超音速试飞有多危险空气如刀削机壳眼球被震出眼眶 来源：米乐m6平台    发布时间：2024-10-16 12:15:09

  八一勋章获得者、“英雄试飞员”李中华在央视开讲节目中，提到他在试飞歼十战机时曾经飞出过1453千米每小时的“低空最大表速”，有人因此称“李中华为在大气层中飞行速度最快的中国人”。

  但是马上有“细心”的网友发现，这个每小时1453千米的最大速度，换算出来，不过刚刚是1.2马赫，也就是刚突破音速。若这就是歼十的最大速度，或是说中国飞行员飞出过的最快速度，那岂不是“暴露”了中国的三代战机，比F15、苏27这些动辄号称能飞出2.3马赫以上高速的主力三代机，差得很远？距离米格-25这种号称能飞出3.0马赫高速的战机差得更远？

  首先，说“李中华为在大气层中飞行速度最快的中国人”这句话本身就有很大的问题。大气层这个概念，是非常宽泛的。一般认为，从地球表面到200千米以上的高空，都可以定义为大气层的范畴。但是一般认为，地球大气层的上限是200千米左右。因为卫星和飞船等环绕地球轨道飞行的最低安全高度，就在200千米左右。高度再低，轨道飞行物就会和大气层发生剧烈摩擦而导致坠毁。

  而200千米以上，仍然有非常稀薄的大气离子存在，甚至在太阳风剧烈的时候，稀薄大气层的高度上限，也就是极少数大气离子，会上升到距离地面500千米的高度！这也是国际空间站等太空物体，每天轨道都要下沉的最终的原因。因为即使在400千米的轨道高度，仍然会因为有大气离子摩擦而导致减速。神舟飞船的在轨运行高度，在350到400千米，速度高达每秒7.9千米，神舟升空和返回地面，都要穿越200千米以下的稠密大气，速度也在3千米到7千米每秒，甚至更高！

  因此，从科学意义上来讲，曾经在大气层中飞行最快的中国人，是神舟飞船的中国航天员，而不是作为战机试飞员的李中华。

  那么，李中华是不是驾驶战机飞出过最高绝对速度的中国飞行员呢？也不是。黄炳新等老一代试飞员，曾经驾驶歼八战机在2万米以上高空，飞出过超过2.5马赫的高速度。这个纪录，未来很可能会被歼20的试飞员打破！

  那么，就此可以否认李中华飞出的这个每小时1453千米最高速度的重大意义吗？

  李中华飞出的这个速度，其实是中国人飞出的最高的“低空大表速”！说白了，就是在从海平面到3000米高度以下的低空稠密大气中，中国人曾经飞出的最高速度！

  实际上，虽然大气层的高度定义为200千米，但是大气层本身99%以上的质量，都集中在20千米（2万米）以下的大气层下层；而且90%以上的质量，又集中在12000米以下！也就是说，大气层越接近地面和海面，密度越大。到8840米的珠峰顶，这里的大气密度，只有海平面的50%不到。而空气密度越大，飞行的阻力就越大。

  对战机而言，0到3000米一般被认为是低空；3000米到6000米是中空；6000米到12000米是高空；12000米到30000米是超高空。3万米就是吸气——喷气飞行器的高度极限，因为这个高度再往上，氧气含量和空气密度，都不能再支持普通飞机的飞行，只能飞行次轨道飞行物和火箭了。

  对人类来说，3000米以下飞行不需要供氧，而且气温也相对舒适。而6000米到12000米，是当代舱内供氧民航客机正常的巡航高度。12000米以上，就需要给飞行员和乘客每人都单独供高压氧，否则机舱会因飞行高度过高而失压，人会在几分钟内缺氧、昏迷到最终挂掉。而15000米以上的高空飞行，战机飞行员除了要供氧外，还必须穿特殊的飞行装具，才可能正真的保证身体不失压。

  二代喷气机以后的各类主战飞机，大部分都有超过2.0马赫的最高飞行速度指标，但是这个指标，都是在10000米以上的高度飞出来的极限高速度。而不是在3000米以下，最稠密的低层大气，飞出来的速度。若非万不得已，在6000米以下的中低空，战机是尽量不做超音速飞行的，因为非常危险！

  这里还必须强调一个常识，在大气层内，音速的数字指标并不是一成不变的。我们常说音速是340米每秒，这是在海平面高度，气温在20摄氏度左右测量出来的音速值。而到了万米以上高空，音速将下降到300米每秒左右。因此在万米高空飞出的2马赫以上速度的绝对值，比在海平面高度飞出来的2倍音速的绝对值，低了不少。

  说到这里大家可能明白了，那些苏27、米格29、F15、F14、F22等三代和四代战机所谓的2马赫以上的极限速度，其实都是在万米以上高空飞出来的。一旦到了3000米以下，甚至接近海平面，他们能飞出的最大速度值是多少？

  基本不超过李中华驾驶歼十飞出来的每小时1453千米的最大表速！大部分机型的最大低空表速，其实比这个速度要低。米格29、F16等机型，低空最大表速连1380都不到，有的干脆不敢低空超音速。很少有载人的飞行器敢在海平面高度，达到1500千米每小时的极限。想超过这个极限的飞机会怎么样？当场崩溃解体，机毁人亡！

  在3000米以下的低空，敢飞出1.2马赫以上甚至到3马赫的飞行物，有穿甲弹和超音速导弹这类不载人的物体。他们都是结构紧密相连，翅膀窄小的，都是为减少稠密大气的巨大阻力。

  “低空大表速”，要求试飞员在飞机不解体的前提下，在低空飞出战机设计指标所能达到的最大逼近值，是各类战斗机试飞中最难啃的“硬骨头”，也是最危险的试飞科目。

  3000米以下低空空气稠密，氧气含量高，发动机推力最强劲。当飞机飞行速度越快，迎面而来的高速气流就会像越来越锋利的钢刀“切削”飞机的外壳。如果飞机强度不够，外蒙皮会被撬起，各翼面被压变形。这种极限飞行，检验的是飞机结构的极限强度。

  飞“低空大表速”，接近或者突破音速时，飞机会出现越来越猛烈的颤振，机体的各个部件，包括机身、机翼、尾翼、平尾，垂尾都在抖动。严重情况下，可能会把飞机表面部件甚至整个翼面都抖掉，一旦超过极限，会把飞机整个瞬间震散，使飞机空中解体！在二战后，人类战机突破音速，美苏战机在试飞低空大表速过程中，多次出现飞机解体的状况，结果都是机毁人亡，可见这个科目的危险性之大！

  低空飞超音速，除了飞机本身可能会空中解体或损坏外，对飞行员身体的损害也很大。飞机在强烈颤振的过程中，会抖得飞行员瞬间失去知觉！外军曾经有过试飞员飞低空大表速产生大过载，眼球被震出眼眶的惨痛教训。

  明知这个试飞科目如此危险，为何还要试飞员拼命去试验？因为这是保证战斗机极限性能的需要。试飞员冒险试飞，就为了保证战机定型后，在训练和作战中，避免其他飞行员盲目进入超出原有设计极限的低空超音速状态，导致空中解体或人机损伤。

  在二次世界大战期间，各空军强国的主力战斗机，绝大多数还是靠螺旋桨推进。这种推进方式，即使在高空，也很难超过800千米每小时的极限高速。但是有的飞行员喜欢俯冲轰炸。螺旋桨战机在俯冲时，也会出现超过平飞极限的速度，甚至一度接近音速。这时飞机会出现强烈颤振，有个别当场空中解体。当时的人们一度认为，音速是不可以突破的，一旦接近音速，飞机在空中就会“撞墙”一样的当场粉碎性解体！

  但在二战后的1950年代，人类就实现了首次超音速飞行。最早的超音速飞机是无人驾驶的。一旦突破了这个关口，超音速在高空飞行中就已经是“家常便饭”，米格19、F104等早期主流喷气战机，都可以在高空轻松超音速。

  随着喷气式战机推力的慢慢的变大。一旦战机进入俯冲状态，或者低空大油门突防，仍然会出现解体的事故。而且战机飞行员在激烈的空战阶段，会做各种俯冲和超极限动作，忽视飞机低空高速下出现的剧烈颤振，这会导致还没消灭敌人，自己就空中散架了。

  因此二代以后的战机，都会在设计定型阶段，就要确定战机的极限“低空大表速”，然后由试飞员飞出这个极限，证明飞机不会解体才能过关。以后定型量产，通过电子装置，设定该型号战机的低空最大速度值。设定的指标，一般会低于试飞员曾经飞出的极限，以保证飞机和飞行员都不会受损伤。一旦接近设定极限，飞机就会报警；甚至自动收油门减速，确保飞行和作战的安全。

  一发绿色信号弹升上戈壁大漠湛蓝的天空，李中华驾驶战鹰腾空而起，转瞬间从人们关切的目光中消失，“低空大表速”试飞开始了。爬升到万米以上高空后，战机开加力向下俯冲，飞机急剧下降，黄褐色的戈壁像一张巨网扑面而来。

  随着飞机速度不断增大，李中华感到血往头上涌，心理上的压力也慢慢变得大。下降几千米后，李中华使飞机改平，而后再次以全加力状态，驾机超音速向下俯冲。当飞机的下降速率达到100多米/秒时，飞机剧烈颤振，座舱外的气流如雷声一般的轰鸣！

  在地面监控室中，有关领导和专家的眼睛一动不动地盯着监视器的屏幕。当监视器显示飞机动压已超过了预计值时，空气几乎令人窒息。大家都知道，此时的飞机和试飞员都在承受着超极限的巨大压力，不由为李中华捏了一把汗。

  飞机继续以大速度向下俯冲，中国战机低空最快飞行速度已被李中华甩在了身后。此时，飞机速度每增加一个单位，产生的强烈噪音和视觉反差却在以10个单位增加着。飞机任何一个细微的变化都会使人精神高度紧张。李中华咬紧牙关，强忍着慢慢的变大的噪音和颤振载荷对身体带来的不适。战机大角度俯冲到距地面不到千米高度时，终于达到了设计指标！一项的崭新记录诞生了！

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