C919飞机完成大坡度滚转说明了什么? 2020-08-18 

  

C919飞机完成大坡度滚转。

空中滚筒动作示意图。

筋斗加滚转。

机体坐标系。

飞机盘旋示意图。

李清
  近日,国产C919大飞机在试飞中完成了90度大坡度滚转。视频传出,国人为之振奋,网民更是欣喜若狂。由此也引出了一个问题:C919飞机完成大坡度滚转究竟说明了什么?
  对此,交流几点看法。
  大坡度滚转展示了C919飞机优异的横向操纵性能
  飞机运行于三维空间,理论上拥有3个移动自由度和3个转动自由度,实际上,对于常规飞机而言,只有1个移动自由度和3个转动自由度。如果以飞行员为基准建立机体坐标系,则1个移动自由度是沿飞机纵轴(X轴)方向的向前移动,沿飞机横轴(Y轴)和立轴(Z轴)方向是无法自由移动的,3个转动自由度是围绕飞机纵轴(X轴)的滚转运动,围绕飞机横轴(Y轴)的俯仰运动和围绕飞机立轴(Z轴)的偏航运动。
  视频中展示的是沿飞机纵轴(X轴)的滚转运动。在大约4秒钟的时间里,试飞员先做了一个大约90度的左滚转,随后又做了一个90度的反向右滚转,整个过程滚转角速度的平均值达到了45度/秒。实际使用中,民航飞机的最大滚转角一般不超过35度,最大滚转角速度不超过20度/秒。显然,无论是最大滚转角,还是最大滚转角速度,C919都远高于这些数据,应对日常飞行绰绰有余。
  当然,依据这段视频也仅仅能够对C919的滚转性能做出大致判断,还不足以对C919做出更多评价。
  民航机就是民航机,C919没必要、
  也不可能与战斗机争短长针对这段视频,有网友直接打上了一段文字:国产客机飞出了战斗机的机动动作。爱之深、情之切,溢于言表。但是,民航机就是民航机,各有各的定位,没有必要,也不可能与战斗机争短长。C919的滚转角速度达到了45度/秒,
  这在民航机中是一个相当优秀的成绩,但是要和战斗机相比,还差得很远。如美国的F/A-18战斗机的最大滚转角速度为225度/秒。显然,仅就滚转角速度而言,二者就不在一个水平。
  再深入一步,不妨就战斗机的机动动作再啰嗦两句。滚转只是先导,接在后面的动作可以是大坡度盘旋,也可以是连续滚转,还可以有其它动作。仅仅做一个90度的大坡度滚转还不足以代表战斗机的机动动作。当然,C919作为民航机能够做出大坡度滚转,已经足以表明其具有的优异的横向操纵性能,不需要、也不可能做出类似于战斗机的一系列更复杂的机动动作。
  怎么看待波音707飞机当年完成了空中滚筒机动动作借着C919大坡度滚转视频的热度,有人翻出了60多年前波音707飞出空中滚筒的陈年往事,并得意地宣称前无古人,至今后无来者,期待着后来者早日登场。
  事情是这样的。20世纪50年代,人类进入了喷气式飞机时代。但是,受世界上首款喷气式客机——英国“彗星号”接连两次空中解体的事故打击,喷气式客机市场一片低迷。1955年8月,为了打开波音707飞机的销路,时任波音总裁比尔·艾伦决定利用当地举办水上飞艇竞赛的机会,让波音707来一个低空通场,以期给观众留下深刻印象。不曾想试飞员约翰斯顿擅做主张,在空中做了两个横滚!好在一切平安,歪打正着。这种近乎疯狂的自杀行为,让人们对波音707飞机的操纵性和可靠性留下了深刻印象,大量订单接踵而至,创造了波音飞机的销售奇迹。
  尽管约翰斯顿的“惊天一飞”在客观上拯救了波音,但是波音高层对此始终持否定态度。约翰斯顿的儿子回忆,事发的第二天,约翰斯顿接受了一通“教诲”,尽管他争辩说,目的是帮公司卖飞机,但是艾伦还是告诫他:“以后别这么干了。”40年后,波音777首飞时,波音高层对试飞员交代的最后一句话依然是:“别做滚筒!”可见,这件事情的阴影之深。新机试飞是一项极其严谨的工作,飞什么、什么时候飞、什么条件下飞、在哪飞、怎么飞、要达到什么结果,等等,都要经过充分论证,并有一整套的完整流程与工作方案,整个试飞工作需要历时几年,使用中可能遇到的极端情形都要一一飞过。试飞过程中的任何闪失都可能延误试飞进度,严重时甚至导致试飞失败。因此,在试飞工作中必须严守规章、严守计划,决不允许率性而为。对于民航机而言,空中滚筒不仅无用,而且极其危险,这就注定了波音707的空中滚筒只能成为“绝唱”。约翰斯顿的行为不能得到允许,更不能受到推崇与鼓励。