飛豹墜機技術分析

飛豹墜機技術分析

10月14日，一架飛豹戰鬥轟炸機在陝西蒲城內府機場結束飛行表演後，返航途中突然墜毀。機上兩名飛行員，一名成功跳傘逃生，另一名不幸隨機殉職。失事的814號飛豹隸屬中航工業試飛院，為飛豹A型，這已是飛豹戰機第二次在公開場合低空飛行失事…[詳細] 那麼此次814號飛豹失事的原因是什麼？為什麼前艙飛行員未能成功跳傘逃生？飛豹戰機的飛行性能是否存在缺陷？騰訊軍事將為您作出分析。

2011-11-04 第 0002 期 飛豹表演動作簡單，出事前處於近似平飛狀態

網友視頻：814號飛豹當日在蒲城機場的表演動作只是簡單的低空通場，但在返航時，飛行員採取了較激烈的機動，飛機消耗較多能量，改平後速度較慢。 飛豹表演動作非常簡單

根據網友拍攝的視頻，814號飛豹當日在蒲城機場上空的表演動作並不複雜，可以說非常簡單，就是低空正常速度通場，高度大約100多米。以拍攝者的正面方向為基準，814號飛豹首先從機場跑道左端進入，進行第一次低空通場；飛越機場右端後，向左正常轉彎盤旋，飛行一圈後再次從跑道左端進入，第二次低空通場。（網友視頻00:00—00:44）

飛豹返航前曾激烈機動

第二次低空通場後，814號飛豹準備離開返航。這時飛行員採取的動作比較激烈，飛機首先是向左作戰鬥上升轉彎，爬升至200多米高度；然後進行了一個180度半滾轉，再拉杆向右小半徑轉彎。（網友視頻00:44—01:02）

飛豹出事時處於近似平飛狀態

飛豹完成右轉彎後，動作平緩、速度較慢，處於平飛、或是一種大半徑盤旋轉彎的狀態，並非此前有媒體報道的處於俯衝狀態。但814號飛豹就是在此時發生了事故，幾乎筆直墜地並發生爆炸。（網友視頻01:02—01:19）

飛豹遭遇致命「失速尾旋」，直接原因難以確定央視視頻：飛豹墜毀全過程大約9秒，事發前高度為200多米，處於近乎平飛的狀態，而不是一些媒體報道指出的俯衝。 飛豹墜落過程描述

對於飛豹的墜落過程，央視視頻有更清晰的展現，當時飛豹高度大約200多米，整個墜毀過程約9秒。從央視視頻來看，當時近乎平飛的飛豹右機翼突然下沉，飛行狀態馬上失控；機頭迅速朝下，並進入順時針螺旋；但飛機只順時針滾轉半圈即中止，並開始逆時針螺旋，直至墜地爆炸。（央視視頻00:25—00:35）

後艙飛行員在第6秒彈射跳傘生還，這時距離觸地還有2-3秒，但前艙飛行員還是未能彈出、隨機殉職。從視頻來看，後艙飛行員彈出後，前艙沒有任何要進行彈射的跡象。

飛豹在低空進入失速尾旋，只能跳傘

用航空術語來描述，飛豹此次事故是在低空失速、並進入尾旋（也稱為螺旋，spin）。

名詞解釋1：失速（stall）

通俗地說，「失速」是指飛機機翼在超過臨界迎角後，機翼上表面出現嚴重氣流分離，導致升力急劇下降，飛機不能保持正常飛行的現象。

法國幻影F-1戰鬥機進行失速尾旋改出試驗的視頻。飛機進入尾旋狀態後，就如同狂風中的一片樹葉，要改出尾旋，除了採取正確操縱外，還需要較高的高度。飛機在低空進入尾旋的話，跳傘是唯一正確選擇。

名詞解釋2：尾旋（spin）

「尾旋」又稱「螺旋」（spin），是飛機在持續的失速狀態下，以很小的半徑沿很陡的螺旋線航跡面旋轉，同時急劇下降的運動。飛機「尾旋」的成因與「失速」有直接關係，簡單地可以說是一側機翼比另一側機翼先進入「失速」。

此次814號飛豹在出事前處於幾乎平飛的狀態，按道理說，並不容易發生「失速」。但前面提到，飛豹在平飛前，曾進行過一次戰鬥上升轉彎爬高、一次小半徑轉彎，這兩個激烈動作會消耗較多能量，飛豹改平後速度已經比較小，很可能處於「平飛第二飛行速度範圍」。「平飛第二速度範圍」是指飛機速度處於最小平飛速度、經濟巡航速度之間。在此速度範圍飛行，操作複雜、容易超過臨界迎角，導致飛機「失速」。814號飛豹是右翼突然下沉，亦即右翼先發生「失速」、升力急劇下降，左右翼的升力差導致飛機滾轉，繼而進入「尾旋」。

要改出「尾旋」狀態並不容易，需要較大的高度餘量，所以飛機在低空進入「尾旋」極其危險，一般來說，高度低於1000米就應直接選擇跳傘。此次飛豹高度僅200多米，沒有任何處置餘地。

飛豹「失速」原因難以確定

那麼究竟是什麼原因導致飛豹右翼進入「失速」呢？

可能原因有3個：1、右發動機發生機械故障、或遭鳥撞後故障，左右發動機的推力差導致飛機往右滾轉，右機翼實際迎角增大超過臨界迎角發生失速；2、飛豹此前已處於「平飛第二速度」，飛行狀態不穩定，此時遭遇風切變就容易導致機翼失速；3、副翼控制機構故障，導致飛機往右滾轉，右機翼實際迎角增大超過臨界迎角發生失速。

但僅從現有視頻判斷，發生失速的原因是難以確定的，需要技術人員對黑匣數據進行分析，以上猜測僅供讀者參考。

前艙飛行員未能跳傘逃生，很可能因為彈射座椅失靈

此次飛豹墜機，後艙飛行員成功彈射跳傘生還，但前艙飛行員未能跳傘，屬於機毀人亡的一等事故。前艙飛行員為什麼未能及時跳傘逃生？這也是網友對此次事故的討論焦點。

一般來說，致命事故大都因為多個失誤或故障接連發生，此次飛豹墜機也不例外。

2010年7月23日，加拿大空軍一架CF-18戰鬥機在表演低空大迎角通場時發生「失速」，情形與此次飛豹失事類似。但飛行員發現飛機失穩後，立即彈射跳傘，最後僅受輕傷。 首先是飛行員錯失最佳跳傘時機

前面提到，飛機低空「尾旋」是極其危險的現象，一旦發現即將進入「尾旋」就應立即跳傘。但此次814號飛豹失事，右翼突然下沉後，大約6秒，後艙飛行員才進行彈射跳傘。）

這可能是飛行員最初判斷出現失誤，未意識到飛機即將進入「尾旋」；又或者飛行員一開始採取措施挽救飛機，後來意識到不可能後再決定彈射跳傘。從飛豹進入「尾旋」後，先順時針滾轉，再逆時針滾轉的表現，可以認為後者的可能性更大，飛行員在採取措施改出「尾旋」。但無論是哪種情況，都浪費了寶貴的數秒時間，錯失了最佳跳傘時機。

與814號飛豹墜機類似的是，加拿大空軍一架CF-18戰鬥機在表演低空大迎角通場時「失速」墜毀，當時這架CF-18高度僅50多米，情況也非常危險。但飛行員發現飛機失穩後，立即彈射跳傘，最後僅受輕傷。

其二，前艙彈射座椅很可能失靈

現代超音速戰鬥機普遍採用火箭彈射座椅，需要先拋棄座艙蓋或用微爆手段將座艙蓋炸碎，然後啟動火箭發動機將座椅及飛行員彈射出飛機。這過程中，艙蓋或碎片、火箭發動機尾焰容易傷害飛行員，所以雙座戰鬥機彈射時必須先彈射后座飛行員、再彈射前座飛行員。

從央視視頻來看，後艙飛行員彈射後，仍有3秒時間，飛豹才觸地爆炸。雙座戰鬥機飛行員在彈射逃生時，為避免艙蓋等物件撞擊、座椅火箭發動機尾焰傷害，設定為後艙飛行員先彈射，前艙飛行員在數百毫秒至1秒後再進行彈射。這3秒時間是足夠前艙飛行員彈射逃生的。

814號飛豹屬於飛豹A型，彈射座椅由原來的HTY-2C型改為HTY-6B型。HTY-6B屬於世界第三代技術水平的火箭彈射座椅，在2000年左右定型。該型彈射器採用火藥拋蓋方式，配有QKS-14雙態控制器，可以根據彈射時不同的飛行速度，確定不同的人/椅分離時間，具有良好的低空不利姿態的安全救生能力，不利姿態下的安全救生包線。

所謂「低空不利姿態」，是指低空飛行的飛機處於俯衝、滾轉、側滑、倒飛等姿態。第三代彈射座椅可以在彈射出艙後，自動調整姿態至接近直立狀態，再進行人/椅分離，保障飛行員安全。具體如俄羅斯的K-36Д-3.5座椅，其採用了電子程式控制技術、可控推力技術、火箭發動機倒飛切斷技術等，可以保證飛行速度278千米/小時時，倒飛的最低安全彈射高度為46米。1999年巴黎航展上，蘇35戰機擦地墜毀，該型座椅就在極低高度、近乎倒飛的極端不利狀態下彈射成功，挽救了兩名飛行員的生命。

此次814號飛豹墜機，後艙飛行員彈射後，飛機處於螺旋狀態，機頭垂直向下、但略帶仰角，飛機滾轉速度也非常慢，狀態是滿足第三代彈射座椅彈射條件的。但從視頻看，後艙飛行員彈出後，前艙沒有拋蓋彈射跡象。所以，筆者認為前艙彈射座椅很可能發生了故障導致未能彈射，或者是低空不利姿態安全救生包線不如K-36等外國同類產品，這是前艙飛行員未能逃生的主要原因。

俄羅斯K-36Д-3.5火箭彈射座椅可以保證飛行速度278千米/小時時，倒飛的最低安全彈射高度為46米。1999年巴黎航展上，蘇35戰機擦地墜毀，該型座椅就在極低高度、近乎倒飛的極端不利狀態下彈射成功，挽救了兩名飛行員的生命。 米格29戰鬥機也曾在一次航展表演時失誤，雙機空中相撞。碰撞後，米格29戰機結構遭到嚴重損失，飛行狀態嚴重失穩，滾轉速度非常大。但K-36Д彈射座椅仍在這種極端情況下，倒飛彈射成功。 前艙飛行員沒有拉動彈射手柄的可能性很小

還有讀者可能會問，是否會是前艙飛行員沒有拉動彈射手柄呢？筆者認為這個可能性很小。

因為根據美軍F-18D的飛行手冊，其彈射控制模式有3種：1、NORM模式，此模式下后座拉動彈射手柄，為后座單獨彈射；前座拉動為雙人彈射，后座先彈、前座後彈。2、AFT INITIATE模式，此模式下無論前、后座誰拉動彈射手柄，都是雙人彈射，后座先彈、前座後彈。3、SOLO模式，此模式為單人模式。解放軍所實行得的「國軍標」在很大程度上參考美軍軍用標準，所以在彈射模式設置上應該也是一致的。

飛豹的前座是主飛行員，后座是武器控制員位置，一般來說，后座飛行員聽從前座飛行員指令，或者說特情處置決策權在前座飛行員。此次飛豹墜機，後艙飛行員已經進行彈射，前座飛行員沒有拉動彈射手柄的可能性是很小的。

飛豹低空飛行性能並不出色

飛豹戰鬥轟炸機在設計時對機動性要求很高，所以採取了大面積機翼設計，飛機翼載低、機動性好，但低空飛行容易受風影響、顛簸嚴重。

此次814號飛豹失事，已經是飛豹戰鬥轟炸機第二次在公開場合低空飛行時失事。09年中俄聯合軍演，一架飛豹在完成低空對地打擊後，爬升時失控墜毀。目前，中國空軍更多地使用飛豹執行近距對地支援任務，這樣飛豹就需要經常在低空進入攻擊，但飛豹的設計本身並不特別適合低空飛行。

飛豹出事時處於近似平飛狀態

飛豹雖然是一款戰鬥轟炸機，但軍方要求其機動性能能與最好的第二代戰鬥機相當。因此，飛豹在設計時採用較大的機翼面積約55平方米，幾乎與美國第三代戰鬥機F-15相當；加上出色的重量控制，飛豹空重僅約17噸；這使得飛豹的翼載比以機動性聞名的蘇27戰鬥機還要小。

翼載是飛機重量除以機翼面積，即單位面積機翼所須承受重量。飛機進行機動時須由機翼升力提供加速度，所以在同等技術條件下，翼載越小的飛機，機動性能越出色。但翼載小並不是任何情況下都是有利條件，飛機在低空飛行時對風敏感，翼載小的飛機低空飛行時顛簸嚴重，不利於武器瞄準，低空安全性也不佳。所以，與蘇24、F111、狂風等採用小機翼、大翼載設計，突出低空突防性能的戰鬥轟炸機相比，飛豹的低空飛行性能並不出色。

此外，飛豹特別突出航程性能，機翼還採用了較大的展弦比設計，降低巡航阻力。但大展弦比後掠翼的失速特性並不好，激烈機動或遭遇風切變時容易導致機翼失速。此次814號飛豹失事，與飛豹這種特性也不能說沒有關係。

歐洲狂風戰鬥機等採用小機翼、大翼載設計，突出低空突防性能。但狂風戰機在海灣戰爭中，低空突擊伊拉克機場時蒙受沉重損失，已經放棄低空突防戰術，改為中空進入投擲精確制導武器。

英國還曾研製過TSR-2戰術轟炸機，這款飛機的特點就是採用面積極小的三角翼，極端突出超低空突防性能。但這種設計導致飛機起降等其它方面機動性能非常拙劣，最終未獲軍方採用。 814號飛豹失事不會影響飛豹的地位

不過，現代空軍在海灣戰爭之後已經進入精確打擊時代。精確制導武器使用時需要更好的視野，超低空突防不再吃香，現在空中打擊改由中空進入，發揮精確制導炸彈的投擲距離，避免進入地面近程防空武器的防禦圈。

飛豹擁有出色的航程載荷性能、完善電子設備，是一款很好的精確武器搭載平台，並且維護方便、出勤率高於其它機型。所以，此次814號飛豹低空失事，並不會影響飛豹在中國空軍、海軍航空兵打擊體系里的地位。

此次814號飛豹失事，主要是因為不明原因在200米低空進入致命的「失速尾旋」，彈射跳傘應是第一選擇。但飛行員可能判斷失誤或者出於挽救飛機的本能，耽誤了寶貴的數秒鐘時間，加上前艙彈射座椅失靈，導致前艙飛行員未能及時逃生而殉職。兩次低空失事顯示飛豹的低空性能確實存在一定缺陷。

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