙"的飞机以近乎垂直的角度坠落下来。还有几秒钟战机就要坠地了,眼看着可怕的事情就要发生。突然"轰"的一声响,伴着耀眼的闪光后,在低空中打开了一顶降落伞,载着试飞员飘向地面。国产航空救生系统又一次在十分险恶的情况下挽救了试飞员的生命。
  经过多年的潜心研究,我国的航空救生系统已具有相当大的规模和基础。空军试飞团在2000年底接受了一项光荣而又艰巨的任务,即在国产最新型的火箭弹射座椅上进行仿真橡皮人的空中弹射试飞。这次空中弹射试飞任务科技含量很高,试验所使用的座椅、弹射火箭等设备都是我国航空领域最尖端的科研成果。供弹射使用的橡皮假人,则是在综合1000名飞行员高度、重量统计数值的基础上研制成功的仿真模型人,在它的"胸腔"内放置了复杂的测试仪器,以便在空中弹射后取得弹射时的各种数值。
  进行空中弹射试验的飞机使用的是国产新型歼击教练机,与原来的空中弹射试验机相比,不论是在速度和机动性上都有了很大提高,这就对试飞员们提出了新的更高的要求。原试验机虽然笨重,但空中弹射稳定性较好,在弹射中由两名试飞员进行分工操作。新的弹射机体积和重量减少了许多,稳定性较低,而且所有的动作只能由一位试飞员来完成,难度和复杂程度可想而知。负责此次弹射任务的首席试飞员是空军试飞团上校试飞员张旭。
  这次进行的空中弹射试验飞行,是我国首次按照国军标进行的空中弹射试验。为了确保试验数据的准确性与可靠性,弹射试验将以6种不同状态进行,而参加弹射的飞机更要在全包线(极限)状态下完成每一次的弹射任务。此次任务不仅时间周期长,还要在参试机上取掉后座舱盖,在后舱内放置一个高出机身20多厘米的橡皮假人,这样就会增大弹射飞机在空中的阻力,同时对飞机的安定性与稳定性都有较大的影响,因此试飞员在空中操纵的难度极大。在座椅和假人弹出飞机的瞬间,火箭弹射弹点火时产生的过载,常人无法承受。值得指出的是,试飞员每一次空中弹射试验的成功,都是在实现我国航空史上"零"的突破。
  按计划,在每次进行空中弹射中均由张旭驾长机进行试验,由僚机负责空中摄像,科研人员负责在地面进行回收。为确保空中弹射的成功,试飞员们进行了大量有针对性的训练。由于参试机携带机载设备的原因,飞机很可能会在空中出现"大侧滑"和"俯仰摆动",尤其在飞机编队起飞时,由于两架飞机相距不过几十米,"大侧滑"将导致长机失控,使僚机进入长机尾流,造成发动机故障或飞机翻滚,极易发生险情。更有甚者,试验机很容易在几米的高度上出现失速,后果不堪设想。张旭和试飞员们经过几十次的地面演练和空中实验,终于掌握了改出"大侧滑"和"俯仰摆动"的方法。经过精心准备,试飞员们更加坚定了完成任务的信心。
  
  冲击空中弹射领域的险峰
  
  2000年11月27日,第一次试验,即水平状态下的空中弹射试飞开始了。冬季的关中平原薄雾蒙蒙,在试飞基地的机场上,机务人员和科研人员正在为弹射试飞进行着最后的准备。下午15时36分,张旭蹬上弹射试验机,在试验机后舱内,一个头带飞行头盔,浑身披挂整齐的"试飞员"静静地坐在那里。他虽是个橡皮假人,但张旭对他仍感觉十分亲切,因为今天他将代替飞行员被弹向祖国的蓝天。
  随着指挥员一声令下,两架蓄势已久的战鹰直刺苍穹,冲向辽阔的天空。经过6分钟的空中飞行,两架战机已顺利到达了指定弹射靶场空域。此时飞机的高度在2500米,空中的薄雾已经散去,巍峨的华山白雪覆盖,显得格外肃穆清秀。张旭稳定了一下情绪,仔细检查了试飞设备的状态后,将飞机的高度与速度调整好,准确进入弹射试飞航线。
  10秒钟过去了,张旭通过无线电向僚机发出"打开摄像机"的口令。2秒钟后,随着张旭一声坚定的声音"弹射",他用力按下弹射按钮,"嗖"的一声,后舱的"试飞员"和座椅一起在耀眼的火焰中弹出,在飞机的侧上方划出一道漂亮的弧线,瞬间,假人与座椅分离,救生伞成功打开,空中绽放出一朵美丽的"生命之花",救生伞载着橡皮假人向大地飘去。橡皮人准确地落在了指定投降区域,科研人员迅速来到降落点,只见平安着地后的橡皮人,服装完整无损,内部各种仪器工作正常,大家禁不住欢呼起来,首次空中弹射试验成功了!
  张旭当时并不知道弹射是否成功,留给他和飞机的是火箭弹点火时巨大的反作用力。飞机猛地一沉,负过载使张旭感到身体突然悬空,并被高高抛起,双眼好似被拉出眼睑外,双肩上的安全带勒得他喘不过气来。当反作用力消失时,飞机又快速向上抬头,他感到血往上涌,头胀得发疼,身体像是被从高空重重摔下去那样,这个反差是常人难以承受的。张旭顾不得身体上的不适,迅速有条不紊地检查飞机的状态和各类仪表指示是否正常。
  由于6次弹射是相互联系,递近发展的,前一次弹射试飞的成功,直接关系到下一个弹射试飞能否顺利进行,因此首次的成功,为大家完成整个弹射试飞任务增强了信心。
  2001年3月31日、4月17日、5月18日,张旭又分别成功地完成了"俯冲、滚转、俯冲拉起"三种状态下的空中弹射后,又向弹射中最险恶的状态--飞机在倒飞状态下的空中弹射禁区发起了冲击。
  为了使弹射试验更具有代表性,倒飞弹射将在2000米的高度进行,而且不需要延时开伞。在这个高度上操纵飞机是不允许有任何失误的,因为只要有半点差错的话,其结果都将会直接导致弹射试验的失败。在弹射试飞中,试飞员必须在不到10秒钟的时间内完成几十个动作,何况还是在飞机倒飞的状态下,其难度可想而知。而真正让张旭担心的是,在倒飞状态下,飞机的供油系统将无法正常工作,必须使用特制的倒飞油箱,而它的供油最多能维持十几秒钟,如果出现发动机在空中停车,将不会再有空中起动的余地,试飞员只有弃机跳伞的选择,后果将不堪设想。
  挑战开始了。2001年6月13日,张旭和担任僚机的试飞员陈东顺,今天就要进行飞机在倒飞状态下的空中弹射试飞科目了。他们分别驾驶着两架战机从本场腾空而起,飞赴弹射靶场。塔台上、机场上、靶场上、所有的人都在为张旭默默祝福着,大家都知道,此项弹射试验是国家一类风险科目,危险性极大。

  9时30分,张旭在空中驾驶战机来了个180度滚转,使飞机进入"倒飞"状态,同时发出"打开摄像机"的口令。座舱内,张旭的头顶已朝向大地,座舱外,天空与大地在远方相接成一条直线,蓝绿分明。这时已倒扣在空中的张旭,迅速对正天地线,同时再次检查飞机高度、速度等,整个过程不到2秒钟就完成了。倒飞弹射试验对飞机状态要求十分严格,不允许有丝毫偏差,否则就有可能发生各种不可预知的严重险情,这也是此项弹射试验的高风险所在。
  "弹射"!随着张旭有力的口令,飞机后舱向下喷出一团耀眼夺目的火焰,巨大的反作用力使飞机在"倒扣"状态下产生了上下几十米的落差颠簸。按要求,弹射后要进行3秒钟的稳杆,不能操纵飞机。座舱内,张旭在头朝下状态紧紧握住驾驶杆,忍受着天旋地转般的旋晕。10秒钟后,张旭通过无线电得知了弹射成功的喜讯。他便驾驶战鹰穿过云层胜利返航。
  2001年6月21日,张旭又成功地完成了第6次"大速度"状态下的弹射试验,也就是飞机在将近每小时1000公里的速度下进行弹射试验,这与美国目前的最大弹射速度相当。这位蓝天勇士的试飞成功,是几代试飞员和科研人员数十年来拼搏进取的成果。它不仅谱写了中国航空史上又一崭新的篇章,证明了中国人有能力去创造一切奇迹,更重要的是,中国战机飞行员在危急时刻生命有了更可靠的保证,这也是6次"生命之花"在祖国神圣天空绽放的真正意义。
  责任编辑:京勉■
  

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