过失速特技的诞生——苏-27战机“眼镜蛇”机动与其创造者

文／李志

苏-27战机“眼镜蛇”机动的第一次公开亮相是1989年的巴黎航展上，当时驾驶飞机的是苏霍伊设计局的试飞员普加乔夫，他在低空完成了一个动态减速机动。从实战角度讲，当己方飞机被敌方飞机从后面“咬住”后，通过这个机动可以很快地减速让咬尾敌机前冲，使自己获得向其后半球发射导弹的攻击机会；但完成该机动动作后自身速度很低，敌机会依靠速度优势爬升高度并重新占位，反过来进行攻击。

本文暂不讨论“眼镜蛇”机动本身的实际意义，只是希望将苏-27飞机“眼镜蛇”机动的来龙去脉说清楚，以飨读者。

在发现、分析直到展示苏-27飞机过失速飞行能力方面，即所谓的“眼镜蛇”机动，除了苏霍伊设计局的试飞员普加乔夫和总设计师西蒙诺夫之外，还有两个人的名字我们不能忘记——试飞员沃尔克和瓦列里·考特洛夫。试飞员瓦列里·考特洛夫是苏-27飞机具有“过失速 (眼镜蛇)”机动能力的第一个发现者，而伊戈尔·沃尔克则是世界上第一个驾驶苏-27飞机在空中完成“眼镜蛇”机动动作的试飞员。

1989年的巴黎航展上，普加乔夫驾驶苏-27完成了“眼镜蛇”机动。

苏-27飞机具有自动改出尾旋能力的发现

了解飞机设计和使用的人都知道，飞机有一个重心变化范围，其中最后的重心范围与飞机失速尾旋现象的发生有关。在飞机最后重心范围内，如果飞机进入到失速尾旋状态，不管对飞机，还是对飞行员，通常都是最危险的。在苏-27飞机研制期间，为了搞清楚飞机进入尾旋后的飞行状态，并且找到改出各种形式尾旋的方法，苏霍伊设计局气动力专家们颇费了一番周折。

首先是进行风洞试验，尾旋试验所采用的风洞是垂直式的，飞机模型从风洞的上面抛下。尾旋风洞试验结果表明，苏-27飞机进入到尾旋后，是不能自动改出来的。为了进一步验证这个试验结果，设计局后来又进行飞机模型的自由飞试验。他们加工制作了一个6米长的大飞机模型，上面安装了自动驾驶仪和专门设计的自动器，让模型在空中进入到大迎角飞行状态，检查模型的自转情况。模型由图-16飞机带到了空中，然后从空中抛下。模型自由飞试验结果也表明，约有一半以上的失速尾旋状态，苏-27飞机的模型是不能改出来的。这意味着，在实际飞行状态，飞行员在进入到这种机动状态下是不能够依靠飞机本身的气动特性自动改出的。因此必须为飞机研制专门的自动控制系统，防止飞机进入尾旋。

事实真的是这样吗？起码在苏-27飞机装备部队之前大家都是这样认为的。但在部队使用过程中，一个偶然事件改变了大家的看法，也改变了苏-27飞机及很多人的命运。发现苏-27具有自动改出尾旋能力的英雄是空军试飞员瓦列里·考特洛夫。考特洛夫上校出生于堪察加半岛的彼得巴夫洛克市，是苏联功勋试飞员。他的父亲也是苏联英雄，因此可称为英雄之后。考特洛夫1965年参军，1969年航校毕业，然后留校任飞行教员；1971年至1973年进入空军试飞团；1974年从试飞员培训中心毕业，1976年从莫斯科航空学院毕业；参加了苏-27飞机的国家鉴定试验，以及安系列、伊尔系列、米格系列及其他苏联飞机的飞行试验。

这件事发生在苏-27飞机国家鉴定试验过程中，当时飞机已经从莫斯科郊区的试飞院转场到南方部队基地——位于伏尔加河畔阿赫杜宾斯克的国家飞行试验中心，也就是空军的“红星”科学试验学院，开始部队使用验证试飞。

一天，在国家飞行试验中心的一次试验飞行中，试飞员瓦列里·考特洛夫同往常一样将苏-27歼击机加速并起飞离地。转入爬升后，他扫了一眼仪表，注意观察了一下空速表上显示马赫数数值，上面显示飞机的速度正在增加。但实际上飞机的飞行速度并没有提高，而是大气数据系统的信号出现了故障，飞行员考特洛夫得到的是错误的信息。但考特洛夫本人并不知道空速表发生了故障，他还是按照惯例，凭借仪表判断飞机的状态。

由于空速表显示的飞行马赫数一直在增加，所以飞行员决定给飞机减速：他稍稍向后拉一点杆，这样就提高了飞机的迎角，增大飞机的阻力，从而减小飞机的速度。飞机开始抬头，但这一抬头并没有使飞机减速，马赫数继续增大。飞行员继续向后拉杆，试图使飞机减速，但空速表上指示的马赫数依然在继续增加。他只好又向前推杆。

这些操作动作的结果是使飞机沿垂直轨迹爬升，一直爬升到大约8千米高度时，飞机才像直升机一样笔直地平衡在天上。飞行员非常吃惊，他试图确认飞机处于什么状态，开始操纵驾驶杆并蹬舵，想尽一切办法使飞机听使唤。但是，飞机位于垂直轨迹的最上端，开始出现尾掉现象，也就是现在所说的吊钟机动，飞机逐步通过了整个180度迎角范围。这时候，飞行员已经动用了飞机的所有操纵面，试图操纵飞机，但没有效果。

飞机终于在60度迎角时开始进入到失速尾旋。确信进入尾旋状态后，考特洛夫向控制指挥部通报：“尾旋”。指挥人员事先已经知道，苏-27飞机很难从尾旋中改出来。这一方面的内容也在所有关于飞机临界和超临界迎角状态的空气动力学结论中都提到过。因此，地面指挥部发出最后命令：“弹射跳伞”。飞行员撒开驾驶杆，在很短一段时间内，飞机完全处于自由状态。这时候他开始跳伞前的准备工作，他看了看肩带，将它们紧了紧，抓住了上面的弹射座椅手柄，抬起头准备跳伞。就在这时候，他突然发现并感觉到飞机好像并没有处于尾旋状态，而是平缓地进入到俯冲状态。考特洛夫握住驾驶杆，左右摇了摇飞机，确认一下飞机是否可以操纵。当他确信飞机完全可以操纵后，放弃了跳伞，驾驶飞机返航，并顺利地完成了着陆。

就这样，苏霍伊设计局的设计师们第一次认识到，苏-27飞机本身是有能力改出尾旋状态的。很快，在另外一支部队里，另一架苏-27飞机同样发生了类似的失速尾旋现象，并同样自动改出了尾旋。此后，苏霍伊设计局曾经委托试飞院的一名飞行员进行了专门的尾旋飞行试验。但是，在没有反尾旋火箭弹的帮助下，他并没有成功地将飞机改出尾旋。苏-27飞机改出尾旋的可靠性问题又一次引起人们的怀疑。

“眼镜蛇”机动的诞生——准备

为了彻底弄清楚苏-27飞机的尾旋问题，当时的苏霍伊设计局总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫邀请了著名的尾旋试飞专家伊格尔·沃尔克亲自操刀——专门进行苏-27飞机的尾旋试验。

关于试飞员伊格尔·沃尔克，这里有必要单独介绍一下。此人的名头和水平可比普加乔夫要大得多，他的个人经历也要比普加乔夫丰富得多，他的名字是也与前苏联的第一架航天飞机“暴风雪”号分不开——他是该航天飞机的飞行队队长。沃尔克是苏联英雄，功勋试飞员和航天员，上校军衔；1937年4月12日出生在哈尔科夫（今天属于乌克兰），1954年毕业于库尔斯克航空俱乐部；1954年到1956年在基洛夫格勒的航空学校学习，毕业后参加空军，1963年转为预备役部队；1965年从试飞员学校毕业，1969年从莫斯科航空学院毕业；从1965年5月开始在飞行研究院担任试飞员，1995年到1998年间担任飞行研究院试飞中心主任和主管试飞工作的副院长；试飞过的机型包括米格-21、米格-23、米格-25、苏-7、苏-9、苏-11、苏-15、苏-27、苏-27UB等。

沃尔克是一位非常勇敢的人，一直从事飞机临界迎角状态下飞行试验的研究工作，其中就包括失速尾旋。他特别仔细地研究了苏-27飞机在失速区域的飞行表现，并亲自驾驶苏-27飞机进入尾旋状态，研究各种改出尾旋的方法。1988年他第一次驾驶苏-27飞机在莫斯科完成了“眼镜蛇”机动。他最后得出结论：苏-27飞机在非常大的迎角状态，即使达到90度，即落到“枫树叶”状态后仍能够继续飞行。

现在苏霍伊设计局已经彻底弄清楚了，苏-27飞机从平尾旋、陡尾旋和倒飞尾旋中改出来是不成问题的，它在所有状态都能够可靠操纵，可以完成类似于眼镜蛇抬头捕食一样的机动。

1989年2月，经过长期争论后，苏联政府终于同意苏霍伊设计局的飞机参加国际航展。国防部和航空部通知苏霍依设计局：允许苏-27、苏-27UB、苏-26等飞机参加巴黎航展。

早在1988年，米高扬设计局的米格-29和米格-29UB飞机已经在英国范堡罗航展。在那次航展上，他们的飞机已经给人们留下深刻印象，尤其是高级特技飞行。在大迎角情况下，米格-29飞机完成了吊钟机动和普通高级特技，此时飞机失速或者进入尾旋，尤其是在低于500米高度条件进行驾驶时，这可能引起非常不利的后果。

1988年底，苏霍伊设计局的试飞员开始准备驾驶苏-27飞机完成高级特级飞行，并为此在飞机上装备了防尾旋火箭和防尾旋伞。进行失速和尾旋试验的仍然是试飞员伊格尔·沃尔克，他具有这些试验的丰富经验，在试飞院，他是尾旋失速状态研究的大师。根据总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫的建议，航空部批准设计局试飞员维克托·普加乔夫、尼古拉·萨多夫尼科夫、奥列格·曹也一起进行这些复杂的飞行试验。

很遗憾，由于一系列原因，萨多夫尼科夫、曹没有成功完成必要数量的飞行，只有维克托·普加乔夫一个人完全掌握了所有技术。他获得了伊格尔·沃尔科夫的同意，自主完成这些复杂的飞行。维克托·普加乔夫成为高级特技飞行的大师，这架飞机的许多特技动作，他都完成得清晰、漂亮，令人惊叹。

注释：奥列格·曹是苏霍伊设计局亚裔血统试飞员，也是著名的试飞员，笔者曾咨询过苏霍伊设计局专家，曹不是华裔，而是朝鲜裔。

还有一件事需要说明一下，当时（1988年）沃尔克正在从事苏联航天飞机“暴风雪”飞行训练工作，而且是8名航天员组成的机组的机长。巴黎航展期间他正在哈萨克斯坦的贝卡努尔航天中心准备暴风雪的首飞，没有参加巴黎航展，否则的话，苏-27飞机的这个机动很有可能变成“沃尔克眼镜蛇机动”。尽管如此，国内外还是公认沃尔克是第一个真正完成“眼镜蛇”机动的试飞员，而普加乔夫只不过是他的第一个“高足”。

很有意思的是，电影导演还根据“暴风雪”航天飞机的事迹拍摄了电影。沃尔克参加了影片拍摄，并在电影中扮演了自己——仍然担任机长。

“眼镜蛇”机动的诞生——大放异彩

苏-27飞机在巴黎航展进行表演的准备工作正在全速进行。飞机表现出高超的驾驶性能。总设计师指示设计局的专家们，准备在航展上展示新玩意：在垂直平面内，苏-27飞机表演动态进入90度～100度大迎角。

当时选择维克托·普加乔夫完成这些复杂特技机动。设计局专家们制订了一个专门的飞行试验大纲，研究高级驾驶技术。

1989年3月，训练飞行开始。首先演练吊钟和“眼镜蛇”机动，它们是苏-27飞机首先要完成的最复杂的机动。出于安全考虑，飞机首先从高空（大约11千米）开始进行训练飞行。普加乔夫的特技飞行动作完成得无可指责，并且毫不费劲。随着飞行员经验的不断积累，演示特技飞行的高度开始逐渐下降。

距离6月6日，即巴黎航展开幕的日子剩下得越来越少。总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫不止一次来到试飞站，查看飞行情况，思考下一步行动计划。

试飞主管工程师伊万诺夫回忆了当时的情景：“‘眼镜蛇’机动中的所有参数，都通过机载记录装置记录下来，解码后绘成曲线，然后我们才能看到。飞行记录仪磁带我们已经看了几百遍，但亲眼目睹‘眼镜蛇’机动还是第一次。当时试飞院的机场上聚集了很多人：飞行员、总设计师和各系统的工程师们。我们散布在机场各个地方，从那里可以很好地看到1千米高度上空中发生的一切。根据我所下达的飞行任务单，飞机应当分别在4千米、3千米和1千米的高度上完成‘眼镜蛇’机动。前两次飞行应当在飞行空域内进行，远离机场。将飞机送上天后，我们三个工程师坐上汽车，前去观看‘眼镜蛇’机动。过了一段时间，前方上空出现一个黑点，随后逐渐变成一架飞机。我第一眼就立刻认出这是亲切的、饱经磨难的苏-27飞机。当时天气情况好极了，视野极佳。

“而接下来……接下来我们都看得发呆了，而我的两条腿就像被割断了一样，笔直地站着，甚至有些向后歪。我产生了强烈的愿望：帮助飞机机头向下。这一瞬间拉得真长……回过神来后，我们几个人：试飞站站长沙吉济甘诺夫和三个主管工程师——米尔库诺夫、什雷科夫和我，默默地彼此看了看，发现我们的心脏跳动得一样齐，我们共同经历了恐惧、快乐和狂喜。

“1989年4月28日，在我们亲眼目睹下诞生了‘普加乔夫眼镜蛇’机动，马上还要当着全世界航空专家们的面，表演引起真正轰动的这一机动。”

到了1989年6月。在航展开幕前两天，设计局的专家们来到巴黎。

准备在航展上驾驶两架苏-27飞机表演的分别是苏联英雄维克托·普加乔夫和试飞员叶甫根尼·弗罗洛夫。他们早已来到巴黎郊区的勒布热机场了，迫不及待地等待着，但飞机还是没来，等了很长时间也没来。型号副总师康斯坦丁·马拉巴舍夫登上飞行指挥所。

“您着什么急？您的飞机正在中途加油。”指挥所里的人对他说。

“加什么油？”马拉巴舍夫颤抖的声音问。

“正常加油，”法国人回答说，“这是歼击机。”

法国人难以想象，从莫斯科到巴黎之间距离2300千米，怎么可能中途不着陆加油，就一口气飞到巴黎。他们不知道，苏-27飞机如同大型客机一样，可以飞得相当远。

但为什么苏-27飞机没到？发生什么事了？终于，机场上空出现两个快速飞行的天蓝色大鸟。法国空军“诺曼底-内曼大队”“幻影”2000战斗机在法国边境迎接苏-27飞机，然后护送到降落地点。“他们到了！”苏霍依设计局的代表们如释重负地说。原来，在飞机起飞后，由于途径德国境内的航线改变而耽搁了很多时间。但难熬的事情并没有因此而结束。第二天，开始进行检验飞行。第一个驾驶飞机升空飞行的是叶甫根尼·弗罗洛夫，这期间，一股强雷暴前沿，夹杂着风和雨正在向勒布热上空移动。这时飞机正处在斤斗的最高点，机身头部被强大的闪电放电迎面击中。当时从地面都可以看到，一团火苗笼罩了整个苏-27飞机。

在这种情况下，一般飞机都会以机毁人亡而结束——飞机被雷电击中后，发电机部件、导航系统、通信设备都断掉了，空地联络中断。再过几秒钟，可能就要发生不愉快的事情了。

弗罗洛夫后来叙述说：飞机被雷电击中的感觉，就像机身头部发生强烈爆炸一样，我左手伸向弹射杆。但有经验的飞行员能够听到内心传来的声音：“继续操纵”。叶甫根尼结束了斤斗并且安全着陆。雷暴远去了。设计师们走近飞机，他们看到已经融化掉的空速管元件。

接下来，就到了飞行表演的日子了。”

总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫说：“这对我们来说是重要的、也是关键的时刻。为什么？因为我们是第一次突然出现在国际航空舞台上。如果我们的表现，如同美国的F-15A或者法国的“幻影”2000，则人们会这样说：苏联终于达到了世界水平。因此，我们决定表演这些高级特级驾驶技术，目的是让专家们明白，苏-27飞机的气动力是多么完善，我们设计局的设计师们和中央空气流体动力学研究院的学者们达到什么样的水平，批生产技术达到什么水平——有一架苏-27飞机是直接从空军作战部队里抽调出来的。

“我们准备给大家一个惊喜：新型高级驾驶特技——‘普加乔夫眼镜蛇’机动，它是以我们第一个（正式）完成该动作的飞行员命名的。世界上没有任何一架飞机能够完成这个动作。美国的F-18可以飞到35度迎角，而我们的苏-27飞机可以在120度迎角情况下向前运动，而发动机实际上已经在前面了。”

这引起了炸弹爆炸式的影响。没有人能够明白：在动态减速情况下，为什么飞机可以“静止不动”一瞬间，然后继续飞行，并没有失速进入尾旋？特别是当时的美国各大主要飞机公司，如通用动力、麦·道、洛克希德等，他们的反应特别强烈。

在西方国家，苏-27飞机被称为“侧卫”。1989年7月，星期日电讯报上报道说：“通过归纳在北约组织内对飞机结构的赞扬，美国空军的飞行员这样反应：如果在战斗中我们遇到这些‘小鸟’，我的选择只有一个：弹射跳伞。”

美国专家们在裁减军备谈判时，总是将苏-27飞机包括在战略打击武器范畴内。在勒布尔热，专家们试图钻到飞机驾驶舱内，找到‘空地’导弹控制仪表，但没有发现。所有人最后都确信，这是一架截击机，在苏联防空兵部队体系内执行防卫功能。

这个机动动作为什么称为“眼镜蛇”机动，普加乔夫是这样解释的：这得归功于总设计师西蒙诺夫的那只灵巧的手，他向记者们打着手势说：“你们想象一下，眼镜蛇是如何进行攻击的！”当时还没有飞机能够做到这一点，美国人用了很长时间进行试验，但还是没能够改变飞机的控制技术，掌握不了这种技巧，而我们则不断地完善“眼镜蛇”机动，现在已经有好几种超机动性的方案。

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普加乔夫简历

1948年8月8日，普加乔夫出生于俄罗斯罗斯托夫州的塔干罗格市。1966年入伍，1970年毕业于叶思科空军学校，并留校担任飞行教官。1977年转为预备役部队。

1978年从试飞员学校毕业，1989年毕业于莫斯科航空学院。

从1978年12月到1980年10月成为飞行研究院的试飞员。曾经试飞过米格-21、米格-23、米格-25、米格-31、苏-17、苏-24等飞机。

从1980年到2001年，担任苏霍伊设计局的试飞员。1985年5月驾驶带前翼的苏-27改型飞机完成了首飞，然后试飞了一系列苏-27舰载机，包括苏-27K（苏-33）（1987年8月17日）、苏-33UB（教练型）（1999年4月29日）。还参加了苏-25、苏-27、苏-33和苏-35飞机临界状态和尾旋飞行试验。

1989年4月28日，第一次在世界面前驾驶苏-27飞机完成了低空动态进入大迎角（超过90度）的机动，获得了“普加乔夫眼镜蛇机动”的称号。1989年1月11日，首次驾驶苏-27K舰载机完成着舰。从此以后的十几年里，他成为世界各航空展上的宠儿。迪拜航展、马来西亚航展、新加坡航展、范堡罗航展、莫斯科航展等。

除了表演“眼镜蛇”机动外，普加乔夫试飞生涯中另一件大事就是1989年第一次驾驶苏-27飞机舰载型首次着舰。

他驾驶苏-27飞机创造了13项爬升和装载爬升世界纪录：1986年创造了8项爬升纪录，1990年创造了1项爬升纪录，1993年创造了4项爬升和载重爬升纪录。

普加乔夫非常运气，据他本人介绍，在他的试飞生涯中只有一次需要跳伞离机。这是20世纪80年代的事了，他驾驶苏-27飞机进行进气道防护装置防除冰功能试验。飞机在穿云飞行时发动机停车，当时已经准备好跳伞，好在飞机穿过云层后发动机又能正常工作了。

他现在住在莫斯科郊区的茹科夫斯基市，从1991年开始担任苏霍伊设计局的负总设计师，主管飞行试验工作。

曾经被授予列宁勋章（1988年10月31日），3级荣誉勋章（1999年7月29日），勇敢勋章（200年2月），荣誉称号（1982年12月17日）等。