二十世纪50年代的中国空军,主力仍然是朝鲜战争后期换装的米格-15。在超音速时代,这种亚音速战斗机的性能已明显落后 。1956年6月中国第二机械工业部四局就计划开展米格-19及其发动机的仿制,并且进行了一些生产准备工作。
1957年9月,中国政府代表团去苏联谈判转让军工产品制造问题。10月中苏两国签定协议,由苏联向中国出售米格-19飞机的制造技术,并提供全套技术资料、样机和部分散装件、成品附件。苏联当时开出的备选清单上包括了米格-19S(昼间战斗型)、米格-19P(全天候截击机/航炮型)和米格-19PM(全天候导弹截击机)。这是米格-19家族中3个主要型别,搭配使用基本上可以满足空军昼间争夺制空权和夜间拦截的需要。按照当时的双方协议,上述3个型号中国均有采购。
在签署许可生产协议的时候,中国选择米格-19P作为仿制型号,购买了该型飞机和发动机的整套图纸,并定点在沈阳飞机制造厂生产飞机、沈阳黎明发动机厂生产发动机。按照1957年协议,苏联于1958年上半年陆续将米格-19P的图纸发到沈阳飞机制造厂和黎明发动机厂。1958年8月仿制前期准备基本完成,遂正式开始仿制工作。仿制的米格-19P在国内被称作东风103,这是当时中国国内航空工业提出发展的一系列"东风"型号之一。
歼-6甲(东风103):在仿制过程中,沈阳两厂全部采用自行编制的工艺资料和自己制造的工艺设备。1958年12月17日,东风103 由王幽淮驾驶首飞成功。1959年4月26日,国家鉴定委员会正式鉴定验收。歼-6的整个试制周期,比歼-5(米格-17F)大约缩短了一半。1964年11月,航空工业部统一国产飞机命名,东风103改称歼-6甲。由于质量不过关,早期生产的歼-6甲没有发挥任何作用。1973年11月,空军提出新的武器装备发展规划,其中一条是:为解决夜间作战的需要,建议重新恢复歼-6甲的生产。当时歼-5甲夜间战斗机(米格-17PF)已经陈旧不堪。1974年,贵州飞机厂根据空军要求重新仿制歼-6甲,以便担负夜间作战任务。1975年12月21日,新歼-6甲首飞成功。1977年,该机设计定型,少量投产。
早期的沈阳飞机厂歼-6甲就是完全仿制米格-19P,主要特点是:机头延长,以安装分体式PR-1雷达;照相枪在进气口右方;空速管位于右翼尖;固定武器为2门23毫米航炮。
贵州仿制的新歼-6甲改进最突出的一点是:对"射雷-2"机载雷达进行改进,使之除了配合航炮射击外,还可以用于控制霹雳-2号空空导弹,从而扩大了歼-6甲的机载武器种类,增强了其作战能力。由于这一改进,新歼-6甲翼下增加了两个挂架,用于挂载霹雳-2号导弹。但由于制导体制不同,无论早期还是后期的歼-6甲都不能使用霹雳-1导弹。除此以外,新歼-6甲还采用了I型火箭弹射救生系统、双发启动系统、主起落架应用盘式刹车等共计7项改进 。歼-6甲(歼-6基本型)1964年投产,1984年停产,共生产3562架,中国空军、海军大量装备并输往国外的就是这种型别 。
59式(东风 102):由于只购买了米格-19P的生产许可证,中国并没有图纸可供直接仿制昼间战斗型米格-19S。而在结构上,米格-19P和米格-19S相差并不大。因此,根据上级决定,由沈阳飞机制造厂负责,以米格-19P为基准,参照米格-19S进行设计,生产出歼击机(称东风 102)。在实际设计中存在问题,没有进行结构强度计算,强度仅及设计指标的86%。东风102于1958年12月开始设计,1959年2月进入试制阶段。9月30日,吴克明驾驶东风102完成首次试飞,至12月6日试飞完成。按照当时的命名规则,东风102被空军命名为59式歼击机。但试飞结果表明,59式不仅性能难与米格-19S匹敌,甚至连基本的飞行品质都不能保证,强度不足导致飞机飞行中严重抖动,因此该型机并未装备部队使用。
59式的主要特点是:前机身参照米格-19S前机身自行设计,并在进气口增加了铝制激波锥;后机身照搬采用米格-19P;机翼按米格-19S机翼测绘,而空速管仍按照米格-19P的方式布置于右翼尖;翼下有一对固定前伸发射梁,但在当时而言并无可供挂载的导弹。
歼-6乙(东风 105):歼-6乙实际上是南昌飞机厂仿制的米格-19PM。除了翼下4个固定挂梁外,该机在外观上和歼-6甲几乎没有区别。南昌飞机厂仿制米格-19PM始于1958年11月,当时南昌飞期望通过仿制工作实现由螺旋桨飞机制造厂向喷气式飞机制造厂的跨越。1959年3月,南昌飞机厂开始按苏联提供的图纸资料,仿制米格-19PM(当时称东风105,后曾短暂称为59乙,直至1964年统一命名为歼-6乙)。1959年9月28日,南昌仿制米格-19P成功,11月28日通过国家鉴定,随后生产了7架。1963年,第一架米格-19PM试飞合格,以后制造了19架。
气动结构
歼-6的总体布局沿袭自米格-19,后虽经多次改进,仍无明显变化(除了强-5这个衍生型)。歼-6总体布局特点是:头部进气,大后掠中单翼,低平尾,单垂尾加单腹鳍(歼教-6为双腹鳍),单座双发。这种布局是由米格-17发展而来,从米格-15到米格-17再到米格-19,其总体布局其实是一脉相承。米格-15的布局为早期喷气式战斗机的经典布局之一,其布局比较合理且成熟。而米格-17和米格-19的出现,重点在速度的突破,都沿用米格-15的布局特点。在第一代超音速战斗机中,美国北美F-100、法国达索"超神秘"也分别沿袭了前身 F-86、"神秘"的布局特点。
歼-6战斗机的机翼为全金属中单翼,1/4弦线后掠角55°。高速对称翼型,顺气流方向翼根处相对厚度8.73%,翼尖处8%。机翼上表面装有导流片,下表面有扰流片,与副翼的操纵联动。机身半硬壳式结构。头部有进气道,为圆截面形,尾部转变为椭圆型。尾翼全动水平尾翼后掠角55°,相对厚度7%。垂直尾翼由垂直安定面和方向舵组成,后掠角56°,顺气流翼型的相对厚度8%。起落架为液压收放前三点式。主起落架上装有双面刹车的KT-37机轮,其尺寸为660×200B,轮胎压力为10.79×10帕(11千克/厘米);前起落架上装有双面刹车的KT-38机轮,尺寸为500×180A,轮胎压力为6.86×10帕(7千克/厘米)。
从布局上看,米格-19的设计思想是稳妥,超音速。当时米格-17在某些特殊条件下已经可以突破音障,这是米格-19沿用其布局的原因。新型轴流式涡喷发动机的问世为超音速提供动力保证,大后掠翼提供低阻力保证,这就是米格-19超音速的基础。不过,由于米格-19的设计针对的是超音速,同时也由于苏联航空工业自身的技术水平以及装备研制思路等原因,该型并未采用更多的先进技术 。
由于机翼后掠角太大,翼尖失速问题比较严重。多次在战斗中失速进入螺旋,70年代在歼-6上频繁发生的螺旋事故,为了解决螺旋事故,歼-6沿用米格-19的设计,采用一对大翼刀来解决了翼尖失速问题,而F-100用复杂的全自动前缘缝翼,就效果而言,自动缝翼比翼刀好得多。这个设计,既有传统设计思想的影响,也有技术水平的限制(在后来米格-21的初期选型中,其E-2原型机才开始应用前缘襟翼)。对于中国来说,这种设计易于仿制,但不利于发展先进的航空技术--歼12设计之初曾考虑设置前缘缝翼,后来从简取消;到了1990年歼7E出现,前缘襟翼才开始实用化,而该机装备初期前缘襟翼时仍然事故不断。
歼-6Ⅲ改进的时候,机翼是改进重点之一。通过调整机翼的关键参数来获得更好的超音速性能,实际上改变了原始的翼型设计。机翼后缘内侧设有后退式襟翼,与米格-17相同。这种襟翼除了具有单缝襟翼的优点外,放下时还可以增大机翼面积,进一步改善起降性能,但结构比较复杂,只能用于起降状态。后缘襟翼在起飞状态下偏角为15°,着陆状态下偏25°。机翼外侧为传统副翼,由于后掠角较大,副翼效率受影响。
从改进效果来看,歼-6Ⅲ的高速性能有了一定的提高,但幅度有限,除了基本布局的局限性外,发动机推力不足是一个重要原因。对歼-6Ⅲ的改进还导致了机静稳定性减小。由于歼-6采用大后掠翼,歼-6Ⅲ减小了翼展等于减小了重心后的机翼面积,导致飞机焦点前移,减小了静稳定度。飞机飞行中出现的纵向操纵过灵,这实际上是静稳定性减小的表现--因其导致飞机纵向操纵力矩变小,飞行员只需很小的杆位移即引起飞机俯仰姿态明显改变。第三代战斗机多利用这种设计来减小配平阻力,提高敏捷性,但对于连增稳系统都没有的歼-6Ⅲ来说,飞机难以操纵。后来歼-6Ⅲ改延长前机身,其目的就是为了调整飞机重心,使之与前移的焦点匹配,保持适当的静稳定性。而同样采用歼-6Ⅲ机翼的歼-6Ⅳ,由于其头部安装了截击雷达,起到了调整重心的作用。
动力装置
歼-6战斗机装2台WP-6涡喷发动机,单台最大推力为25.5千牛(2600公斤),加力推力为31.87千牛(3250公斤)。歼-6的发动机仿制工作曾经遇到重大挫折。在1960~1962三年自然灾害期间,苏联停止援助的情况下,沈阳黎明发动机厂在1963年实现涡喷-6装机首飞。实际上,涡喷-6投入批生产的时间是1959年,由于"大跃进"年代出现的"左"倾错误思想影响,仅仅用不到两年的时间研制出的涡喷-6先后出现多起大的质量问题,严重影响了发动机的正常交付。
1961年年初,工厂针对涡喷-6发动机质量问题展开了优质过关活动。同年10月,涡喷-6发动机所需的金属材料、成品件,国内能全部供应和试制供应的分别达到98%和96%。1974年,北京航空航天大学等单位应用有限元法等方法对喇叭形涡轮盘应力分布进行计算分析和实验分析,排除了涡喷-6发动机连续发生涡轮轴断裂的故障,使歼-6飞机得以正常飞行。
武器系统
歼-6战斗机的主要武器是航炮。由于作战要求的不同与性能的限制,歼-6各型分别独立或混合装备了23-1型或 30-11型航炮,数量1~3门。其中 30-1航炮由于广泛装备歼-6各型。
23-1型航炮系仿制苏联NR-23航炮,为管退式单管炮。NR-23炮口径23毫米,初速690米/秒,射速850发/分,后座力25.48千牛,采用弹链弹带供弹,全重仅39千克。可用弹种包括杀伤燃烧曳光弹、穿甲燃烧曳光弹。与之相比,国产23-1航炮在射速和后座力方面有些微波动,寿命为6,000发。30-1型航炮系仿制苏联NR-30航炮,为管退式单管炮。NR-30炮口径30毫米,初速780米/秒,射速900发/分,最大后座力58.84千牛,弹链弹带供弹,全重66千克。寿命2000发。可用弹种为杀伤爆破燃烧弹。国产30-11航炮初速和重量略有波动,射速略低。
导弹系统方面,歼-6服役的时候,也是空对空导弹开始实用化的时候,因此在歼-6的武器系统上也体现出过渡和混合的特点。进入1970年代后,随着国产霹雳-2号导弹定型投产,后期生产的歼-6也进行了改进,可以挂载该型导弹,增强对空作战能力。最初只有引进的米格-19PM和仿制的歼-6乙可以挂载霹雳-1号导弹。但该型导弹性能较差,发射限制多,并未得到广泛应用。贵州飞机厂重新仿制歼-6甲时,增加了该机挂载霹雳-2号导弹的能力。不过霹雳-2号无法挂载于机翼内侧前伸挂梁,因此在副油箱挂点外侧增设一个挂点,用于挂载霹雳-2号--苏联在其K-13导弹投产后,也曾以这种方式改装米格-19P,与新歼-6甲非常相似。后来出口给巴基斯坦的歼-6也沿用了这一改进(挂载的是美制"响尾蛇"导弹)。。
衍生型号
歼-6甲
歼-6甲全天候战斗机,即米格-19P,头部机炮取消,可带两枚霹雳-1空空导弹,空速管在右翼尖。进气道上端和隔板中央加装了RP-1测距雷达(搜索距离2千米),1954年7月首飞,1955年开始大量生产。甲型是由沈阳飞机厂和南昌飞机厂于1958年开始,同时仿照米格-19波型研制的。后因质量问题,于1974年移交贵州飞机厂重新研制,并在1975年12月首飞。发动机采用2台涡喷-6发动机,单台推力25.497千牛,加力推力31.871千牛。1958年,我国在引进米格-19歼击机的同时,引进了苏制K-5M型空空导弹。这种导弹可全天候使用,缺点是无线电驾束制导体式较为原始,难以跟踪具有较佳机动能力的飞机,只适合攻击轰炸机等大型飞机。米格-19或歼6歼击机的翼下可挂4枚K-5,导弹采用尾追攻击,通常一次发射2枚,以保证命中。
歼-6Ⅰ
歼-6Ⅰ高空截击型,由沈阳飞机厂于1966年研制成功,提高了升限,三航炮,进气口有铝制整流锥。换装了推力更大的涡喷6甲发动机,增大了机翼和襟翼的面积,减少了不必要的设备和结构重量,取消了翼根航炮,只保留了机头右下方的1门。
歼-6Ⅱ
歼-6Ⅱ是歼-6I 进一步发展的昼间高空截击型,具有高空高速拦截能力,实用升限17500米。用于打击美高空无人侦察机。
歼-6Ⅱ的主要特点是:改进进气系统,自59式之后首次在歼-6上进气道中央加装可调激波锥,改善高速条件下的进气效率并减小阻力;进气口唇口半径减小,增加8个辅助进气门;发动机仍采用加大推力的涡喷-6甲,推力29.42千牛,最大速度1548千米/时;由于歼-6I仅装备1门30毫米航炮,火力不足,因此在机头左下方增加1门23毫米航炮;此外,歼-6Ⅱ也沿用了歼-6I的方法,拆除不必要的照相枪、信号枪等设备,进一步扩大机翼面积,以求减轻重量。
1969年,沈阳飞机厂开始改进研制歼-6Ⅱ。当年3月25日,歼-6Ⅱ首次试飞成功。该机仅生产2架,至1980年退役。就当年的实际情况来看,1968年美国停炸北越,1969年打击美高空无人侦察机的战斗已接近尾声,至1969年底美军即停止了使用无人侦察机侦察我西南边境的行动。因此歼-6II改进的进展虽快,但服役时已几无用武之地。
歼-6Ⅲ
歼-6Ⅲ高空高机动型,1969年8月5日首飞,换装三门30mm航炮,进气道同歼-6Ⅱ,减速伞舱移到垂尾底部。换装涡喷-6甲发动机,使全机推重比提高到0.988。增设两级可调进气调节锥。减小了翼展,延长翼弦,增加翼面积,使翼载减小6千克/平方米。
歼-6ⅢG
歼-6ⅢG是沈阳飞机厂针对歼-6Ⅲ出现的问题进行的改进设计型号。1974年5月开始研制,1975年8月1日首飞成功。仅生产2架原型机。后歼-6ⅢG的编号赋予按照该型号标准进行改进的歼-6Ⅲ飞机。
歼-6ⅢG的主要特点是:前机身长度比歼-6Ⅲ增加375毫米;航炮配置不变,但增加翼尖导弹挂架,可以挂装PL-2红外制导近程空空导弹;采用零高度低速度火箭弹射座椅 。
歼-6Ⅳ
歼-6Ⅳ夜间截击型,针对目标是夜间高空侦察机 。由沈阳飞机厂于1970年开始设计,1970年9月首飞,1971~1974年共生产7架。
歼-6Ⅳ主要特点是:进气口唇口半径减小,捕获面积增大;机头延长,按照歼-6甲的模式布置分体式雷达;拆除机身航炮,仅保留两门翼根航炮;机翼采用歼-6Ⅲ的机翼;没有关于发动机的记载,但按常理推测应为涡喷-6甲。
从改进特点看,歼-6Ⅳ主要针对目标是夜间高空侦察机。但从产量和新歼-6甲的出现看,歼-6Ⅳ并未令中国空军满意 。
歼侦-6
歼侦-6战术侦察机,用于对浅近纵深、宽大正面目标进行照相侦察,获取战役战术情报。中国空军侦察航空兵当时多采用现役飞机改装的方式获得侦察平台。在1953年前主要使用拉-11,1954~1955 年更新为米格-15,1956年后增加了伊尔-28P。歼-6服役后,以其高速度成为改装侦察机的首选。
沈阳飞机厂改装出的第一批歼侦-6(中低空昼夜侦察型)于1967年7月制成并装备部队。根据部队要求,沈阳飞机厂继续改装歼侦-6高空昼间侦察型。该型机1971年4月2日由刘建凡操纵完成首飞,后装备部队。
1975年,歼侦-6高/中低空两用侦察型试飞成功并装备部队。1976年1月,沈阳飞机厂按照上级指示开始研制全新的歼侦-6,而不是利用歼-6机体作改装。新的歼侦-6机体结构、系统设备原则上采用两用侦察型方案。1976年12月歼侦-6设计定型。
歼侦-6的主要特点是:保留歼-6的基本设计,但在机腹下增加侦察设备舱(凸出机身外),以安装航空侦察相机;2门翼根航炮保留,但拆除机身左下那门航炮 。歼侦-6自1970年研制至1984年共生产133架 。
歼教-6
歼-6系列的双座教练型。1966年10月,第三机械工业部批准了歼教-6改型方案。1967年沈阳飞机厂投入试制工作。1970年11月6日歼教-6在王春友操纵下首飞成功。1973年11月,歼教-6设计定型并投入批生产。至1986年停产,总产量615架 。
变稳BW-1
BW-1即"变稳1号",是中国第一代变稳机,歼教-6用于科研试飞的重要改型。
1980年代,中国航空工业开始涉足先进的电传飞控系统领域。变稳机作为电传飞控系统的重要检验手段之一,研制势在必行,中国飞行试验研究院在确定变稳机平台时选择歼教-6。在当时来说,歼教-6是仅有可用的双座超音速平台--歼教-7至1985年才试飞成功。但在第一个变稳机方案全部推倒重来后,歼教-6仍被选为变稳机平台,歼教-6虽然老旧,但各种特性均已掌握,这对于检验电传飞控系统是有利的;而歼教-7性能虽好,且机翼特点更接近现代战机,但当时中国还没有掌握三角翼飞机的尾旋特性(直至1990年代末才突破三角翼飞机失速尾旋理论)。
1984年飞行事故后重新研制的变稳机就是BW-1,该机加装了数字式气动变稳系统、模拟式电液伺服人感系统、数字式目标跟踪显示系统、机载数据采集记录和遥测发射系统、试验信号放大器、大气扰流信号发生器和各类传感器、变换器、电气和液压副件等共136项。在外观上,BW-1加装了一个机腹设备舱和背鳍鼓包。1989年4月22日,BW-1首飞成功。至当年9月28日,BW-1完成全部闭环试飞 。
弹射试验机
1970年前后,歼教-6弹射试验机开始研制,至1973年11月定型,主要用于弹射救生系统空中弹射试验。
1976年,开始研究歼教-6高速弹射试验机。1983年,歼教-6高速弹射试验机获国家立项,至1986年首飞成功。1989年首次进行弹射试验。2001年6月21日,歼教-6高速弹射试验机完成高速弹射试验,标志着中国首次按照国军标进行的平飞、俯冲、滚转、俯冲拉起、倒飞、大速度弹射试验全部完成。
在服役过程中,歼教-6高速弹射试验机完成了多种弹射救生系统的鉴定试飞,为中国弹射救生系统的发展作出了贡献 。
总体评价
歼-6飞机是中国20世纪50年代后期在苏联米格-19С飞机的基础上发展而成的超音速喷气式歼击机,是中国 80 年代以前的主战机种之一,主要用于夺取前线制空权,也可用于对地攻击 。
歼-6飞机尺寸小、重量轻、推重比大、爬升率高、俯冲增速快、机动性好,适于近距格斗空战。飞机结构简单,使用维护方便,价格便宜,是世界上同类飞机中最便宜的。
歼-6推重比达0.86,中后期改进型全机推重比更是达到了0.988,因而拥有非凡的爬升率,可以在1分06秒内爬升到10000米高度,以近4倍的优势将与其同时出现的美国F-100远远甩在了后面。凭借着超越时代的推重比所造就的加速性和机动能力,以及气动外形所赋予的优秀盘旋能力,这种在苏联仅作为过渡机型的第一代跨音速战斗机,在中国却成为了守卫着祖国领空、夺取中低空制空权的主力战机。
2006年8月,歼-6歼击机全部退出中国空军战斗部队行列,2010年6月全部退出训练部队序列。歼-6的退役代表着一段历史的结束。
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