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K8V IFSTA IFSTA(Integrated Flight Test Simulate Aircraft)，即“綜合飛行測試模擬飛機”的意思，又稱多軸變穩機。由K8教練機改裝而來，該改型可模擬復雜的飛行狀態，代號K-8V，具有了高級教練機的一些特性。K-8V能模擬多種戰機空中飛行的特性，甚至在下一代戰機沒有研制出來之前，將圖紙上的設計參數輸入到其模擬設備中，即可進行模擬飛行，從而達到驗證、評估、優化和訓練的目的。目前該設備可裝入8套參數，模擬8種飛機的特性。研制K-8V時，洪都集團曾尋求與美國卡爾斯班公司等西方集團合作，但西方公司一方面受官方限制不可向中國輸出先進航空技術，另一方面要價太高。美國國家試驗學校曾表示愿意合作，但僅僅限于訓練方面。洪都最終主要依靠自身力量，完成了K-8V的研制。根據洪都設計人員后來與英國宇航公司的交流，發現雖然雙方從未在多軸變穩領域合作，但走的路子相同，甚至使用的軟件都幾乎一樣。與殲-6改進的BW-1單軸變穩機相比，K-8V采用了二余度、機械保障電傳飛行控制系統，在三個軸向上實現了變穩，是具有實用意義的變穩試驗機型。未來K-8V將發展為五個軸向變穩，加裝光纖傳輸飛行控制系統，并實現發動機數字全權限控制。 IFSTA空中飛行模擬試驗機具體由由中國飛行試驗研究院總負責，中國航空附件研究所、航空計算技術研究所和南昌飛機公司等單位參加。空中飛行模擬試驗機又稱變穩飛機，其特點是可以通過特殊的自動控制系統來改變系統或飛機的穩定性，從而模擬其他飛機特性，甚至可以在空中模擬剛剛完成設計的飛機的飛行特性。該試驗機于1991年底開始研制，1997年6月首飛成功，1998年9月完成驗收試飛投入應用研究。 IFSTA研制的最終目標是實現一架具有五自由度（三軸轉動特性、升力特性和推／阻力特性）變穩能力并配有可變人感特性、可編程多功能顯示系統、完善的機載測試系統的空中飛行模擬試驗機，它可滿足除直升機外大部分軍用、民用飛機的有關技術驗證和空中模擬使用要求。由于新型號研制的迫切需求及經費原因，IFSTA試驗機在工程實施上采用分兩步走的方案，即第一步首先完成三自由度（三個旋轉軸）的變穩控制，隨后再增加直接升力和推力／阻力自動控制，從而提供完善的姿態和軌跡響應的模擬。該試驗機主要應用于：·飛行動力學、飛行品質研究；·飛行控制新技術、新方案的研究驗證；·飛行試驗研究，如新機/新系統試飛方法、參數識別方法、評價方法研究等；·新機空中飛行模擬試驗評價及首飛飛行員的培訓；·人機界面，特別是人機回路對飛行品質影響的研究；·地面模擬器校核及地面模擬－飛行試驗相關性研究；·試飛員培訓。 IFSTA采用了南昌飛機公司研制的K8噴氣教練機作為原型機，前駕駛艙改為試驗評定駕駛員艙，前艙駕駛員在電傳系統工作時控制飛機、完成試驗評定任務；后艙作為安全／教員駕駛艙，保留了原機全套操縱系統及飛行儀表系統，在變穩系統不接通（即斷開）狀態下，安全駕駛員可利用原機的機械操縱系統控制飛機，安全／教員駕駛員控制著飛機／系統的工作模態（狀態）及試驗參數的選擇；變穩系統的控制舵機通過離合器與原機機械操縱系統并聯，在變穩系統工作時離合器合上，由前艙飛行員通過變穩系統控制飛機，當變穩系統故障或正常斷開時，飛機即可由后艙飛行員控制。 加裝的系統包括：·變穩系統：采用數字式雙余度可編程電傳飛控系統，可全時、全權限工作；系統可預裝八組系統／飛機參數或模型；配有標準航空電子總線接口、地面試驗專用接口和飛行試驗測試接口；系統具有良好的用戶開發界面；采用BIT檢測及完善的安全保證措施；可選擇在系統故障或飛機響應越限時人工／自動方式切除變穩電傳系統。·可編程多功能顯示系統：數字式、計算機成像；可模擬對目標的跟蹤及攻擊；研究開發各種顯示格式（平顯、下顯）；可完成空中進場著陸、著艦等虛擬任務的模擬顯示。·自動配平系統：變穩電傳系統工作后自動將升降舵穩態鉸鏈力矩限制在±8牛·米（相當于桿力±2千克力）內。·機載測試系統：可記錄飛機、各系統、飛行員語音參數等，具有遙測發射能力。·可變人感系統：可滿足軍用、民用飛機操縱力特性模擬；提供力／位移四余度指令；提供二自由度側桿控制指令，中央、側桿可隨時轉換。飛機／系統經改裝的有：電源系統、液壓系統、操縱系統、儀表系統、導航系統、飛機結構、照明系統和起落架等。 IFSTA投入使用后已完成多種型號模擬和專題驗證研究，如某新機首席試飛員小組培訓，PIO（駕駛員誘發振蕩）研究，某新機飛控系統控制律驗證和品質評價，某型導彈地形識別系統驗證試飛，新型飛機顫振激勵系統（FES）驗證試飛和大量試飛員培訓教學試飛，等等。此外，該試驗機研制成功后還多次與國外試飛員學校、試飛研究單位、空軍和相關研究機構等就試飛員培訓、變穩機設計及應用技術等進行了廣泛交流并得到高度評價。 1998年，我國自行研制的使用電傳飛向那個控制系統的新型殲擊機首飛小組，在K-8V變穩機進行了電傳飛控飛行特性訓練和飛行品質評價演示。經培訓和演示的試飛員評價：模擬新型殲擊機的進場著陸較真實，尤其是人感系統和飛機姿態角響應逼真；縱向、橫向逼真，航向阻尼略感大；空中不同參數變化時飛行員能明顯體會到飛行品質的變化，是一種很好的教學訓練手段；可用于該新型殲擊機的試飛員培訓和其它電傳飛機的試飛員培訓。 應指出的是，K-8V研制的目的，就是為了適應學習掌握下一代殲擊機的需要，也就是直接為殲-10和殲-11服務。 2004年9月，西安北方光電公司中標“K-8飛機加裝平顯多功能顯示系統”。該項目由中國航空技術進出口總公司與洪都航空工業集團有限公司組織招標。K-8飛機上配裝的平顯多功能顯示系統主要由平視顯示器、上前方控制面板、顯示控制任務機、多功能顯示器（前艙一臺、后艙兩臺）、視頻攝錄系統以及數據加載卡組成。系統的后艙多功能顯示器上設置有平視顯示器實時的視頻攝錄畫面，后艙儀表板上設置有控制優先權開關，方便教官對學員的操作監督。K-8航電升級型飛機在導航方式上采用了余度設計。主導航方式為以GPS作為導航源的各種衛星導航方式，輔助導航源分別有羅盤和塔康，確保了導航的可靠性。升級后的航電系統，人機操作界面更為直觀、友好，減輕了飛行員的負擔，并且在設計理念上緊跟世界上先進的戰斗機，可以提高訓練質量，學員在K-8飛機上完成訓練后可以更好地適應先進戰斗機飛行。在K-8上加裝平顯多功能顯示系統后，可大大提升飛機的總體性能，有利于延長該機型的生命周期。該系統是一套較為復雜的機載綜合航電火控及顯示設備，能夠令使用K-8的教學人員更好的完成針對三代戰斗機的訓練任務。 中國世界先進水平K8V變穩機揭密 先來看一段報道： 5月20日中午12時，西安閻良試飛院機場一片忙碌。在飛的幾架飛機中，有一架是特級試飛員李中華用K-8V多軸變穩機帶飛空軍第四試飛大隊試飛員梁建峰，進行變穩飛機類比在研新機「駕駛員誘發震蕩敏感等級」科目的試驗。 12時22分，梁建峰在空中第三次正常進入新機狀態時操縱失靈，飛機突然向右側劇烈偏轉，機頭向右上方仰起后向下滾轉，瞬間由大側滑進入「倒扣、下降」狀態，猛地向地面撲去，而且還伴有機頭的左右大幅度擺動。 「不好！飛機隨時可能進入‘尾旋’！」李中華意識到自己遇上了極少見的重大險情。此時飛機距地面僅有400米高度，再過幾秒鐘就可能墜毀。梁建峰下意識地喊道：「啊！飛機不行了！」在這萬分危急時刻，李中華處變不驚，頭腦十分清醒，考慮到梁建峰對飛機不熟悉，他一邊大喊「你不要動，讓我來！」一邊立即放下起落架，又迅速采取應急處置。在按正常處置切斷變穩系統沒有得到任何回應后，他馬上轉換思路，左右手齊動，先后關閉了變穩機控制系統電源、變穩計算機源、變穩顯示系統電源以及總電源，終于使飛機恢復了手動操縱。此時，飛機距地面只有200米了！從發現故障到立即采取對策到完全操控飛機，李中華僅僅用了6秒鐘。 在機上電源完全消失、各種儀表全部無顯示的情況下，李中華以高超的飛行技藝將飛機帶回地面。現場的試飛專家、試飛院高級顧問張克榮激動地說：「這次險情發生得突然，危險性極大，如果不是李中華技術過硬、心理素質過硬，進行了及時、正確、有效的處置，是肯定要摔飛機的。李中華保住的不僅僅是一架經濟價值極高的變穩飛機，更是保住了數十年來科研人員智能和心血的結晶。」 這架發生險情并由試飛員安全帶回地面的K-8V多軸變穩機又叫空中類比飛行試驗機，是試飛院自主研制的、我國目前惟一的一架國產第二代變穩飛機。具有三自由度（俯仰、滾轉、偏航）變穩能力，可實現對正在研制的新型飛機系統的評價；可進行航空專項課題的預先研究；也可對飛行員、試飛員進行最新型飛機的培訓。目前，世界上只有美、英、法、俄和我國在內的5個國家具有這種變穩飛機。 ======== 中國飛行試驗研究院科技部部長呂杰日前接受記者專訪，詳細剖析了K-8V多軸變穩機的奧秘。下面是訪談內容。 記者(以下簡稱記)：K－8V多軸變穩機的研制動機是什么？ 呂杰(以下簡稱呂)：一個國家航空實力的強弱既和飛機裝備性能有關，又和飛行員訓練水平有關，教練機的裝備水平直接決定未來飛行員的素質。初級教練機因為技術要求難度低，像我國的初教6基本能滿足訓練要求。高級訓練機就不一樣了，像殲教6、殲教7以及后來研制的K-8要訓練出適應我國第三代新型戰機的飛行員已顯得力不從心，基于這種情況，我們想能不能研制一種高級教練機，讓它具有可以類比多種戰機空中飛行的能力，甚至在下一代戰機沒有研制出來之前，將圖紙上的設計參數輸入到新教練機中，進行類比飛行，讓飛行員來評價。來發現下一代戰機存在的問題，從而進一步優化設計方案。后來經過設計、生產、試驗，產生了K-8V多軸變穩機，實現了我們的預期目的。 記：K－8V多軸變穩機在K－8的基礎上作了哪里些重要改進？改進后它是如何進行空中類比飛行的？ 呂： K－8V多軸變穩機實際上是一種實用型多功能空中類比平臺，它只沿用了原K－8教練機的機體框架和基本系統，如液壓系統等，把原來的機械飛行操縱系統包括儀表顯示系統籌全部去掉，換成一套復雜的數碼式飛行控制系統和可編程的數碼式電子顯示系統。其中應用了計算機技術、仿真技術、飛行控制技術和顯示控制技術等。K－8V可同時裝定8組參數，即8種不同飛機的模型，如 F－ 16、殲一8、「幻影」2000、蘇一27等都可以裝進去，比如選擇蘇一27的按鍵，那么飛機在整個控制系統的作用下就是蘇一27的特性了，而并非K－8的特性。通過試飛結論來看，真正蘇一27飛機飛起來的回應，和 K-8V類比蘇一27 飛行的回應，結果是非常相似的。飛咱們某新型飛機的飛行員評價說感覺非常相像。 記：空中類比試驗相對于傳統的地面類比試驗有什么優點？ 呂：先打個比方吧，有些運動員平常訓練很出成績，但一打比賽就表現不佳。這中間心理作用在作祟。在地面模擬器上，飛行員知道我反正在地面上飛，摔了危險也不大，沒有緊張感，太平常、太放松，當真正的空中飛行時，飛機系統與人是耦合的，按照人機回原理他的反應就非常快，有很多功能在地面上顯不出來，一到空中就出來了，在地面上訓練總給人一種假的感覺，包括心理上假的感覺。所以要想真正發現系統中的問題，就必須把實驗室搬到空中去。 記：有沒有具體的事倒證明地面類比與空中類比的差別？ 田：有，如美國的F—16出現過一次這樣的事故：在做地面類比試驗的過程中一切正常，用空中類比時試飛員發現飛機橫向操縱太靈活，容易出問題，于是建議降低系統增益，而這個建議沒被采納。后來F－16到愛德華空軍基地試驗時，飛機橫向擺動起來，越援幅度越大，飛行員趕快采取應急措施抑制PIO（有經驗的飛行員先放松控制操縱桿，穩住飛機，高速滑行時穩穩地把桿拉住，把飛機提升起來），才使飛機化險為夷。國外大量試驗表明：有些問題地面模擬器發現不了。 記：是不是說多軸變穩飛機已經是全新設計的飛機了，完全脫胎換骨了？但為什么還采用K－8V這一代號，給人的感覺好象是K－8教練機的改進型？ 呂:這架飛機作為研究機、驗證機，它的代號為IFSFA，英文 IN－ FLIGHT SIMULATION TEST AIRCRAFT的縮寫，即綜合空中飛行類比試驗機。目前國外采取基礎、中級、高級教練機三級訓練，然后是雙座型通用戰斗機訓練，現在把中高級會成一體，就具有變穩功能了（如俄羅斯的雅克一 130），即可類比別的飛機性能。 記：多軸變穩技術在研究中遇到過哪里些困難？ 呂：這個技術我們曾經尋求與美國卡爾斯班公司等西方集團合作，當時人家根據傲，因為這種技術屬于前沿技術中的前沿，是一種前期開發的、技術含量高、涉及專業范圍廣的技術。后來一位美國國家試驗學校校長到我國提出愿意同我們合作，這時候也僅僅是訓練。后來我們研制成功、有了一定的影響后，英國宇航公司（生產「鷹」式變穩飛機和美國的卡爾斯班等著名公司都想和我們交流，我們把解決問題的技術方案～五一十給他們講了以后（因為別人已經研制成功，我們也就無所謂保密了），再反問他們，得到的答案跟我們的一模一樣，包括所應用的軟件都相差無幾，后來雙方的技術可以合到一條在線，是彼此相通的。可以說，變穩飛機從沒有、到落后到現在基本上已和國外處于同一水平．都是我國廣大科研工作者智能和攻關的結果。 記：據悉在K－8研制之前，我國搞過一種代號為BW－l的變穩機，有關它的詳細情況您能否談一談？ 呂： 1987年我國就搞出了第一架單軸數碼式變穩飛機BW一工，這架飛機是我國首架采用計算機控制的飛機，即不再用機械操縱桿，而采用純數碼式電傳操縱系統，后來BW-1變穩機獲得了1990年國家科技進步一等獎。BW－l技術含量高，對后續飛機的意義非常大，相當于跨了一代。但這架飛機是單軸變穩機，只能實現縱向俯仰方向的電傳操縱，其它方向上還是機械操縱。也就是說，這架飛機還是技術驗證機，不能投入實用，許多真正的空中類比它還難以承擔。所以，從 1991年開始我們以K-8為基礎新研制了一種多軸變穩機，即現在的K-8V。 記：未來K－8V能否類比一種先進戰機（如F－15）的作戰模式真正投入實戰呢？ 呂：它不是真地用來打仗的。以前像雙座戰斗機70％的任務是基礎訓練任務，現代雙座戰斗機已不叫訓練機了，像蘇一27的雙座發展型叫蘇一30它實際是雙座型戰斗機，完全可以送行戰斗任務。沒有哪里個國家設計雙座戰斗機純粹用于高級訓練用的。因為雙座機畢竟人員負荷小，戰斗效率更高一些，把這些用于戰斗的飛機用來做基礎訓練，會影響部隊戰斗力，而且訓練成本非常高，所以現在大都采用空中模擬器，它可以在機上裝上GPS，在顯示器上類比對目標進行瞄準、攻擊。這樣就可以把真正的戰機騰出來用于作戰及執行其它任務。 記：K－8V多軸變穩機現在處于什么狀態？ 呂：現在主要為重點專案培養飛行員，前期的驗證工作都在它上面做。任務很飽滿。 記：未來K－8V多軸輪變穩飛機有沒有進一步改進的意向？ 呂：現在它可以類比三個自由度，即可類比三個轉動特性，以后想進一步把它的控制系統改為五個自由度再加上光學傳輸系統，包括目前機械控制的發動機也要完全改成電傳控制的。總之現在還不完善，還要繼續改進。

回答者：lovepml2016-06-21 00:00