二十年磨一劍！何為國產ACT技術？

1978年7月舉行的天津會議奠定了航空預研的發展基調，作為航空預研中五大關鍵技術之一，主動控制技術（Active Control Technology，即ACT）被確定為必須盡快掌握與突破的關鍵技術。

從1979年單軸系統正式立項，到1999年三軸系統完成全部飛行驗證，我國主動控制技術的發展走過了風雨無阻的20年。20年來，從單軸到多軸，從追趕到跨越，這次革命性的技術進步，是我國飛機和飛控技術發展史上的一個里程碑，從此擺脫了沿用半個多世紀的機載操縱系統，迎來了電子飛行控制技術的嶄新時代。

今天，跟著小飛俠一起，回顧這條長達20年的破繭之路。

何為ACT

ACT是20世紀60年代后期世界上開始進行試飛研究的先進飛機控制技術。從20世紀70年代起，ACT作為先進技術成為第三代（以F-16為代表）和第四代（以F-22為代表）戰斗機的主要技術特征。主動控制技術的研究與應用基礎是全權限、全時工作的電傳飛行控制系統，又分模擬式電傳飛控（F-16A/B采用）和數字式電傳飛控（F-16C/D采用）兩類。

▲傳統設計與主動控制設計的區別

采用主動控制技術的隨控布局（ACT最早的叫法，即CCV）飛機是先進飛機發展的趨勢，也是傳統飛機設計過程的一項重大革命。電傳飛行控制系統（FBW）是主動控制技術應用的基礎和載體，它必將取代傳統的機械操縱系統而成為飛機的主飛行控制系統。鑒于數字計算機在性能、可靠性、靈活性和功能潛力等多方面的優勢，數字飛行控制系統必將取代模擬式飛行控制系統。

探索追趕

1978年下半年，航空工業部抽調現航空工業沈陽所、自控所、附件所等各單位專家成立了ACT總體組，進行先期論證，參加當時國內外的調研、資料調研和現場調研。

1979年5月，三機部六院在天津召開預研課題規劃會。在這個后來被稱為“7905”的會議上，正式確定研究飛機隨控布局技術。這項技術由飛行自動控制系統可有可無的被動地位，上升到飛機必不可少部分的主動地位，在飛行控制領域具有劃時代的意義。技術開發計劃分為兩個階段：先進行單軸電傳/主動控制技術開發工作，成功后再進行三軸電傳/主動控制技術的開發。單軸電傳飛行控制系統分為模擬式和數字式兩種系統并行開發。

▲《隨控布局》

為此，航空研究院將主動控制技術預研項目規劃為三個階段：第一階段，以航空工業試飛中心殲教6為驗證機，由航空工業附件所和自控所分別研制單軸模擬式和數字式電傳操作系統，經過地面試驗和試飛驗證，確定電傳操縱系統技術基本突破后，轉入第二階段；第二階段以殲8為驗證機，開展三軸數字式電傳飛控系統的研制和試飛驗證；第三階段是在三軸數字式電傳飛控系統的基礎上，繼續開發其他ACT功能。

單軸起步

1979年7月，三機部以正式文件下達主動控制技術項目的研制計劃，開始了第一階段的開發工作。由于種種原因，原定以殲教6飛機為平臺的兩個單軸項目難以繼續。而殲8飛機已經成熟，1983年，殲8取代殲教6作為兩個單軸電傳操縱系統的驗證機。

殲8飛機自1969年首飛以來，至80年代初已發展出多種機型，考慮到主動控制技術的成熟既需要時間周期，又要兼顧飛行安全，在任務開始前團隊便審慎考慮。盡管在前期開展了一些準備工作，但開展殲8ACT驗證機仍存在一些問題——型號任務繁重，相關技術儲備尚不充分，投入項目工作的人力有限，飛控試驗條件較差、設備簡陋，論證與組建工作進展緩慢……殲8ACT雖然是預研項目，但是終究是要應用在型號上，要按照型號研制進行系統化管理，建立了主任工程師系統，沈陽所總設計師李明任項目主任工程師。與殲8飛機相比，殲8ACT驗證機進行了結構模態耦合試驗、助力器擋墻與撞擊疲勞試驗等多項此前從未做過的試驗，既考驗設計師對技術的把控能力，又考驗面對所有問題的綜合決策能力。

在殲教6驗證機階段，自控所研制的單軸數字式電傳飛行控制系統采用了三余度結構方案。根據對國內外電傳飛控系統開發情況的廣泛調研以及我國醞釀中的新殲擊機對飛行控制系統提出的需求，殲8ACT項目主任工程師系統于1983年12月在北京召開會議。會議決定停止三余度數字電傳飛行控制系統的研制，轉向采用自控所提出的基本四余度結構方案開發數字電傳飛行控制系統。

▲殲8ACT驗證機單軸模擬式電傳操縱系統試驗臺

1988年秋，模擬式電傳操縱系統驗證機成功實現首飛。1989年2月，完成試飛大綱規定的全部內容。1990年6月24日，單軸數字電傳飛行控制系統成功地進行了閉環首飛。在全飛行包線內按正常、中立和靜不安定三種重心構型，全面驗證了系統的功能和性能，于1990年12月7日順利地完成了預定的全部驗證試飛任務。

▲1990年6月24日，殲8ACT驗證機單軸數字電傳飛行控制系統成功進行閉環首飛

經飛行驗證的主要系統功能有：全時全權限控制增穩（桿力和桿位移兩種指令形式）、放寬靜穩定性控制、飛行邊界限制、中立速度穩定性、余度管理和故障容限、機內自檢測等。飛行驗證結果表明，系統全面實現了航空航天部和項目指揮系統提出的研制要求和技術指標。殲8ACT驗證機系統的總體水平相當于國外同類系統80年代上半期的水平，標志著我國在該技術領域的自行開發能力已躋身于世界少數幾個先進國家的行列。

進軍多軸

1988年12月，航空航天部科學技術研究院召開了"ACT三軸數字電傳飛控系統總體方案研討會"，確定了三軸數字電傳飛行控制系統研制目標、任務和技術途徑。

1991年1月，航空航天工業部以正式文件下達了項目研制計劃，設立了行政指揮系統和設計師系統，時任航空航天部科學技術研究院副院長顧誦芬任行政總指揮，時任沈陽所總設計師李明任總設計師。研制團隊采用殲8Ⅱ原型機03架作為驗證機，按照技術先進性、工程實用性、改裝可行性、功能擴展性和對殲10系統功能覆蓋的原則，確定了全時全權、放寬靜穩定性等系統功能。

▲顧誦芬在殲8ⅡACT試飛現場

三軸系統是一種全電傳飛行控制系統，取消了全部機械操縱鏈，代之以雙—雙余度配置的模擬式電備份控制系統。三軸系統實現的主要功能是：全時全權限三軸控制增穩、放寬靜穩定性控制，三軸飛行邊界限制，垂直平面直接力控制（機身指向、垂直平移、直接升力）、自動駕駛儀、機內自檢測以及應急電備份控制。

1996年12月29日，殲8ⅡACT驗證機振翅翱翔、炫舞藍天。1999年9月21日，項目完成了3種構型的全部試飛任務。試飛員高度認可了飛機的穩定性、操縱性和起飛、著陸性能，達到了“靜則穩、動則靈”的設計目標。這一盛贊無疑是對研制團隊多年來創新拼搏的最大肯定。

▲殲8ⅡACT驗證機

▲殲8ⅡACT三軸系統首飛現場合影

三軸數字電傳飛控系統是航空工業獨立自主開發、擁有完全自主知識產權的數字電傳飛行控制系統，具有特殊重要的意義；不僅研制出了工程實用化的系統，而且獲得了從頂層設計到試飛驗證全過程的數字式全電傳飛行控制系統工程開發經驗，大跨度地推進了我國飛行控制技術的發展，是我國飛控技術發展史上的重要里程碑。

殲8ⅡACT驗證機系統的開發，為我國培養出一支高水平的先進飛行控制技術開發隊伍。這支隊伍中包括了飛機總體、氣動力、飛控系統、控制律、軟件、飛控計算機、作動系統和傳感器等多種專業人員，特別是鍛煉了一批優秀的青年技術人才，他們在21世紀為我國航空事業的發展發揮了重大的作用。

此后的自修復飛行控制技術、綜合飛行/火力控制技術、綜合飛行/推力控制技術和艦載機著艦導引與控制技術等多項預研課題，均以殲8ⅡACT三軸數字電傳飛行控制系統為基本飛控平臺進行了技術開發工作。對這些新技術的開發和掌握，為我國新一代戰斗機控制技術開發提供了重要的技術儲備。

基于閉環反饋原理的電傳和主動控制技術與飛機總體、氣動和結構布局設計密切相關，是典型的多學科交叉領域。在漫漫20年中，航空工業科研人員服從大局、以拳拳的報國之心和責任擔當，自主研發，各單位團結協作，終于實現了航空機載技術革命性的進步，為我國戰斗機性能實現跨越發展作出突出貢獻！

致敬！

文字/蘭健、鄭奕、尹淵榕

主編/肖瑤

監制/石霞

來源/航空工業沈陽所、自控所、《一路前行——飛機設計專家李明》、《機載往事（第2卷）》、中國航空報社

本文轉載自公眾微信號：中國航空工業集團

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