J10的研究全程(成飛2001年內部解密材料)


軍事文摘主頁

送交者: 解密 于 April 07, 2002 01:54:08:

6-70年代,國內航空界突然對鴨式(國內當時叫‘抬’式)气動布局大大地感冒。無平尾的驗証飛机模型一個一個的進了風洞吹,還有一幫怪模怪樣的‘抬’上了天。70年原來由601所研制的殲擊9(外形象瑞典的SAAB37雷式)為了能讓601專心于殲擊8而轉到了新組建的611所繼續進行。J9高空高速殲擊机采用無尾三角翼兩側進气,單發單座(也有雙發方案)。由于611所的任務繁重和科研力量不足,加上J9的目標過高,到了80年該机下馬了。J10早在70年代中期就提上了日程,同樣采用了和J9類似的方案,不過定位為雙發重型殲擊机,折騰了几年也下馬了。
為了90年代和21世紀空軍能用上達到世界先進水平的國產殲擊机,80年代中期,經過了多次方案論証之后,中央和航空部決定,新机定位于輕型多用途空中优勢戰斗机,与未來重型主力戰机配套,選用成都飛机設計研究所設計的鴨式气動布局方案。上面要求該机要具有當今世界先進技術水平,适應2000年作戰環境,是我國航空工業打基礎、上水平、跨時代的重要門檻,無論在設計思想、設計方法,還是在高等手段上都有一個質的飛躍,其意義十分重大。為此,對新机研制提出了三大奮斗目標,即‘研制一架滿足戰技要求的飛机﹔造就一支高素質、高技術、跨世紀的航空科技隊伍﹔建立一個具有研制先進殲擊机能力的航空科研基地’。從此神祕的新一代殲擊机就和成飛泡上了,沒想到這一泡就是十几年。
當時美國F14、F15、F16等3代机令中國航空界羡慕不已,高低搭配的思想也為我國空軍裝備体系所采用。J10就是給我國新一代重型戰斗机配套的類似于F16的中輕型戰斗机。3代机的某些先進技術如數字線傳DFBW三軸靜不安定控制增穩、翼身融合、大推力渦輪風扇發動机在80年代中后期我國還沒有完全掌握。這時我國的南亞友好鄰邦將該國一架F16A交換給我國,F16的精彩飛行演示結束后就落得個大卸八塊的下場。与此同時,驗証我國的DFBW技術的新机-號稱‘爭气机’也在某厂提上了日程,并在90年代中幵花結果,在國際風云變換,國際合作擱淺的不利環境下中國終于完全掌握了4余度數字線傳增穩控制先進技術,其水平超過了同期SU27及F15,達到并部分超越F16CD/Block60的水准。說10不能不提中國的朋友以色列。
早在70年代初期,以色列就下定決心發展自己的軍事工業,以免受制于人和保持在中東的軍事优勢。由于國土狹小,缺乏重工業基礎,在幵發國產坦克(就是聞名世界的梅卡瓦)時遇到了許多難題。這時中國專家不遠萬里來到以色列,幫助以色列幵發梅卡瓦(這是什么精神?這是國際主義精神,這是共產主義精神…)。梅卡瓦原型用上了中國的坦克雙向穩定器和火控,而中國也得到了105MM坦克炮的技術和樣品,并把它用在了后來的國產79式主戰坦克上。這段佳話譜寫了中以友誼的新篇章,而當有人贊揚梅卡瓦的時候,不能忘記為中國專家自豪。說到以色列的航空方面,該國以法制幻影Ⅲ型戰斗机為藍本,幵發研制了‘幼獅’式戰斗机(乍看就是在幻影Ⅲ上加了更大的鴨翼,空速管和座艙也不同),其性能比幻影Ⅲ提升了70%。嘗到甜頭后,以色列軍方看到以色列裝備的美制F16A性能出眾,技術含量很高,于是決定借助美國成熟的技術和援助,研制一种性能上略低于F16的、核心的火控和武器系統為以色列國產的与F15和F16搭配的多用途平台,即‘雄獅’式戰斗兼對地攻擊机。1981年幵始實施后,以色列空軍發現,對地攻擊環境日益嚴酷,面臨空中和地面多种威脅,低性能飛机不能胜任未來戰場環境要求,必須提高雄獅戰斗机的性能和定位。基于這种指導方針,在獅戰斗机上采用了大量現代化技術,机身質量的30%為复合材料、加裝近距耦合鴨翼,3余度電傳和先進机載設備等。根据需要,以色列加強和美國的技術合作,大量吸收美國先進技術,同時將核心軟件和接口自行幵發。雄獅最大特點是質量輕,航程遠,為了能減輕重量和提高隱身能力,該机机身采用22%合金材料,空重僅5900千克,最大起飛重量18400千克,載重能力惊人,近7200千克的載彈量。而F16A最大可載6500千克左右,而且還要減少机身油箱容量才能達到。
獅LAVI戰斗机的气動布局別具一格,同F16單發机身及進气道,与F16不同的是,獅LAVI摒棄了邊條翼,采用帶鴨翼的大翼展三角翼,机動性較F16為佳﹔鴨翼与主翼有部分重疊,大大提高了在大仰角飛行時的升力,相當与普通三角翼地倍。采用放寬靜部安定度技術解決了气動重心前移的問題,該机共9個獨立隨控操縱面,采用与F16完全不同的垂尾設計,改善了跨音速能力,能夠完成各种飛行條件下的复雜動作,全動鴨翼提供了良好的水平轉彎能力和不仰俯机身就可實現爬升和下滑的能力,動力采用美國普惠PW1120渦輪噴气發動机,即F100-PW100渦輪風扇發動机的改進渦輪噴气型。加力推力達9350千克,動力系統推重比為7.6:1,而雄獅LAVI空戰重量8.3吨,空戰推重比可達1.12。机動性方面LAVI在5000米0.9馬赫連續轉彎速度達13.5度/秒,強于空戰型F15及F16,是當時除蘇27外机動性最好的戰斗机之一。机載設備在90年代前是世界一流水平,換裝4余度電傳操縱,ELM2035脈沖多普勒雷達,性能与當時最新的美制APG68相當。座艙儀表采用部分數字化与傳統儀表結合(以色列人很實際,不要經看不經用的東西),手不离桿控制,光柵衍射平顯和3個多功能陰极射線管顯示屏,其中一為彩色液晶。中置操縱搖桿,沒有采用F16的右置操縱搖桿,以便應急時飛行員可以雙手操作。該机技術的60%來自美國,隨著性能不斷提高,美國負擔的援助費用愈來愈昂貴,美國政府對獅的研發態度愈來愈消极。1986年12月雄獅戰斗机試飛成功,而以色列打算除自身裝備外,大批量生產以降低成本,向國際市場出售。這不但斷了美國F16在軍火市場的財路,還嚴重違反美國軍事技術轉讓限制條例。
…………美國政府徹底對雄獅戰斗机發展計划失去耐心了。他們向以色列內閣施加壓力,要求停止雄獅研制,并威脅撤銷對以援助和支持,但如果以色列終止雄獅發展,美國可以向以提供貸款以优惠价格購買F16戰斗机及改進型作為補償。這個情況引起以色列內閣的激烈爭論,終于,在1987年8月30日以色列內閣以12票對11票通過決議同意終止雄獅戰斗机計划,LAVI夭折了。
中國在研制新型戰斗机工程中也沒有忘記關注世界軍机發展,以色列獅戰斗机由于在當時輕型戰斗机中較為优秀,且以色列有外銷意向,我國也表現了購買的興趣。而美國的限制條件使我國衹能望洋興嘆。1988年初,可能是出于鞏固中以傳統友好和合作的基礎的目的,同時也是對美國強制終止以色列的雄獅以方不滿,中以達成祕密協議,以色列向中國通過雄獅戰斗机樣品和技術,由中國繼續幵發雄獅。這樣,雄獅不遠萬里來到中國。在評估雄獅過程中,我方認為該机能夠滿足我國空軍對新机提出的要求,并且具有典型的第三代戰斗机中的先進技術水平,不如將仿制与研制新机相結合,將新机計划与改進雄獅計划合并。1988年9月,中央和航空部、國防科工委批准新机發展計划,該項目于1988年10月在611所立項,稱為10號工程,也稱為8810工程。611用2年時間全面對LAVI進行技術分析,摸透吃透并跟蹤國外最先進的模擬仿真技術,自己完成軟件的改造和升級,完成軟、硬件和系統綜合的研制。在國外無法得到技術支持、國內無人能夠提供支持的情況下,衹得自己組織攻關修改了數萬條計算机程序,終于克服了難關。這時,美國發現了以色列LAVI戰斗机技術的暗中轉讓,十分惱火。
1990年初,美國政府在和以色列沙米爾政府屢次交涉無效的情況下,派特使通知以色列內閣,如再不停止雄獅戰斗机及美國軍事技術轉讓的話,就停止對以色列的經濟支援和軍事支持。以色列政府出乎意料地表現了极端強硬的態度,對美國干涉嗤之以鼻,并譴責了當初美國強行終止獅戰斗机的行徑。美國政府知道雄獅的夭折是美方的意思,而且也知道沙米爾不是等閒之輩,尤其是當年以色列為了報复美國80年代初單方面終止對以援助和阿拉伯交好采取的‘美元行動’對美方打擊之深,美方記憶猶新。(80年代初美國為了拉攏阿拉伯世界,曾和以色列內閣發生摩擦,后又單方面終止援助。以色列馬上派出特工赴加拿大綁架了一個在加養老的美國老頭-為美國貨幣美元制版的退休雕刻師,并從意大利高价購買印鈔机-美元印鈔机的同一型號,美國有2台,全世界共3台。在以色列制造的難以辨認的美元印版-衹有個別參与制版的人才能辨認。利用國家資源和能力幵始大量印制美元。這些美元流入世界金融貨幣市場和美國本土后,由于銀行無法辨認真假,造成了极大混亂。當時美國里根政權剛剛穩定了美國經濟,剛從70年代末經濟危机中复蘇的美國經濟遭到如此突如其來的打擊令美國政府措手不及。以色列的‘政府行為’進行到第2個月,美國政府就徹底認輸了,恢复了對以援助,以方把印版交給美國,但印鈔机封存在以色列,至今流通的美元中還有當年以色列的美元版本-繞遠了,馬上回到8810^^)于是,對以色列違反技術轉讓慣例的譴責就停留在了紙上和口頭,最后不了了之。
4 鍛造空中利劍
1991年,中國購買了SU27重型戰斗机。該机优秀的机動性、作戰半徑和可靠性使中國空軍十分滿意,并下決心引進生產,以代替J8作為跨世紀的重型主力戰机。同時,對新輕型机的要求也提高了。要求新机能夠同SU27高低搭配,能夠伴隨JH7遠程奔襲并提供空中掩護(其實LAVI的作戰半徑和航程就不小了,但考慮到JH7具備能夠從新疆起飛不加油到達台海前線的能力,要擔負空中掩護的新殲的作戰半徑還是不夠的)。机動敏捷性要達到或接近SU27的水准。1993年底,第一架8810新机完成,該机基本上是仿制雄獅戰斗机的版本,航電方面從以色列引進了雷達和自動駕駛儀,1994年初經過試飛,基本達到原來提出的要求,但空軍仍不滿意,要求航程還要遠,要更敏捷,可靠,巡航速度要提高,挂載能力可以适當放寬。于是新机重新改進設計,611所和某基地做了大量工作,重新設計了气動外形,進行風洞試驗,創造了共和國歷史上一個新机項目風洞試驗次數最多的記錄。首先,將10號机身加大加長,擴展了內部空間并提高了結构強度,增加了机身油箱容量﹔主翼由LAVI的三角翼改為雙三角前緣的梯形翼,翼展達××米,中低空敏捷性較LAVI又有了提高﹔放棄了LAVI的窄垂尾,重新設計了類似米格戰机的垂尾,以提高高速飛行的穩定性。原LAVI前鴨翼与主翼的重合消失,改變了鴨翼形狀并采用了部分翼身融合体技術﹔重新設計后机身換裝某型渦扇發動机,但保留了LVAI雄獅戰斗机的雙腹鰭﹔重新設計了進气道,提高大仰角飛行時的進气效率并改善了隱身性能,值得注意的是挂載能力沒有降低,全机1×個外挂點,通用挂架﹔新殲空重增加,但由于發動机推力增大,該机推重比沒有降低。新机于1996年中首飛成功,即8810的01號机。

1996年底,02號机很快完成,其座艙及前机身又做了改動,進气道口采用橫截面近似矩形的一元斜切楔型口,側截面為S型,力求減少雷達反射,此后03-06號机均采用此外形,各机不同在于垂尾形狀和發動机噴口。02號及1997年的03、04號机在航電方面延用LAVI后期4余度數字線傳操縱增穩,改進型全自動駕駛儀,數字式導航陀螺儀,仿制以色列火控雷達,國產第2.5代技術光柵衍射彩色平顯,軟件由中國和以色列共同用ADA幵發,裝備國產敵我識別器,自03號机起裝備新研制的具有國際先進水平的火箭零-零彈射座椅和我國研制的机載信息處理系統,動力主要由中國生產,采用渦扇某型及俄國AL31SF型仿制品。01-04机气動外形粗看与法國陣風、歐洲EF2000、俄國I.44均有相似之處,新殲空机重量是上述四机中最輕的,而且是唯一單發版本,定位同瑞典JAS39。与1987年的雄獅戰斗机相比,變動之大,打個比方,如果說雄獅戰斗机是10號新殲的親爹,F16是它親媽的話,此時也不認識它了。AF31SF推力達到12500公斤力,較原LAVI雄獅戰斗机大大提高,使新殲在總体性能上超出LAVI后期型70%以上,其某些机動敏捷性和高速、加速性能可和SU27媲美。未經改進的火控性能与90年代美軍新服役的F16CD相當,值得注意的是,8810的02-04机采用与F16相同的操縱方式,右手側數字搖桿手不离桿設計,中間同LAVI有備份搖桿插口,非常重視人机工程學的設計大大減輕了飛行員疲勞。1997年共有3架8810新机試飛,到年底04號机出來后,新机定名為殲擊10號,由成飛全權負責第一階段定型試飛。1997年底的一次試飛中,02號机墜毀,試飛員犧牲。1997年中還發生8810工程人員叛逃事件。一名參与某系統設計工程師借出國之机攜帶部分敏感技術資料出走不歸,在美國尋求CIA人員‘保護’,此人欲將8810工程某些情況泄漏給美國軍方情報收集人員換取居留權,但當他被轉到美國軍方后他發現攜帶的敏感資料的重要部分不翼而飛。美國有關方面要求此人回憶記錄我國重點工程核心部分內容,一周后,此人被一輛沒有牌照的封閉貨車撞成重傷。
96年底SAC的J8ACT(號稱‘爭气机’J8Ⅲ(J8ACT)先進數字控制變穩机)被外界誤解J8Ⅲ殲擊机的技術驗証机首飛成功,該机采用三翼面布局,航電控制系統應用的技術水平遠遠超過SU27B,已經達到或超過F16CD/B60的水平,J8Ⅲ(J8ACT)作為試驗平台,有望將這些新技術裝備用于我國新一代戰斗机和改進現有裝備。美軍為了技術和飛行員能快速掌握操作技能,F16D/block60采用了同F22的飛控技術和火控軟件,第三代彩色光柵掃描平顯。而J8ACT不但也應用的同樣技術,而且是我國自己幵發和制造,如應用于新机,加上自行研制的脈沖多普勒雷達或相掃大功率多功能雷達,多功能液晶顯示屏和國產3代平顯,在電戰系統上有可能接近或達到美軍同代先進水平。8810驗証机02號墜毀后,試驗基地和611所仔細查找原因,很快修改了新机的設計,并改進了彈射座椅系統。仿制發動机由于材料和工藝水平,壽命一直不能過關,1998年初在03机上換裝新型大推力(8.5:1)渦扇發動机,并在98年中的一次試飛中實現了超音速巡航。這是我國第一次實現超音速巡航試飛,標志我國成為繼俄羅斯、美國、歐洲后第一個和唯一研制成功超音速巡航戰斗机的亞洲國家。超音速巡航試飛持續40分鐘之久,平均航速達到1.*馬赫。考慮到量產型的經濟和可靠性,未來估計不可能在量產型上實現此功能。在整個8810研制工程中,成都飛机設計研究所依靠自己力量建立了以“鐵鳥”飛控系統、航空電子系統動態綜合模擬試驗台為代表的十大關鍵試驗設施,掌握了飛控控制律幵發和驗証技術、飛控系統綜合設計和驗証技術、航空電子系統綜合設計和動態模擬技術等一大批關鍵技術。該机的標准空戰武器是8號×2、11號×2或12號×2、14號×4。1998年秋,經過了2年試飛,10號第一階段試飛結束。其飛行性能滿足要求,03、04、05、06机定型,在慶祝新殲定型大會上,04机作了精彩飛行表演,降落后,江總書記和党政軍領導親切接見了試飛員,并在新机上合影留念。新型號的整個研制過程長達十几年,据有關文章披露,“重點型號飛机已取得了重大技術突破和輝煌的成果。這個具有跨越時代的重要成果,使我國飛机設計水平邁上了一個新台階,揚了國威,壯了軍威。這個輝煌的成果不僅使我國研制出一架性能先進的新型殲擊机,而且為我國培養了一大批掌握高科技的技術隊伍,建立了一個具有研制先進殲擊机能力的航空科研基地,圓滿實現了上級提出的三個奮斗目標。新型號飛机研制成功,標志著我國在航空高科技領域取得了重大突破,也標志著我國已具備研制新一代航空武器的能力,對于提高我軍航空武器裝備水平,增強我們的綜合國力,有著极為重要和深遠的意義。重點型號飛机是我國航空工業發展史上的一座丰碑。”1999年初,05、06加上后來的07、08机赴西安閻良試飛研究院進行第二階段試飛,主要是火控武器定型和打靶。裝備新型火控雷達是机載信息處理設備、數据鏈的10號新机進行了空中截擊、格斗占位、對地攻擊、發射、投放多种導彈和指導彈葯,并解決了電磁干扰問題。新机還裝備了國產頭盔瞄准具,實戰能力大大加強。2000年初,新机第二階段試飛結束并定型,幵始小批量產裝備試飛團,編制飛行手冊和教材,我國從某國采購了批量AL31F發動机,可能用于第一批10號殲擊机。同時,挖潛試飛也同步幵始
最后,來個外行對J10的評价。J10大量采用了國際西標第三代戰斗机和第三代后期的技術,總体水平相當于國際上三代半戰机水平。在机体隱身和超音速巡航方面与第四代戰机差距較大,而由于气動外形的成功,其中低空低速性能和中高空高速性能較好,起降和負載性能也在三代半戰机中屬优良。除當前動力外,國產化程度較高,主要系統均已經國產化,主要飛控及軟件由國內幵發制造,主要性能与日本現役F2相當。2001年1月首飛的印度LCA除在重量上和J10相當外毫無任何可比性。量產型J10与歐洲EFA(超音速巡航目前沒有)及陣風、JAS39相當,机動性和續航力稍好些。




軍事文摘主頁