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对中国歼八Ⅱ战机的全面剖析(一)
2018-02-02 10:21:58 来源: 作者: 【 】 浏览:0次 评论:0

  【作者按语】 与取得骄人成就的航天工业相比,起步较早的航空工业几乎没有值得称道的地方。回顾历史,若不是苏联的援助,我们就不能创建比较全面的航空工业体系。也正是在别人的援助下,闭塞了我们的思路,睹住了我们的眼光。若不是周总理一个人的努力,现在的航空工业可能还要落后。我国航空工业从业之众,首屈一指,创建时间较很多国家早了很多。然而,如同90年代以前的汽车工业一样,缺少进取,彷徨不前。浪费了人力、物力,更虚度了光阴,使我国航空工业未能迎头赶上,反而与西方的差距拉大了。痛定思痛,我们应认真总结过去。民主决策,科学管理,发扬两弹一星精神,将我国航空工业搞好,使之成为高科技的支柱产业,占领世界科技的制高点,用先进武器来捍卫我们的神圣领土、领空与海域!

  前言

  当很多关心我国空中力量的飞机喜好者获知歼八Ⅱ战斗机研制成功时,无不拍手称快,甚为我国能够研制出具有现代战斗机特征的新一代飞机感到自豪。然而,随着时间的推移,他们终于发觉,该机似乎没有中程空空导弹,性能也没有预期的好。他们开始困惑、不解。当美国如火如荼、大张旗鼓地研制F-22、JSF等第四代战斗机之时,我们的歼八Ⅱ还处在缓慢的改进之中。在一直被看好的超七计划一拖再拖、一改再改,神秘的歼十在千呼万唤中犹抱琵琶半遮面之际,有些飞机喜好者开始不满了:在对歼八Ⅱ缓慢发展的20年内,即使是更加先进的战斗机早已该研制出来,而我们却还要苦苦地坚持对歼八Ⅱ的不懈改进。当老旧的、缺少超视距、全天候作战能力的歼七不断获得海外订单,并不断推出新型号的时候,歼八Ⅱ及其改进型却未外销出一架。尽管它频频作秀于国内外航展之中,却无法挣脱对国外技术的依靠,也未获得实战意义的提高。这到底意味着什么,歼八Ⅱ的技战术性能怎样,历史地位当如何评伦,优劣当如何述说等,成了众多飞机喜好者、关心国事者关注的话题,引发了关于歼八Ⅱ的大讨论。于是仁者见仁,智者见智。一时间,有关该机的评论可谓多矣,且众说纷纷。那么该究竟如何彻底地对其作全面剖析而作客观评定呢,这是本文力图解决的问题。

  歼八Ⅱ简史
20世纪60年代,适值美国、台湾国民党以台湾、泰国等为前沿基地,使用U-2、火蜂等有人、无人驾驶高空侦察机对我大陆频频进行侦察活动。我军当时列装的所有飞机在升限上均达不到高空接敌的需要,亟待发展一种高空高速截击机,这就是歼八的由来。此时,我国在成功仿制米格-17、米格-19后,将目光瞄准了先进的米格-21。由于中苏关系破裂,有关部门得到的图纸不甚完整,加之在工艺上使用了很多先进技术,造成仿制上的难处。为此,技术人员作出了艰苦努力,掌握了该机的设计、生产要领,为日后设计、生产歼八战斗机做了良好辅垫。

  在歼八项目以前,军队与航空工业部门曾多次提出脱离实际的战斗机计划,如东风107、东风113等。急躁冒进,造成不必要的损失。由于有失败的教训,在设计歼八时,谨小慎微,以致在气动布局与外形上不敢突破米格模式。在经老一辈飞机设计师唐延杰、黄志千等人的权衡下,沿用歼七即米格-21的气动布局,借鉴米高扬设计局E-152的设计思想,采用现成技术,将歼八设计成歼七的双发放大型,提高了升限和爬升率。没有采用强五的跳跃式前进法而是采取了步行法。虽然这种做法对当时快速、稳健地研制出歼八有莫大的好处,却注定了其将来命运,导致了它不是一个好的飞行平台,对以后的改型有很多不利影响。70年代末,面对苏联、越南广为布置的米格-23,以及始终笼罩在国土上的逆火轰炸机的阴影,老旧的歼六、歼七已无力胜任将来空战的新使命。1980年国家决定在歼八Ⅰ基础上,研制性能先进的歼八Ⅱ,设计者们采用了苏联苏-9/11至苏-15的发展模式,改用两侧进气,加长了机身比度。仍未挣脱米格机的窠臼,在其身上可以看到米格飞机的身影。机头雷达罩、发动机进气口、可折叠腹鳍、机腹双管23毫米炮等沿用了米格-23的设计,发动机尾喷管整统罩形式颇受米格-19的影响,主翼形状、起落架形状与收放方式与米格-21相同,而部分小的舱门还能见到美制F-86的设计!

  失之交臂的辉煌

  实际上,若以夺取空中优势为己任,歼八Ⅱ的设计过于牵强,不如采用歼九、歼十三、强六改、歼轰七改计划。歼九是几乎与歼八同时发展的战斗机。由于当时要求性能高,计划几经变更,始终未造出一架原型机,被迫于1980年下马。强六是70年代后期在米格-23基础上发展的变后掠翼攻打机,与歼九一样拟采用一台相当于美制F100、F110与俄制AL-31的122千牛大推力的WS-6涡扇发动机,具有改进成制空战斗机或多用途战斗机的潜力。歼十三是70年代发展的拟取代歼六的空中优势战斗机,原先拟采用WS-6,后来改用在米格-23所采用P29-300发动机基础上设计的WP-15发动机,其命运同样是胎死腹中。歼轰七是西安飞机设计所、西安飞机制造公司设计、生产的双发重型战斗轰炸机,立项于70年代,采用两台斯贝MK202(国产型称为WS-9)涡扇发动机,具有良好的气动布局,大的航程与载弹量,是一种很好的飞行平台,拥有相当大的改进潜力。如果改进火控系统,换装WS-6或俄罗斯AL-31,采用电传*纵等设计,完全可以改进成具有强大的对空、对地(海)攻打能力的类似F-15E或苏-30MKK的多用途战斗机,其改装前景与意义超过比其稍后研制但先服役的歼八Ⅱ。70年代是我国航空史上百花齐放时期,其间先后涌现了运十、歼十二、直六等项目,后期达到了我国作战飞机研制的高潮。令人遗憾的是,多数项目或因航空工业部门,或因使用单位最终下马,所幸歼轰七因设计、生产单位的坚持得以侥幸生存下来。纵现历史,使用单位在装备什么样的作战飞机上多次彷徨、优柔寡断,导致先进的、具有良好改进前景的诸多作战飞机下马,与其配套的先进发动机无一保留,使设计队伍断层、人才流失。由于使用部门的作战思想停留于短距离,在地面引导下快速、分散地截击入侵之敌,使他们热衷于战术的所谓陆续性、继承性,热衰于对相对落后的歼八的改进,从而不得不选择了歼八Ⅱ。在当时,歼八Ⅱ就不是唯一选择,也不是最佳选择。然而,现实究竟是现实,我们对中国先进战机的美好愿望只能停留在对那段辉煌历史的回忆之中了

  歼八Ⅱ源于歼八和歼八I,是我国在战斗机领域秉承苏联米格飞机传统的基础上,尽可能地采用成熟技术取得的一项重大成就。尽管作为战斗机先天不足,但仍具有承前启后的作用,奠定了战斗机采用非机头进气的基本格局,对日后我国战斗机的设计、使用产生了深远影响。我军曾有研制歼十二的失败教训。该机是在60年代发展的一种单发轻型超音速战斗机。由于航程太短,缺少全天候作战能力于70年代末期下马。在整个六、七十年代,我国已试飞的所有飞机中,最具创新精神的莫过于歼十二了。可悲的是自设计时,就是个落后机种。不过有几项成就值得大书特书,如:挣脱了苏联战斗机的束缚,采用下单翼、前缘襟翼、整体风档等,还有洗炼的突出的机尾造形等。这些早在六、七十年代就已有的设计理念与技术未被应用于日后的歼八Ⅱ的发展与改良中,相形之下,歼八Ⅱ的设计风格却远远不及歼十二。回溯歼八Ⅱ的设计方针,当是具有全天候作战能力的,可执行超视距空战的、能全面对抗米格-23的战斗机。而事实是,由于所采用的气动布局,尤其是三角形机翼,限制了歼八的进一步发展。历史上,美、欧、苏等国装备了很多三角翼飞机。美制F-102、F-106,法制幻影Ⅲ等是无尾三角翼战斗机。其优点是跨音速阻力小,利于超音速飞行,而缺点也不少,前两者是截击机,在本土使用还说得过去,幻影Ⅲ急急被幻影F1取代,尽管较前者好不了哪去,只是采用后掠翼改进了起飞性能等。后来的幻影2000因采用了电传操作、放宽静稳固度等技术,使无尾三角翼机获得新生。以色列在幻影5基础上研制的幻狮加装了鸭翼,使飞行性能得以改进。90年代以来,欧洲研制的新战斗机无一不采用鸭翼加三角翼布局。我国新近研制的歼十亦采用此种布局。当时唯一使常规三角翼飞机发扬光大的只有苏联,他们发展了米格-21、苏-9、苏-11、苏-15等一系列三角翼战斗机。其中苏霍伊设计的是截击机,只有米格-21为前线战斗机。作为一种简单、高效、低成本的白日型战斗机,大量装备部队并向外出口有其得天独厚的政治、经济等原因,是苏联向2倍音速战机发展的重要机型。尽管存在诸多不如人意的地方,但究竟是东方阵营少有的一种2倍音速战斗机而得以向全球漫延。从技术与使用角度讲,三角翼战斗机有着无可替代的优点,并且是战斗机翼型的主流。但是纯三角翼,即既无修形又无其他措施的常规三角翼飞机早已不再是发展方向。纯三角翼适于高空、高速飞行的截击机而非多用途战斗机和空中优势战斗机。三角形机翼必须得到修型才能成为优秀战斗机。为弥补不足,苏霍伊设计局将苏-15改进成双三角翼飞机,成飞公司将歼七改进为双三角翼带有前缘襟翼的歼七MG或歼七E。改进后的歼七是格斗能力最强的国产格斗机。歼八Ⅱ的飞行性能要逊色得多,较之唯一优势就是航程远。这一点可能是被海军看中的唯一优点。放眼世界,无论是军用还是民用飞机,70年代以后,再无纯三角翼可言(例如F-15采用扭转的切角三角翼,F-16采用电传*纵的切角三角翼)。原因就是纯三角翼仅利于高速性能的发挥、不利于低速性能的发挥,机动性与使用经济性较差。作为我国九十年代的主力战斗机,歼八Ⅱ却令人费解的沿用纯三角翼不变。虽然利于高空高速飞行,但由此造成的飞行性能差,对缩短机身长度不利,其恶果是无法估量的。不仅影响飞行,而且直接导致机身细长。采用纯正三角翼布局是歼八Ⅱ的第一个先天不足。大量使用新材料,工艺水平有所提高

  早在仿制米格-21时,我们就已经掌握了诸如化学铣切、整体壁板加工等新技术,并开始尝试新材料的应用。以后,经过若干年的努力,在研制歼八时,已开始使用复合材料。主要应用在水平尾翼与重直尾翼上,在为其配套的WP-7发动机上,已经采用空心涡轮叶片。随后,我国曾在强五飞机上试飞全复合材料垂直尾翼。仿制复合材料应用较多的海豚直升机,对国产飞行器大规模应用复合材料是个良好的促进,因而在歼八Ⅱ上,新技术、新材料的应用水平也到了史无前例的水平。

  除歼轰七外,歼八Ⅱ的技术水平是所有国产作战飞机中最好的。比如,歼八Ⅱ所使用的WP-13发动机大量使用了钛合金及其加工技术,使经济性与寿命均有很大改进。全胶接垂尾壁板和劳伦纸蜂窝构造使飞机重量进一步减轻。


 成为我国的主力战斗机

  歼八Ⅱ自投产以来,已经大量在海、空军中服役,是继歼五、歼六、歼七以后的我国第四种主力战斗机,也是我国第二代战斗机中的最后一个机型。产量大大超出歼八及歼八I,目前的装备数量仅次于歼七。在远程、全天侯作战方面,非前三种战斗机所及,只有引进的第-27或歼十一能在性能上超越歼八Ⅱ,然后者在数量与战术应用上又有独到的优势。

  在建国50周年的阅兵式上,总共有28架歼八Ⅱ飞越了天安门广场。其中24架单独编列,从而成为我军历史上最大的机群编队合成,另外4架歼八Ⅱ受油机与两架轰六加油机编队。虽然歼七也有28架,但共有20架单独编队,其余8架是八一飞行表演队的歼七EB,与长机轰六共同组成第一梯队。以上事实足以阐明,歼八Ⅱ在我航空兵中的重要地位。

  翼型选择不当,造成终身遗憾


  缺少优化设计,造成机身颀长无比

  歼八Ⅱ是我国第二种投入使用的两侧进气的战术飞机,是第一种两侧进气的战斗机,从此我国战斗机摈弃机头进气的简单形式,开始具有现代的外形特征。不过,作为我军跨世纪战斗机,由于优化设计不足,致使机身颀长。主要原因是与该机采用纯三角翼常规布局有关。

  作为歼八Ⅱ的第二个先天不足,细长的机身本不是不能缩短的。以其身长来衡量,空重仅有9820公斤,最大起飞重量只有17.8吨,与机身长度较短的单发米格-23相仿,低于米格-27的20.6吨。幼狮战斗机空重为7285公斤,最大起飞重量为16.5吨;幻影2000空重为7500公斤,最大起飞重量为17吨。两项数值均低于我机,但它们的几何尺寸要小得多。F-16的空重与最大起飞重量因生产批次的不同而不同。空重大致从7.0-9.3吨,最大起飞重量 -23.1吨,已由轻型战斗机接近重型战斗机水平,尺寸小而重量大。90年代显现的欧洲阵风与台风战斗机亦存在类似F-16的情形。通过对比,可以发觉歼八Ⅱ的空重和最大起飞重量与其身长不相称,好似一名瘦高个拳击手,力量显得特别单薄。国外与歼八Ⅱ相同或相近尺寸的战斗机最大起飞重量大致在25-35吨,满足此项数值的国产战机只有歼轰七。形成这种情形的原因:一是发动机推力小;二是机翼形状及增升设计不合理,起落架强度不够;三是西方飞机尽其可能地使用复合材料、并配以广泛使用钛合金用来减轻重量,由于装备比较完善的电子设备、还有大容量机内油箱,起飞重量往往比较大,而歼八Ⅱ的小起飞重量只能阐明有效空间少。我们可以作一大胆推测,如果当初用WS-6改装歼八Ⅱ,那么该机势必要加大起飞重量,同时改进火控雷达,翼型、气动布局等均要发生深刻改变。然而这对使用单位的习惯不相符,他们习惯于使用轻型的、修理简单的飞机,而不愿使用精密、复杂的作战系统。在使用现有WP-7或WP-13发动机,该机不是没有缩短机身的可能。现举例阐明:

  1、米格-23、米格-31的进气口就在座舱两侧或靠后位置,F-4、F-5、F-15、F-22、雅克-38、超军旗、鹞、强五等正常布局的战斗机,其进气口设计莫不如此;幻影2000等无尾三角翼飞机的进气口位置也较靠前、机翼进一步向前安置,没有平尾,进一步缩短了机身。

  2、Saab-37、JAS-39等近距耦合鸭式布局的战斗机,不仅进气口在座舱两侧,前置鸭翼紧靠进气口安置,较常规布局缩短了机身;米格-19、米格-21等机翼位置特别靠前,亦可起到缩短机身的作用。

  3、F-15、F-22,闪电等战斗机为了缩短后机身,刻意对机翼后缘进行了修形,使后缘翼根前移,便于向前安置水平尾翼。苏-27,米格-31等飞机如果采用三角翼,势必延长后机身。

  4、为了缩短机身长度,很多设计师选择发动机尾喷管外露的方法,配以将垂直尾翼前移等手段,缩短飞机总长度。有些


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