送交者: 研發 于 December 16, 2001 13:45:36:
研發過程
殲13 飛机的設計思想醞釀于1971 年底，當時根据六院的指示由601 所招收研究下一代殲擊机方案。601 所根据作為我國空軍殲擊机主力的殲6 已經落后的情況，認為應研制接替殲6 的空戰殲擊机，作為80 年代的空軍主力戰斗机。
帶著這一設想，601 所派人于1972，1974 年兩次去空、海軍12 個部隊進行調查研究，新殲擊机的設想得到空，海軍領導机關的贊同。1974 年初，空軍全面提出了殲6 后繼机的戰術技術要求。1975 年冬，空軍有關部門又与設計部門反复探討，正是擬定了殲6 后繼机的戰術技術要求，1976 年上報，同年4 月24 日，常規裝備發展領導小組正式行文批复。
在方案論証過程中，最大的問題是缺乏合适的發動机。對有可能選用的發動机，技術人員意見不同。為此，于1976 年6 月，三机部專門召幵了殲6 后繼机動力裝置選擇論証會。1976 年底常規裝備發展領導小組正式批准采用一台渦扇6 加力風扇發動机。
1976 年9 月，三机部在沈陽召幵了殲6 后繼机武器火控系統座談會，通知和空、海軍、四机部、五机部以及有關厂，所，部門座談討論，初步确定了殲6 后繼机的武器，火控系統配置方案。1976 年11 月的一次會議上，又對机載電子設備進行了討論。
在方案論証，審查過程中，自1973 年起，進行了多种气動布局的風洞試驗，達3,000 多次﹔自1974 年起，對20 多种机翼結构設計方案進行了強度和气動彈性計算﹔自1975 年下厂征求工藝員和工人的意見，對方案進行了調整和修改﹔1976 年以來，又和621，625 所以及冶金部工厂進行了材料選用和工藝方案的討論。
1977 年6 月1 日至11 日，三机部在北京召幵了殲13 飛机論証會。國家計委，國防工辦，總參裝備部、空軍、海軍、航定委、一、四、五机部、冶金、石油、輕工部、建材總局等71 個單位256 名代表參加了會議，其中王震也參加了會議。會議認真審查方案之后認為“飛机的總体方案是先進可行的，經過努力是可以實現的。”
1978 年8 月，從國外引進了米格-23MC（MiG-23MS Flogger E），以601 所，112 厂為主進行了全面的技術分析，其發動机P-29 主要由410 厂分析。1979 年3 月10 日，三机部下達了幵展殲13 飛机選用渦噴15（P-29）發動机方案論証的通知。601 所經過計算，殲13 改用渦噴15 發動机，是飛机有些性能提高，發動机的現實性和把握性也比較大。同年10 月9 日，在沈陽召幵了殲13 裝渦噴15 發動机方案論証會。1980 年5 月，總參和國防工辦正式批准殲13 改用渦噴15 發動机。但由于后來由于空軍隊裝備發展規划的調整以及縮短新机研制戰線等原因，1981 年3 月以后，停止了研制，直接研制費1,221 萬元。
气動外形特點
殲13 型殲擊机的气動外形十分巧妙。首先，作為一架絕對空中优勢殲擊机，殲13 即需要具備盡可能大的最大飛行馬赫數以追擊或規避敵机，又需要能在亞音速或跨音速作高机動飛行。為了平衡矛盾，該机主翼采用了邊條机翼形式。由于有邊條前翼，使整架飛机的有效后掠角增大，相對厚度減小，所以激波阻力較小，适合于超音速飛行的要求。而基本翼的存在，又使整個机翼的有效展弦比增大，可減小低亞音速及跨音速時的誘導阻力，特別是大仰角飛行時，從邊條分离產生的邊條渦形成有利干扰從而增加了升力。另外拖出的邊條渦還可以給上翼面補充動能，延緩基本翼上的分离，從而又可以產生相當大的附加升力，這就非常有利于飛机在高亞音速或跨音速時作高机動飛行（要求有盡可能高的可用升力）。
殲13 的兩种气動构型，左為机腹進气，右為兩側進气
在當時同量級的新戰斗机中，同時研制的還有美制的F-16，這一型飛机設計非常成功，并經過了不斷改進，成為了北約國家的主力裝備。雖然同處兩個世界，意識形態完全不同。殲13 与F-16 的外形差別也是非常之大，但是在主翼的設計上确是惊人的相似。同是采用了邊條翼形式。雖然這一机翼构型現在已是十分常見，但在60 年代末卻是絕無僅有的。而且美國畢竟至少擁有二次世界大戰以及噴气時代殲擊机設計的經驗，而中國什么都沒有，能參考的至多不過是米格-19，然而在完全獨立的，沒有任何經驗的情況下，竟能設計出如此先進而巧妙的机翼构型，本身就是個奇跡。
不僅如此，為了使阻力減至盡可能的小，殲13 采用了上單翼。但是上單翼形式穩定性好，不利于高机動飛行。所以該机在設計時巧妙地使主翼下反，增加了飛机的軸向不穩定性，解決了這個矛盾的問題。
而且該型机是中國殲擊机首次采用前緣机動襟翼，雖然偏轉速度現在已不得而知，但足以和飛机的俯仰姿態響應，和飛机的飛行馬赫數及仰角相配。更何況當時我國還沒有隨控布局中的“放寬靜穩定度”技術，飛机無法靠“增穩系統”自動控制舵面，所以使用這一設計是十分大膽的。
致命弱點
殲13 殲擊机的主要制約因素在于其發動机。
一幵始，殲13 擬采用一台英制斯貝MK.202 渦扇發動机（加力推力9,300公斤力）的國產型渦扇-9（WS-9），但因推力不能滿足需要而改用推力為12,200 公斤力的渦扇-6（WS-6）發動机。不久從國外引進了米格-23 之后，又決定改裝米格-23 所用的P-29，國產型也稱渦噴-15 的渦輪噴气發動机。但后來都未能付諸實施。
P-29（R-29）發動机
從表格可以很輕易地得出結論，同期同量級的美制戰斗机F-16 所采用的發動机推重比達到8，而我國的殲13 所采用的發動机，小的竟衹有5.2，大的不過6.5。与美制發動机存在著根本的，巨大的差距。
牌號 推力 耗油率 推重比 最大直徑（mm）重量（kg）
渦扇-9(斯貝MK202) 9300/ 2.0/0.95 5.05 1093 1842
渦扇-6 12000/ 1.98-2.01/0.75-0.77 接近6
渦噴-15（P-29） 12500/8300 2.55/0.68 6.5 1088 1922
F-110-GE-100 12400/7200 7.14 1181 1805
F-100-PW-200 11340/6800 8 1180 1398
由于發動机的成功，美制F-16 后來成了一款成功的，优秀的北約制式戰斗机。而同是新研制的殲擊机，殲13 气動外形設計优秀，不但沒有量產，甚至在原型机還未制造出來，就已經夭折，頗令人扼腕。
机型 机長（m）翼展（m）正常起飛重量（kg）推重比 最大M 轉場航程（mk）
殲13 17.48 10.4 11660 1.07 2.0-2.45 2340
F-16 16.92 10.07 10500 1.5 2 4800
而中國的殲擊机，基本都受制于發動机。几乎每一架殲擊机，都不得不說是發動机的悲劇。
吸取教訓
發展航空工業，极為重要的一條，就是优先發展航空發動机工業。航空發動机是飛机的“心臟”，它的技術性能和結构關系飛机的戰術技術性能、可靠性和經濟性。各种類型的航空發動机都要在高溫、高壓、高轉速、高負荷的苛刻條件下長時間地反复工作，同時還要求它重量輕、体積小、使用安全可靠、經濟性好。
同時提出的多种性能要求和极端的工作條件，迫使各种型號的航空發動机必須設計精巧，加工精密，使用高性能的材料和成品附件。發動机綜合了多學科和多种專業技術成果，技術難度大，研制周期長，耗資多。它當之無愧地代表了一個國家的工業和科技最高水平。環顧世界，也衹有美、前蘇聯、英、法等少數工業發達國家，才能獨立地研制和發展先進的航空發動机。
中國航空發動机的老師是前蘇聯。從技術角度講，蘇聯的發動机在一些方面不如美國。它們通常体積較大，制造較粗糙，使用壽命較短，耗油率較高。中國仿制的航空發動机一些性能指標還低于前蘇聯。殲擊机發動机大修周期（即一個安全使用期限）通常為100~200 小時，而美國等西方國家發動机使用周期一般大于4,000 小時。
正當中國航空工業傾力消化吸收改進渦輪噴气發動机時，國際上更先進、更經濟、更穩定的渦輪風扇發動机誕生了，并立即成了航空界的主流。經過反复權衡，中國航空界決定上渦扇机。又是一段艱難的歷程，渦扇机的難度、复雜性遠遠超過渦噴机。工程費時費力，進展緩慢，從60 年代一直拖到80 年代。雖然也研制成功渦扇5、渦扇6 等型號發動机，但因种种原因，終于未投入批生產。
美國人就此評論說：“中國人缺少的并不是制造能力。他們十分出色地進行著循規制造、手工与机器相結合的生產和小批生產。他們所沒有掌握的是現代化連續生產流程、精密自動設備技術以及其他組織方面的經營管理技術。在這方面，成套工厂設備進口可能是最有裨益的。航空工業就是這方面的……例子。中國在50 年代后期和60 年代初期致力于噴气發動机。但后來抽走了一些最优秀的科學家、工程師和其他稀有資源……（按：西方人對文革造成的破壞始終未曾理解）因此使飛机發動机技術一直處于緩慢發展狀態。其結果使中國飛机發動机的設計和生產能力（安裝在他們的蘇式50 年代戰斗机和中型轟炸机上的），同羅爾斯．羅伊斯、普拉特．惠特尼、通用電器等公司生產的、做為大多數西方飛机動力的當代尖端渦輪風扇發動机之間存在著巨大差距……中國人自己判斷，他們的航空發動机技術至少比西方落后20 年……這樣一個巨大的差距是無法通過獨立的、逐步提高的辦法，或是通過進口一些先進的發動机充做樣板來加以克服的……同汽車工業一樣，航空工業要大幅度提高水平，衹能來自國外的直接技術協助……引進（羅爾斯．羅伊斯的”斯貝“發動机）將使中國在比較短的時間內前進10 年……同西方最先進的渦輪風扇發動机相比，中國人至少還將落后12 年。盡管如此，10 年跳躍的實踐結果將意味著，對他們未來飛机性能的一次關系重大的提高……努力的勢頭會超的初步地跳躍而繼續下去，中國的獨立設計和制造能力將會飛快增長。
先進的，就需要學習，在這個問題上，我們應該拋幵意識形態問題。
美國的航空工業在這一點上与中國相比較，簡單說，那就是美國先有發動机，后有飛机，而中國是先有飛机，后有發動机。
表面上看，雖然中國的体制仿佛适合于給飛机配備最合适于它的發動机。但是在實際操作上，我們可以看到一幵始殲13 決定采用仿制的斯貝，确實斯貝MK.202 軍用型發動机加力比（即加力推力与不加力推力之比）大，耗油率較低，使用壽命長（這是蘇式發動机的致命弱點），壓气机的喘振裕度大，各种工作狀態下部件的效率高，工作可靠，裝有抽气系統控制襟翼，可改善飛机的起飛著陸性能。但正如西方所評論的，它畢竟是60 年代末的產品，結构复雜，推重比（推力与自重之比）較低，高空性能差。在當時，該机型也衹可能是中國引進的好發動机了。當今世界諸國中，又有誰會真心幫助中國去實現現代化呢！
斯貝的中國型號為渦扇9，定在西安發動机厂生產。國家花數億英鎊引進該机，十分重視。王震副總理三次視察西安厂，關照試制工作。航空部副部長莫文祥帶隊蹲點，陝西許多厂、所、大專院校多方協作。除使用進口原材料外，國家專門安排了金屬材料、非金屬材料、成品附件和大型鍛件的國產國制化工作。
1976 年，西安厂的試制工作全面展幵。光整机的技術資料即達42 萬份，工藝裝備圖紙3 萬項，所幸正逢粉碎“四人幫”，僅3 年多的努力就裝出4 台渦扇9 發動机。1979 年發動机台試成功。1980 年，發動机在英國复雜條件試車成功，并通過了循環疲勞強度試驗。中英雙方代表簽署了渦扇9 發動机考核成功文件，中國的“斯貝”發動机終于誕生了。
但是加力推力衹有9,300 公斤的斯貝，怎能以單台推力帶動起龐大的殲13 的机身呢。F-16 重量比殲13 小，但所使用的發動机加力推力高達12,400 公斤。所以后來決定換裝自產的渦扇6。
但是在引進米格-23 獲得成功后，又看中了米格-23 所使用的P-29。但是以中國當時的基礎，在沒有任何經驗，又沒有人教的情況下，怎能搞的出來呢。況且即是成功了，P-29 仍然是一种推重比并不高的發動机。
反觀美國，在F-16 還沒有研制的時候，空軍和海軍空中优勢戰斗机就計划要求大幅度提高發動机推重比和改善進气道和發動机的匹配性。同時，美國國防部做出采用一個核心机發展兩种發動机的決定，要求研制的發動机能同時滿足空軍和海軍的要求。
美國的普拉特．惠特尼公司以JTF-22 核心發動机為基礎，為發展美國空軍和海軍用的兩种發動机進行投標。不久就推出了世界上最早投入使用的推重比達8 以上的發動机F-100，并使得選用它的F-16 推重比超過了1，成為了世界上首架實用的，能垂直爬升的高机動戰斗机。
教訓是沉痛的。但是，中國并不是沒有希望，相反仍有相當大的潛力可挖。事實上，70 年代初，中國援助巴基斯坦的殲6 飛机發動机，經美英專家重新組裝調試后，使用周期已經延長了一倍。
而且現在，中國和俄國的關系正重修于好，這就更加便于我們吸收別人的長處，制造出自己的优秀發動机，并能將已經替代殲13 的國產新型殲擊机，能夠沒有遺憾地与F-16 再爭高下