歼-20当年那次飞控故障的解决，背后有着怎样的勇气与智慧？_风闻

上周《中国国防报》集中报道了歼-20研制团队的事迹，而在转载其中描述歼-20机载武器系统首次靶试失败的细节时，大约是为了表达一下歼-20研制中有过的挫折与不易，很多媒体又把几年前官方报道过的一次试飞中的惊险情况再翻出来。

某年盛夏的一天，某型飞机在着陆段拉平过程中，出现了一次机翼轻微擦地但成功着陆的惊险一幕，李建平率领控制律团队连夜对飞参数据进行分析，确认这是一次较为罕见的人机耦合振荡(APC)现象。

——2015年7月28日 《中国航空报》

气动面作动控制复杂的电传操纵飞机，正是要通过试飞不断完善其飞控的控制律，其中PIO是个经常遇到也常被提到的现象

人机耦合振荡，又是机翼擦地，那就说明这惊险一幕应该是一次横向PIO（飞行员诱发振荡的英文缩写）。一说到PIO很多读者大概不陌生，不少人都见过JAS-39的01号原型机因俯仰控制律缺陷，导致着陆时坠毁的GIF图；强如F-22，当年都在YF-22验证机的试飞阶段因PIO导致飞机迫降报废。

“鹰狮”原型机扑街的场面

咱们还原一下当时的情况。当时歼-20正在返场着陆，已经到了距地面很近的拉平阶段，此时试飞员自然要继续拉杆，使飞机抬头准备接地。然而就在这个过程中，试飞员多次较大幅度向左压杆，又迅速进行向右满杆修正，导致飞机右侧主起落架先于左侧的接地，右外侧副翼翼尖稍微擦地产生轻微损伤。

能导致歼-20这种上单翼飞机的翼尖都擦地受损的振荡，其程度必然相当剧烈。能够把飞机挽救回来，飞行员的技术与胆识绝非寻常

那么问题来了，按说都到落地前最后一哆嗦了，试飞员那也是身经百战了，为啥偏偏在这个本应保持拉杆动作、准备接地的时候，进行了多次左右压杆操作呢？驻成飞的空军某试飞大队试飞员，自然有着丰富的歼-10飞机操纵经验，然而歼-10和歼-20在操纵习惯上的区别，那也是相当巨大的。

位于歼-20飞行员两腿中间的大型显示器，是歼-20操纵杆采用侧置布局（更适合大过载飞行，防止座舱内显示设备被驾驶杆遮挡）的一个侧证

飞惯了歼-10系列的试飞员们，在飞侧杆操纵的歼-20时，由于侧杆处于飞行员的右前方，当飞行员进行过去习惯的向后拉杆操作时，其对操纵杆施加的力，实际上稍不注意就会带有一个横向压杆的分力，而飞行员却并不知道自己已经轻轻压杆了。

由于侧杆操纵的飞机，主要靠力感应判断飞行员的具体指令，因此相比中杆操纵飞机可达100毫米以上的位移量，其操纵杆的位移量都非常非常小。比如F-16的操纵杆左右位移和向后位移也就是几毫米，向前更是不到一毫米。

F-16座舱，后来其他机型借鉴其侧杆设计时，又进行了不少修改，提升了使用舒适性

这样一来，由于这个压杆的分力引发的位移很难被飞行员察觉到，这就会使得飞机操纵面出现飞行员主观预期之外的动作，飞行状态也会出现预期之外的变化，在抬头的同时出现一侧机翼下沉的情况。飞行员对这种变化自然要进行修正，但由于并不知道问题所在，因而短暂修正之后，问题还是会重复出现。

这样就产生了飞参判读的，在几秒钟时间里驾驶杆频繁左右受力的情况。由于着陆阶段的飞行模态一般设定比较和缓，尽可能控制飞行员不进行大杆量操作，所以频繁大幅度操作，就像短时间内开了几个大型软件导致电脑出现卡顿一样。飞控系统出现响应时间延迟，导致飞行员的操纵和飞机实际动作不同步情况加剧，最终导致飞机轻微失控，翼尖擦地。

这种延迟产生之后，飞行员的本能自然是加大、加快其操纵力度，这反而会造成飞行员操纵与飞机实际动作更大的不同步，震荡就此产生，最终导致飞机失控

幸好人机无大碍，事故之后，611所根据相关数据，很快从飞控、人机交互和飞行员培训三个方面展开了对问题的分析与解决。

飞控上，首先还是从软件上提升降落模态下对指令执行的响应时间；另外对飞行员有时过于“刚猛”的操作，飞控在执行的时候需要对其“软化”一下，从源头上降低出现“卡机”的概率。根据后续试飞结果，改装后的歼-20降落时平均响应时间缩短了近一半。

“阵风”战斗机的侧杆，注意手腕下防止飞行员疲劳的托架。该机的飞控设计十分精细，高速滑跑和低速滑行阶段都有差别

人机交互上，侧杆的好处咱们当然得继续发扬。但既然飞行员纵向操纵时难免有个压杆分力，那就给操纵杆的横向突破力设的更大点，这样只要推拉杆时，其压杆分力不超过这个突破力，导致飞行状态意外变化的概率就降低很多了。

最后厂所当然得给作战部队的飞行员们提个醒，出现PIO了就别跟飞控较劲了，顺着它来，如果跟这回一样是横向的PIO，这地就先甭落了，一手油门拉起来复飞，咱们放松心情好好调整再落一回——2002年7月歼-10试飞期间，钱学林在距地2米高度遭遇横向PIO时，就是谨记在国外培训时学到的要点，一把拉起，盘旋一圈后稳稳落地。

操纵歼-20这种重型战斗机克服PIO强行着陆，在接地这一瞬间，甚至让人难以判断产生的烟尘究竟是因为“机轮擦地稍重”还是“翼尖擦地”；这位曾经驾驶多型战机战胜空中险情，荣获“感动中国”称号的英雄试飞员，其胆识技术可见一斑

如果是纵向的点头式PIO，也是先一手油门，但这时候先别着急拉起来，压杆带个坡度等速度起来了再慢慢拉杆儿爬升。

解决这个飞控问题，仅仅是“威龙”从“718工程验证机”，走到如今的歼-20，其中无数故事中的一个。也正是在这些故事中不断体现的，优秀试飞员群体与优秀科研人员队伍共同的努力，使得最终交到部队手里的歼-20，正在迅速成为深受飞行员喜爱的“空中杀手”。

欢迎扫码关注“扬基帧察站”获取更多内容！