假作真时真亦假:《长空之王》中试飞员与战机同步进行的低温试验

2022-10-14 星期五


前言:褒贬不一的《长空之王》在发行的预告片中,出现了不少令军迷圈子“嗤之以鼻”的场景,其中吵的最为激烈的当属我军试飞员在座舱内与战机同步接受低温环境测试的桥段。

有人说战机低温试验是测试飞机的,把人放进去纯属生拉硬扯;

有人说这部片子从始到终都有专家和试飞员跟进,专业性不容置疑。

打个预防针:本文不针对任何群体,仅以军事角度客观分析此问题,不作技术之外的任何讨论,包括但不限于对于《长空之王》的评价。

先给结论:依据中国飞机强度研究所公开发表的文献,飞机在进行气候环境实验室内的低温-严寒试验时,试验现场的全部人员有:机务人员、质量控制人员、气候试验工程师、现场设备操作人员(试验设备,非测试机设备)、摄录像记录人员——没有试飞员/飞行员在列。

对于预告片中“人机同步低温测试”桥段的正面驳斥

首先判定一下预告片中出现的战机高低温环境测试是何种场景和类型。

由于高温环境比低温环境所展现的镜头信息更多,所以这里截取高温测试环境。

对比F-16战机的类似图片,不难判定片中战机同样在进行模拟太阳暴晒下的高温气候环境,而所处的场景为我国对标美国麦金利气候环境实验室所建造的实验室。

根据中国飞机强度研究所于2021年的研究文献《飞机实验室气候试验风险识别及分析》中的引用和描述,我们不难窥知关于军机的低温至严寒环境试验是分阶段分批次进行的,并非整机直接扔到大冰箱里冻一会儿看结果。

按照军机作战环境及具体试验对军机的影响程度来划分,其环境种类的试验顺序为先低温(及极低温-严寒)环境,再高温环境,到太阳辐射环境,最后为淋雨环境。每种环境试验细化分为先不上电后上电的环节进行。

重点就在这——关于低温环境测试中的上电和不上电环节。

不上电没啥好说的,整机一起冻,全机同温同压测试。但上电就不一样了,机体结构可以进行超低温至临界严寒的测试,也经得起这种大数值的严苛测试,但电气系统航电机构就不行了,每个元器件在设计之初就有规定的临界最高温和最低温,其组成的分系统也有整合后的临界高低温,整个飞机的电传系统航电系统混杂在一起,也有自己的临界高低温,并且其高低温耐受值是远远低于机体结构材料耐受值的。

那么本文第一个问题来了:当作战环境气温降至临界严寒甚至更为残酷的值域中时,面对早已超过耐受阈值的军机航电和电传系统,让飞行员面对无示数的仪表和无显示的液晶显示屏的意义何在?

超越全机电传系统最低温耐受值三四倍的环境,能让包括弹射座椅在内的所有机载设备冻毙,难道还要苛求我们的飞行员等战机飞至低温环境使航电“解冻”后继续操控?

一次两次的临界严寒测试并不会让试飞员或飞行员形成在相似环境下的应对技能经验,只有像常规战斗训练那样进行长时间大规模的学习与摸索,才能让部队在对应领域实现基础应对。

在世界各国武装力量的作训规范中,超自然环境下的行为指令教义通常都是“定性”而非“定量”的,简而言之,他只会教你怎么去尽量减缓这种逆境所带来的不利影响,而不会去规定你在这种非人类环境下依靠迸发的潜力所能做出的既定动作——又不是时时刻刻在极端环境中作战,我们多练练正常战场战斗技能不好么?

所以世界各国对于军机的低温测试,基本上都是将其分成多阶段多批次的分试验进行,例如在进行低温严寒测试时,全机外界环境设置为零下40°,但座舱环境必须设置为零下15°——不然航电早就冻报废了。

我们是测试各系统的临界性能,并不是抓着飞机在冰坑里摔。

严格意义上来说,军机的气候环境测试要囊括军机的全部服役环境

在相当长的一段时间内,世界上只有美国一家独拥大型气候环境实验室,以我国举例,在该段时间里,我国研发的新机型为了进行低温或严寒条件下的测试,只能寻找气候条件合适的地域进行实地飞行试验。但自然环境终归是自然环境,和专业气候环境实验室中为了测试军机性能极限而专门调制的临界温度相比还尚有一段距离(例如美国麦金利气候环境实验室对F-35B战机的低温试验一般为零下50°以下,但我国自然环境中在历史上只有黑龙江漠河地区和新疆富蕴地区分别在1969年2月13日和1960年1月21日出现过零下52.3℃、零下51.5℃的两次相应超低温环境)。

我国大陆地区极低温类型分布


况且实地测试总不能让飞机在地面进行静态测试,飞行员总得驾驶飞机进行实地飞行考察,在此过程中,飞行员经历的“低温环境”完全不可与在气候环境实验室中进行的临界严寒环境相比——换言之,如果让一款刚刚走下图纸的新机去一个类似于气候环境实验室中能让飞机结上多如牛毛的冰柱的严苛环境中去试飞,无异于让试飞员把脑袋拴到裤腰带上去飞行,试飞员本就是带着无数未知的危险去刀尖上跳舞,大可不必让其任务变得如此“惨烈般被动”。

那么本文第二个问题来了:既然作为新机“环境测试”的一项常规性任务,我国在没有建成对标美国麦金利的大型气候实验室的岁月里,新设计下线的飞机怎么保障能够进行临界严寒测试的基本条件?

靠自然环境吗?上文已经强调过了,能达到条件就不用费劲去搞气候环境实验室了。

说白了,这只是在我国军工技术水平逐渐提高的过程中,“顺势”对于新机提出的更加严苛的作战环境测试和更高级的作战性能要求。

原来:飞机能飞吗?能飞。严寒条件下能正常飞吗?可以。

现在:飞机能飞吗?能飞。由超自然的临界严寒条件打造的严苛条件下,能保证飞机基本性能并以此为反向跃迁体现在实际作战环境中的高性能吗?能。

这就是差别,所以把临界严寒条件下的新机静态测试和低温或一般严寒条件下的飞行员飞行测试混为一谈是完全错误的。

根据预告片分析试验具体内容

由于《长空之王》电影的国庆档期被取消,目前点映资料也大概率不会流出,可供研究和参考的内容也就只有其发布的预告片有限内容。

截取自预告片中飞行员和战机一同进行“极端环境测试”的镜头画面。

在航空学领域中,低温-严寒环境中的飞行器翼面及结构表层结冰种类可以用三种结冰类型全部囊括,分别是霜冰、明冰(槽状冰/光冰)、混合冰。

电影《长空之王》中的战机极端环境试验画面中的冰,与上述三种结冰类型完全不符,说明其并非为普通低温环境试验类型。

是电影制片方的不专业吗?

经过笔者大量文献与资料考证,暂且可以排除这种可能。

因为在飞机的气候环境测试中,确实出现过像《长空之王》中顺结冰柱的情况。

F117攻击机在美国麦金利气候环境实验室中接受的测试

F-35B战机在美国麦金利气候环境实验室中接受的测试

那么本文第三个问题来了:根据结冰类型和试验环境,从“冰风洞”中吹出的制冷空气在机体表面并不会形成顺结冰柱,这明显不是类似F-35B的低温-严寒环境测试。那F-117攻击机在这个全球最大的气候环境实验室中进行的是什么试验?

好在该试验年份较早,美国麦金利气候环境实验室已经对其进行脱密,经过翻阅相关技术资料,笔者成功找到了F-117在2008年2月进行的试验。

果然和F-35B的低温-严寒环境试验毫无关系,这是基于F-117攻击机的冰冻试验。


冰冻试验干啥的?说白了,低温-严寒环境试验是检验部分低温环境中战机的作战性能和部分严寒环境中战机的飞行性能,而冰冻试验纯纯就是检验由于冻雨、冰雹(多为冰雾)等恶劣天气造成飞机整体结冰后飞机部分部件的工作能力。

前者是看强不强,后者是看能不能。

比如美国麦金利气候环境实验室的冰冻试验项目,除了飞机最大起飞推力数值的记录和辅助动力装置(APU)的启动、最大电负载工作、引气起动发动机之外,再无其他。

低温-严寒环境试验都不需要试飞员上机同步,冰冻试验更不需要。

关于经常出现的“合理性佐证”的正面驳斥

先行声明:下文不涉及对某圈某某某粉的“抨击”,仅是将其群体中诸多学术性错误言论里较有驳斥价值的内容进行更正说明。

首先是其最喜欢拿出来进行“打脸”的一图,来自于解放军报2022年6月24日第十版《军工世界》栏目中的《气候试验室:新战机的“铁面考官”》

懂得从权威文章中取证是好的,取证不取完全是不好的。

截止目前,还没有哪个军事博主说热试验让试飞员/飞行员同步进入座舱“人机协同”是完全错误的——人家们说的是冷试验,《解放军报》这篇文章中热试验上面的冷试验部分为什么不截出来呢?

因为只有热实验提到了需要试飞员/飞行员同步进入座舱,冷试验没提。

好一个转移并扩大矛盾。

其实有时候冷热并非严格意义上的反义词,尤其是对于人体来说。一名成年男性在71℃的环境温度中可以坚持一个小时,82℃能坚持50分钟,而麦金利气候环境实验室的战机热试验中设置的环境温度仅为40℃和55℃两个批次,就算是让试飞员/飞行员直接在此温度下进入座舱进行人机同步试验都没问题,更何况《解放军报》中还特意强调“以检验座舱环境控制系统”——人家座舱里有小空调,热不着。

但低温就不一样了,麦金利气候环境实验室的战机低温测试为零下40℃和零下55℃,高温低温对于人体来说并不是以零度为界限展开的,而是以人的正常体温37℃展开的,人可以较长时间忍受零上四五十摄氏度的环境高温,但却无法忍受片刻的零下四五十摄氏度的环境低温——这相当于把穿单衣的你扔到南极洲。

战机进行的低温测试,甚至连严寒都不足以形容——极寒条件是其极限测试

但战机不一样,战机是物体,没有体温,其本体温度和对于环境温度的响应就是以零度为界限展开的——换言之,在气候环境测试中设置的零上四五十度和零下四五十度的标准,完全是基于被测战机所制定,《解放军报》中提到的高温测试飞行员进入座舱的意义也仅是在“该温度下即便座舱环境控制系统失灵也不致于使人受害”的前提下存在。

那零下四五十度呢?敢问麦金利实验室哪位领导敢签字让试飞员/飞行员进去?

类似的还有一例:“气候环境实验室中,在进行低温及结冰试验中存在的试验风险有:复杂设计导致蓄电池拆卸困难,穿戴防寒手套时飞机维护困难,低温时氧气面罩不工作……试验人员冻伤……等”

试验人员冻伤,被其引申为“与飞机进行同步低温测试时作为试验人员的试飞员冻伤”。

懂得从文献中取证是好的,取证不取完全是不好的。

原句出自中国商飞民用飞机试飞中心发布的《大型客机气候实验室试验研究》,最先发现此句的人貌似读到这里就迫不及待以此为证据拿出去为预告片中的错误洗白了,全然不固后文在“主要的风险降低措施”中赫然写道:准备充分的保暖措施,可以考虑将测试/监控设备布置在制冷空间之外。

人家说的“试验人员”,就是本文开头提到的那几类不包括试飞员在内的现场人员。

结语

需要明确的一点是,专家和专业人士跟没跟进剧组,和制片方所发行的片子质量够不够硬并无直接关系,这并不是在说“专业人士不专业”,就电影《长空之王》来说,官方背景加持,试飞员和飞行员赫然进驻剧组,硬伤当然看得出来,但制片方给不给军代表话语权,给了话语权能不能虚心采纳,采纳了够不够的上“高标准执行”,仍然要打一个大大的问号。


所有暗哑艰难路有我轰烈同行时;

所有响亮难听话是我铿锵致谢词;

这是六子写给张麻子的歌,是夸父写给太阳的歌;

希望《长空之王》,是制片方写给中国空军的歌。

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