阿特·托馬賽提
聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機首批飛行員
1996年,我進入美國海軍試飛員學校。要知道,為了進入這所學校深造,我在之前的4年里,經歷7次艱苦拼搏,最終才如愿以償。而就在入學后半年,我又面臨一次機遇——上級問我是否愿意從事另一種飛行事業(yè),從負責試飛AV-8B,改為加入JSF聯(lián)合戰(zhàn)斗機(后來的F-35)的項目團隊。當時,JSF還停留在圖紙上,所以對將要駕駛什么樣的戰(zhàn)斗機,上級并沒有做出任何承諾,只是說到我畢業(yè)時,就能駕駛一架原型機了。雖然有些不確定因素,但我仍毫不猶豫地接受了這次挑戰(zhàn),選擇加入JSF的團隊。
畢業(yè)之后的3年半時間里,我一直從事JSF的工作,親眼目睹了F-35從紙上概念,發(fā)展到模擬器操作,再到洛馬公司臭鼬工廠裝配區(qū)的一堆部件,最后到開始看起來像一架真正的飛機。
對于試飛員來說,熟悉和適應一種新型戰(zhàn)斗機絕對是漸進的。當試飛員第一次坐進F-35的駕駛艙時,只是熟悉艙內的設置,并不接通電源;然后,顯示器開始接通電源;再然后,可以啟動發(fā)動機;最后,是一架試飛員可以真正掌控的飛機。我有幸參與了全部三個階段的F-35測試,首先,我擔任的是沃思堡軍事基地駐洛馬公司工廠的軍代表,然后擔任馬里蘭州帕塔克森特河海軍航空站的VX-23海軍試飛中隊的首席試飛員和指揮官,負責試飛F-35的B型和C型機。最后,我又在埃格林空軍基地協(xié)助組建F-35訓練中心,并負責訓練飛行員和維護人員的核心骨干。
JSF項目于20世紀90年代初啟動,當時美國空軍、海軍和海軍陸戰(zhàn)隊正著手開發(fā)一種通用性強,且負擔得起的輕型戰(zhàn)斗機。按計劃,該型機將取代美國的F-16、A-10、F/A-18 以及AV-8B。1996年,競爭范圍縮小到了波音X-32和洛馬X-35之間,兩者經歷了長達一年的測試飛行。試飛小組由美海軍陸戰(zhàn)隊、海軍、空軍和英國的工程師組成,小組又分成兩個小隊,每個小隊集中負責一種飛機的評估工作。期間,沒有試飛員有機會駕駛兩種飛機,我被分到負責X-35的項目評估小隊。
由于空軍、海軍和海軍陸戰(zhàn)隊對新型戰(zhàn)機有著各自獨特的要求,因此,波音和洛馬都制造了兩架原型機來演示三種不同的版本。專為空軍設計的X-35A的機身,在完成了飛行測試后,又被改裝成短距/垂直起降的B版本。X-35C飛機也可以經改進,完成海軍陸戰(zhàn)隊的短距/垂直起降任務。
對于一種新型飛機的測試程序非常復雜。例如,僅僅為了確認起飛的各種參數,試飛員就必須不分晝夜,在各種氣象條件和起降環(huán)境下,頻繁起飛。通過不斷的測試,可以初步了解每一種機型存在的限制條件,并確定飛行員執(zhí)行每一種任務的難易程度。我們還必須在各種不同的條件下,測試飛機著陸、飛行和武器發(fā)射的性能。
經測試發(fā)現(xiàn),在飛機量產前,X-35有幾個問題需要加以改進。對于X-35B來說,升力風扇上面的整流罩是一個雙折疊設計——整流罩折疊并向外滑動展開,形成一個通道讓空氣進入風扇。然而,當飛機減速飛行至懸停時,流經飛機頂部的空氣不會自行轉向進入風扇,需要加以引導。后來,在生產型號的F-35B上采用了不同的設計:以一扇單門代替了兩扇滑開門,用鉸鏈連接在機身,拉起來時可以作為一個進氣口,幫助把空氣灌進升力風扇。不過,這種新設計又給后面的兩個進氣道輔助進氣門造成了障礙。在高速飛行時,翹起的風扇整流罩引起的湍流會導致打開的輔助進氣門整流罩產生振動。最后,設計人員對輔助進氣門整流罩上的鉸鏈重新加固,問題得以解決。
此外,駕駛艙操縱系統(tǒng)也是飛機在量產前必須改進的。X-35B的飛行操縱系統(tǒng)與AV-8B相似,裝備了一組常規(guī)飛行的駕駛艙操縱系統(tǒng)及一組獨立的懸停操縱系統(tǒng)。通常情況下,懸停操縱系統(tǒng)是一根額外的控制桿,飛行員用來控制推力矢量,在飛機從常規(guī)飛行過渡到懸停時,飛行員必須用雙手操縱駕駛桿、油門桿和推力矢量。
而F-35B設計有駕駛桿和油門桿。它們在四種模式下工作:常規(guī)飛行、過渡到懸停、懸停和垂直降落。飛行員不再需要使用單獨的控制系統(tǒng)來控制推力矢量。不管是駕駛A、B或C型,或者以低速飛行或懸停,都使用相同的操縱方式來控制飛機。如果想讓飛機上升,就往回拉駕駛桿;如果想下降,就往前推駕駛桿;如果想前進或飛得更快,就加大油門;如果想減速或倒退,就減小油門。這主要是因為各種傳感器、加速計、慣性導航系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等整合在了一起,才使得這種操縱成為可能。
我們在埃格林基地駕駛的F-35不同于X-35的第三個方面是:F-35沒有平視顯示器。取而代之的是,顯示器被集成到了飛行頭盔里面。飛行員頭戴一個頭盔顯示器系統(tǒng),除了基本的飛行信息,顯示器還持續(xù)提供目標、武器、導航、威脅狀態(tài)及其他關鍵的飛行信息。頭盔里有一個內置的夜視攝像頭,可以顯示安裝在飛機外面的攝像頭拍攝到的紅外影像。因此,當飛行員向下看駕駛艙地板時,其實是通過頭盔顯示器看到下面的地面。
F-35與X-35的最后一個區(qū)別是重量。作為一款具備短距/垂直起降能力的戰(zhàn)斗機,F(xiàn)-35B必須盡可能以較大的重量完成垂直降落,這樣戰(zhàn)斗機就不必在返場前扔掉未用的彈藥直接返回基地——要知道某些導彈的單價都在百萬美元以上,無故丟棄是軍隊難以承受的浪費。為了增加降落重量,設計師必須增加發(fā)動機推力,或降低飛機自重。而在實際操作中,發(fā)動機推力是固定的,設計人員只能在減重上做文章。為此,F(xiàn)-35B的登機梯被剪斷了。
打造一名聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機飛行員
與其它中隊飛行準備室的情況完全不同,海軍陸戰(zhàn)隊第501中隊準備室的一切都是非比尋常的:所有學員和教官要么佩帶武器學校的臂章,要么佩帶試飛員學校畢業(yè)學員的臂章,在某些情況下,甚至兩種臂章都要佩帶。2008年,為了挑選首批飛行員來駕駛F-35B,海軍陸戰(zhàn)隊高層嚴格審查了幾十名F/A-18和AV-8B飛行員的履歷。審核的標準非常嚴格:駕駛上述兩種飛機之一的飛行時間必須達到500小時以上、擁有優(yōu)越的駕駛技能、兩年的艦上起降經驗,以及作為一名海軍陸戰(zhàn)隊員的良好的示范表演能力。因為海軍陸戰(zhàn)隊需要投入巨資來培養(yǎng)這些未來的F-35B飛行員,所以必須制定極度苛刻的條件加以挑選。最終,經過嚴格的遴選,6名學員成功晉級,幸運入選。
成為F-35B飛行員的第一步是地面學校。我過去學習駕駛AV-8B時,首先是領到厚厚的一摞教材。熟讀教材是訓練的前提,之后才能在基本的駕駛艙模擬器進行練習。而我的學生領到的卻是一臺插有駕駛桿和油門桿的筆記本電腦,完全模擬F-35的駕駛桿和油門桿。而且,課堂也完全實現(xiàn)了電子化。
學員通過反復練習而學會掌握各種駕駛技術。當教官講解燃油系統(tǒng)時,學員能親眼看到燃油系統(tǒng),觀察燃料燃燒耗盡,并在電腦上看到燃料顯示情況,與飛機上顯示的完全一樣。在課堂上,學員的桌面練習器裝備有一個觸摸屏顯示器、一套駕駛桿和油門桿、使用語音命令來激活某些功能的一套耳機和麥克風,所有這些設備都非常精確地模擬了飛機上的各種系統(tǒng)。完成課堂里的3周理論課后,學員就可以升級到參加全任務模擬器訓練。全任務模擬器就是放在一個大型整流罩里的一個F-35座艙。雖然模擬器不會動,但有多個高清晰度攝像機將飛機周圍景色的影像投射在整流罩的表面,它還可以提供各種逼真的視頻和聲音。由于F-35沒有專門的教練機,也沒有雙座型,所以對于培訓F-35飛行員來說,這套模擬器起著至關重要的作用。當一名學員第一次駕駛F-35的時候,也就意味著放單飛了。
進入到飛機滑行訓練這一步時,其實并不是很有挑戰(zhàn)性,因為我們挑選的學員都是經驗豐富的飛行員。訓練中心之所以將滑行訓練內容加入到教學大綱里,主要是為了讓學員在沒有任何駕駛壓力的情況下,有機會坐在一架真實的飛機里面。訓練時,學員綁上安全帶,啟動發(fā)動機,就開始第一次體驗到真實的東西。而在模擬器中,學員只是“看到”飛機,它既不發(fā)出隆隆聲或也不會振動;計算機生成的聲音雖然非常逼真,但并不是真實的。只有穿上飛行裝備,進入駕駛艙,綁上安全帶,啟動發(fā)動機,飛機開始向前滑行的時候,這才是一件真正令人震撼的事情。
F-35是一架完全數字化的飛機,駕駛艙內沒有傳統(tǒng)的飛行儀表或刻度盤,取而代之的是一個大尺寸觸摸顯示屏,飛行員只要觸摸快速訪問菜單欄,就可以打開顯示飛機系統(tǒng)的14個窗口?,F(xiàn)在的學員對這樣的設置非常適應,因為無論在課程上,還是在模擬器里,他們都已經反復接觸過這些界面。