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国产JH-7战机最终取代南昌Q-6方案(组图)

http://www.sina.com.cn  2009年05月18日 07:19  兵器知识
左为国产涡扇6发动机。该发动机油耗和耐用性等指标都不及西方产品。右为斯贝发动机
左为国产涡扇6发动机。该发动机油耗和耐用性等指标都不及西方产品。右为斯贝发动机

JH-7的081号原型机
JH-7的081号原型机

几种发动机参数对比
几种发动机参数对比

  在上世纪六七十年代,变后掠机翼广受世界军用航空界的青睐,数款变后掠机翼战斗机相继服役。中国注意到这种趋势,并开始自己的研究。在20世纪60年代中期,中国积极开展变后掠机翼的研制工作。Q-6研制初期,就有人主张中国的下一代攻击战斗机应以米格-23或F-111为样本。从20世纪60年代中期直至70年代末期,中国至少有四个概念方案采用变后掠机翼,其中包括沈飞公司的J-10重型战斗机(与目前的J-10没有任何联系)、Q-6以及类似F-111/苏-24/“狂风”的攻击机。

  与Q-5相比,Q-6采用多方改进的航电系统,并打算用米格-23BN内装备的某些部件作为参照。拟用于Q-6的航电系统包括激光目标指示器、机尾告警雷达、无线电高度表以及无线电陀螺盘,同时还打算采用地形匹配与跟踪系统以及现代化的平面显示器。但由于大部分航电系统源于苏联,与使用集成电路的西方航电系统相比显得笨拙陈旧。

  在中国,面临的最大问题之一就是动力装置,这也是困扰当时许多其它项目的通病。WS-6发动机经过进一步改进,于1983年完成后定名为WS-6G,额定推力138.2千牛。该发动机与J-9和J-13的历史一样,由于技术问题经历数次推迟。最后决定采用米格-23的R-29-300发动机,经过410厂的逆向研制被命名为WP-15。这是一种双转子涡喷发动机,最大加力推力125.2千牛,不加力最大推力85.1千牛。然而,WP-15最终没装备任何中国空军的飞机,而是作为技术储备保存下来。

  就在Q-6研制进行时,现代军用飞机越来越多地使用电传操纵系统。中国航空工业开始关注电传操纵系统并花大量时间汲取外国技术以及编辑软件。最终Q-6使用了高度自动化的电传操纵系统。JH-7也采用了电传操纵系统,这意味着在中国空军引进苏-27之前西安生产的飞机是中国最先进的战机。

  除了动力装置外,Q-6需要克服的最大障碍就是逆向研制变后掠机翼结构。在这方面,南昌的工程技术人员遇到了很大问题,因为不能照抄苏联的原始设计。据说中国的首个变后掠机翼结构至少比原准机重12%,因而降低了新机的载弹量、航程及作战半径。

  同一时期,由于当时被中国视为最大敌人的苏联在武器装备方面的变化,导致中国军方的需求发生变化。苏联沿中苏边界部署了诸如S-300和9M38那样的改进型地空导弹。西伯利亚军区密集的防空网早已对中国境内的飞行构成了严重威胁。Q-6据认为比低空飞行的JH-7更易遭到苏联防空部队的打击。

  这种新形势要求重新设计,因为用远未完成的Q-6无法满足作战需求。由于此时的JH-7设计与研制工作远超于Q-6,空军和海军将全部注意力转移到西安的大型攻击轰炸机上。两者相比各有优点:JH-7结构上更简单,气动设计更简洁,载弹量更大,作战半径更远;而Q-6机动性更强,单价更低。

  有消息说,南昌继续研制变后掠机翼,最终在陆孝彭领导下经过8年努力,于20世纪80年代末期获得突破。看来,南昌设法推出一种新设计方案。该方案采用机头下部进气道和变后掠机翼,动力装置采用单发的WS-6或WS-6G。然而,由于中国航空工业取得的巨大成就,该方案来得太晚,因而无法逃脱被抛弃的命运。随着JH-7的成功试飞,Q-6所有研制工作就结束了。

  西安的方案

  西安的方案与另外两家完全不同。由于该方案的大部分仍保密,因而对其真实情况了解很少。但是,看来西安方面的方案较大较重,更适于执行战术攻击而非空中支援任务。尽管该机的最大起飞重量约为27000千克,但在超载情况下借助额外的助飞火箭仍能从低等级跑道上起飞。难得的是该机与苏联的任何飞机设计都不一样,却与英国的“美洲虎”或“鹰”攻击机很相似,但块头比后两者大很多。

  白手起家自行设计该机对西安来说是一个沉重的负担,尤其是文革造成的政治动乱给国家带来灾难性的后果。在1976-1989年实行经济改革和对外开放政策,随后又推行以下放政府对工业控制权为目的的工业现代化改革。随着一系列政策的实施,中国航空工业获得了更大的优先权。

  在整个研制阶段不可避免地出现无数的技术困难,遇到的最大问题就是诸如工程、材料科学以及生产标准等工艺技术方面的缺失。其它的主要问题就是缺乏合适的动力装置。除了技术障碍外,在中国空军和海军航空兵的专门需求方面未能找到折中方法。最后,两军种同意中央军委确定的需求。然而在设计过程中,空军和海军就飞机的结构又提出不同的要求。海军打算建造的是能发射YJ-81(C-801)反舰导弹的全天候攻击/侦察平台。海军根据其作战经验,希望采用F-14“雄猫”或“狂风”那样的串联座舱布局。而空军要求的是最适合精确打击苏联地面车队的全天候、低空、纵深突破的攻击轰炸机。执行这种任务需要飞行员与领航员/武器系统操纵员之间密切的配合,因此空军希望采用类似F-111或苏-24那样的并列座舱布局以及大量的电子干扰装置和地面匹配系统。

  最后,H-7研制到了用替代型相同机体来满足空、海军需求的阶段。在设计的最初阶段,西安就考虑采用串联座舱和并列座舱以及变后掠机翼(中国空军)或固定翼(海军航空兵)等不同设计方案。此外,西安将飞机的主要指标和性能降低至最大载弹量为5000千克,最大作战半径800千米,15000-16000米升限时的最大速度为1.73马赫。由于缺乏技术能力,到1979年,西安还不能在单一平台上研制两种风格座舱的战机。结果,H-7座舱的问题最终拖了大约三年也未得到解决。该问题以及不同机翼的一系列研究又导致研制工作在此后五年严重滞后。在20世纪80年代初期,空军型号最终因无法克服的技术困难而放弃。而在1979年,海军型完成概念研究,进入工程研制阶段。但在1980和1981年由于重点发展经济,该项目如同80年代初期的许多军工项目一样再次放慢脚步。

  1982年英、阿马岛战争中,阿根廷空军“超军旗”攻击机及AM-39“飞鱼”导弹的成功运用,给中国军方留下极为深刻的印象。马岛战争后,中国海军开始讨论轰炸机、战舰和潜艇之间的联合作战问题。1982年11月,中国领导层同意在沈阳J-8B战斗机和H-7项目的资金和资源分配上给予更大的优先权。H-7项目到那时为止从未到达过“全速”的状况。与此同时,该机被重新命名为JH-7(歼击轰炸机,简称歼轰-7)反映出该机的多用途战斗轰炸机的能力。

  试验台

  1983年初,JH-7的布局最后确定。1984年,研制工作很快恢复。随着结构和系统试验的完成,项目进入详细的全尺寸研制阶段。虽然JH-7的主要武器YJ-81反舰导弹的研制也在那时开始,相关的方案也比较成功,但该项目远未站稳脚跟。为试验YJ-81及其火控系统,603所于1984年将一架H-5鱼雷轰炸机改装成称为“鹰”或“鹰眼火控试验台”的空中导弹试验台。H-5原先镶玻璃的机头被容纳火控系统和相关航电系统的雷达天线罩所代替。“鹰”试验台能在机翼下携载两枚YJ-81反舰导弹,并于1987年5月25日成功发射一枚。为试验KF-1模拟式电传操纵系统,西安将一架JJ-6(歼教-6,编者注)改装成BW-1变稳机试验台。

  同时,飞机动力装置问题不可避免地出现。1984年5月,中国政府为西安增资购买现代化设备,以确保飞机的生产能按时进行。同时,西安启动WS-9涡扇发动机项目。该项目在最初计划的国产WS-6遭遇严重技术困难后变得非常必要。首台WS-6是一台验证式发动机,推重比非常低。该发动机曾考虑用于数个中国战斗机和战斗轰炸机项目,如J-9、J-13和Q-6。1.0的涵道比虽说也适用于高性能战斗机,但更适用于攻击机。然而,低压比显示出技术含量低,因而导致燃油效率和可靠性不佳。

  由于缺乏合适的材料,后来打算用作JH-7动力装置的WS-6A正常运转时间非常短,推重比很低。材料问题已经影响到中国以前的所有发动机。由于技术问题以及拥有较新技术的英国“斯贝”发动机的到来,WS-6最终被放弃。尽管“斯贝”202发动机不很先进,推重比也不惊人,但它拥有较高的可靠性,较好的压力比以及较少的油耗,因而被选作JH-7的动力装置。这个非同寻常的决定极可能是在1982和1983年的延迟期间作出的,最终使该项目免遭动力装置问题的困扰。然而,由于许多其它问题还未解决,H-7项目在1985年再次面临下马的命运,1986年发布开始建造原型机的命令,最终项目得以存活下来。

  原型机

  与许多以前的中国航空项目相比,JH-7制造了更多的原型机,但还未达到短期内完成飞行试验所需要的水平。到1987年总共建造5架原型机。首架081号于1988年出厂。在5架原型机中,最有可能是082号用作静态试验,081、083和085号用作飞行试验。081号于1988年12月14日在阎良机场进行首次成功飞行。在随后的数月期间,其它原型机紧随其后开始集中的飞行试验。

  有关1988年首次飞行至1996年正式亮相这段飞行试验阶段的情况知道得不多。通过机身上的单个彩色图案和显著的目标编号就能区分出原型机。083号最有可能是配属给驻西安阎良机场的尚不知名的飞行试验团的原型机。该飞行试验团属西安飞机公司管辖。该机主要用于进一步的飞行试验、研究以及拓展飞行性能。该机后来以FBC-1名称于1996年和1998年的珠海航展上正式亮相,并进行了飞行表演。084号据说曾在中国的电视剧中惊鸿一现。085号只是报道过,但没有照片予以证实。

  数次飞行事故给飞行试验带来了阴影。即使在动力装置更换以后,发动机问题仍然是初始试飞阶段的弱点之一。据报道遇到了无数的问题,尤其是安装中国制造的“斯贝”发动机时,曾多次导致所有的试飞机停飞。至少在一次因发动机故障而造成的失事中损失了一架原型机和两名试飞员。事故发生在1996年,也有消息说是在1994年4月4日。究竟是哪架原型机失事仍不清楚,可能是085号,也不排除是082号。

  除了内部讨论、军种竞争以及进展缓慢外,西方在1988年以前对JH-7项目的真实状况知之甚少。1988年,在北京举行的国际防务展上,中航技公司首次公开展示了1:100的JH-7模型,那时称作B-7。意想不到的是相同的模型同样在1988年9月举行的范堡罗国际航展中公开展出。这距1988年12月该机的首次正式飞行仅差三个月。真机亮相中国电视屏幕是在1995年10月,那时正值第三次台海危机期间,该机参加了海军正在举行的演习。

  数次飞行事故给飞行试验带来了阴影。即使在动力装置更换以后,发动机问题仍然是初始试飞阶段的弱点之一。据报道遇到了无数的问题,尤其是安装中国制造的“斯贝”发动机时,曾多次导致所有的试飞机停飞。至少在一次因发动机故障而造成的失事中损失了一架原型机和两名试飞员。事故发生在1996年,也有消息说是在1994年4月4日。究竟是哪架原型机失事仍不清楚,可能是085号,也不排除是082号。

  除了内部讨论、军种竞争以及进展缓慢外,西方在1988年以前对JH-7项目的真实状况知之甚少。1988年,在北京举行的国际防务展上,中航技公司首次公开展示了1:100的JH-7模型,那时称作B-7。意想不到的是相同的模型同样在1988年9月举行的范堡罗国际航展中公开展出。这距1988年12月该机的首次正式飞行仅差三个月。真机亮相中国电视屏幕是在1995年10月,那时正值第三次台海危机期间,该机参加了海军正在举行的演习。(未完待续)

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