張堯
首先要向意大利空軍的加布里埃爾· 奧蘭迪上尉致以崇高的敬意以及最沉重的哀悼。不管發(fā)生在意大利泰拉奇納海濱的“臺風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)墜海事故結(jié)論是怎樣的,這名英勇的飛行員卻是以生命的代價為航空愛好者們送上了最悲壯的表演,也讓全世界都明白了航空飛行是充滿未知的勇敢者的事業(yè),值得我們?nèi)ゲ煌L剿鳌?/p>
奧蘭迪上尉遇到的飛行事故,是每一名飛行員都有可能遇到的問題。墜毀的這架“臺風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)是在做一次低空筋斗的過程中,由于改出后段底邊高度不足而導(dǎo)致飛機(jī)墜海的。此文想就從飛行的三要素“人、機(jī)、環(huán)境”來分析這起事故,探討我們是否能從中吸取到一點教訓(xùn),為飛行安全提供一點幫助。
我們逐步聚焦,先看環(huán)境。從視頻上可以看到,當(dāng)時的海浪一波接一波,且比較激烈,可以確定風(fēng)不小。若飛機(jī)在俯沖階段遇到的是正逆風(fēng),那么飛機(jī)的增速就會遲緩,所以同樣的飛機(jī)迎角下,速度小,升力就會小,飛機(jī)受重力等影響就大。這時,飛機(jī)就會比無風(fēng)情況下?lián)p失的高度多,那么,有限的底邊高度被損耗后,剩余高度不足以使飛機(jī)退出俯沖,飛機(jī)自然就會碰觸到海面。其次,失事地附近山區(qū)眾多,又毗鄰泰拉齊納市區(qū),很有可能會有較強(qiáng)的氣流導(dǎo)致飛機(jī)顛簸,造成飛機(jī)狀態(tài)不穩(wěn)定,飛機(jī)意外掉高度。再有可能當(dāng)時氣壓發(fā)生了變化,一方面若氣壓變低,空氣密度會降低,飛機(jī)的翼面效能就會變低,從而升力減小。另一方面,飛機(jī)內(nèi)氣壓高度表的指示也會隨著氣壓的變化產(chǎn)生誤差,若飛行員在做動作前,選擇的高度是已經(jīng)產(chǎn)生誤差的氣壓高度,自然不能在預(yù)定的高度完成動作。
再來看飛機(jī)的因素。“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)空重為11噸左右,機(jī)內(nèi)可加油4.5噸。也就是說,滿油的情況下,油量就接近飛機(jī)總重量的1/3。那么同樣的推力條件下,飛機(jī)滿油時推重比最低,剩油越少推重比越大。因此可以得出結(jié)論,不同的油量下,飛機(jī)的機(jī)動性能是不一樣的,并且差別還不小!那么,飛行員一是有可能對飛機(jī)油量估計不足,二是有可能動作編排過于隨意,前幾個動作油耗小,做筋斗時沒有達(dá)到預(yù)定剩油量。
“臺風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)墜海視頻截圖,中間的圖片可見戰(zhàn)機(jī)的姿態(tài)已經(jīng)在嘗試改出,但受限與迎角控制,戰(zhàn)機(jī)最終墜海
前邊提到,做最后一個動作時進(jìn)入的初始高度有可能不對,一方面是氣壓高度表的誤差造成的,而另一方面呢,我認(rèn)為是雷達(dá)高度表的測距不準(zhǔn)造成的。雷達(dá)高度表計算高度的過程可以簡單描述為:由發(fā)射機(jī)向飛機(jī)下方發(fā)射無線電波,電波經(jīng)地面或海平面反射后再由接收機(jī)接收回波,從而根據(jù)回波時間精確計算高度。一般低空飛行時,飛行員都要參考無線電高度表的高度。但需要注意的是,海面上測高時,要求海面穩(wěn)定,但事故發(fā)生當(dāng)時波浪較大,很可能測得的高度不精確,而另一方面,我們在實際飛行中,出現(xiàn)過淺海飛行時電波向海面以下穿透,給出的高度是飛機(jī)至海床的高度,而不是至海平面的高度的情況。所以,不排除飛行員當(dāng)時參照了雷達(dá)高度表的指示,而指示又是錯誤的。
每架飛機(jī)、每臺發(fā)動機(jī)雖然都是從流水線上下來的,但性能卻有所差異。尤其是隨著使用時間的增長,飛機(jī)的推力水平會有不同程度的衰減,尤其是發(fā)動機(jī)打開加力以后,性能差別會更明顯。而我們從失事飛機(jī)的尾部攝影相片上可以看到,在墜海前,飛機(jī)的雙發(fā)尾噴口噴著火舌,正是處于加力打開的狀態(tài)。那么,是不是由于飛機(jī)在筋斗爬升階段推力不足,導(dǎo)致的上升高度不夠呢?也不好排除這個因素。
“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)屬于典型的三代機(jī),具有電傳操作系統(tǒng)。有的網(wǎng)友說,分析飛機(jī)的軌跡,其一直到觸海前都是很圓滑的,飛行員并沒有明顯增加拉桿量來使飛機(jī)退出俯沖的跡象。我想說的是,大家忽略了電傳系統(tǒng)的特性——飛行員雖然操作的是駕駛桿,但卻并不是直接控制飛機(jī)的舵面,而是駕駛桿給飛控計算機(jī)一個電信號,由飛控計算機(jī)綜合計算,給出一個舵面的偏角,使飛機(jī)滿足迎角限制條件和載荷限制條件,預(yù)防飛機(jī)失速或是載荷過大而解體。那么,很可能飛行員在過了垂直俯沖階段,發(fā)現(xiàn)剩余高度不是很足時已經(jīng)抱桿到底了,但飛機(jī)卻因為限制條件的限制而沒有做出積極響應(yīng),直至墜海。說到這,我想起了1999年巴黎航展上蘇-30I-1(蘇-30MKI的原型機(jī))墜機(jī)的情形,同樣在做向下俯沖動作時,試飛員維亞切斯拉夫·阿韋里亞諾夫及時發(fā)現(xiàn)了剩余高度不夠,便加大了拉桿量使飛機(jī)盡快退出俯沖,雖然飛機(jī)的尾噴口觸地了,但好在飛機(jī)已經(jīng)有了上升的趨勢,給了飛行員逃生的機(jī)會。我想,當(dāng)時蘇-30I-1肯定取消了迎角限制,不然后果絕對不是這樣幸運(yùn)的。所以,有時候科技是把雙刃劍,很難說它是好還是壞。
人的因素,放在最后談。我其實很不愿意去分析人的原因,因為一旦分析出是人的原因造成的事故,世俗的評論幾乎都是一邊倒的批評飛行員——是其操作不當(dāng)造成的國家損失或者是附帶的民事?lián)p失。這導(dǎo)致飛行員們背負(fù)了很大的心理壓力,在遇到危險的時候甚至拒絕棄機(jī)。但大家還是理解一下這個團(tuán)體,他們每天面對的情況瞬息萬變又錯綜復(fù)雜,即便是超級計算機(jī)都有出錯的時候,更別說人了。沒有一個飛行員不希望安全的飛行,他們也不想出錯,人艱不拆,大家多多體諒。但本著給廣大飛行員敲一敲警鐘的原則,我也來分析一下。
首先是飛行員進(jìn)入筋斗前,做了一個低空的加力盤旋。做加力盤旋時,飛機(jī)推力很大,必須用很大的坡度(一般是大于70°的坡度)來拉桿才能避免飛機(jī)速度增大。在這樣一個坡度下,飛機(jī)的俯仰是不太好保持的,所以有可能這個階段,飛機(jī)掉高度了。當(dāng)然還有一個可能是,他做這個加力盤旋是為了增速積累能量的,所以這個階段并沒有太大的失誤。
接下來它由盤旋改為筋斗的上升動作。這個動作就很關(guān)鍵了,如果拉桿量少,那么飛機(jī)上升的高度就會高,速度損失得多,等到飛機(jī)形成倒扣趨勢的時候,會有速度小、飛機(jī)失速的風(fēng)險;如果拉桿量多,則飛機(jī)180°倒扣的時候,速度余度會很多,但高度上升得少。我們看視頻,他在接近頂點的時候,飛機(jī)明顯拉出了翼尖渦流,這是飛機(jī)載荷大的一個表現(xiàn)。所以說,至少在接近頂點的時候,他的拉桿量應(yīng)該是過多的,造成飛機(jī)高度上升得少。至于前段,他的拉桿量的大小,很難考證,只能說存在拉桿量大的可能。拉桿量大除了剛才說的軌跡會不同外,另一個副作用是飛機(jī)起飛仰角過程中迎角會增加過快,飛機(jī)迅速消速,消耗能量。
到了筋斗的頂點位置,飛行員看高度只能參考?xì)鈮焊叨缺?,我們假設(shè)高度表指示誤差在10米的正常范圍內(nèi),那么如果這時候飛行員看高度表了,發(fā)現(xiàn)高度低的多了,他會采取翻轉(zhuǎn)的方式將飛機(jī)改出筋斗,或者是發(fā)現(xiàn)高度稍微低一點點,會增加拉桿量,使飛機(jī)的軌跡半徑小一點。第二種情況是,他極小概率沒有看頂點高度。從視頻中筋斗上半段飛機(jī)拉出翼尖渦流來猜測,他很有可能遇到了第二種情況,想通過增加拉桿量來減小飛機(jī)的軌跡半徑。
當(dāng)然,我們也不能排除飛行員在倒扣狀態(tài),還沒完全扣平時,就錯誤根據(jù)天地線的關(guān)系判斷飛機(jī)過了水平0°,開始增加拉桿量進(jìn)入筋斗后半段了。這也是他在頂點可能拉桿量過大的一個因素。
飛機(jī)在機(jī)頭垂直指向地面之前,都有一定余地做改出動作,但一旦過了這個節(jié)點,就必須靠拉桿來使飛機(jī)退出俯沖了。所以,這個節(jié)點的高度,飛行員很可能沒有參考,或者飛行手冊上就沒有俯角90°改平飛的最小高度變化值。并且,作為三代機(jī),這時候飛控系統(tǒng)意識到高度不夠,應(yīng)該開始告警并自動參與拉桿改平飛了。事實上,飛行員在飛機(jī)過了這個節(jié)點后只有2個選擇,一是等飛機(jī)自己改平,或不放心的話自己再抱桿到底加持,二是直接拉彈射手柄。我們再看視頻,飛機(jī)從過這個節(jié)點到墜海,只有4秒鐘時間。而飛行員能從視覺上判斷已經(jīng)沒有拉起來的可能性時,至少在后2秒。
和這張廣為流傳十分經(jīng)典的照片中F-16的狀態(tài)類似,F(xiàn)-16的姿態(tài)雖然已經(jīng)改平,但飛機(jī)仍處于下降狀態(tài)。幸運(yùn)的是這架“雷烏”F-16飛行員還有一定空間逃生。
飛行員需要在1秒內(nèi)將手從駕駛桿和油門桿上放到彈射手柄上并拉動它,以激活彈射程序。根據(jù)“臺風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)的圖片推斷,其座艙蓋沒有爆破導(dǎo)索、座椅也沒有配備破蓋槍,很可能是采取拋蓋彈射的方式,那么從拉動手柄到飛機(jī)拋蓋到人彈出座艙,又得接近1秒的時間。當(dāng)然,雖然分析的很過癮,但我們不能忽視飛機(jī)是帶著極大的下降率的,即便“臺風(fēng)”上的MK-16彈射座椅性能再先進(jìn),它也不可能在如此大的下降率下彈射成功。由此得出結(jié)論,飛行員從垂直向下俯沖開始,就在等待死亡,而等他判斷出飛機(jī)的運(yùn)動趨勢時早已無力回天。
以上,就是我對整起事故的分析。因為沒有具體的飛參數(shù)據(jù),我只能盡可能把能考慮到的因素都放進(jìn)去了,有不當(dāng)之處,還請大家仔細(xì)斟酌和諒解。
還想再說說值得我們汲取教訓(xùn)的地方。加強(qiáng)對飛行理論的學(xué)習(xí),明確不同階段要參考的有意義的數(shù)據(jù)是哪些,明確每個動作的每個階段有什么因素會對飛機(jī)產(chǎn)生影響;仔細(xì)研究飛行手冊的內(nèi)容,將試飛員用非常高的風(fēng)險試飛出來的數(shù)據(jù)吸收轉(zhuǎn)化成自己的知識,而最重要的是遵守好每個動作的安全規(guī)定,嚴(yán)格在包線內(nèi)飛行,不能隨意妄為,憑感覺來。最后一項,是心理因素,時刻保持充沛的精力,確保敏銳的思維是必不可少的,而情緒上,如何讓自己更穩(wěn)定,讓自己遇到問題波瀾不驚,也是及其重要的。那些想刻意表演飛行技術(shù)的飛行員,經(jīng)常以炫技失敗而告終,難道我們看到的還少嗎?
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