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死杆设计导致F-16原型机意外起飞 竟差点因此坠毁

 hercules028 2018-01-30

  

  当通用动力公司生产出第一批F-16时,很多飞行员认为它是有史以来最好的格斗战斗机。尽管该机只装备了航炮和红外制导空空导弹,但很多飞行员坚信这就足够了。可以这么说,F-16早期型是战斗机黑手党的得意之作。

  F-16战斗机是第一种完全以“能量空战理论”为基础设计的空优战斗机,把先进发动机、先进气动布局与先进飞控结合起来,机动性能与前一代战斗机相比有了质的飞跃。

  围绕能量空战理论,F-16在设计上具有许多有趣的特点。该机采用了放宽静稳定度/线传(RSS/FBW)飞控系统。为了帮助飞行员在战斗中飞出9g过载,采用了侧置操纵杆并让弹射座椅后倾30度,座舱还配备了具有全向视野的气泡座舱盖。

  线传飞控

  F-16在总体布局上采用了随控布局中的“放宽静稳定度”技术来提高机动性能。与常规布局相比,机翼向前移动了40.6厘米,从而使气动力中心前移,在速度为0.9马赫时静稳定度略为负值,而在速度为1.2马赫时为8%。

  F-16A/B安装了全电子的模拟线传飞控系统,取代了传统的带有连接机构和管线的液压机械装置。该系统为四通道模拟系统,由于F-16的研制年代较早,所以A/B型没有安装四余度数字系统。飞控系统使F-16的重心在升力中心之后也能安全飞行,这就是先天的静不稳定性,使飞机具有高度敏感的操纵响应,并在大过载机动中具有较小的平尾偏转量。F-16第一种敢于取消机械备份,完全依赖全电子飞控系统的生产型飞机。在AFTI/F-16的三余度数字系统试验成功后,从F-16C Block 25开始采用了四余度数字式FBW系统。

  后倾座椅

  

  F-16采用麦道的先进概念弹射座椅(ACE II),这种火箭动力的弹射座椅安装有矢量推力俯仰控制系统,可零-零弹射,最高弹射高度15240米,最大弹射速度1111.2千米/时。座椅后倾30度,并提高了脚蹬位置,帮助飞行员在短时间承受8-9g的过载。但座椅的30度后倾角是否实用至今仍存在争议,由于头部缺乏支撑,F-16飞行员的颈椎病发病率较高,且在大过载机动中飞行员很难转动头部来检查尾部空情。甚至有人开玩笑说,F-16已经设计好了才发现弹射座椅的导引架太长了,最简单的调整就是将座椅后倾30度,这样不用做大幅度机身结构修改。

  侧置操纵杆

  

  YF-16的座舱模拟器,采用侧杆设计

  由于座椅大幅后倾,所以就无法在座舱内设置传统的中置操纵杆,于是F-16改用安装右侧控制台上的侧置操纵杆。首架YF-16原型机安装的是固定式测力操纵杆,通过测量飞行员施加的力量来判断所需的俯仰和滚转速率。

  

  

  由于通用动力公司的试飞员不熟悉F-16丝杆操纵杆的特性,所以在高速滑跑测试中意外首飞,差点坠毁。1974年1月21日试飞员菲尔·奥斯特利希驾驶YF-16进行首次高速滑跑试验,当飞机达到抬前轮速度时(约222千米/时)出现了飞行员诱发的剧烈横向振荡(飞行员反复输入了左右最大滚转指令)。

  

  YF-16试飞员菲尔

  

  翼尖响尾蛇模拟弹上损坏的陀螺舵

  由于YF-16是全世界首架安装固定式操纵杆的飞机,所以试飞员菲尔在高速滑跑实验前并没有机会上模拟器去体验这种操纵杆。由于此时机头已经抬起,振荡导致平尾擦地,刮掉了右平尾的翼尖,左平尾静电刷也蹭到地面。飞机已经向跑道左侧偏离,菲尔要么犁过跑道边的沙漠,要么硬着头皮起飞,他选择了后者。起飞后菲尔驾机飞行了6分钟并最终安全降落。在正式首飞前,操纵杆在起落架放下时的灵敏度被调低了50%以避免过渡操纵。之后菲尔抱怨反应迟钝,于是又恢复了当初的设置。

  

  

  综合各方面意见后,生产型F-16的操纵杆增加了少许人工“感觉”,可向后移动4.76毫米,左右各2.38毫米。由于在负过载状态下的飞行员往往会大力推杆,所以侧杆仅可向前移动0.25毫米。

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