殲11BS與殲15為何突然出事故？

國內J11系，J15系出現飛機姿態突發過仰事故已經有很多起了，有些事故沒有嚴重的人機損失，沒有報道，也沒有引起重視，有幾次事故嚴重到引發飛機空中解體或墜毀，才慢慢被外界關注到。

一說起蘇27，大多數人都會把它和普加喬夫眼鏡蛇這個招牌動作聯繫起來，J11和J15都繼承蘇27的氣動布局，具有相同的特點和能力，也能很完美的完成眼鏡蛇動作的表演，我們要說的這幾次事故，和眼鏡蛇機動有千絲萬縷的聯繫。

普加喬夫眼鏡蛇機動的飛行員操作過程：先將飛機飛行速度控制在400KM/H速壓，然後保持直線飛行，觀察大氣計算機有無側風或者不平穩氣流，當大氣條件平靜時，斷開迎角限制器，將發動機推力調至中等推力，然後快速拉杆到底，然後保持，飛機自動會在約6秒的時間裡從0一下仰至110度仰角，然後迅速低頭恢復到平飛的姿態，這個時候推桿恢復中立，飛機速度從400km/h降低到約180km/h接近飛機失速的極限，必須加油門迅速加速改出。

上訴操作條件缺一不可，可以看出，普加喬夫眼鏡蛇對於飛行員來說，是一個固定的動作，飛機上仰到恢復，整個動作是不可控的，在空氣動力學上來說，這個動作叫做氣動上仰發散，屬於有害現象，蘇27巧妙地利用這個現象獲得巨大的名聲。好，一個有趣的問題出現了，既然這套動作要求這麼嚴格，那麼在這些條件以外出現這樣的現象會怎麼樣?蘇聯教科書的答案是：嚴重事故，可導致墜機。

那麼我國這幾次事故和眼鏡蛇這個動作關係到底在哪?

從氣動布局來看，蘇27的超長機頭帶來狹長的邊條，和後掠角42度的小展弦比後掠翼構成其主要的升力系統，正常布局的平尾提供俯仰控制，作為大邊條後掠翼，中央流體的教父級專家比施根斯在「超音速飛機空氣動力學」中，根據風洞實驗，明確談到大邊條後掠翼的組合，時常會誘發高速率的俯仰動作。

其空氣動力學機理是，在飛行的正常迎角範圍內，0~12度時，邊條渦對機翼的影響都是較小的，但是，在渦從零開始生成到向機翼後部延伸的過程，飛機的靜穩定度會受到渦升力的影響出現正弦波振蕩的曲線規律，有兩個突發的峰值在於渦作用於根弦前1/2之處時，和渦尾跡流經平尾上方時。

由於飛機靜不穩定，飛機俯仰軸的控制規律一直是有波動的，為了平抑這種波動，一方面平尾需要根據規律和G力讀數進行微調，另一方面計算機會對波動的規律進行時間軸上的累加，讓微小的向上的波峰和向下的波峰自行抵消，蘇27的累加時周期大概在10-16毫秒，人正常神經反應速度為20毫秒，再加上飛機舵機和舵面的響應速度，實際響應的能力應該是秒級。也就是說電傳系統讓飛行指令的下達是有一點點時差的，剛開始飛蘇27的飛行員都會感覺到電傳操縱系統的指令響應是有點遲鈍的，類似於手排擋車和自排擋車那樣的駕駛感覺差。

當飛機飛行到某一個時刻時，電傳系統的穩定指令正在糾偏控制率中負方向時，或者大氣中突然有突發氣流產生負的控制姿態信號時，而飛機其實處於正的迎角比如8度(這時低空低速度下常用的迎角)，已經在渦流開始產生快要轉強的臨界點上，這時飛行員突然拉杆，或者某個突風，或者某個電傳的容錯以後方向相反的信號，多種信號耦合到一起，產生了一個大的比較突然的平尾信號。

這時，大邊條後掠翼布局的特徵突然發作，飛機在很短的時間上仰速率超過100度/秒，在飛機和下一個電傳的姿態修正動作實施以前，飛控和舵機需要0.5秒來反應和動作，但是這個速率足以在0.2秒以內就讓飛機突破飛機可控的迎角範圍就進入了類似於眼鏡蛇這樣的不可控制的上仰動作中去了，這個時候電傳測知動作錯了，飛行員也感覺到飛機失控，再同時給出負方向控制信號，於是飛機就誘發齣劇烈的俯仰震動，上仰完了就是急劇的下俯。

400KM/H時眼鏡蛇動作最大過載大約6個G，如果超過這個速度，比如800KM/H，飛機瞬間可達13個G，蘇27結構設計是8G承載12G破壞的架構，當即就會飛機解體。而低於400以下的速度其實還有機會恢復，條件是高度大於3000米，有足夠的高度俯衝改出，但是悲劇的是，一般低速都在起降時，高度往往只有幾百米，結果是不堪設想的。

理論分析完了，有個疑問，為啥老蘇27很少出現這種問題?這個問題很有趣，其實蘇27到部隊後也曾經出現過幾次這樣的事故，但是蘇霍伊設計局在模擬飛控的環路中加強了對快速俯仰的檢測和信號過濾，簡單的說就是直接加個過濾器把所有上仰速率超過某個速度比如50度/秒的，統統都過濾掉，不發給舵機指令，由於模擬飛控不會有特別清晰的編程和編程說明，這些限制都是通過固化在晶元中的固定計算比例和闕值門限實現的。

俄羅斯海軍在庫茲涅佐夫號上也曾經出現一次類似事故，發生在飛機降落時，飛行員沒有掛上攔阻索，復飛時速度偏低，拉杆動作又過猛，飛機衝出甲板後迎角就達到60度以上，塔台要求飛行員跳傘，但是飛行員感覺飛機姿態穩定，還有可以挽救的機會，於是，飛機高度從甲板的20多米墜落到發動機都快碰到甲板時，飛機終於開始爬升姿態慢慢恢復到可控迎角範圍。

我軍的J11BS和J15都是從蘇27，蘇33原型中導出模擬飛控數據進行數字化的，這個過程中缺乏象J10這樣真正徹底的摸清飛機氣動規律和電傳控制規律，601所本身在飛控方面較弱，本身也忽視這方面的發展建設，飛控承包給下級研究所618，615，但是次級單位對氣動方面的掌握就遠遠不是飛機所這個水平了，必須有具體的編譯藍本參照，很容易忽略掉一些看起來沒用的關鍵性邏輯，所以電傳系統南生為橘北生為積。

在態度上，不知道601所是否真的清楚這些事故的真正機理和改進方向，但是每一次事故的判研結果上，責任總會有一些莫名其妙的單位承擔，有時候甚至推到飛行員身上，要知道即便是飛行員誘發的飛行震蕩，本身還是飛機的飛控有問題。正視問題，糾正錯誤，這就這麼難么?第三代飛機在美國服役的過程中，有100多架飛機因為各種新出現的氣動現象或者電傳現象墜毀，美國分析問題，打補丁，再出事再分析打補丁，到今天才有一支高效的巨大的航空兵力。

本文並不希望成為一篇引發攻擊的地域繳書，事實上601所在J11B，J15上也做了大量的工作，飛機減重就比原蘇27系列取得巨大成果，J11B據悉通過複合材料機翼，調整部分電子設備和布局，改善部分結構，獲得了600KG以上的減重效益，飛機空重又可能小於17噸，是蘇27體系裡面機動性能最強的一種，同樣J15也是如此，針對原蘇33的大量不成熟，不適宜的設計進行改進，飛機重量比原型機輕了一噸多，航電系統也大幅度提升到超過蘇30MKK2的水平，遠遠超過俄羅斯原型機。

最後總結一下，上仰發散是大邊條後掠翼布局固有的特徵之一，要解決好這個問題，需要電傳系統和飛機總體設計兩方面共同努力，甚至飛行員在面對這種狀況時的操作方法和對策都應有專門的研究，希望飛機科研部門徹底解決這個威脅到飛行員生命，威脅到軍隊戰鬥力的巨大隱患。