解读歼—20机身上的“奇怪”符号

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2013年3月，国产新型四代机歼-20的新闻再次引起外界关注，该机机身上出现了一些斑斑点点的特殊符号，很多读者感到极为好奇。其实，在中国飞行试验研究院试飞的国产新型飞机，机身上都有这些奇奇怪怪的符号。为此，本刊特邀西北工业大学飞机设计系王正平教授，请他对出现在国产新型战机身上的神秘符号，进行答疑解惑。

歼-20机身斑点状奇怪符号，是高速摄像中的跟踪标志

本刊记者（以下简称记）：近期歼-20机身上出现了一些斑点状的奇怪符号，有说法称这表明该机已经进入武器试验阶段，这个说法对不对？

王正平教授（以下简称王）：从这个符号出现，判定飞机进入武器试验阶段，这个说法是对的。过去，飞机在空中做武器投放或发射试验，就是单纯靠飞行员飞上去试，飞行员在瞄准之后，投放或发射出去就完了，至于炸弹或导弹投射过程中，投放机构怎样运动，弹出去后姿态怎样，速度、角度、滚转是多少，就一概不清楚了。实际上，弹跟飞机之间是有相互干扰的。譬如投弹，一脱钩，靠重力下落，试验中出现过的危险现象很多，弹脱钩后又被吸上去，翻跟头，乱飘，这些现象非常危险，有时候是致命的，直接导致机毁人亡。为了获得飞机在各种飞行条件下的武器投放发射最佳状态，往往需要飞行员经过反反复复的大量飞行试验才能掌握。后来，高速摄像技术出现了，把它用在飞机武器试验环节，试验的准确性和效率一下子得到了极大提高。航空武器试验中的高速摄像，需要在飞机的武器投放机构附近机身侧面标上跟踪标志，大家看到的歼-20机身侧面的斑点状奇怪符号，就是跟踪标志符号。

记：航空武器高速摄像，为什么要在机身上标跟踪标志？

王：航空武器高速摄像，是配合计算机使用的，在高速摄像拍摄中，摄像机始终精确捕捉这些跟踪标志。而这些很明显的跟踪标志，需要多少个点，怎么排列，哪些点是负责纵向的，哪些是负责横向的，每个点之间的相对位置，都是有规律标定好了的，点越多，测的越准。而且，不光是机身侧面有跟踪标志，飞机要投放的弹上，也有一样的这种标志，这时的弹是试验弹，不是真的，战斗部等等都没有装。飞机投放或发射弹的过程中，多个位置的摄像机自动捕捉跟踪飞机和弹上的跟踪标志，捕捉跟踪中即使若干个点暂时丢失也不怕，因为那些点中还有一些是备份的。拍完之后，把视频输入到计算机，用图像处理软件来解算。飞机在动，弹投放后也在动，两个动态系统相互之间的变化，全都通过跟踪标志得以反映出来，经过计算机图像软件对跟踪标志的三维组合处理一解算，就可以准确地知道投出来的弹，在某个时刻是什么姿态、速度，也就是它的六分量，各种运动参数全都搞清楚了。

最终采集的这些数据，交给试验人员、设计师看数据。了解这些运动参数，是很关键的，涉及到两个问题。

首先是看弹能不能安全、准确地进入到武器投放或发射窗口。这中间的关系太多了，舱门开合，投放机构运动，二者相互影响，包括机械影响、气动影响、耦合影响等很多方面；而且还有很多组合，譬如不同挂载情况下，一个舱挂四个弹，投一个、三个在里头，三个投了、一个没投，状态全都不一样，都得一个一个做试验。试验肯定就会发现问题，接着肯定就要做更改设计，譬如投放方式上，力轻一点儿、重一点儿，向前一点儿、向后一点儿，会大量的改，甚至可能到最后实在没办法，这个武器本身就要改，都是有可能的。

其次是看弹在进入窗口，经投放或发射之后，能不能够达到设计所要求的状态。譬如发射导弹，如果冷发射，要求达到多少个加速度等；如果是投弹，这个弹投出来以后，俯仰角不能大于多少，滚转角、滚转速率、偏转速率不能大于多少，都有一定的要求。只有这些参数都满足要求，弹才能在投放或发射后打到目标，做到“弹无虚发”。不在这个状态，可能就要“无的放矢”了。

试验弹在飞行试验中达到要求之后，才能进行真正的实弹试验。实弹试验中，就不需要再在机身和弹上标上跟踪标志了。

记：这个图案，是贴上去的，还是漆喷上去的？

王：不是贴的，是喷漆上去的。

记：这个标志图案尺寸大小，也是有要求的吗？

王：跟踪标志符号的大小，主要跟摄像机的拍摄距离有关系。飞机武器试验一般都有其他飞机伴飞，伴飞飞机与武器试验飞机距离也不会太远，所以武器试验飞机上的跟踪符号尺寸也没有必要画得太大。

记：在美国F-35武器试验阶段，该机机身上也可以看到类似跟踪标志，但其符号的样子与歼-20好像还不太一样，为什么？

王：这个跟踪标志符号，主要就是试验才用，为了精确捕捉飞机和弹的运动变化关系，这个符号具体采用什么样的图案设计，主要是跟高速摄像测试系统有关系，二者是相匹配的，譬如你的图像处理软件就按照这种标识来做的，就涂上什么标识就行了，也没什么特别的。也许是经过多次试验发现，这种图案捕捉识别准确率比较高，一般条件下就用了，它是跟着整套系统走的。

歼-15着舰时机身上也有高速摄像跟踪标志

记：在2012年12月，中国歼-15舰载机在“辽宁”号航母上首次成功着舰，在新闻照片上可以看到，歼-15机身上也有一些奇怪符号，其作用应该也是用于高速摄像吧？

王：对，作用一样，但测量的内容不同，歼-15的高速摄像主要是供设计者分析该机的飞行品质，飞机的飞行品质究竟如何，这是靠试飞员自己的感觉没法量化的，而借助高速摄像则可以得到精确评价。

记：看起来，歼-15机身上的跟踪标志符号，数量不多，好像只有三五处，为什么？

王：这和测量精度要求不同有关。精度要求高的，就要多几个点；精度要求低的，一个点就行。歼-15机身上的跟踪标注不多，说明其测量精度不需要武器试验那样高，少许几处就够用了，因为要求数量少，所以每个标志符号的尺寸也可以做得相对大一些。

记：感谢您接受我们的采访。