枭龙腾空——一代战机的身世

2008-03-06 07:41见证·发现之旅
走近科学 2008年3期
关键词:巴方研制战斗机

见证·发现之旅

2006年4月28日,成都。

上午10时55分,枭龙战斗机04架机,在成都温江机场呼啸着腾空而起,飞机在空中飞行了16分钟后,安全降落在跑道上(图1)。

(1)枭龙04架机试飞

一个酝酿了近20年,正式开发经过了6年的战斗机研制项目己经完成。

枭龙飞机具有突出的机动能力,较大的航程、留空时间和作战半径,优良的短距起降特性和较强的武器装载能力,是突出了中低空和高亚音速机动作战能力,有较好的截击和对地攻击能力的全天候、单发、单座、新一代轻型战斗机。

它的诞生走过了一条不寻常的道路。

中国造战斗机在巴基斯坦

1965年12月20日,第一架中国制造的歼-6战斗机交付巴基斯坦空军,从此拉开了中国战机在巴基斯坦服役的历史。在长达34四年的时间里,巴基斯坦空军总共接收了253架歼-6战斗机,巴基斯坦空军曾有10个战斗机中队同时装备这种战斗机(图2)。

(2)巴基斯坦空军装备的中国造歼-6战斗机

此后巴基斯坦空军又先后购买了中国造的歼-7战斗机(图3)。在1999年的边界冲突中,巴基斯坦出动空军作战,除了在近距对地攻击作战中摧毁了敌军大量的坦克、装甲车以及野战炮外,巴基斯坦空军还以歼-7战斗机击败了对方以当时先进的苏-30和幻影2000战斗机组成的空军编队,创造了震惊世界的空战奇迹(图4)。

(3)歼-7战斗机

(4)中国制造的战斗机长期作为巴基斯坦空军的主战飞机

歼 ——7cp计划的提出

上世纪80年代中期,巴基斯坦空军深感歼-7机群逐渐老化,主力机群已经无法适应当时的形势。于是,一方面,巴基斯坦积极引进美国的F-16(图5)。另一方面,巴基斯坦积极与中国合作,试图凭借中方的力量研制一种低档配置且较为先进的战斗机。巴方开玩笑地说,我们合作来搞一个穷人用的F-16。

(5)美制F-16战斗机

为此,巴基斯坦向生产歼-7战斗机的成都飞机公司提出,共同在歼-7的基础上研制新战斗机。巴方将此定名为“佩刀Ⅱ”方案,中方定为歼-7CP,CP的含义是中巴合作。

1985年6月,巴基斯坦驻华武官转来了巴空军司令部受政府委托,于当年5月正式发出的“佩刀Ⅱ”项目长达24页的招标书,提出了巴基斯坦空军的要求。

“佩刀II”项目,开宗明义是为了改进中国制造的歼-7,将其发展成为一种多用途战斗机。巴方在向中方发出招标书的同时,派出空军代表团赴美,打算在美国飞机公司中找出一个主合同商,然后由主合同商和中方一起向巴基斯坦政府提交升级歼-7的可行性建议。

屠基达(中方总设计师):他要委托美国的飞机公司来主办这个事,他不大相信中国人的技术,最后美国的格鲁门公司中标了。

中美合作

1987年3月9日,中方一行10人,为开始合作“佩刀Ⅱ”项目,自首都机场乘中国民航班机赴美,这是中美双方在武器开发上的首次合作。

整整5个月的时间,中方和美国格鲁门公司的工程师在一起工作,对“佩刀Ⅱ”可行性进行研究,经过双方的努力,可行性报告顺利完成了,结论是可行的。

巴空军对“佩刀Ⅱ”可行性研究的结果,反应不佳。他们提出研制费用太高,单价也降不下来,巴方计算新机的全寿命费用会高于F-16。

美国格鲁门公司的人员推断:巴方化200万美元搞“佩刀Ⅱ”可行性分析,并不是真的想要“佩刀Ⅱ”。打着佩刀的幌子,只是为了压F-16的价。F-16降价,巴方可节约10亿美元的费用,可以得到很大的便宜。

巴基斯坦放弃佩刀计划后,中方把它改名为超7计划,决定承担风险,先投资飞机第一阶段的研制经费。

美国格鲁门公司表示他们第一阶段不可能有现金投资,但在技术上可以继续合作。

中方一行9人,于1988年12月3日离京赴美,开始第二次与格鲁门公司的合作。

1989年美国单方面终止了和中国政府间的军火贸易和商业性武器出口……超7计划也被“挂起来”了。

虽然超7并未成功,但中国的战斗机研制能够进入美国军用飞机设计领域,并进行了有限的合作,这无疑是空前的。

新的合作

既然超7与美国合作已经希望不大,中方的成都飞机公司决定,依靠自己的力量把飞机研制出来。

1991年5月17日,中方一行飞往前苏联莫斯科,再转飞列宁格勒,与米高扬设计局商讨购买发动机事宜。

没有料到的是,就在中国代表团离开苏联后两个多月,1991年8月,前苏联解体,米高扬设计局所在的城市列宁格勒恢复旧名圣彼得堡。

但俄方同意中方派人继续谈合作。

超7有了俄国发动机方案之后,寻找飞机的第一用户就成为主要问题。

1992年1月20日,为再次进行中巴合作,中方代表团飞抵巴基斯坦。与巴方合作的大门,再次打开了(图6)。

(6)巴勒斯坦的法鲁克上将在司令部办公室会见中方代表

“超-7”计划全面发力

巴基斯坦方面又把注意力转向超7,除了他们确实需要超7这种类型的轻型战斗机外,还有一个原因:巴基斯坦向美国购买的F-16战斗机在第一批交付之后,美方的第二批70架F-16战机却一直没有交给巴方。

有了这样的教训,巴基斯坦开始重新调整策略。

屠基达:巴基斯坦希望发展它的航空工业,因为没有独立的航空工业,它想通过这个项目从中国学到一些东西,只有中国才能帮它搞。

1999年6月28日,北京人民大会堂

巴基斯坦与中国签定了联合研发新型战斗机的正式合同。

中方称之为“枭龙”式战斗机,巴方则称之为JF-17(“联合战斗机”)“雷电”式战斗机。该计划很有特色,巴基斯坦空军负担50%的投资,中国航空技术进出口公司和成都飞机工业集团共同负担其余50%的投资。

新机由中国航空工业第一集团公司下属的成都飞机工业集团公司和成都飞机设计研究所负责研制,酝酿了10余年的“超-7”计划开始全面发力。

2001年,中巴双方完成飞机的初步设计,枭龙研制进入实质性工作阶段。巴基斯坦方面要求,2003年底飞机必须首飞。

帅朝林(成都飞机工业公司副总工程师):签合同的时候,是什么样的飞机还没有定义清楚,两年以后就要飞,这从一般意义上讲是完全不可实现的进度。从合同签订,还没有图纸,30个月飞机首飞,时间上比以前常规的研制周期来说至少压缩了一半。

2001年9月份,巴方空军参谋长到成都访问,当时他提出2003年9月以前首飞。

中方正式承诺,要按照这个时间完成飞机的研制。

成都飞机设计研究所的设计人员完成了被不少人认为是“不可能完成的任务”,在9个月的时间里,为枭龙型飞机发出了数万张生产设计图,创造了中国航空史上的奇迹!

2001年,中巴双方完成详细设计,枭龙研制进入实质性工作阶段。

2002年9月16日,成飞举行了枭龙飞机开铆仪式。枭龙原型机的加工生产现场热火朝天,灯火彻夜通明(图7)。

(7)枭龙原型机拼装现场

2003年5月31日,01架枭龙完成总装,交付试飞站,枭龙已经从零件和铝板变成了一架威武的战机;

2003年6月23日,01架枭龙发动机顺利实现首次开车,枭龙的“心脏”开始跳动;

2003年6月27日,01架枭龙顺利实现首次滑行;

2003年8月8日,02架枭龙开始进行静力试验;

至此,枭龙做好了首飞的一切准备。

成功首飞

国家把枭龙战机的试飞任务交到了成都试飞大队,副大队长王文江被选为首飞试飞员(图8)。

(8)试飞员王文江登上枭龙

王文江(成都试飞大队副大队长):首飞应该对一个机型来说是非常重要的一个环节。对于枭龙飞机来说,还有一个国际声誉。因为这个飞机是中巴合作研制生产的。所以对于我首飞压力非常大。

首飞前必须进行充分的准备。为了得到第一手的数据,王文江和战友们常常在模拟驾驶舱内一呆就是十几个小时。

2003年8月25日,我国自主研制的“枭龙”新型战斗机将在这一天试飞。起飞前,枭龙的总设计师——中航第一集团成都飞机设计研究所总设计师杨伟,在放飞批准书上郑重地签下了自己的名字。

天空少云,逆风,风速两到三米,风向和风速对飞行非常有利。

新机首飞的重要性远远超过一般的试飞,因此,地面专门有一个数据接纳室,这里可以采集从飞机上发回的数据,整个飞机所有的参数,每一个仪表的每个显示,包括高度,速度,甚至飞行员血压、脉搏都能实时地在这里接收。

01架枭龙战斗机缓缓滑入了跑道。王文江加大油门, 滑跑到了起飞速度以后,一拉操纵杆,飞机离地了。

在每次试飞当中,起飞的过程是最危险的。

在王文江的驾驶下,枭龙战机一飞冲天。

飞机起飞以后直接爬高,回转,第一圈飞两千,第二圈飞一千,第三圈下降到500米。

王文江:我感觉这个飞机非常好。你一操纵,感觉飞机的响应,快,慢,过灵,或者过于迟钝都能感觉到。这个飞机,跟我自己感觉非常接近,所以这个飞机的品质非常好。

17分钟后枭龙01架平稳地降落到机场跑道上。

枭龙战斗机首飞成功!中国自行研制、具有自主知识产权的新一代全天候、多用途轻型战斗机横空出世。

美国想卖F-16,我们还看不上哩

也就在这期间,美国向巴基斯坦暗示:愿意把当年“拖欠”的F-16战斗机再卖给巴。巴方断然谢绝了华盛顿的“美意”,巴基斯坦现在更中意中国的“枭龙”战斗机(图9)。

(9)试飞枭龙的巴方飞行员都是飞过多种型号战斗机的行家

“‘枭龙能够和当今的先进战机相抗衡”,总设计师杨伟对飞机作了这样的评价,他认为枭龙“达到了第三代战机的综合作战效能”。所谓第三代战机一般具有三个典型特征:一是超视距作战能力,二是极好的飞行机动性,三是先进的电传飞行控制系统和航空电子系统。

美国的军事专家也承认说,从性能价格比上说,“枭龙”肯定胜过F-16。性能可以与F-16的AB型媲美,价格却要大大低于它。

这里必须解释一下战斗机的“代”是如何来进行划分的。

第一代战斗机最重要的特征是它的飞行速度接近或者刚刚超过音速,也就是亚音速或者超音速不多的战斗机,像中国在抗美援朝时使用的苏联的米格15就属于第一代。

第二代战斗机对速度的追求达到了极致,它的飞行速度是音速的2倍以上,有的接近音速的3倍,前苏联的米格-23和美国的F4是典型的二代战机的代表。

第三代战机放弃了对高速度的追求,因为参战的飞行员发现,空战一般都发生在亚音速状态下,这时飞机的机动能力成为空战胜负的决定因素,因此,设计人员开始追求中低空,高亚音速的飞机机动能力。三代战机最突出的代表就是美国的F-16,还有法国的幻影2000,前苏联的米格-29、苏-27,这些飞机的机动能力都非常强。

第四代战斗机最典型的特征是隐身,不容易被雷达发现,当然,随着技术的进步,它的高速性能和机动性能也得到了完美的结合,美国的F-22是四代机的代表,目前已经装备美军部队。

新型战机

“枭龙”作为一款轻型战斗机,大多数技术数据已经达到了第三代战斗机的标准。

枭龙战斗机己经基本上看不到歼-7机的遗传特点,在整体设计上更多地体现出了一种博采众长的技术融合(图10)。

(10)“枭龙”雄姿

歼-7基本上是前苏联的设计,主要用于白天作战,所以没有雷达,只有一个雷达测距器,只测距,不能全方位地搜索,是一种简单的火控设备。但“枭龙”必须能够进行夜间作战,因此必须安装雷达。根据枭龙战斗机机头空间能够提供的雷达天线口径,有专家推测,机载火控雷达对典型目标的最大探测距离可达80千米~100千米,并且具有较好的对地面目标探测的能力。

“枭龙”的发动机也有了彻底的变化,歼-7使用的是涡轮喷气发动机,就是发动机只是一股道,燃烧完了就一股喷出去了,现在“枭龙”用的是涡轮风扇发动机,最重要的特征就是分内涵道的热气流和外涵道的冷气流,这样可以大大提高燃料的效能。

枭龙战斗机采用电传控制,飞行员的操作被转化为电信号,电信号通过电线传到计算机,计算机判断,飞行员想要干什么,上升、下降,还是要左转、右转,计算机再给出一个具体的信号去操作飞机的舵面。

根据巴基斯坦空军的要求,枭龙战斗机是一款主要在亚、跨音速范围内作战的空中优势战斗机,并且保证对空作战性能的多用途,所以枭龙战斗机在设计中也具备有一定的对地、对海面目标的攻击能力。

枭龙战斗机如果以纯粹技术指标,很难与国外第三代典型作战飞机相比较,但是“枭龙”所具有的意义并不是确定压制住哪一级别的对手,而是以尽可能低的成本付出为用户提供一种有能力适应现代化战争需要,可以在一定程度上满足潜在用户绝大部分使用要求的高性价比的飞机,而中国航空科研生产单位在这样小的机体上,能够设计出满足使用要求的机型,可以说是个了不起的成就。

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