干货|李健、徐超群、蒋怀宇、胡延春、高俊等在“民用初教6飞机特技训练与飞行人才培养专题研讨会”上的发言
充分发挥初教6飞机性能优势
民用初教6飞机特技失速螺旋训练浅谈
——发言人:中航技进出口有限责任公司客服部飞行训练与安全室主任/教授 高俊
我来自中航集团中航技进出口有限责任公司客户服务部,长期从事飞行培训工作,很荣幸受邀参加此次活动。洪都是空军现役初教6、教8和教10飞机教练机的主研单位,长期为空海军乃至早期民航飞行员的培养持续提供了教练机,借此机会表示感谢。
我将就极简下失速螺旋飞行为主题跟大家交流。主要包括:一是从动力学本质谈下什么是失速螺旋;二是民航飞行员为什么需要开展失速螺旋训练,具体来说就是民用飞行员使用初教6飞机开展特技和复杂类训练课目中的特技与失速螺旋训练的优势;三是民用和军用飞行员使用同型号国产初教机训练对国防建设的意义。
第一个问题:从动力学本质谈下什么是失速螺旋
近年来民用飞行员训练中发生了多起失速螺旋事故,这些事故从深层暴露出对失速螺旋动力学本质存在认识不足的问题。我们一些理论教员把失速螺旋原理讲解的过于复杂,严重缺乏把复杂问题简单化教学能力,导致飞行员对失速螺旋理解存在严重误区,抓不住预防和处置的关键要点。复杂问题简单化其实并不简单,考验的是航空理论教员的基本能力,我结合经验立足飞行员的需要,极简下失速螺旋的本质特性。
失速螺旋的动力本质就两条:一个是气流分离,一个是分离后的非期望运动。设计师为了防止飞机意外失速螺旋所采取的技术措施,也主要围绕防气流分离、防非预期运动从两个方向研究技术措施,一方面通过气动布局技术改进延缓气流分离,例如后掠机翼、自适机翼等;另一方面采用自动器抑制飞机气流分离后非预期偏离,这主要得益于控制理论技术在航空领域的应用发展,防偏离技术最早被是在机械操纵系统增加的自动器,后来操纵系统发展到电传操纵系统阶段,飞机具有了较为完善的抗失速偏离功能,即使飞机出现了气流分离,飞机的状态也十分稳定,飞控系统能够控制飞机在较大迎角、侧滑角范围内不出现非预期偏离。
但是近年来发生的失速螺旋事故表明,先进的技术只能降低事故的概率,还不能从根本上杜绝失速螺旋问题发生。如何预防失速螺旋仍然是飞行员必须具有的基本技能,失速螺旋的预防与飞行员的状态意识有紧密关系,飞行员必须对失速螺旋的发生发展过程有清晰的响应,尽早感知、及早处置。失速螺旋的发展过程大致要经历抖动、偏离、失速性旋转、螺旋等阶段,其中,偏离有三种表现:上仰、偏航和滚转偏离(俗称掉翼尖),对于民用运输机多数是上仰偏离为主;失速性旋转也有三种表现:失速性摇摆、失速性滚转和失速性滚转;螺旋也有三个发展过程:落叶飘螺旋、陡螺旋、平螺旋,平螺旋是螺旋最严重形式,基本很难改出。失速螺旋的发展是个快速发散过程,越早处理越容易,但是许多失速螺旋不安全事件都与飞行机组丢失状态有关,等发现了状态异常了,飞机的失控状态已经变成了洪水猛兽。飞机在气流分离出现抖动前,还有个特征速度叫有利速度,飞行速度低于有利速度后,飞机就进入了速度不稳定的第二飞行范围,进一步发展就会失速,飞行员必须警觉这个速度,尽早采取措施,飞行速度小于有利速度,不能太相信飞控系统。
第二个问题 民航飞行员为什么需要开展失速螺旋训练
开展失速螺旋训练,我认为主要目的是提高民用飞行员的状态意识和状态能力。具体来说,所谓的状态意识就是飞行员所感知的呈现在大脑的主观飞行状态与飞机实际的客观飞行状态是否一致?状态能力就是预防和处置失速螺旋的能力,需要专门训练才能建立。失速螺旋是状态变化最剧烈的飞行状态,初教6曾作为军事训练的基础教练机,经历了接近70年的失速螺旋训练考验,表现优秀。民航飞行员选择初教6飞机开展失速螺旋训练对建立状态能力培养是正确的选择。
当前,我们必须看到,民航飞行员在特技和复杂类科目训练不足,对自动化飞行的过度依赖,飞行员的状态意识和能力下降明显,飞行员对不安全事件的异常状态发现晚、处置晚,错失了关键处置时机,导致飞机飞行状态发展到不可控制的地步,甚至酿成事故。从人的工作负荷来看,飞机的核心技术一条是沿着减轻工作负荷经历了简单机械操纵、液压助力机械操纵系统、带自动器的液压操纵系统、电传操纵系统四个发展阶段,自动化使得飞行员极大地从体力劳动中解放出来;另一条技术是沿着增加人的信息负荷经历了简单仪表、联合仪表、基于显控的综合航空电子、综合航空电子四个发展阶段。飞行员的核心能力也从以操控技能为主向以基于信息的判断决策能力为主转变,但核心能力的转变,带来了另一问题,那就是飞行员在低压力工作负荷下,机组丢失状态引起问题受到关注,飞行机组容易把状态交给机器而分心,大脑进入了与飞行无关的遐想或幻想中。提高飞行员的状态意识和状态能力训练需要选择能够覆盖复杂飞行状态的飞机开展状态能力训练,初教6飞机的优异性能,不需要我们过多描述,从首飞到现在用了将近70年并受到了全球的飞行爱好者的追捧,这就说明一切了,初教6飞机在许多空海军飞行员和老一代民航飞行员心理是有温度的一款飞机,在失速螺旋训练方面,初教6飞机具有优异的性能,我加入空军的30多年,只发生过一起初教6螺旋训练事故。
自动化飞行时代的状态意识和状态能力训练,有必要重新定义状态,状态传统概念主要包括飞机姿态(三个姿态角)和飞机能量状态(高度和速度)。对于电传操纵飞机我们应该关注影响飞行状态的另外两个因素,一是机组成员的状态,二是飞控系统工作模态。波音737MAX严重事故最为典型,飞机飞行速度小于有利速度后,如果不及时加油门,飞机会继续减速,当飞机减速到失速告警速度后,飞控会自动接通抗失速工作模态而压机头俯冲增速退出失速状态;当增速到失速告警速度以上,飞控恢复到正常保持巡航高度的控制模态,自动拉起机头,飞机再次减速到失速告警速度,接通抗失速工作模态,这样压机头和拉起机头的两种工作模态在小于有利速度范围交替转换,最后导致了事故。如果不考虑飞机设计的问题,这是一个忽视飞控系统工作模态对飞机状态影响的典型事故事例。
第三个问题 民用和军用飞行员使用同型号国产初教机训练对国防建设的意义
初教6进入民航训练体系,对反哺国防建设具有重要意义。为什么这么说?民航飞行员和军事飞行员初教机训练同根同源,民航飞行员拥有了初教6飞机飞行经历,在初始训练中完成了军事飞行部分科目训练,一旦国家需要,民用飞行员可以方便地转入军事飞行,为国家国防安全服务。
目前中国空军已经开展了初教6飞机直上三代水平教练机的训练,取得了较好的经验,将来战时需要飞行战斗人员补充的时候,民用飞行员的初教6飞行能力为此提前预置了能力,即使民用飞行员不改装军机飞行,他们在驾驶民机配合军事飞行,初教6飞行经历也有利于他们对任务意图的准确理解。
来源:瑶湖基地。视频:航空工业。通航圈综合编辑。
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