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   來(lái)源： 中國(guó)科技網(wǎng)

   科技專(zhuān)論

   進(jìn)入二十一世紀(jì)，中國(guó)改革開(kāi)放的成果異彩紛呈，社會(huì)進(jìn)步日新月異，經(jīng)濟(jì)總量連年攀升，中國(guó)的科技水平、工業(yè)化水平迅速成長(zhǎng)、不斷趕超，今天我們已能與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家站在同一舞臺(tái)、以同樣的感受領(lǐng)略這個(gè)時(shí)代發(fā)展的喜悅和困惑，今天我們也比任何時(shí)候都更渴望實(shí)現(xiàn)民族復(fù)興的崇高理想和中華崛起的偉大抱負(fù)。呼喚民族自強(qiáng)、自主創(chuàng)新，已然成為當(dāng)下中國(guó)人從心底發(fā)出的最強(qiáng)音，黨的十八大更是把創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展作為一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)和政治要求放在了國(guó)家發(fā)展全局版圖的重要地位。

   創(chuàng)新源于試驗(yàn)

   創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力何在？站在歷史發(fā)展的潮頭，縱觀近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的路徑和脈絡(luò)，從十八世紀(jì)瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)到十九世紀(jì)愛(ài)迪生建立“發(fā)明工廠(chǎng)”，再到二十世紀(jì)美國(guó)耗資四十二億美元的原子能研究曼哈頓計(jì)劃，走在創(chuàng)新道路上的先驅(qū)們不斷用事實(shí)告訴我們：創(chuàng)新源于試驗(yàn)。然而，今天我們所提到的試驗(yàn)已與以往的試驗(yàn)不可同日而語(yǔ)。以飛機(jī)為例，過(guò)去我國(guó)航空發(fā)展主要走的是一條引進(jìn)、測(cè)繪、仿制和改型的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)路線(xiàn)，只要飛機(jī)的性能沒(méi)有問(wèn)題，那么我們便不會(huì)去質(zhì)疑試驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性，更不會(huì)去深究我們使用的試驗(yàn)手段是否合理，試驗(yàn)方法是否還有改進(jìn)空間，試驗(yàn)的理念、內(nèi)容還能不能有所完善，因?yàn)槲覀冊(cè)囼?yàn)的前提是建立在飛機(jī)是仿制出來(lái)的，我們只是將別人走過(guò)的路重復(fù)再現(xiàn)而已，從某種意義上來(lái)說(shuō)，我們所做的試驗(yàn)是為了驗(yàn)證而不是創(chuàng)新。今天不同，我國(guó)已成功實(shí)現(xiàn)了二代機(jī)向三代機(jī)的跨越，正在努力實(shí)現(xiàn)從航空大國(guó)向航空強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)型，技術(shù)封鎖的加劇使得我們“無(wú)師可從”“無(wú)本可鑒”，要擺脫困窘就必須自力更生、立足自主創(chuàng)新，試驗(yàn)理論需要開(kāi)拓，試驗(yàn)技術(shù)需要突破，試驗(yàn)方法需要升級(jí)，試驗(yàn)手段需要提升，現(xiàn)在一架新機(jī)的誕生無(wú)不伴隨著試驗(yàn)而成長(zhǎng)，這些試驗(yàn)包括林林總總的地面試驗(yàn)和空中試驗(yàn)，包括總體的風(fēng)洞試驗(yàn)、靜力試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)，包括裝機(jī)成品和系統(tǒng)的原理試驗(yàn)、樣品試驗(yàn)和裝機(jī)試驗(yàn)，包括各種材料的理化試驗(yàn)、元器件老化和篩選試驗(yàn)等等，如此復(fù)雜多樣的試驗(yàn)內(nèi)容加之相伴而生的試驗(yàn)理論、試驗(yàn)手段、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)工藝，就構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)中國(guó)航空創(chuàng)新發(fā)展的試驗(yàn)科學(xué)體系。

   試驗(yàn)科學(xué)何以成為驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的原動(dòng)力？作為試驗(yàn)科學(xué)的一個(gè)重要分支，中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)試飛院）用其五十多年的奮斗歷程向世人詮釋了試驗(yàn)科學(xué)之于創(chuàng)新的意義。

   飛行試驗(yàn)在航空產(chǎn)品研發(fā)中的作用不可替代

   所謂飛行試驗(yàn)，是在真實(shí)大氣條件下對(duì)飛行器、航空動(dòng)力裝置、機(jī)載設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行的各種試驗(yàn)。就航空裝備研制而言，這些試驗(yàn)是按照試飛大綱對(duì)航空產(chǎn)品的性能、操縱性、強(qiáng)度、顫振、航空電子、機(jī)載武器、環(huán)控救生等數(shù)十項(xiàng)系統(tǒng)所進(jìn)行地飛行考核，在考核中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、攻克問(wèn)題、不斷改進(jìn)，最后使其成為性能優(yōu)越、戰(zhàn)技優(yōu)良、用戶(hù)喜歡的產(chǎn)品的過(guò)程，是一場(chǎng)航空產(chǎn)品從“丑小鴨”到“白天鵝”的華麗蛻變；就航空技術(shù)研究而言，這些試驗(yàn)使用科學(xué)的方法、程序和原則去揭示試驗(yàn)對(duì)象的特性和應(yīng)用過(guò)程。  

   從概念到應(yīng)用，飛行試驗(yàn)貫穿于航空技術(shù)和航空產(chǎn)品發(fā)展的始終，在此過(guò)程中，不管是技術(shù)還是產(chǎn)品的新概念探索、演示驗(yàn)證、研制裝機(jī)、應(yīng)用使用，飛行試驗(yàn)都發(fā)揮著試驗(yàn)科學(xué)不可替代的作用。

   在概念階段要進(jìn)行研究和探索性試飛。眾所周知，美國(guó)許多重大的航空新技術(shù)幾乎無(wú)一不是經(jīng)過(guò)飛行試驗(yàn)研究和試飛驗(yàn)證而取得的。從1947年的X-1突破音障到1951年的X-5變后掠翼飛行，從1960年的X-18傾斜翼到1984年的X-29前掠翼飛機(jī)，從1990年的X-31大迎角機(jī)動(dòng)到2000年的X-32飛控技術(shù)研究，從2003年的X-37無(wú)人作戰(zhàn)試驗(yàn)機(jī)到今天的探索新飛行方式的X-51高超聲速研究機(jī)、探索新一代軍用機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的YF-12/XB-70/NF-104，至今這種探索性研究和試飛還在繼續(xù)。

   我國(guó)的飛行試驗(yàn)情況也是如此，例如：試飛院通過(guò)變穩(wěn)飛機(jī)研究飛行品質(zhì)特別是人機(jī)閉環(huán)特性，利用綜合空中飛行模擬試驗(yàn)機(jī)研究電傳飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)著陸控制律、研究無(wú)人機(jī)控制技術(shù)，利用殲八試驗(yàn)機(jī)研究發(fā)動(dòng)機(jī)的電調(diào)控制技術(shù)，利用殲教七研究三角翼飛機(jī)的失速/尾旋特性，利用雷達(dá)電子試驗(yàn)機(jī)研究新型雷達(dá)的空中工作性能和軟件參數(shù)調(diào)試等，通過(guò)這樣的試驗(yàn)，突破和發(fā)展了我國(guó)大量航空應(yīng)用技術(shù)，而且使得這些技術(shù)在飛行試驗(yàn)中認(rèn)識(shí)不斷深化、技術(shù)不斷成熟。

   在演示驗(yàn)證階段要進(jìn)行樣機(jī)功能和性能摸底試飛。為了更好地發(fā)揮飛行試驗(yàn)的支撐和引領(lǐng)作用，試飛院自主研制了多種專(zhuān)用試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)機(jī)以適應(yīng)飛行力學(xué)、航空動(dòng)力、航空電子、航空測(cè)試以及救生系統(tǒng)等試飛研究的需要。比如：在上世紀(jì)自建天線(xiàn)試驗(yàn)場(chǎng)開(kāi)始了我國(guó)機(jī)載產(chǎn)品、飛機(jī)的雷電電擊試驗(yàn)；研制了我國(guó)第一架空中彈射救生技術(shù)試驗(yàn)機(jī)，先后開(kāi)展了三十余項(xiàng)彈射救生系統(tǒng)的實(shí)況試驗(yàn)；研制了發(fā)動(dòng)機(jī)飛行試驗(yàn)臺(tái)，先后承擔(dān)了十多種航空發(fā)動(dòng)機(jī)及導(dǎo)彈用發(fā)動(dòng)機(jī)的試飛驗(yàn)證和專(zhuān)題研究；另外還研制了我國(guó)首架微重力試驗(yàn)機(jī)，加裝了燃油補(bǔ)償系統(tǒng)和密封電瓶系統(tǒng)，進(jìn)行了燃/滑油試車(chē)臺(tái)原理性試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)失重狀態(tài)模擬試車(chē)，以及燃、滑油補(bǔ)償系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合試車(chē)等，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)失重摸索和訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)拋物線(xiàn)飛行一千余次，達(dá)到了試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，超過(guò)當(dāng)時(shí)美國(guó)同類(lèi)試驗(yàn)機(jī)的失重記錄，為中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展做出了有益探索。

   為了提高過(guò)硬的試飛本領(lǐng)，試飛院還自主研發(fā)了我國(guó)兩代變穩(wěn)機(jī)，借助該機(jī)全面掌握了電傳飛機(jī)的飛行品質(zhì)試飛技術(shù)，特別是高階系統(tǒng)的等效系統(tǒng)擬配技術(shù)、時(shí)間延遲準(zhǔn)則、桿力靈敏度和操縱協(xié)調(diào)準(zhǔn)則、飛機(jī)穩(wěn)定裕度判據(jù)、橫向跟蹤準(zhǔn)則、人機(jī)閉環(huán)準(zhǔn)則和駕駛員誘發(fā)振蕩等試飛技術(shù)，解決了我國(guó)三代戰(zhàn)斗機(jī)試飛的大量技術(shù)問(wèn)題。除此之外，為了掌握民機(jī)試飛關(guān)鍵技術(shù)，我國(guó)借助于已有資源開(kāi)展預(yù)先研究，突破了最小離地速度、中斷起飛、最大能量剎車(chē)、帶冰型飛機(jī)性能試飛和自然結(jié)冰、決策速度、最小操縱速度、高平尾失速特性、高速特性、結(jié)冰特性、配平特性等高難風(fēng)險(xiǎn)科目的試飛技術(shù)和方法，為后續(xù)新支線(xiàn)客機(jī)的適航試飛儲(chǔ)備了技術(shù)力量。

   在產(chǎn)品研制階段要進(jìn)行整機(jī)性能試驗(yàn)和裝機(jī)適應(yīng)性試驗(yàn)。一型新機(jī)、一種新型機(jī)載設(shè)備，如果不通過(guò)飛行試驗(yàn)，即使它的理論計(jì)算再精確，地面試驗(yàn)再充分，都只能是地面上的飛機(jī)模型而不是藍(lán)天上的飛行器，只有將其放到真實(shí)大氣中通過(guò)一系列的飛行試驗(yàn)和嚴(yán)格考核，才能把模型推向產(chǎn)品和應(yīng)用，才能最終將研制的飛機(jī)和設(shè)備推向市場(chǎng)；同時(shí)，飛行試驗(yàn)也是發(fā)現(xiàn)和解決新機(jī)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造中各種問(wèn)題并使之得到改進(jìn)和提高的重要環(huán)節(jié)。這就是飛行試驗(yàn)的作用，這就是試驗(yàn)科學(xué)的魅力。紅專(zhuān)502是我國(guó)自行研制的第一個(gè)機(jī)種，上世紀(jì)六十年代初正式在試飛院揭開(kāi)“通天”考驗(yàn)的序幕。試飛中發(fā)現(xiàn)飛機(jī)右偏、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭溫度過(guò)低、滑油性能差、左右油箱耗油不均等四大問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次性能試驗(yàn)和“空中啟動(dòng)”試驗(yàn)，找到了飛機(jī)設(shè)計(jì)存在的缺陷，經(jīng)設(shè)計(jì)改進(jìn)后得到了解決，整機(jī)順利完成鑒定。五十多年來(lái)，我國(guó)先后完成了自研的多種飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備的國(guó)家級(jí)鑒定試飛和適航審定試飛任務(wù)，從初教六的首戰(zhàn)告捷到殲七、殲八系列的“三機(jī)定型”，從殲十飛機(jī)的橫空出世到新支線(xiàn)的華麗首飛，我國(guó)依靠飛行試驗(yàn)解決了新機(jī)研制中大量的設(shè)計(jì)和工藝問(wèn)題，確保了我國(guó)一批批新機(jī)型號(hào)的設(shè)計(jì)定型、合格審定和批量投產(chǎn)，展示了試驗(yàn)科學(xué)的亮麗風(fēng)采。

   在應(yīng)用使用階段要進(jìn)行任務(wù)試飛、合成演練試飛等。飛機(jī)是空中任務(wù)的執(zhí)行者又是復(fù)雜的操縱體，要在各種情況下完成任務(wù)攔截或任務(wù)攻擊，如何靈活使用，如何占據(jù)有利位置對(duì)飛機(jī)使用者來(lái)說(shuō)非常重要，這需要不斷的練習(xí)和熟悉，需要進(jìn)行多種假想情況的模擬和試驗(yàn)。飛機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)體系中又是一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，除了網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)機(jī)群與機(jī)群之間、機(jī)群內(nèi)飛機(jī)與飛機(jī)之間的編隊(duì)、攻擊等協(xié)同外，還要和網(wǎng)點(diǎn)外的其它作戰(zhàn)資源進(jìn)行調(diào)度和協(xié)同，這使得投入任務(wù)之前的訓(xùn)練和試驗(yàn)顯得異常復(fù)雜和多樣。

   試驗(yàn)科學(xué)的新使命

   中國(guó)航空最近五十年的發(fā)展史，是一個(gè)不斷挑戰(zhàn)自我、不斷摸索、彰顯試驗(yàn)科學(xué)魅力的歷史，是一部從跟蹤仿制走向自主創(chuàng)新的勵(lì)志史。二十一世紀(jì)的競(jìng)爭(zhēng)是以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為中心，以創(chuàng)新能力為基礎(chǔ)，以全球?yàn)楦?jìng)技場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代需要人們不斷地闡明未被前人所認(rèn)識(shí)的問(wèn)題，不斷地提出創(chuàng)造性解決問(wèn)題的辦法，不斷地進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新。創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，迫切需要進(jìn)一步加快國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)，要圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)需求部署創(chuàng)新鏈，大力推進(jìn)基礎(chǔ)前沿研究，加強(qiáng)先導(dǎo)領(lǐng)域布局，在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、地球科學(xué)等可能出現(xiàn)革命性突破的前沿方向力爭(zhēng)在科學(xué)原理層面取得原創(chuàng)性突破，在關(guān)系未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域力爭(zhēng)在應(yīng)用研究層面取得重大變革性創(chuàng)新，在關(guān)系國(guó)家安全和利益的空天、海洋、網(wǎng)絡(luò)等戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域力爭(zhēng)在尖端技術(shù)層面取得先導(dǎo)性成果。很顯然，建設(shè)以基礎(chǔ)前沿研究為先導(dǎo)、以戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)為核心突破的國(guó)家創(chuàng)新體系已成為我們迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)的必然選擇，是新世紀(jì)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體制兩個(gè)根本性轉(zhuǎn)變的必然途徑，也是貫徹“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”戰(zhàn)略的重大舉措。試驗(yàn)科學(xué)已在我國(guó)航空等工程實(shí)踐中大放異彩、屢建奇功，它在科學(xué)概念和技術(shù)應(yīng)用之間架起了一座橋梁，它使科學(xué)技術(shù)得以快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，它符合現(xiàn)代科技發(fā)展的客觀規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律，我們有理由堅(jiān)信它也將在我國(guó)自主創(chuàng)新的舞臺(tái)上放射出更加奪目的光彩!（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院 劉選民）