讲武谈兵|龙傲九天:歼-10战斗机家族发展启示录

澎湃新闻特约撰稿 黄国志

2017-09-01 08:07 来源:澎湃新闻

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在近一段时间的重大新闻中,有一种国产第三代战斗机反复出现,上镜率颇高,这就是歼-10——从在中国人民革命军事博物馆举办的庆祝建军90周年主题展览上的歼-10原型机,到中俄“航空飞镖”-2017国际军事比赛上的歼-10AY/SY表演机和歼-10B战斗机,再到在朱日和基地举行的建军90周年沙场阅兵式上的歼-10C。
作为中国自主研发的最为成功的第三代战斗机,歼-10的发展历程有很多宝贵的经验,对于中国今后先进作战飞机的研发而言非常值得总结。鉴于今年恰逢歼-10正式公开10周年,也是该机完成初步设计30周年。在此,笔者对于歼-10研发历程的经验和启示谈一点个人观点,愿与各位读者共探讨。
在中国人民革命军事博物馆举办的庆祝建军90周年主题展览上的歼-10原型机。
抓住要点,控制风险
歼-10之所以在中国航空发展史上具有里程碑式的意义,最为重要的一点在于该机是中国第一次在没有仿制或者参考对象的情况下,基本上依靠自己的力量完成研制和量产的第三代战斗机。而且,该机在最初的方案论证时所确定采用的新产品和新技术占整机比重的60%以上,研制风险也是中国航空发展史上前所未有的。但是,中航611所和成飞公司还是通过最大限度的掌控自己研发部分的风险,并规避和减小不可控的其他风险,使歼-10跨过了一道道门槛。
从歼-10研制时面对的各种新产品和新技术风险来看,中航611所和成飞公司能够掌控并依靠自己力量来实现攻关的主要包括气动布局设计、航电系统以及飞控系统等。机载火控系统,包括多普勒雷达等,由于有之前研制歼-9的基础,再加上20世纪80年代中国与西方的技术交流,也可以实现突破。那么,在歼-10项目中,中航611所和成飞公司最无法掌控的,同时也是最重要和最富于变数的,就是动力装置。
当我们现在可以有幸目睹歼-10战斗机带着俄制AL-31F大推力涡扇发动机所特有的尖啸声从跑道上一跃冲天的时候,很难想象该机在1984年确定初步方案时,准备安装的动力系统是WP-15涡喷发动机。该型发动机是苏制R29-300大推力涡喷发动机的仿制型号,随着当时从埃及得到的米格-23战机一起引进我国。从总体性能来看,WP-15在上世纪70年代的我国各型喷气式发动机中堪称佼佼者,最大军用推力81千牛,加力推力122.5千牛,推重比6.5,曾经计划作为多款国产战斗机的动力装置。
但是,到了上世纪80年代中期,性能先进的大推力涡扇发动机早已经成为第三代战斗机的标准配置。至于涡喷发动机,即便某些性能指标再强,也只能是落后的代名词。中国对于这一技术演进有着清醒的认知,因此当美国提出愿意向中国提供以J79涡喷发动机替换F100涡扇发动机的F-16/79战斗机时,也毫无悬念地吃了闭门羹。显然,如果真的采用WP-15作为动力装置,歼-10战机所预想的高机动性能和较大的作战半径等技术优势都要大打折扣。更何况WP-15涡喷发动机当时的研制情况也不理想:由于配套战机的下马,该型发动机也随之终止研制,并没有走完整个研发流程,也不曾真正装机服役过,因此很多问题还没有暴露,其技术风险并不比新研制的喷气式发动机小。
基于这种情况,当1986年国家正式批准歼-10立项研制后,为了实现总体性能与美国F-16战斗机相当甚至有所超越的目标,其配套的动力装置已经升级为我国全新研制的第一代大推力涡扇发动机WS-10“太行”。但是,即便如此,歼-10项目所面临的风险依然很大,因为WS-10涡扇发动机事实上的研制难度远远超过了歼-10,发展进度也严重滞后。而且,WS-10涡扇发动机真正实现性能可靠并大批量装机服役,已经是2010年之后的事情了,这时的歼-10早就开始了第二代B/C型的研发。如果歼-10无论如何都要等WS-10涡扇发动机达到成熟状态才定型的话,恐怕早就不知道下马多少次了。
从这一点来看,今天的我们不得不钦佩歼-10总师宋文骢的远见卓识——他在1989年随团考察苏制苏-27战斗机及其配套的AL-31F大推力涡扇发动机后,敏锐地意识到这款技术成熟的先进发动机将是确保歼-10项目成功的关键所在,它基本上可以将动力装置的风险降到零,从而实现全项目风险的可控。而且,当时我国也准备批量引进苏-27作为主力战斗机,自然也要配套采购数量不菲的AL-31F发动机。这样一来,歼-10的发动机供应既得到了保证,又可以在后勤保障上与苏-27保持一致,可谓一举两得。
正是因为没有了动力装置方面的后顾之忧,除了要针对发动机的变更而修改部分机身设计外,中航611所和成飞公司得以将最主要的力量投入到气动设计和飞控系统的攻关上,既创造了多个国内第一,也创造了世界第三代战斗机研发的奇迹。而且,在之后更为重要的第四代隐身战斗机歼-20的研发上,中航611所和成飞公司同样采取了将风险控制在最小化的原则,绝不死等WS-15涡扇发动机的研制完成,而是率先利用俄制技术成熟且性能够用的AL-31F改进型发动机完成设计定型和批量交付。正是基于优秀的风险控制,中航611所和成飞公司才能够用比美国和俄罗斯更短的时间研发和生产出目前世界上顶级的隐身战斗机,完成这一令美军高官都感到吃惊的任务。
先行服役,渐进发展
如同苏-27战斗机的针对目标是美国F-15战斗机一样,歼-10在研发过程中也有一个挥之不去的追赶目标,这就是前文提到的美国F-16战斗机。
客观的讲,在2004年设计定型的时候,歼-10的总体性能可以达到与F-16C/D Block30/32接近的水平,但与当时F-16的更新批次,如Block50/52甚至60的差距还是很大的。而且,由于歼-10最初的设计定位还是以制空作战为主,在对地攻击方面距F-16尚远,配备的对地攻击弹药类型也少得多。应该说,直到歼-10C的研制成功和服役,才算是较为圆满地达到了当初要与F-16相当甚至超越之的目标。无论是从机载航电设备、动力系统还是机载武器等方面,歼-10C与F-16Block60都已经不相上下。而且,歼-10C还能够挂载和发射鹰击-91这样的大型超音速空地导弹,远程对地打击能力比F-16Block60更胜一筹。
从歼-10不断改进、追赶F-16发展步伐的过程可以看到,中航611所和成飞公司采取的是渐进式推进的思路,不求一步到位,而是尽快让空军航空兵部队接收新战机。比如,歼-10首批两架小批量生产型是在2003年3月正式交付空军航空兵试训部队的,而当时该机还没有实现设计定型。之后,歼-10一方面进入小批量生产阶段并陆续交付空军,另一方面利用一年时间完成了后续的试飞,比如大迎角、低空大表速、导弹靶试、空中加/受油、电子对抗、敌我识别等科目,终于在2004年4月通过了国家设计定型审查。对于中国空军来说,歼-10这样一架全新而陌生的高性能第三代轻型战斗机在2007年就已经成建制形成战斗力,领先交付、并行推进的指导思想可谓功不可没。在之后歼-20的发展上,中航611所和成飞公司同样借鉴了歼-10的这一成功经验。
在第一代歼-10A/S服役后,第二代歼-10B/C的研制就已经全面展开了。在歼-10A/S的基础上,歼-10B/C一方面弥补了某些细节设计上的不足和缺陷,比如:从带有加强支撑的二元附面层隔板可调进气道改进为最先进的DSI进气道,既简化了结构,减轻重量,还大大增强了进气道前段的结构强度,使得设在这个位置的两个挂架不再只是摆设。从“航空飞镖”-2017闭幕式上进行地面展示的歼-10B就可以看到,进气道前段两处挂架终于可以派上用场,挂载重量不轻的数据传输吊舱和干扰吊舱。此外,歼-10B/C的后机身针对发动机尺寸和减阻需要,进一步完善了修形设计,彻底解决了当初这一让总师宋文骢频频皱眉的问题。
歼-10B/C还大量借鉴了国外第三代改进型战斗机的设计经验,从内到外进行了脱胎换骨式的重新设计。尤为重要的是,中航611所和成飞公司先交付的装备无源相控阵雷达的歼-10B,使其成为中国空军第一种装备相控阵雷达的国产现役战机,而且之后便很快开始交付更先进的、换装了有源相控阵雷达的歼-10C。这样既保持了生产线的连续性,也大大缓解了空军航空兵部队对于第三代改进型战机的迫切需求。
总之,歼-10留给我们的宝贵财富并不仅仅是一种性能出色的第三代战斗机,更在于它锻炼出了一支实力强大的研发生产团队,并形成了一套行之有效的指导思想和规范流程。所以,中国最先进的第四代战斗机歼-20诞生在中航611所和成飞公司,也可以说是一种必然。
(“讲武谈兵”是由知名军刊资深编辑黄国志为澎湃防务开设的个人专栏,以客观严谨的态度,辅以活泼精炼的语言,力图“破除防务迷雾”,为读者更好地认识我国与国外在装备技术上的差距提供参考和借鉴。每周一或二倾情奉献。)
责任编辑:杨一帆澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 中国空军,成飞,歼-10

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