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长空猎鹰:中国第三代歼-10战斗机

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2006年12月,中央电视台新闻联播报道了歼-10战斗机“已经批量装备部队并形成战斗力”的情况,标志着这种被西方称为“中国空军最富神秘色彩”的歼-10战斗机正式解密。歼-10是我国第一种自行设计制造并批量装备部队使用的第三代战斗机,是我国第一种自行设计的、真正兼有空优/对地双重作战能力的作战飞机。该型机性能先进,用途广泛,实现了我国军用飞机从第二代向第三代的历史性跨越。如今,该机已经成批装备我人民空军部队,担负起保卫共和国辽阔天空的重任。

艰难的研发之路

歼-10的项目验证研究从20世纪80年代中期开始,中国航空工业重新制定了“更新一代,研制一代,预研一代”的方针,即用较先进的歼-7、歼-8替代部分老式战机;研制歼-7、歼-8的后继改进型;以米格-29、苏-27为主要作战目标,预研能够满足2000年前后作战需要的先进战斗机。其中第三个目标,就演化成了后来的歼-10战斗机。这样的一架新型战斗机需要先进的空气动力设计、先进的火控及航电设备、大推力涡扇发动机和先进的空战兵器等多方面的有机结合,才有可能满足设计要求。当时由成都飞机公司和第811飞机设计所,基于流产的歼-9型鸭式布局战斗机,开始进行设计,工程名为“8810”工程,任命宋文骢为总设计师。原歼-9项目是为设计一种速度达到2.5马赫带鸭翼的三角翼空防型战斗机,其作战目标是原苏联的米格-29和苏-27。最初的计划要求,后来发生了重大变化,于是1988年重新将这款新型战斗机的设计定位在一种采用新技术的中型多用途战斗机上,以替换中国空军庞大的歼-6、歼-7和歼-8机队,并能有效应对当时同类型的西方战斗机,如F-15、F-16等。

歼-10的设计出发点是一种能够完成国土防空和争夺制空权任务,并且具备很强机动性能的战斗机。由于国力和航空技术的限制,首先决定了歼-10会是一架轻型战斗机。其次,由于计划中的国产三代机只装备这一种,因此歼-10必须能够完成重型战斗机的战术性能要求,即需要兼顾高速飞行能力。第三,由于面临苏联沉重的压力,所以作战性能以空优为主,对地性能则比较次要。作为一款轻型战斗机,歼-10采用了带调节斜板的可调式进气道,保证了高空高速飞行能力。

在具体方案研究上,确立了符合世界第三代战斗机潮流的整体设计思想和气动布局。同时充分运用国内前期预研攻关和大量的技术储备,推行符合世界潮流的设计思想和和技术管理方法,制定了全机各系统自上而下进行综合设计,自下而上进行综合验证和试验,各大系统都必须由总体设计单位综合的研制总思路。这些重要的技术措施,对保证歼-10研制成功、提高我国航空技术水平起到了重要作用。在启动研制后,强化了歼-10项目的工程管理,要求工程全线实行设计技术状态动态管理和跟踪控制。在项目推行可靠性、维修性、可测试性、设计技术和故障闭环管理,对研制进行全过程分阶段控制管理,控制质量水平。此外,为了控制歼10的重量,还专门成立了一个重量控制委员会,全力研究减重措施。

在设计研制过程中,歼-10或多或少的瞄准了当时最成功的第三代战斗机之一——美国典型的第三代F-16的设计。总的来说,歼-10本身的设计问题并不大,但配套的各种部件的研制进度,则因我国整体工业水平的拖累而严重滞后,这一问题至今仍然是歼-10的致命伤。当时,我国航空工程技术人员逐步解决了数字线传三轴静不安定控制、翼身融合这两大关键设计问题,但是,大推力涡扇发动机这种第三代战斗机的心脏,在国外看来,几乎不可能自力更生完成,事实也确实如此。歼-10开始研制不久,即遭到重大挫折:众所周知的政治风波导致发动机等关键部件无法引进,而自行研制的发动机远远赶不上进度。但是事有偶然,就在我国在最关键的发动机问题上遭遇瓶颈后,恰好前苏联解体,不能从西方国家引进的至关重要的飞机发动机,转而从俄罗斯方面得到了解决,于是,歼-10的进度开始加快。

在确认采用俄制发动机后,随着国际关系的变化和军事科学技术的发展,军方不断对其性能提出新要求,飞机的名称也从歼-10变成了歼-10A

1998年3月23日,歼-10第01架样机,在首席试飞员雷强的驾驶下,成功实现首飞。2003年12月21日和23日,在成功完成最后的导弹打靶试验后,国产第三代战机的定型试飞划上了圆满的句号。次年该机型开始正式装备部队,从开始立项研制到新机装备部队,中间整整走过了十八年的艰辛历程!

王者风范的国产战机

歼-10是一种单发单垂尾10吨级轻型空中优势多用途战机,采用国际上新一代战机流行的机腹进气、双三角中单翼加三角前翼的近耦合鸭式气动布局,其优点是既能发挥三角翼飞机高空高速的优势,又通过前翼增加升力,保证中低空亚音速格斗的机动性并大幅缩短起降距离。歼-10的前翼及主翼外部的后掠角大约在40-45度之间,这反映出歼-10更强调近距格斗、突出争夺制空权任务。在机体设计上,歼-10采用与美国F-16战斗机近似的翼身融合设计,利于隐身和提高内部油箱的容量。该机可携带近、中、远各型对空导弹及对地、对舰攻击导弹,执行任务广泛的作战任务。此外,歼-10还可作阶段性超音速巡航,具备第四代战机的部分性能。美国《防务周刊》曾报道说,中国歼-10战机的发动机具有很大的推力,不仅可以使飞机毫不费力地垂直向上爬升,而且还可以确保飞机在空中格斗状态下的水平加速、爬升、盘旋等。同时,足够的推力也使飞机的起飞滑行距离大大缩短。根据苏霍伊设计局苏-27、苏-30的总设计师分析,歼-10飞机只采用了一些国外的机载设备,就达到了相当的先进程度。

歼-10为放宽静稳度设计,并采用四余度线传飞行控制系统,这是中国战斗机首次采用这种当前最先进的飞行控制系统。之前,中国空军使用一架经过特殊改制的歼-8Ⅱ技术验证机测试经过重新设计的线传飞控系统,这显示出歼-10的线传飞控系统应是中国自主研发的产物。

歼-10如同世界第三代战斗机那样,也采用了三代机所特有的复合材料、高强度金属材料(主要指钛合金)大型框架等技术,尽管用得不多,但毕竟掌握了这些技术。成飞的歼-7E是国内首个采用计算机辅助设计(CAD/CIMS)等先进设计技术的工业产品。而1989年起,成飞在国内首家实现863重点工程项目CIMS的应用,该工程为歼-10研制成功作出了巨大贡献,获1996年航空工业总公司科技进步一等奖,1997年国家技术进步二等奖。

歼-10的单座座舱为飞行员提供了良好的全向视野,这比以往继承前苏联设计风格的中国战机进步了不少。飞机的航电设备采用了符合西方机工程原理的设计组合:大屏幕抬头显示仪、三台液晶多功能平显,油门和推杆控制系统、数据存储系统、先进的自动航行和气象数据计算机和头盔瞄准具。

该机采用国产脉冲多普勒JL-10雷达,搜索距离100千米~130千米,攻击距离80千米~90千米,可同时跟踪20个目标,并选定4个进行攻击。据悉,歼-10采用了俄制AL-31F涡扇喷气发动机,最大加力推力为12260千牛,自身推重比在8左右,其优越表现在国际上颇有口碑,可说是中国军机使用过的最好的发动机,这为歼-10的机动性超越同类机型提供了有力保证。中国可能还将从俄罗斯引进AL-37推力矢量控制发动机,进一步加强歼-10的实力。

歼-10装备了一门半埋入式双管23毫米机炮(俄制Gsh-23型机炮的中国版),位置在进气口下方前起落架左侧。歼-10的机身下设计了11个挂架:六个在机翼下、一个在机腹下中轴线上、其余四个为机腹下方两侧半共开工的串联挂架(与幻影-2000、“阵风”和F-15E的机腹挂架配置类似)。中国官方尚未公布歼-10的外挂载荷能力,但估计为5500公斤。

据分析,歼-10使用了离轴发射角达120度的瞄准头盔,可以和中国新型的全向攻击空空导弹配合进行空战,具备及时发现目标并第一时间进行攻击的能力。此外,中国机载光电探测吊舱已基本成熟,可成功应用于歼-10战机,由此进一步其精确打击能力。歼-10的原型和预生产型机大多挂载两枚PL-8(以制“怪蛇”Ⅲ)近程红外制导导弹。歼-10的武器系统还将包括已经在歼-11上使用的俄制空空导弹(R-73近程和R-77中程主动制导导弹),以及中国的PL-12中程雷达制导空空导弹。在执行对地攻击任务时,歼-10也可以携带国产和俄制的空地导弹和激光制导炸弹(包括鹰击-8K反舰导弹和新型鹰击-9反辐射导弹),以及非制导炸弹和航空火箭弹。

歼-10性能参数为:

机长:14.57米

机高:4.78米

翼展:8.78米

最大起飞重量:19277千克

发动机:1台AL-31FN涡扇发动机或涡扇-10A“太行”涡扇发动机

最大推力:122.6千牛(AL-31FN)

最大过载:7G(持续)/10G(瞬时)

最大速度:2.0+马赫

最大升限:18000米

作战半径:1100公里

最大航程:2500公里

最大起飞重量:19277公斤

载弹量:7000公斤

这些数据表明,歼-10除维持正常平飞外,还有足够的推力来满足执行各种机动动作的需要,使水平加速、爬升、盘旋等性能均有较大提升,甚至可以在空中格斗状态下毫不费力地垂直向上爬升。

作战能力和装备情况

歼-10型战斗机是我国自行研制具有自主知识产权的新一代战机,它采用了大量的新技术、新工艺,性能先进,用途广泛。歼-10型飞机分单座和双座两种,首批装备该飞机的空军航空兵部队,已成建制形成作战能力,对有效提高空军防卫作战能力,加快我军武器装备现代化建设,巩固国防具有重大意义。

歼-10作为一种在前线机场和二线机场大量部署的战斗机,将会承担巡逻、截击和战时争夺空优的全系列空战任务。由于潜在的空战对手种类繁多、性能各异。歼-10在面对不同的对手时应该采取不同的策略,但总的来说,与苏-27/30、歼-8系列配合作战是一个使战斗力倍增的好办法。除了面对F-15、携带P-77导弹的苏-30以外,歼-10可以与任何对手超视距较量,并进行全过程空战。但当面对F-15和苏-30时,则最好与我方的苏-30/歼-11搭配作战,歼-10尽量接近敌机,发挥其敏捷性的优势,在近距格斗中迫使敌方损失高价值的重型战斗机。

针对大量的平时拦截任务(针对侦察机、巡逻机、轰炸机、无人机等),歼-10机队将会主要依靠预警机等早期预警手段来预警和引导,完成截击任务,同时还要对付可能的敌方护航战斗机。在这种作战条件下,歼-10可充分发挥其空中加油能力和优秀的机动性能,如有可能可以与苏-30等先进飞机共同编队,充分发挥苏-30的指挥能力,完成各种任务,诸如在海南拦截美军EP-3的作战行为,让歼-10来执行则会主动得多。由于具备了空中加油能力,且电传系统能够为低空飞行提供保障,歼-10将能够执行一些远距离打击的战术任务。但这一步还任重道远,夜间低空导航、地形匹配能力、目标识别等系统都要一步一步地实施。

2004年11月的一天,西北大漠深处,“新兵”歼-10迎战我国引进的某型先进战机:侧转、爬升、盘旋、俯冲……发现目标,飞行员迅速将其锁定,发射导弹,“敌机”瞬间“灰飞烟灭”。接着,第二轮、第三轮……对抗演练结束,歼-10以10∶1的绝对优势获胜。由此证明,歼-10战斗机是一种综合作战能力非常出色的第三代战斗机,基本相当于西方国家的三代半战机的水平,相比世界其他第三代战斗机的早期型号,拥有比较大的空战优势。

自从2003年歼-10入役以来,已经有大约100架歼-10交付到中国空军至少四个团,预计最终将有多达300架歼-10进入空军服役。与中国生产的战机向着本地化方向发展相符合,以后的战机将装配黎明航空发动机公司研发的WS-10A涡扇发动机,以替代俄制AL-31FN发动机。

歼-10的首批36架出口订单预计来自巴基斯坦,尽管这一计划或许会受巴当前经济困境的略微影响。巴基斯坦空军参谋长在2008年11月曾透露说,采购歼-10将寻求从中国贷款。歼-10出口到巴基斯坦后,将会被命名为FC-20,将会与巴空军同时引进的F-16C/D战斗机组成空战中坚力量,用来对付印度空军的苏-30MKI战斗机。

此外,根据外电的报道,还有很多国家也对歼-10(出口型为F-10)感兴趣,这些国家包括伊朗、泰国、印尼、埃及、孟加拉国、缅甸、古巴、委内瑞拉和众多非洲国家。虽然该型战斗机在2010年前,主要供中国空军采用,但是在2010年后,中国国产的“太行”发动机将正式装备歼-10。从此开始,歼-10战机将会摆脱出口限制,开始大批量走向国外市场。考虑到它的较低的价格和先进的作战性能,预计该机会在世界军机市场上,与美国F-16、欧洲台风、法国阵风、瑞典雷电和俄罗斯的苏-30有得一拼。

结语

歼-10是一种高性能战机,长于争夺制空权,同时兼具对地攻击能力的三代半战斗机,它可以和歼-8Ⅱ、FC-1、苏-27SMK、苏-30MKK及各类防空导弹系统形成高低搭配,构成大密度、大纵深、高中低空互为重叠的立体防空网,满足21世纪空战的需要,为中国的国防做出重大贡献。有军方人士称,歼-10已经成为现役我国最先进的主力战斗机,是制敌取胜的“杀手锏”。它实现了中国空军武器装备从数量规模型到质量效益型的跨越,为未来在高科技条件下,夺取制空权,打赢局部高技术战争创造了先决条件。

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