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主题:天地英雄——JH-7战斗轰炸机发展历程 (讨厌的字数限制 很讨厌) -- q42474112

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    • 家园 六、

      空战能力

      JH-7具备一定的空战能力,在面对拦截机的时候可以依靠PL-5E/C短程红外格斗弹和航炮进行空战,在无护航战斗机保护的情况下也具有一定的自我护航能力。JH-7的雷达口径大,作用距离远,在应用连续波照射器的情况下完全能够满足导引中距离半主动雷达制导空空导弹的技术要求,翼下的外挂点也可以满足携带4枚中距离空空导弹的要求,JH-7在必要的时候可以进行一定程度上的防空作战。

      包括《中国航空报》等很多公开刊物上曾经登载过JH-7的083号原型机安装有被称为“神鹰”的JL-10脉冲多普勒(PD)多功能火力控制雷达的照片。根据“神鹰”雷达相关公开资料可以知道,雷达在具有较好的“多普勒波束锐化”(DBS)、地图测绘、动目标显示等对地功能的同时,还有对空中目标的多目标跟踪和制导先进中距离空空导弹进行多目标打击的能力。装备“神鹰”雷达的JH-7在对空和对地(海)攻击能力方面将得到极大的提高,进一步扩展了JH-7 的使用范围和自我防卫能力。JH-7在对空负荷条件下的推重比可以接近1(超过了“狂风”IDS),飞机的综合机动性能在战斗轰炸机中属于比较出色的。 JH-7在中、低空亚音速条件下的机动性能上与歼-8II型战斗机接近,具有一定的空中格斗能力。

      “狂风”IDS与JH-7的比较

      JH-7与“狂风”IDS这两种飞机在很多方面都很接近,但是不同的技术基础和作战环境给这两种飞机带来了不同的发展过程。按照基本技术数据可以看出, JH-7的气动设计保守,在载弹量、电子设备和低空突防能力上与“狂风”IDS有一定的差距,航空武器性能上的差距更加明显。受到国内航空技术的限制, JH-7虽然服役的时间比“狂风”IDS晚14年,但在综合作战性能上与“狂风”IDS的初期型比较仍然有一定的差距,与参加海湾战争的改进型“狂风” IDS的差距更加明显。需要注意的是,当JH-7在1994年开始小批量试生产的时候,各种型号的“狂风”都已经停止了生产,JH-7并没有赶上战斗轰炸机发展的黄金时间。

      欧洲的“狂风”IDS在作战时可以得到驻欧美军战斗机的掩护,截击战斗机对“狂风”IDS的威胁并不明显,“狂风”IDS只具备基本的自卫防空能力。而中国空军因为装备落后,制空和可以担负护航任务的战斗机力量严重不足, JH-7必须具备比较好的自卫防空能力,在一定程度上还要能担负一定的防空任务。虽然在设计上 JH-7没有什么特色,采用的技术也不够先进,但推重比较大,机动格斗性能还比较好,基本上具备了和第二代战斗机进行空中格斗的能力,在加速性和爬升率方面都要超过同类的战斗轰炸机。

      如果空军在上世纪80年代引进“狂风”IDS,那么JH-7必然会受到影响而随之下马。引进“狂风”IDS虽然可以提前10年形成战斗力,中国航空工业的设计和生产能力在当时还只达到西方60年代初期的技术水平,对“狂风”IDS采用的先进电子系统、变后掠翼装置、电传控制系统和先进航空动力都没有任何经验,引进“狂风”IDS后的相当一段时间里肯定也无法完成“狂风”IDS飞机及其配套系统的国产化,甚至维护和保养也不能够完全自己解决。这样当中国与欧洲国家之间的关系在80年代末期因为政治因素的影响而出现变化后,西方的军事技术封锁就会使国产化完全无法进行,已经采购的成品机也会很快因为备件无法保证而失去战斗力。仅此一点,中国军事决策单位将JH-7项目坚持下来的决定是十分睿智的。

      花落知谁家

      虽然JH-7使用的方案是按照中国海军提出的技术要求来的,但中国空军没有因为这一点而排斥JH-7,对需要加强现代对地攻击能力的中国空军来说,JH-7是可以满足其要求的重要机种。

      JH-7首先投入海军航空兵装备的原因,首先是JH-7在早期生产型上采用的航空电子设备还不够完善,在地面高背景干扰下的低空突防和目标探测能力方面仍然有所不足。缺乏打击地面目标的精确制导武器,致使初期生产的JH-7根本不具备对地面目标的精确攻击能力。JH-7雷达的作用在背景杂波干扰较小的海上还比较有效,同时挂载4枚反舰导弹的火力配置也很适合执行海上反舰作战。这不能满足空军的需要,并且在JH-7装备海军航空兵之前,海航的战机中仅轰- 6D可携带发射YJ-6反舰导弹,其作战能力只达到前苏军60年代初中期的水平,根本无法满足现代海上作战的需要。JH-7的到来使中国海军航空兵的反舰作战能力达到了一个新的高度,而且该机的远航能力也使中国海军增强了对较远海区的控制能力。

      其次受到了动力系统的限制,国产化的发动机在JH-7刚刚开始生产的时候还不够成熟(多次出现发动机涡轮叶片断裂的严重故障),从国外引进的成品发动机数量也比较少, JH-7的动力系统供应无法得到充分的保证,极大限制了JH-7装备的规模。海军所需要的对海上目标作战的反舰攻击机的数量不大,已有的发动机就可以保证基本需要。将早期生产JH-7投入任务比较简单的海上反舰作战,还可以通过实际应用来积累使用经验和发现技术上存在的问题,借以完善飞机配套成品的性能和供应条件,为后续改进型提供依据,提高综合作战能力。所以中国海军率先装备JH-7。

      随着中国航空制造业和电子工业的迅速发展,以及系统集成能力的不断增强。限制JH-7技术和战术性能的多个配套成品问题得到解决。保证以先进PD雷达为核心的综合航空电子系统、导航和瞄准吊舱、精确制导弹药等装备的供应,尤其是国产10吨级涡轮风扇发动机的定型投产,JH-7已经可以满足作为空军的主力作战飞机的要求,可以成规模的进入空军装备体系之中。但是因为空军已经批量装备了多批性能更加强悍的苏-30MKK多用途战斗机,使JH-7在空军的装备规模受到强大对手的限制和竞争。

      航空技术的发展促进了飞机多用途性能的提高,国外空军从上世纪90年代开始已经不再研制专用的制空战斗机和战斗轰炸机。选择空中优势战斗机改进为双任务战斗机不但有利于减少空军准备的机型品种,降低维护和保障费用,而且可以节约研制经费和缩短飞机发展的周期。双任务战斗机具有与专业战斗轰炸机相当的突防和作战能力,在突防中对空中护航的要求降低,在必要的时候还可以用来执行制空作战任务,大幅度的提高了航空部队的整体作战能力和使用灵活性。

      目前空军装备的苏-30MKK双重任务战斗机,综合作战性能上比JH-7这样的专用攻击机有了明显的提高。苏霍伊设计局在苏-27SK的基础上改进研制苏 -30MKK的过程中发现,为突出空战能力所进行的设计中很多与提高对地攻击能力之间并不存在矛盾,加上航空电子和机载武器系统上的技术进步,使先进战斗机有机会在制空和对地攻击任务之间进行良好的协调。此外,大量专用吊舱的装备也使飞机作战的灵活性大为提高。

      苏-30MKK的空机重量比JH-7重近4000千克,但是最大起飞重量比JH-7提高了10000千克,6000千克的载荷差距使这两种飞机在作战效能上出现明显的差距,JH-7的各项性能不但全面落后于苏-30MKK,而且在任务弹性上也远不如苏-30MKK。随着中国空军对地攻击武器也开始从常规自由落体炸弹向精确制导炸弹转变,目前强-5和歼-8系列飞机都已经具备投掷激光制导炸弹等精确制导弹药的能力,引进的苏-30MKK在综合作战性能上的优势更加明显,JH-7在对地攻击能力上的优势地位也受到很大的影响。

    • 家园 五、

      来自英国的动力系统

      航空发动机是飞机的“心脏”,它的技术性能和结构决定了飞机的战术技术性能和可靠性。如果发动机的问题不能首先解决好,那么无论如何也无法生产出合格的作战飞机。目前的JH-7在技术上已经完全成熟,开始大批量装备海、空军的作战部队。JH-7的研制能够取得成功,没有像同时发展的几个型号一样下马,除了军事决策机关对项目的重视外,最重要的就是JH-7采用的是比较成熟可靠的动力系统,使JH-7“逃过”在中国新机发展中经常出现的动力系统拖整机研制后腿的“宿命”。

      上世纪80年代初期,国产动力系统的技术水平只与国外1950年代末期相当,在歼击机使用的中等推力动力系统上只有在歼-7和歼-8白天型上使用的WP- 7系列,WP-7不仅推力不足,而且在燃料经济性、可靠性和寿命等方面都很不完善,依靠当时国内所达到的动力系统技术水平,想达到JH-7的设计指标是完全不可能的。

      JH-7上采用的斯贝MK202发动机是当时中国已经拥有的最先进和最可靠的动力系统,JH-7的成功就是建立在斯贝MK202成功引进的基础上的。同样也是因为斯贝MK202的原因,也对JH-7的技术性能和结构设计产生了明显的影响。中国很早就开始随飞机一起引进英国的民用斯贝发动机,国内航空科研生产单位从1960年代末期开始,就几次企图利用测绘民用斯贝发动机改进为军用型的方法,解决中国航空动力严重落后的问题。由于国内航空基础设计和制造技术方面严重落后的原因,使采用测绘民用斯贝发动机改造军用动力的几次努力全都归于失败,但也使中国对斯贝发动机的技术和结构方面有一定了解。

      当英国政府继1972年同意中国单独引进民用斯贝发动机后不久,在1973年7月17日又同意中国引进军用斯贝发动机,这对中国航空动力发展是个极好的机遇。1975年12月13日,

      在对配装军用斯贝发动机的飞机尚没有确定的情况下,中、英两国就签订引进军用斯贝发动机的合同,可见当时我们的急迫心情。斯贝MK202在引进后马上由西安航空发动机厂开始了试制工作,经过3年的努力后,在1979年采用英国部件装配了4台发动机,并在第2年送到英国成功进行了考核试车。

      同中国原有的仿制发动机相比,斯贝MK202的加力比大,压气机喘振余度大、工作可靠、效率高、耗油率低,使用寿命远远的超过了中国仿制的苏式发动机。引进斯贝MK202使中国在军用型航空发动机的技术上与世界先进水平的差距缩短了10年。在国内装配的斯贝MK202试制完成后,因为配用的飞机无法确定,发动机的各项国产化工作相继停滞下来,购买的40余台发动机长期储存在仓库中无法利用。直到JH-7研制项目确定使用引进的斯贝MK202后,这个引进十几年的斯贝项目才出现的重大的转机,可以说引进斯贝MK202给JH-7的发展打好了基础,而JH-7研制项目又挽救了引进的斯贝MK202。

      在JH-7确定使用斯贝MK202后,国内却无法解决发动机的稳定供应,即使在JH-7开始投入批量生产的初期,仍然依靠早期购买的数十台英国生产的斯贝 MK202发动机。国内生产的发动机在数量上无法满足为飞机配套的需要,发动机供应上的困难在很长一段时间里限制了JH-7的装备规模。

      在航空型号的设计中,动力系统的条件是可以决定总体设计的重要因素,JH-7采用的斯贝MK202无疑是当时中国航空工业能够拿出来的最好的航空发动机。但是,斯贝MK202所代表国外60年代末的水平,结构复杂,推重比低,高空性能差,在技术上已经比国外当时的航空动力整整落后了一代。JH-7在 1982年开始正式设计的时候,在航空动力技术上又已经与国外先进发动机拉开了很大的差距。

      斯贝MK202与“狂风”使用的RB-199相比,在体积、重量和推重比上的差距十分明显。RB-199加力式涡扇发动机的加力推力7296千克,最大推力4460千克,发动机推重比7.6(不含反推力装置)。斯贝MK202的加力推力9310千克,最大推力5500千克,超过了RB-199,但最重要的发动机推重比却只有不到6,使斯贝MK202在发动机的尺寸规格和重量都高于RB-199。

      两台斯贝MK202发动机及附件的重量接近4吨,在推力比RB-199增加了28%的前提下,发动机重量却几乎增加了一倍。斯贝MK202过大的结构重量和体积给全机配平带来了困难,为此不得不增加JH-7的前机身长度,使JH-7的全机长达到了22.325米,比歼-8II的机身还要长。加长的机身虽然提高了内部的空间,但却让飞机的结构重量大幅度的增加。JH-7的基本空机重量比“狂风”IDS要高0.5吨左右,这还是没有采用“狂风”IDS上复杂沉重的变后掠翼结构的情况下啊。 结果,“狂风”IDS的在载弹量和转场航程方面都超过了JH-7。

      动力系统性能的落后给JH-7的性能带来了很不利的影响,动力系统的改进同样会提高JH-7的性能。假设在JH-7改进型上采用法国“幻影”2000上使用的M53P2(或类似型号),就可以减轻发动机结构重量近0.7吨,全机减重可以超过1吨。能够在JH-7最大起飞重量保持不变的同时,把载弹量提高到 8吨,也可以消除后期改进中增加的重量给飞机飞行性能带来的影响。但就目前的情况来看,即使在欧盟解除军贸禁运的情况下也不见得会引进M53P2。特别是近年来中国在航空动力制造领域取得了重大技术进步,所以无论是采用自行研制的发动机还是引进国外先进技术或成品发动机进行改进,在技术上都不存在不可克服的困难。

      另外,虽然通过改进飞机的结构材料和加强机身结构的方法同样可以将载弹量提高到8000千克,但增加的结构重量却会降低飞机的飞行性能。这样一来依靠改进动力装置就成为提升飞机性能的最佳途径。但我们也要吸取英国在F-4战斗机上改装发动机所带来的教训,在动力系统的选择上要坚持科学、合理和有效的原则,不盲目的去追求高性能。在大量采用先进技术的国产新型多用途战斗机进入大量服役的情况下,JH-7和其改进型在结构设计上并没有争夺空中优势的战术要求,并不过于追求高空、高速和高机动性能,特别是JH-7已具备较为优良的机动性能,现有的国产10吨级发动机已经能够满足其作战的需要,盲目增加发动机的推力意义不大。通过现已掌握的最新工艺和技术,提升国产10吨级发动机的推重比减轻其自身重量从技术上而言是完全可行的,这要比改装AL-31F或者国产同类型号的15吨级发动机更具效益,也不需要为安装新型发动机而对飞机结构进行“大手术”。

    • 家园 四、

      冲天飞豹 捍卫先锋

      1988年3月15日,中国海军与越南海军在南沙群岛赤瓜礁附近爆发武装冲突,虽然海战的结果以越方的一艘大型登陆艇被击毁而告终,但此战也充分暴露出中国海军缺乏有效空中掩护的弊端。当时西方军事观察家普遍认为中国无法对这一海域进行有效控制,因为这一海域已经超出中国海军航空兵和空军所有战斗机的作战半径,附近越南空军装备的米格-23和苏-22攻击机对于缺乏现代防空系统的中国军舰构成严重威胁。

      在这种态势下,中国航空技术进出口公司(CATIC)在当年于英国举办的航空展上公开展示了一种被称为B-7的大型战机模型,这也是JH-7第一次公开露面,立即引起世界各国的极大关注。《简氏防务》在评论“B-7”时认为,由中国西安飞机公司(XAC)发展的苏-24这一级别的中程轰炸机,表明中国空军对于南沙群岛的主权争执是采取相当认真的态度来应对的,这种大型作战飞机将可以有效支援中国海军在有争议海域的活动。其实当时JH-7还没有进行首飞,根本谈不上装备部队。

      一直到1995年底,在CCTV新闻节目中播放的关于中国人民解放军在东南沿海举行的海空军协同演习的新闻中,一种从未被西方军事观察家见识过的新式战斗机的镜头出现在电视屏幕上。虽然只是短短的几秒钟,但依然被包括香港无线电视等海外传媒捕捉到,并在当地连续反复播映。当时人们的主要注意力被集中在敏感的政治问题上,所以并没有引起西方的特别关注。

      真正使外界洞悉该机全貌的是在多年后。2001年5月日本航空自卫队前一佐福岛丰文在接受右翼杂志撰稿人土屋政男采访时披露,1997年11月23日一架日本海自的P-3C反潜巡逻机奉命支援在“尖阁列岛”(我钓鱼岛)附近海域活动的海上保安厅舰只时,该机的雷达侦察接收器截获到地面大型远程警戒雷达信号,日方判断这一型雷达主要用于对空远程警戒和引导,所以非常有可能出现对方的作战飞机,日方据此马上进入战备状态。上午9时43分,日机再次截获通常用于战斗机的X波段雷达信号。日方当即从那霸基地起飞两架空自的F-4EJ战斗机前往该海域,并在钓鱼岛以西海域上空与中国战斗机相遇。

      据日军飞行员福岛丰文事后描述,在此之前他们从未见到过这种战斗机,也从未听说过中国拥有这一类的大型战斗机。福岛丰文更进一步抱怨说,中国飞行员似乎根本没有国际间公认的“游戏规则”概念,几乎是迎面径直“撞”向日机编队,在迫使日机采取紧急规避动作之后又强行贴近日机与之进行“编队飞行”。不过福岛丰文也坦承日方借机拍摄了大量中国新型战机的照片,但他同时强调说“中方飞行员也在进行同样的事情”。

      中国新型战斗机给福岛等日机飞行员留下了深刻印象,该机从外形上来看有些类似“美洲虎”或三菱重工的F-1攻击机的放大版,几乎与F-4不相上下。但该机的机动和敏捷性要超过日机飞行员所熟悉的歼-8战斗机,在与F-4EJ互别苗头时显得游刃有余。最让他们感到吃惊的是该机的航程非常大,按照福岛以往的经验,中国飞机受航程所限一般打个照面就会返航。但是这一次中国战机与他们周旋了很长时间,直到F-4已经感到非常吃力不得不返航的时候,中国飞机似乎还没有掉头的意思。

      到1998年于中国珠海举行的第二届航空航天博览会上,有关这一战机的详细情况在才得以正式公布。被命名为“飞豹”的一架FBC-1战斗轰炸机以中国航空技术进出口公司(CATIC)的名义参展,并进行了精彩地飞行表演。FBC-1是JH-7的出口编号,其中字母F代表战斗机,B代表该机具备轰炸功能,而 C则是中国的意思。“飞豹”则是第一个正式由航空系统赋予的可公开的国产战机绰号。

      根据CATIC公布的资料,FBC-1“飞豹”战斗轰炸机由西安飞机设计研究所和西安飞机工业公司(XAC)研制生产。该机机长22.325米,翼展 12.7米,机高6.575米,飞机的基本空重约为14500千克,最大起飞重量28470千克,全机最大载油量为10000千克,最大航程3650千米。

      飞机固定武器为一门带弹200发的23毫米双管自动航空炮,全机设置有9个外挂点,最大外挂负荷可达到6500千克。最大飞行速度为M1.7,海平面最大限制表速为1210千米/小时升限15000米,最大限制过载为7G。

      FBC-1“飞豹”的最大爬升率大约为200米/秒,从M0.6加速到1.2的时间约为60秒,综合机动性能较好,具有一定的空战格斗能力。在执行对地攻击任务时可使用各种型号的航空炸弹、机载火箭弹、激光制导炸弹和战术导弹,在海上反舰时可以同时携带4枚空射型YJ-8反舰导弹,机上火控系统经过改进后还可以扩展使用从俄罗斯引进和国内新发展的先进对地攻击弹药。

      在进行对空作战时可使用PL-5C/E或者PL-9型空空导弹,具有一定的自卫防空作战能力,经过升级后的机载雷达系统还具备使用中距离拦射空空导弹的能力,在一定程度上可以担负防空作战的任务。FBC-1“飞豹”的起降性能较好,正常起飞滑跑距离为720米,着陆距离为900米,起落架的设计可以保证 “飞豹”在前线野战机场使用,方便飞机的灵活部署。

      据参加航展的英国《简氏防务》记者评论说,FBC-1“飞豹”的最大载弹量超过轰-5轰炸机的一倍,最大航程比轰-5多50%,飞行速度和突防能力大幅度超过了轰-5,“飞豹”设计合理,航程远,载重系数高,在综合性能方面远远的超过了空军装备的轰-5和强-5,接近国外同类飞机性能水平。JH-7的机体内部有效空间大,可以安装较多的燃料和设备,大量的空间还有利于在后续改进中增加设备。从外表上来看,该机的工艺明显好过以前的中国战斗机,甚至优于前来参展的苏-27和苏-30K。这说明过去十年来中国在制造工艺领域取得了巨大的进步。尤其是该机采用的整体油箱和用于机翼的金属超塑成型技术,这是中国在军用飞机制造领域达到西方80年代中后期水平的又一例证。

      不过由于该机机体结构中缺乏防护装甲,这使该机在抗地面防空兵器打击的能力不强,机体过于庞大,不适合担负与A-10、苏-25或强-5类似的前线直接支援的强击作战任务。CATIC在这次航展上公开展示的C-801空射反舰导弹、新型激光制导炸弹和引进的Kh-31P反辐射导弹说明,该机将不会成为所谓的“前线战斗机”,而将采用西方战机的作战模式,以远程精确打击火力摧毁地面和海上目标。这也表明中国军队在海湾战争的影响下,其作战理念已经有了飞跃式的进步。作为当时中国国产战斗机中唯一可以覆盖南中国海地区的机型,FBC-1“飞豹”将成为中国空军的“掌上明珠”。

      这是FBC-1“飞豹”/JH-7第一次也是唯一的一次以实机的状态出现在公开的展览会上,此后人们再次见到该机是在1999年10月庆祝中华人民共和国成立50周年而在北京举行的盛大阅兵式上。在10月1日这天,由6架“飞豹”所组成的战机编队与其他127架中国空、海军和陆军航空兵的飞机掠过天安门的上空,展示当代中国强大的现代化空中武力。

      • 四、
        家园 据陈一坚接受《兵工科技》采访时说:

          FBC1的最大外挂是7.5吨。文章发表在98珠海航展后的一期专刋中。

          JH7实际在95年前就在中央二台的节目中露过面。那是在《军事天地》节目中播放的一个关于中国航空工业的专题。有一集介绍西安飞机工业公司,主持人背后有一架飞机在滑行只能看到半个座舱以前的部分,机头外形特征与J8II一样,但明显有下倾。

          有时电视节目中也会霍出蛛丝马迹,当年苏27进口中国后一直不知布署在哪里,有一次南京电视台播放周边新闻,介绍解放军抢修芜湖机场,官兵们背后露出了高高的双垂尾。

    • 家园 三、

      自主研发之路

      到1982年JH-7已经完成了基本的气动力设计,由于JH-7属于全新研制的较先进的机型,在技术难度上全面超过了当时曾进行过的各个项目。在JH-7 研制项目中应用的上单翼、外露尾喷口、八字型机身主起落架都是国内首次在实际飞机上采用。为了提高基础设计的完善性,在JH-7的设计中初步利用了电子计算机进行辅助设计,与大量的风洞试验相结合,使中国航空科研系统对现代飞机的先进气动和结构设计的了解上有了很大提高。研制JH-7所进行的前期准备工作十分细致,在技术上也比较完善,所以JH-7原型机的气动外形和整体设计与最初的设计方案相比没有出现明显的变化。

      JH-7研制中提出了几个方面的技术要求,首先是新机的载荷和作战半径要超过轰-5;攻击力强,可外挂5000千克载荷或者4枚反舰导弹;具有比较好的低空飞行和全天候作战能力;具有先进的航空电子设备和一定的自卫空战能力。JH-7最后确定的总体设计方案是在当初所设计的4个方案中选择出来的,这个设计与被放弃的方案比较起来,在技术标准上并不是最先进的,但是以中国当时的航空工业研究和制造水平来看,却是最经济和最现实的。这些要归功于总设计师陈一坚(603所副所长兼总设计师,1982年被国防科工委正式任命为型号总设计师)在JH-7的研制过程中坚持“量力而行”、“稳妥可靠”的研制思想,这使 JH-7没有重蹈歼-9、歼-10、歼-11、歼-13(注4)等飞机因技术力量无法支撑型号研制,达到预想指标而导致最终下马的覆辙。

      JH-7在设计中采用很多以前没有尝试过的技术手段,除了使用计算机进行辅助设计,在设计过程中应用可靠性和安全性补充设计,实施新一代航空电子系统和早期的数据总线技术,具有新一代综合航空电子系统的基本技术特征。在设计概念上比同期的歼-8II有大幅超前。JH-7的电子系统是同时期中国在研飞机中最全面和先进的,装备以惯性导航系统和先进火力控制雷达为核心的综合航电火控系统,机上的火控装置包括以对空、地目标为主的平显火控系统和反舰导弹火控系统这两类。

      机身为带面积律设计的全金属半硬壳结构,机体规格和体积较大,机头雷达罩直径很大,可以装载大口径的雷达系统。雷达罩采取不对称结构,上表面的弧度明显比下表面大的多。这个设计使飞行员的前下方视野达比较开阔,较大的机头下视角十分有利于进行低空飞行中对地标和地面目标搜索时的目视观察。串列的双座舱空间比较大,飞行员的空间视野较开阔,座舱前方有带框的固定风档,每名飞行员都有向上打开的独立座舱盖。机身两侧有固定的矩形进气道,每个进气道两侧都各有2 个辅助进气门,在进气道下方的飞机右侧安装有1门携带炮弹200发的23-3型23毫米双管航炮。

      在机翼设计上在国内首次采用了中等展弦比后掠式上单翼,机翼有比较明显的下反角,翼根部分有增加后掠角的填角。在机翼中段前缘有锯齿结构,在锯齿外侧的机翼上表面安装有翼刀,在机翼上同时采用了功能类似的锯齿和翼刀是十分罕见的设计。这应该是对在飞机上首次采用的锯齿结构信心不足所致。经过实际飞行验证证明翼刀并没有实际的意义,所以在改进型JH-7的机翼上已经取消了翼刀。在锯齿外侧的机翼外段部分使用气动扭转来提高机翼的气动力效率。机翼后缘内侧为半翼展的增升襟翼,外侧为可差动的副翼。选择大面积的单垂尾和单腹鳍,在垂尾前缘还加有向前延伸的背鳍。斜轴全动平尾安装位置较低,外缘还带有锥形配重。这些设计使JH-7具有比较好的方向安定性。

      进气道为外侧边角修圆的矩形,进气道唇口向外侧有小倾角,每个进气道侧面翼根位置各有2个小面积辅助进气门。前、主起落架都使用双轮,前起落架向后收入前机身,外偏的八字形主起落架向前收入机身外侧舱内。在中国生产的战术飞机中,JH-7的起落架结构设计与同时期的歼-8II相比具有明显的优势,配置机身主起落架使JH-7的机翼很“干净”,整个机翼的下表面都可以布置挂点,而歼-8II机翼内侧挂点受主起落架的影响,对外挂物的重量和规格都有很多的限制。

      在JH-7的设计过程中,在603所科技人员的支持下,总设计师陈一坚大胆决策,在结构设计上一改中国长期以来师法苏联的标准,采用了国际上先进的美国军用规范,开始了中国航空型号设计摆脱苏联标准的尝试。在飞机装配工艺上推广多项较先进的技术,JH-7机翼上采用了带整体壁板的多梁抗扭盒结构,在装配上也首次应用机翼无余量装配工艺。在JH-7飞机上对钛合金、整体壁板、金属蜂窝等先进结构和材料的成规模应用,使飞机的结构重量系数和当时国内已经完成的其他型号相比有很大提高。

      新军用标准的实施,使JH-7原始设计更加完善,在飞机结构重量控制方面达到了很高的水平。JH-7在设计中没有出现在新研制的飞机上常常出现的结构超重问题,在设计完成后的结构重量比最初要求的设计指标还要低180公斤。与同时期发展的采用苏联标准的歼-8II型相比,JH-7的结构设计更加先进和合理,有效载重系数更大。在机翼装配上使用新的“以骨架为基准的无余量装配技术”。该技术与传统的“以外形为基准的装配技术”相比明显提高,JH-7的飞机翼面外形精度得到大幅度提高。不过,由于国内整体技术和工艺上的差距,虽然JH-7与同时期国内其他型号相比有明显提高,但与国外相应飞机仍存在很大差距。在整机推重比超过“狂风”IDS的情况下,最大速度、低空最大表速、突防速度、载弹量等方面仍存在明显差距。

      作为一种全新研制的现代化战斗轰炸机,在没有现成的经验可以参考的情况下,进行了长时间、高强度的试飞工作,试飞科目和试飞架次之多是国内飞机研制中前所未有的。在试飞过程中也经历了很多的艰苦和困难,并且付出了血的代价,空军试飞员们用他们年轻的生命和沸腾的热血推动JH-7走向成功。

      21年铸一剑

      1982年,在大量业已完成前期工作基础上,JH-7进入细化设计阶段。JH-7原型机在1988年12月14号进行了首次飞行。首飞的预定试飞计划, JH-7只需要在1000米的高度上完成绕机场一圈的飞行,但是当飞机起飞后不久就出现了严重的故障,飞机在空中剧烈的振动,在飞机紧急着陆过程中超过一半的仪表从仪表板上被振掉。一般来说首飞中就出现这样严重的故障是十分罕见的,这也似乎暗示JH-7试飞过程和发展道路的曲折和困难。在对飞机进行了充分的检查和改进后,1989年1月23日由黄炳新和邢彦才驾驶的JH-7,为时任军委副秘书长刘华清上将等16名将军以及航空航天工业部、陕西省委、省政府的领导进行了成功的飞行表演。

      在厂内进行了二十多次的初步调整试飞后,JH-7于1989年9月29日正式移交飞行试验研究院进行第二阶段的试飞。1989年11月17日,JH-7飞机在跨音速飞机中出现侧向抖动,减速后又出现了左右飘摆,继而又出现腹鳍撕裂、垂尾局部变形和破坏的严重问题,为此进行了长达3年的振动排故攻关。 1992年8月25日,首席试飞员黄炳新驾驶JH-7做专题试飞以检查飞机的振动情况,飞机在高度5000米、时速1100公里飞行时出现了严重的振动,方向舵因为强振动而在瞬间脱落。黄炳新在面对这个前所未见的高危险困难下,坚持利用发动机推力差所形成的有限的偏航控制力矩,将这架完全失去了气动方向控制的飞机安全的飞回机场,为问题的解决保存极其宝贵的数据。

      根据JH-7在试飞中所暴露出的严重振动问题,各参研单位经过长期分析和试验后,确定问题主因是因垂尾部分出现颤振所造成的。根据故障原因,对JH-7的垂尾进行有针对性的改进,通过修改垂尾翼尖外形、加强方向舵管梁和支臂等结构的强度和刚度、加装扰流片等技术措施,使这个问题得到一次性解决。经过改进后的JH-7在之后的试飞和训练飞行中再没有出现过类似的振动问题。

      研制周期过长是中国飞机发展中常见的固有问题。由于国内基础科研设施落后,缺乏早期技术积累和研制经验不足,造成JH-7在采用的技术同世界相比并不过于先进的情况下,其研制和试飞的时间仍然拖的过长。JH-7从1973年提出研制计划到1978年基本完成前期论证选型,确定飞机的基本结构与性能参数。从 1982年开始正式进入研制阶段到1988年底完成首飞,1989年开始试飞到1994年完成试飞投入小批量试装备,整整用去21年时间。时间上的差距使设计时还比较先进的JH-7到服役时又已经开始落后,只能在完成试飞的同时就开始进行进一步改进型的研制。这种现象如何解决和根除,还需要更加宏观的调整和改善来解决,这样才能更加有利中国航空工业的发展和未来。

    • 家园 替你转 二

      人间正道是沧桑

      在“远轰”下马的同时,国内提出研制“中程超音速轰炸机”的设想。苏军远程航空兵的“逆火”式超音速轰炸机给中国军方留下了深刻印象,中国空军在很长一段时间里都是以拦截“逆火”为主要作战任务。这也间接刺激了中国军方对超音速轰炸机的需求和渴望。根据美国《空中力量》杂志的说法,中国空军在1973年向西安飞机制造公司下达了研制大型超音速轰炸机的命令。要求该公司设计出一种能够携带8000千克载荷,具备6500千米转场航程的中程轰炸机。该机计划采用4台910涡轮风扇发动机或913涡轮喷气发动机,前者由沈阳发动机设计所(606所)研制,后者则由沈阳发动机制造厂(410厂)负责测绘仿制。

      美国人的这一说法虽然没有得到证实,但是在1975年苏军总参谋部情报部部长彼得.伊万诺维奇.伊瓦舒京大将在向部长会议及军事工业委员会提交的一份汇报中,曾引述该部十局的情报说,中国在大力发展远程弹道导弹的同时正在设计一种能够对苏联整个远东乃至中亚地区进行打击的超音速轰炸机。在这一方面中国获得了南斯拉夫和西方国家的帮助。对此大为恼火的勃列日涅夫马上派遣乌斯季诺夫元帅前往贝尔格莱得,向以铁托为首的南斯拉夫政府兴师问罪。因为这是事关一个友好兄弟国家对苏联的“态度”问题!

      经东欧友好国家的帮助,中国航空工业获得了IAR-93“鹰”式攻击机的相关技术资料,这对中国自行研制新型战斗轰炸机提供了一定的技术支援。在此之前中国已经研制成功强-5攻击机并正在研制歼-8等多个型号的新型战斗机,但这些型号都或多或少残留着“米格”飞机的痕迹。由于IAR-93本身就是在英国和法国的帮助下研制成功的,所以该机在结构和气动设计上采用了一些来自西方的先进技术和概念。这对于中国航空工业跳出“米格”的框子有着莫大的助益。在这一背景下,轰炸七型飞机(轰-7)的研制被提上了日程。在众多型号纷纷下马的情况下,轰-7作为一个全新的发展项目却被额外保留,这说明当时中国已经非常注意其空中力量体系里中远程打击力量严重不足的缺陷。

      自上世纪70年代初,中国军方的注意力已经开始转向诸如苏-24和“美洲虎”一类的作战飞机上。 美国将从1962年开始研制的大型变后掠翼战斗轰炸机F -111投入越南战场后,证明了专用战斗轰炸机在突防能力和综合作战效果上,远远超过其之前使用的F-105和F-4,苏联也在1970年开始试飞带有变后掠翼的改进型T-6战斗轰炸机,这种和F-111用途上类似的T-6最终发展成为了著名的苏-24战斗轰炸机。在美苏大力研制战斗轰炸机的刺激下,欧洲国家也开始相应机型的发展工作,“美洲虎”和“狂风”战斗轰炸机就是那一时期的产物。

      但是由于战斗轰炸机对于中国航空工业和军方来说都是一个全新的概念,所以在轰-7的总体方案论证时就出现了问题。空军和海军对轰-7的任务定位产生了严重的分歧。此时中国所面临的主要军事威胁已经从大洋彼岸的美国转变为北方的近邻苏联。面对陈兵百万于中苏边境的苏军远东集群,全军的建设以“三打”(打坦克、打飞机、打空降)“三防”(防核、防化学、防生物武器)为重点。当时的中国军队与苏军相比,无论在装备上还是技术上都存在很大差距,依靠空中力量来限制苏军庞大的装甲集群是空军的一个主要任务。出于某些原因,曾经提出过的以空射制导武器打击装甲集群的建议被搁置,空军将轰-7作为取代轰-5的换代型号为出发点,提出将轰-7设计为以常规炸弹为主要武器的战术轰炸机的要求。

      中国海军则以加强海上打击力量为目的,提出将轰-7设计为使用反舰导弹武器系统对海上目标进行打击任务的精确制导武器发射平台。特别自1970年代初开始苏联大力加强太平洋舰队实力,包括“明斯克”号航空母舰(苏联称之为重型反潜巡洋舰)这样的大型舰支不断出现在中国海岸线附近,这使海军要求发展超音速导弹攻击机的要求变的更为急迫。

      这两种不同的战术定位和任务要求使轰-7飞机在结构设计方案上陷入两难的境地。研制厂、所先后用完成的4个不同的气动布局方案进行了3000余次风洞吹风试验,仍然无法找到能够同时满足2个军种各自所提出需要的技术方案。

      此时南昌飞机制造厂在对从越南获得的F-111残骸进行研究的基础上,展开了可变后掠翼战斗机的研制工作,大量装备南昌厂生产的强-5飞机的空军感觉这一型号飞机较轰-7更符合其对装甲目标作战的需要,这样使空军对轰-7的兴趣开始减弱。结果反而使603所确定了以海军要求为主的设计方案。从现在航空技术和战术发展观点来看,海军提出的以导弹为主要攻击武器的发展思想无疑更加先进,按照这个思想提出的飞机总体设计上也有更大的发展潜力。反观空军也在很早就提倡发展精确打击力量,但在尝试发展“风雷一号”惯性制导空射飞航式导弹失败后又走回以常规航弹、火箭弹和航炮作战的老路上,这也是因为航空工业研制技术、工艺水平限制造成的无奈之举。

      从轰-7到歼轰-7

      上世纪70年代中后期,出于联华抗苏的需要以美国为首的西方国家与中国展开了政治和军事合作。在美国前国防部长温伯格的回忆论中曾提到,当时美国中央情报局在给白宫的一份报告中认为:西方国家想利用中国人民解放军牵制苏军主力的想法过于乐观,结构臃肿装备落后的中国军队根本无力阻挡苏军陆空一体装甲集群的打击。这份报告建议美国政府行动起来,“有选择地”向中国军队提供包括现代化军用飞机、防空和反坦克导弹、远程火炮和火炮定位雷达及早期预警系统等先进装备。考虑到白宫可能会受到国内政治因素制约而无法向中国提供这些装备,可以鼓励英国、法国、德国和意大利这样的欧洲盟国先走一步。

      在美国的鼓动下西欧国家开始名正言顺与中国建立军事合作关系,先进的军用航空发动机和直升飞机、防空和反坦克火炮、军用越野卡车等西方军用装备获得了对华出口的许可。与西方国家的合作使中国航空工业获得了直接了解世界先进技术和工艺的机会,这对提升中国军用飞机的研发和制造水平起到了积极作用。

      当时英国BAe公司向印度出口了“国际美洲虎”攻击机和生产许可证,决心扩大其亚洲市场的BAe在获得美国和英国政府的首肯后开始将目光投向中国市场。在此之前英国罗•罗公司成功地向中国出售了斯贝MK202发动机的生产许可证,欢欣鼓舞的英国军火商对开拓中国市场非常感兴趣。同一时期英国韦斯特兰公司也在向中国积极推销军用型“山猫”直升机。

      虽然“美洲虎”和与其竞争的法国“超军旗”战机最终都没有落户中国,“山猫”也败给了法制“海豚”直升机。但是通过与BAe公司的接触和对“美洲虎”攻击机的测试,使中国的航空业业者受益非浅。在“美洲虎”之前中国还没有接触过这一类型的现代化飞机,与设备简陋的IAR-93“鹰”相比“美洲虎”更为先进也更加完善。通过“美洲虎”使中方了解到现代化攻击机应该具备的性能指标和机载设备配置,以及现代化作战飞机的先进构造和工艺技术应用的部分情况,对先进航空设计理念也有了相当的认识。

      通过对“美洲虎”和“幻影”IIIE的的数据和资料进行评估和测试,使中国航空工业对欧洲现代战机有了一定程度的了解。对从越南收集到的美机残骸和通过正常交流获得的部分资料进行分析,对美国的军机设计也有了初步的认识。从国外机型上吸收到的技术和设计思想,对轰-7的研制发展起到了很大的促进作用。在吸收了西方战斗轰炸机的设计思想的同时,考虑到中国同时期研制的战斗机的性能有限,航程上无法满足给轰-7进行全程护航的要求。加上后来歼-9和歼-13因国民经济调整而下马,要求新机必须具备一定的自卫空战能力。因此轰-7在设计中不但具有很强的对地攻击能力,还具有一定的空战能力。所以在研制中将飞机编号改变为歼击轰炸七型飞机(JH-7),使该型号的定位由超音速轰炸机调整为战斗轰炸机。

      JH-7作为中国第一个完全独立设计的现代化机型,在设计上采取了消化吸收与自力更生并举的方法。在坚持独立发展同时,也根据国外航空技术发展的进步,将国外很多先进机型的设计特点吸收并应用在JH-7的设计中。JH-7的结构设计综合了国内的航空发展成果和国外多种飞机的合理设计,整体设计比较协调,能够利用不算先进的航空制造和材料技术,在1980年代末设计出在空气动力和机体结构上达到国际1970年代中期先进水平的战斗轰炸机,体现出了设计和生产人员极高的理论与实际技术应用水平。

      “狂风”来袭

      其实在那次席卷中国国防工业的国民经济调整中,JH-7也曾一度被列入“量力而行”项目,另外来自国外的先进机型也对其产生一定的冲击作用。据英国《简氏防务》的介绍,进入1980年代后,西方出于拉拢中国对抗苏联的需要,考虑向中国出售更为先进的军事技术装备。英国和法国相继提出“狂风”IDS战斗轰炸机和“幻影”2000C战斗机,就连美国也曾打算向中国出口新型的F-16A/B战斗机。

      其中“狂风”是一种双座、双发动机的变后掠翼超音速战斗轰炸机,是由英国、德国和意大利共同研制的。这三个国家在1969年联合组成了帕那维亚飞机公司来进行“狂风”的研制。在1970年开始设计后的进展很快,到1972年8月就基本上完成基础设计工作,第1架原型机于1974年8月14日在联邦德国曼兴首次试飞成功,从正式开始研制到原型机首飞只用了4年的时间。英国、德国和意大利三国在设计“狂风”时就确定了“狂风”需要具备执行6个主要任务的能力:近距离空中支援和战场遮断、纵深遮断、海上目标攻击、拦截、战术侦察、空中优势。

      “狂风”按照设计的要求是一种典型的多用途战斗机(MRCA),但是由于主要任务是对地(海)目标的攻击。由于其并没有达到多用途战斗机的作战标准,目前大都称其为战斗轰炸机。英国为了增强空军的制空和拦截作战能力,在“狂风” IDS基本攻击型的基础上独立投资研制了加强对空作战能力的防空型“狂风” ADV战斗机,使“狂风”具有了与法国幻影2000类似的“一机多型”的设计特点,扩展了“狂风”的应用范围。

      “狂风”为了满足多方面的战术要求,在设计上利用了多项当时最先进的航空技术,配备了先进的RB-199高推重比三转子涡轮风扇发动机和多余度电传操纵系统,装有当时最完善的高精度自主导航-攻击系统。其采用的可自动连续进行角度变化的变后掠翼,使“狂风”IDS具有极好的低空高速突防作战能力,“狂风” IDS成为欧洲国家目前装备中最主要的战斗轰炸机。

      “狂风”的气动外形设计先进,在翼面设计上采用了可变后掠角的上单翼,大面积的单垂尾和低置平尾。带有可调节斜板的两侧进气道,在飞机飞行时可根据飞行条件变化自动调节,能够适应“狂风”在不同速度和高度条件下飞行时的进气需要。机体结构上以铝合金为主,部分为合金钢,在高受力的中央翼盒和机翼转轴部位则应用了高强度的钛合金,复合材料应用范围不大,主要用在机翼固定段的密封带和减速板上。“狂风”在结构材料设计和应用上,尤其从复合材料的应用范围上看,与同时期法国的幻影2000有一定的差距,与JH-7的基本型相当。

      根据英国《简氏防务》的说法,当时的中国空军对于引进生产“狂风”IDS和“幻影”2000C显示出极高的兴趣,但后来因为英国政府提出要以“一揽子合作”的采购模式和其他方面的原因而作罢。

      就这样经过多次的停顿和反复,JH-7的研制工作在一波三折中展开。迫切的军事需要最终战胜了其他因素的影响。1980年代初期,虽然周边环境相对缓和,但无论是对南中国海的主权争执,还是中日之间有关钓鱼岛归属问题的矛盾都开始显露出来。1982年在否决了引进“狂风”和其他西方战斗机的同时,时任中央军委主席邓小平将JH-7列入国家重点发展项目中。正是在邓公的大力推动下,包括JH-7和国产新型战斗机等项目才得以保留并最终发展成为我军装备体系中的新一代主战装备。

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