牺牲飞行员所驾歼15的四余度飞控真的出错了吗？

观察者网
　　本周，有两件与中国海上力量关系密切的事情。本周三，国防部消息确认了此前中国海军一位正营职舰载机飞行员在陆基模拟着舰的训练中遭遇故障牺牲，而消息中一句“电传故障”则激起网友的议论纷纷；本周四，中国国防部发布了9月将与俄罗斯海军在南海举行联合军事演习，则又让南海仲裁之后不久的南海局势增添了变数。



牺牲飞行员张超。

　　抓建设，不是抓斗争

　　本周三，一则传言多时的消息得到了中国军方的证实：2016年4月27日12时59分，某舰载航空兵部队正营职中队长，海军少校，一级飞行员张超在驾驶舰载战斗机进行陆基模拟着舰接地时，突发电传故障，危机关头，他果断处置，尽最大努力保住战机，推杆无效、被迫跳伞，坠地受重伤，经抢救无效壮烈牺牲。事故中的战机则冲出跑道受了轻伤。
　　对于草创不久的中国海军舰载机部队而言，这样的损失不可谓不沉重。如果说当年的旧日本海军舰载航空兵是精英培训的话，中国目前的这支舰载航空兵部队可谓是精英中的精英。当初这些飞行员入选该部队的标准是要求飞过至少5个机种，飞行时间超过1000小时，三代战机飞行时间超过500小时，因此基本都是海军航空兵各飞行部队的骨干飞行员。尽管新一批歼-15战机的投产要等数年以后，目前损失一架舰载机同样是损失巨大，但相比之下，作为一支割了全海军航空兵韭菜才组织起来的种子部队，每一名飞行员的经验和技术都极其宝贵，飞行员的损失也更加令人痛心。
　　因为在相关报道中出现了“电传故障”这样的字眼，许多军迷都开始将悲剧的责任推到了歼-15战机的生产和设计者身上。毕竟在此之前，中国空军的一架歼-11BS战机就因为飞控系统故障导致战机在空中失去控制长达26秒，而歼-11BS使用的三轴四余度数字式电传飞控系统，无论技术路线还是研制生产方都与歼-15使用的三轴四余度数字式电传飞控高度雷同。这种批评很快就从对歼-15上电传飞控系统可靠性的质疑上升到对沈阳飞机制造厂以及沈阳飞机设计研究所的批评指责上。大意是“四余度”这么高的冗余度都能失效故障，飞机的设计和产品制造必定存在着严重缺陷云云。
　　说实话，这种“沈黑”的戏码在过去多年中已经上演了多次了，笔者以前也多少参与过一些，不过这一回的批评浪潮虽然一如既往的凶猛，但是却说得完全对不上号。笔者觉得，有必要把一些重要的问题说清楚。
　　歼-15使用的“三轴四余度数字式电传飞控”已经在各路专家的分析中来回说了很多回了，至于什么是数字式电传、什么是三轴什么是飞控，早就已经被说的七七八八十分明确了，唯独这个“四余度”的定义和概念，总是会在理解上出现一些偏差，以至于出现了“四余度”就是有四道保险的不正确认知。
　　如果通俗来说，所谓的四余度设计，根本上是一种通过“民主”制度来维持系统正常运行的冗余设计：系统内有四套操作系统，在对飞机最后的控制上采取“少数服从多数”的民主原则，一旦某一套设备出了故障，给出错误的飞控指令或者不给出反应时，其他的操作系统能够判断这套系统的故障并且忽略其给出的错误判断。由于在绝大多数时间里，计算机都是一种绝对理性的状态，因此多余度飞控也就无限接近人类理想的“民主”状态（每一个参与“民主”决策的人都是绝对理性的人），并能用“民主”制度实现纠错。不过四余度并不是指能纠错四次的意思，实际上，如果四套系统连续出故障，那么该系统只能允许两套系统先后故障后继续正确允许，当第三套系统故障时，根据“民主原则”，50%对50%的飞控系统无法判断哪一条指令是真的，只有失控。因此，四余度设计实际上只能够允许两次故障。





三余度设计最多只能容许一个错误（这图够通俗了吧）
　　另一个重要的事实则更加值得注意：无论飞控系统做出什么决策，相关的指令都必须通过电缆或者光缆传输到相关的作动机构，才能实现飞控对飞机姿态的有效控制。这相当于“民主”决 定的政策要执行必须通过一定的传输渠道才行。而当这一渠道因为某些原因失效时，无论飞控做出多么正确的决策，因为作动系统没有获得指令，飞机依然会进入不 可控状态。糟糕的是，这次的飞控故障恰恰就是传播系统出现了不可逆的破坏性故障，导致飞控系统直接失去对飞机的控制引发飞机坠毁。正如我们不能在停电的时 候责怪电冰箱不制冷一样，在飞控传输系统出现物理损坏的时候指责飞控系统的设计制造有问题，显然有失偏颇。



　　要让正确的决策来控制飞机姿态，中间断了也不行（图中为例的是L-15飞控物理结构，该机也采用了三轴四余度飞控）

　　而那些没有弄清事故具体原因，只凭简单字句就开始嘲讽批评的人，某种程度上就和那些无脑吹捧所谓“民主制度”的公知的思维方式差不多。他们一方面对“民主 制度”有着近乎迷信的崇拜（认定四余度电传冗余度极高正常情况不可能彻底失控），另一方面又对“民主制度”的基本运行方式毫不了解（对飞控系统故障的不了 解）。面对严肃的军事问题，如此“立场先行”的非但不是正确的态度，反而会对正确认知相关的事实带来不必要的麻烦。
　　当然，这不是说沈阳飞机制造厂和设计所就毫无责任了。毕竟歼-15的电传系统突然遭到机上其他设备切断，本质上还是飞机运行中的故障。而沈阳飞机制造厂以前有过许多不好的“黑历史”，现在也有不少不合理的现实。查出故障的真正原因，才能无愧张超烈士付出的生命，也才能够更好地将我军的舰载机发展下去。
　　除了飞控故障的争议之外，这次事故也透露出一些相当重要的事实。
　　牺牲的飞行员当时正在进行陆基模拟着舰接地训练。作为中国海军舰载机部队的中队长，之 所以不在“辽宁舰”上搞实打实的着舰训练，主要原因是航母正在港内接受一般维护（最近的维护期间还接待了美国海军作战部长理查德森的登舰访问），而飞行员 则只能在岸上的航空兵基地进行模拟着舰，保持飞行状态。这样的任务都要使用昂贵的歼-15舰载机进行试飞，不仅表明了歼-15S双座舰载教练机的研制迟迟 跟不上需求，也表明舰载机培训部队的山鹰海军型缺乏逼真模拟歼-15飞行性能，尤其是着舰性能的能力。虽然有一款合适的舰载教练机并不一定就能避免这次悲 剧的发生，但无疑，这次事件对歼-15机队数量的影响，无疑是我军缺乏合格舰载教练机的最好证据。


http://club.china.com/data/thread/1013/2785/43/05/8_1.html
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　　本周，有两件与中国海上力量关系密切的事情。本周三，国防部消息确认了此前中国海军一位正营职舰载机飞行员在陆基模拟着舰的训练中遭遇故障牺牲，而消息中一句“电传故障”则激起网友的议论纷纷；本周四，中国国防部发布了9月将与俄罗斯海军在南海举行联合军事演习，则又让南海仲裁之后不久的南海局势增添了变数。



牺牲飞行员张超。

　　抓建设，不是抓斗争

　　本周三，一则传言多时的消息得到了中国军方的证实：2016年4月27日12时59分，某舰载航空兵部队正营职中队长，海军少校，一级飞行员张超在驾驶舰载战斗机进行陆基模拟着舰接地时，突发电传故障，危机关头，他果断处置，尽最大努力保住战机，推杆无效、被迫跳伞，坠地受重伤，经抢救无效壮烈牺牲。事故中的战机则冲出跑道受了轻伤。
　　对于草创不久的中国海军舰载机部队而言，这样的损失不可谓不沉重。如果说当年的旧日本海军舰载航空兵是精英培训的话，中国目前的这支舰载航空兵部队可谓是精英中的精英。当初这些飞行员入选该部队的标准是要求飞过至少5个机种，飞行时间超过1000小时，三代战机飞行时间超过500小时，因此基本都是海军航空兵各飞行部队的骨干飞行员。尽管新一批歼-15战机的投产要等数年以后，目前损失一架舰载机同样是损失巨大，但相比之下，作为一支割了全海军航空兵韭菜才组织起来的种子部队，每一名飞行员的经验和技术都极其宝贵，飞行员的损失也更加令人痛心。
　　因为在相关报道中出现了“电传故障”这样的字眼，许多军迷都开始将悲剧的责任推到了歼-15战机的生产和设计者身上。毕竟在此之前，中国空军的一架歼-11BS战机就因为飞控系统故障导致战机在空中失去控制长达26秒，而歼-11BS使用的三轴四余度数字式电传飞控系统，无论技术路线还是研制生产方都与歼-15使用的三轴四余度数字式电传飞控高度雷同。这种批评很快就从对歼-15上电传飞控系统可靠性的质疑上升到对沈阳飞机制造厂以及沈阳飞机设计研究所的批评指责上。大意是“四余度”这么高的冗余度都能失效故障，飞机的设计和产品制造必定存在着严重缺陷云云。
　　说实话，这种“沈黑”的戏码在过去多年中已经上演了多次了，笔者以前也多少参与过一些，不过这一回的批评浪潮虽然一如既往的凶猛，但是却说得完全对不上号。笔者觉得，有必要把一些重要的问题说清楚。
　　歼-15使用的“三轴四余度数字式电传飞控”已经在各路专家的分析中来回说了很多回了，至于什么是数字式电传、什么是三轴什么是飞控，早就已经被说的七七八八十分明确了，唯独这个“四余度”的定义和概念，总是会在理解上出现一些偏差，以至于出现了“四余度”就是有四道保险的不正确认知。
　　如果通俗来说，所谓的四余度设计，根本上是一种通过“民主”制度来维持系统正常运行的冗余设计：系统内有四套操作系统，在对飞机最后的控制上采取“少数服从多数”的民主原则，一旦某一套设备出了故障，给出错误的飞控指令或者不给出反应时，其他的操作系统能够判断这套系统的故障并且忽略其给出的错误判断。由于在绝大多数时间里，计算机都是一种绝对理性的状态，因此多余度飞控也就无限接近人类理想的“民主”状态（每一个参与“民主”决策的人都是绝对理性的人），并能用“民主”制度实现纠错。不过四余度并不是指能纠错四次的意思，实际上，如果四套系统连续出故障，那么该系统只能允许两套系统先后故障后继续正确允许，当第三套系统故障时，根据“民主原则”，50%对50%的飞控系统无法判断哪一条指令是真的，只有失控。因此，四余度设计实际上只能够允许两次故障。





三余度设计最多只能容许一个错误（这图够通俗了吧）
　　另一个重要的事实则更加值得注意：无论飞控系统做出什么决策，相关的指令都必须通过电缆或者光缆传输到相关的作动机构，才能实现飞控对飞机姿态的有效控制。这相当于“民主”决 定的政策要执行必须通过一定的传输渠道才行。而当这一渠道因为某些原因失效时，无论飞控做出多么正确的决策，因为作动系统没有获得指令，飞机依然会进入不 可控状态。糟糕的是，这次的飞控故障恰恰就是传播系统出现了不可逆的破坏性故障，导致飞控系统直接失去对飞机的控制引发飞机坠毁。正如我们不能在停电的时 候责怪电冰箱不制冷一样，在飞控传输系统出现物理损坏的时候指责飞控系统的设计制造有问题，显然有失偏颇。



　　要让正确的决策来控制飞机姿态，中间断了也不行（图中为例的是L-15飞控物理结构，该机也采用了三轴四余度飞控）

　　而那些没有弄清事故具体原因，只凭简单字句就开始嘲讽批评的人，某种程度上就和那些无脑吹捧所谓“民主制度”的公知的思维方式差不多。他们一方面对“民主 制度”有着近乎迷信的崇拜（认定四余度电传冗余度极高正常情况不可能彻底失控），另一方面又对“民主制度”的基本运行方式毫不了解（对飞控系统故障的不了 解）。面对严肃的军事问题，如此“立场先行”的非但不是正确的态度，反而会对正确认知相关的事实带来不必要的麻烦。
　　当然，这不是说沈阳飞机制造厂和设计所就毫无责任了。毕竟歼-15的电传系统突然遭到机上其他设备切断，本质上还是飞机运行中的故障。而沈阳飞机制造厂以前有过许多不好的“黑历史”，现在也有不少不合理的现实。查出故障的真正原因，才能无愧张超烈士付出的生命，也才能够更好地将我军的舰载机发展下去。
　　除了飞控故障的争议之外，这次事故也透露出一些相当重要的事实。
　　牺牲的飞行员当时正在进行陆基模拟着舰接地训练。作为中国海军舰载机部队的中队长，之 所以不在“辽宁舰”上搞实打实的着舰训练，主要原因是航母正在港内接受一般维护（最近的维护期间还接待了美国海军作战部长理查德森的登舰访问），而飞行员 则只能在岸上的航空兵基地进行模拟着舰，保持飞行状态。这样的任务都要使用昂贵的歼-15舰载机进行试飞，不仅表明了歼-15S双座舰载教练机的研制迟迟 跟不上需求，也表明舰载机培训部队的山鹰海军型缺乏逼真模拟歼-15飞行性能，尤其是着舰性能的能力。虽然有一款合适的舰载教练机并不一定就能避免这次悲 剧的发生，但无疑，这次事件对歼-15机队数量的影响，无疑是我军缺乏合格舰载教练机的最好证据。


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