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中國空軍國產戰鬥機發展曆程---殲12(組圖)

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殲-12“空中李向陽”的前世今生
2008年07月30日 16:48:57  來源:千龍網

如果你去位於北京北郊昌平小湯山北京航天博物館參觀的話, 首先映入你眼簾的是一架小飛機巧玲瓏的戰鬥機,它就是有“空中李向陽”美譽的國產殲-12戰鬥機。 

空中李向陽:殲-12的前世今生 

 

展覽館中的殲-12

    殲-12輕型戰鬥機是我國第一種完全依靠本國技術力量進行設計和製造的噴氣戰鬥機。它擺脫前蘇聯係列飛機的設計格局,為我國獨立自主研製戰鬥機奠定了良好基礎。但由於殲-12的一係列致命弱點,它最終夭折,從未正式服役。

    當殲12計劃於60年代中期正式上馬時,該計劃突出新殲擊機要小、輕、靈,按當時“開展空中遊擊戰”的設計思想,本意是要研製一種高機動靈活,短距起降,維護簡單,造價低廉的小型戰鬥機。1969年南昌飛機製造廠正式接受了研製任務,次年3月正式定名“殲-12”。由我國著名航空設計師陸孝彭同誌任主設計師。

    殲12戰鬥機

    殲-12原型機於1970年12月首飛成功,73年9月向中央領導做匯報表演,當時葉劍英元帥讚譽其為“空中李向陽”。名如其機,殲-12飛機機動性確實相當不錯,參加試飛的飛行員讚歎有加。

    殲-12正常起飛重量為4450千克,空機重量隻有3100千克,占據世界超音速戰鬥機的“最輕”冠軍。由於機體重量輕,相對而言推重比較大,機動性也就相對的好。但重量輕體積小也恰恰是殲-12的致命弱點,其安裝武器的空間很有限,固定武器是一門30mm航炮及一門23mm航炮,外掛兩枚紅外格鬥空空導彈,這在超音速戰鬥機中算是火力較弱的了。

    由於有重量限製,加上其機頭進氣布局,殲-12的電子火控設備被最大幅度的壓縮了。機上沒有機載雷達,戰鬥力大受影響。機體輕小的另一個致命弱點是機體內空間有限,無法裝載足夠的燃油,航程自然很短。

    這兩個弱點直接導致了殲-12胎死腹中。盡管殲-12有種種弱點,但南昌飛機公司在當時的大環境和技術條件下,采用許多新結構、新工藝、新材料,如機身和中翼整體油箱、大麵積雙曲麵金屬蜂窩結構、碳纖維複合材料壁板、鈦合金板和鋁合金起落架,及單塊式風擋(目前人民解放軍現役國產軍用飛機中隻有教練-8采用了單塊式風檔),在飛機性能的某些方麵獲得了很大成功,這是殲-12研製中可取的地方。

    參加過殲-12試飛的飛行員都交口稱讚它的機動靈活的特點。其出色的機動飛行能力,給人們留下了深刻的印象。

    由於輕巧,殲-12戰鬥機在某些指標上非常優秀。例如海平麵高度上的最大爬升率是180米/秒。而和殲-12同年同月首次試飛的美國F-14戰鬥機的這一項指標是200米/秒;專門針對米格-21而設計的F-5E是160米/秒。

    殲-12在5,000 米高度上的最小盤旋半徑是1,140米。而中低空機動性能突出的殲-6是1,200米;美國刻意改善盤旋性能的F-5E是1,080米,為此在該機機翼上安裝了新的前後緣襟翼係統。殲-12在5,000米高度上,從M0.9水平加速到M1.2,所需時間為65秒。而殲-6是85秒;美國的F-5A是140秒。

    再看殲-12的地麵機動性能,也就是它的起落性能。其起飛滑跑距離500米,著陸滑跑距離是510米。與殲-12重量相當的亞音速戰鬥機殲-5的起飛滑跑距離是590米,著陸滑跑距離是825米。殲-12能做到比殲-5的滑跑距離還要短是很不容易的,並且具有防塵裝置,可在短土跑道上起落。

    殲-12的最大平飛速度,在11,000米高度上,最大M數1.5,優於殲-6;實用升限17,410米,與殲-6相當。殲-12在高空的巡航速度是M0.95,雖不能超音速巡航,但以能接近音速巡航。

    殲-12是迄今世界上最輕的超音速戰鬥機。它的正常起飛重量為4,450千克,最大正常起飛重量5,295千克,空機重量隻有3,100千克。(印度的LCA翼展8.2米,機長13.2米,機高4.4米,正常起飛重量8500千克(無外掛),空重約5500千克,最大平飛速度M1.7(亦有數據為M1.8),實用升限15240米,限製過載+9/-3.5G)它裝有一台渦噴6乙型噴氣發動機,加力推力39.72千牛(4,050千克力),全機推重比可達0.91。

    殲-12的優越性能主要是靠機體重量輕和大的推重比而得到的。

殲-12輕型戰鬥機三麵圖

    殲7FS技術驗證機

    殲7改裝終極之路 

    Mig21(國產仿製版本為殲-7)作為20世紀產量最大的軍用飛機,生產國和使用國都推出了不少改進型號,其中比較出名的是米高揚公司的Mig-21-93,和以色列的Mig-21-2000,98年的珠海航展,成都飛機製造公司的展台展出了一種新型的飛機的照片,這種飛機就是殲-7FS。90年代成都飛機製造公司研製成功了殲-7FS驗證機。

   殲7FS是96年8月由成飛公司、黎陽發動機公司、某航空附件研究所、某航空複合材料特種結構研究所、成都清江儀表廠、陝西淩雲電器總公司、西北光學儀器廠、陝西千山電子儀器廠等9個單位自籌數千萬元,分擔風險進行研製的預研驗證機,型號總師陸英育。首機用成飛訓練用的139號殲7II機改造。1997年2月提出總工藝方案,1997年6月發圖。1998年6月8日下午,在空軍第三試飛大隊大隊長錢學林的駕駛下,以發動機最大狀態起飛,經過22分鍾飛行後正常著陸。飛機和發動機各係統及儀表工作正常,成功地實現了首飛。2001年完成首飛試驗。

    目前殲-7FS共造了2架,一架用於試飛,另一架用於靜力試驗。FS型最突出的改進,在於更換了新的帶下頜進氣道的機身前段,裝推力更大的渦噴-13IIS型發動機,加裝雷達冷卻係統(有效增加雷達工作性能和開機時間)和交流電係統,加裝視頻記錄係統、飛行參數記錄係統、武器管理係統和GPS。

    從外形上看,殲-7FS與原有殲-7係列戰鬥機最大的區別是,放棄原機頭進氣方式,改變為下頜式進氣,這種進氣方式與美國的A-7“海盜”攻擊機類似。

    這種改進有兩個優點:首先增加了機鼻的容積,便於安裝大功率的機載雷達,目前的FS原型機使用以色列EL/M2032型雷達,可使用國產雷達製導中距空空導彈。也可裝直徑約600到700mm的美國APG-68、俄羅斯“甲蟲”雷達等。其次,下頜式進氣的設計使得無需大幅改動機身結構,隻需改動座艙前一段的機身,這使得FS型的這種改進設計非常適合於改進殲-7和米格-21的早期型號。

    之後,成飛推出了殲-7係列中的最新改進計劃:殲-7MF。成飛決定將殲-7的下頜進氣方式改為機腹進氣,徹底解決機頭空間狹窄的問題,以便換裝更新型的火控雷達,使得殲-7改進型獲得完善的空地作戰能力。

    殲-7MF主要麵向外國客戶,其突出特點主要有:一是有足夠的空間裝大尺寸火控雷達,因此獲得了以中程半主動/主動雷達製導空空導彈進行超視距空戰的能力;二是發動機壽命、推重比和航程要大幅高於殲-7M;三是單機價格為800萬美元,相當於法國向巴方所報幻影-2000/5價格的五分之一。

    殲-7MF新換裝了經過殲-7MG驗證的雙三角機翼和前緣機動襟翼,使其中低空機動能力大為增強;新換裝的渦噴-13係列發動機的推力進一步提升,再加上精心設計的機翼油箱,更讓它的速度達到2.05馬赫,作戰航程增大了一倍,達到2000千米,從而使戰鬥半徑航程得到大幅提高;同時對戰機的電子、火控係統進行了全新現代化改裝,使用了新式機載雷達、火控係統和新型空空導彈,據評估,其整體作戰能力在與國外三代戰機的模擬對抗試驗中表現良好。

    據2002年珠海航展的信息,殲-7MF很可能轉為采用沈陽黎明發動機公司的渦噴-14“昆侖”發動機。由於“昆侖”是我國第一種自行設計、研製和測試通過,進而裝備的渦噴發動機,其可靠性和可發展性遠遠優於渦噴-13。

    原來的殲-7係列戰鬥機的機載雷達隻能裝在直徑狹小的進氣口整流錐內,雷達掃描天線的大小受到嚴格限製(若太大會造成進氣量減小,無法滿足發動機的正常工作要求)。既便是加大了進氣錐的殲-7Ⅲ,也僅能裝備小功率的測距雷達。

    殲-7係列采用的一些小型雷達,如GEC-馬可尼公司的“空中巡邏兵”226型火控雷達。它的作用距離基本在20千米左右,隻能跟蹤/攻擊單一目標,且無法賦予戰鬥機進行視距外空戰能力,與第三代戰鬥機的水平相去甚遠。

    殲-7MF型機頭則允許安裝更大的雷達。如安裝先進的脈衝多普勒火控雷達,將賦予殲-7MF接近於第三代戰鬥機的空戰能力。殲-7MF采用整體風擋,視野廣闊,外掛點增加到7個,而原來的殲-7MG僅有5個外掛點。

    為進一步改善動力性能,殲-7MF換裝了中國自製的渦噴-13FⅡ(WP-13FⅡ)型發動機。推力進一步增加到78千牛(約8000千克),這使得殲-7MF的機動能力較原殲-7係列戰鬥機有了大幅提高。如最大爬升率從139米/秒增加到199.8米/秒;在5000米高度,從0.6馬赫加速到1馬赫的時間由35秒減少到28.7秒;起飛滑跑距離也縮短了200米,其中低空機動能力大為增強;新換裝的發機和精心設計的機翼油箱,更讓它的速度達到2.05馬赫,作戰航程增大了一倍,達到2000千米。 

    可以這麽說,殲-7MF已經是MIG21/殲-7係列飛機的終極改裝,不會再出現比殲-7MF先進的Mig-21/殲-7的改裝型飛機了。


  殲-12+殲-7MF=中國的LCA? 

網友製作的殲-12輕型戰鬥機想象圖

    LCA是印度斯坦航空公司(HAL)為滿足印度空軍需要研製的單座單發輕型全天候超音速戰鬥攻擊機,主要任務是爭奪製空權,近距支援,殲-12的本意是要研製一種高機動靈活,短距起降,維護簡單,造價低廉的小型戰鬥機。美國的JSF的目標研製一種用途廣泛、性能先進而價格可承受的低檔戰鬥機,這些飛機設計的目標和當初殲-12提出的目標相當的接近,隻是由於時代和技術的原因殲-12最終未能加入人民解放軍空軍的序列,在祖國的藍天翱翔。 

    殲-7MF的出現給塵封以久的殲-12帶來了重生的希望,如果用殲-7MF的技術對殲-12進行改裝,那麽當初當初提出的設想可以完全達到,殲-12改裝為島載機甚至艦載機的設想也能實現。 

    殲-12和殲-7係列飛機的都是采用機頭進氣的布局,而這個布局正是導致殲-12和殲-7無法安裝大功率雷達的主要原因,如果采用殲-7MF的腹部進氣方案,這個問題就迎刃而解了。

    殲-7MG的雙三角翼讓殲-7MG在與蘇-27的格鬥中都不落下風,如果給機動性非常優秀的殲-12換裝雙三角翼,更無異是如虎添翼,動力不足一直是國產大型裝備的一個致命缺點,采用WP6的殲-12推重比能達到0.91完全歸功其小巧的外形和極低的重量,2002年珠海航展上展出了一款完全自主知識產權的發動機-昆侖發動機,用性能先進的昆侖發動機更換WP6更可以讓殲-12的機動性更上層樓。

    “腿短”一直是困擾解放軍航空兵的一個難題,99年國慶50周年閱兵式上展出了由轟-6改裝的轟油-6空中加油機,成功的解決了讓解放軍航空兵“腿短”的這個難題,美國在出口給以色列的F-16I飛機上加裝了保形郵箱,大大的提高了F-16I的作戰能力。在不影響殲-12的機動性的前提下設計保形油箱,在配合空中加油,在配合空中加油機,則大大增加了其最大航程和作戰半徑。 

    用新技術改裝老舊裝備一直是各國探索和進行的,用現有成熟的技術對殲-12進行改裝,技術難度大大小於重新設計一型新型戰鬥機,用殲-7MF技術改裝的殲-12即保留了殲-12的機動,靈活的優點,又吸收了殲-7MF火控係統先進的特點。可以有效的兼顧對空,對地作戰。

    這樣的殲-12可以稱為中國的LCA,它可以作為島載機部署在國防邊疆的島嶼上,承擔大陸基地殲擊機航程不足而無法擔當的國土防空任務,甚至可以作為解放軍的第一代艦載機。同時還可以和FC-1進行高低搭配出口國外,為國家創匯。 

    當然這都是筆者的一家之言,希望大家對我的想法作出批評和指正。(作者:東風)






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