zt 中國殲-10戰鬥機(組圖) | ||
文章來源: 豬鋼鬃 於 2008-12-12 11:07:38 | ||
當今世界,空軍戰機配置先進合理的國家,均采用高低搭配的方式,如法國的“陣風”和“幻影”、瑞典的“雷”和“鷹獅”、俄羅斯的蘇-27和米格-29等。其中美國F-15加F-16的高低配置方案,也為中國所接受,殲-10就扮演了低的角色,當然也或多或少地瞄準了F-16的設計。在設計研製過程中,需要解決數字線傳三軸靜不安定控製、翼身融合、大推力渦扇發動機這三個第三代戰機的主要技術特征,工作艱巨。外界傳聞比較集中的說法認為,這時中國從國外得到一些較重要的援助,以色列向中國提供了改進自F-16A的“幼獅”輕型戰機的樣機和技術資料,殲-10正是以色列戰機“幼獅”的中國翻版。 氣動先進,性能優異:外界根據資料和設想圖判斷推測,殲-10是一種單發單垂尾10噸級輕型空中優勢多用途戰機,采用國際上新一代戰機流行的機腹進氣、雙三角中單翼加三角前翼的近耦合鴨式氣動布局,其優點是既能發揮三角翼飛機高空高速的優勢,又通過前翼增加升力,保證中低空亞音速格鬥的機動性並大幅縮短起降距離。這些推測反映了殲-10的作戰任務與“幼獅”有所不同:“幼獅”采用下單翼和固定式進氣道,以戰場遮斷為主,奪取製空權為輔;而殲-10則是中單翼,帶中心激波錐的二元可調進氣道,強調低空空戰格鬥性能和高空高速的機動性,並兼有對地攻擊性能。而且因為進氣口前移,進氣道略帶S形(渦輪葉片不至於一覽無遺,可以降低發動機的雷達反射回波),翼身融合體更加飽滿,所以殲-10的隱身性能和內部油箱容量也更佳。推測認為,殲-10前起落架為雙輪,考慮了粗暴著陸的需求。主起落架在機身下方,讓出了寶貴的機翼下方空間,便於攜帶更多外掛武器,預計外掛點可達到11個。 殲-10性能參數估計為:機長14.57米,翼展8.78米,機高:5.3米,後掠角50-52度,翼麵積40平方米,垂尾麵積8.4平方米,推力122千牛頓,高空的最大速度:2.0馬赫,低空最大速度:1.2馬赫(1473公裏/小時),最大升限18000米,作戰半徑1100公裏,最大航程2500公裏,最大起飛重量19277公斤,載彈量7000公斤,推重比大於1.1。外掛11個(機身下5個,每側翼下3個),外掛副油箱最大4100升(1500×2、1100×1)這些數據表明,殲-10除維持正常平飛外,還有足夠的推力來滿足執行各種機動動作的需要,使水平加速、爬升、盤旋等性能均有較大提升,甚至可以在空中格鬥狀態下毫不費力地垂直向上爬升。 內功深厚,蓄勢待發:殲-10極有可能同其他第四代戰機一樣,采用四重數位化線傳飛控係統。使用四重係統而非三重係統的好處是可以允許戰機在執行任務時出現兩次故障。如果出現第二次故障,對於三重係統來說,將會出現好壞各一的局麵,萬一好的係統要向左轉,壞的係統要向右飛,飛機將無所適從。但若是四重數位化線傳飛控係統,好壞係統的比例仍是2比1,按照少數服從多數的原則,飛機仍可正常飛行。殲-10的多個獨立翼麵,若皆由四重數位化線傳飛控係統控製,那麽當這些控製麵協調動作完成機身轉向時,可以讓飛機在沒有俯仰、傾斜的狀態下上下左右轉換方向。
雷達方麵,采用國產脈衝多普勒JL-10雷達,搜索距離100千米~130千米,攻擊距離80千米~90千米,可同時跟蹤6個目標,並選定4個加以鎖定摧毀;遠期將采用國產相控陣雷達或俄羅斯“甲蟲”、“珍珠”雷達。據悉,殲-10采用了俄製AL-31F渦扇噴氣發動機,最大加力推力為12260千牛,自身推重比在8左右,其優越表現在國際上頗有口碑,可說是中國軍機使用過的最好的發動機,這為殲-10的機動性超越同類機型提供了有力保證。中國可能還將從俄羅斯引進AL-37推力矢量控製發動機,進一步加強殲-10的實力。 火控係統與武器方麵,機炮是國產6管23mm加特林炮或23-3雙管機炮;空空武器包括霹靂-8、霹靂-11等導彈;公開展覽上頻頻露麵的離軸發射角達120度的瞄準頭盔,也應該會加以應用;中國機載光電探測吊艙已基本成熟,因此殲-10在不久的將來,可使用包括激光導引炸彈在內的多種精確製導武器,如R-73、R-77等俄製空空導彈及C-801、Kh-41反艦導彈等。殲-10如若順利研製成功,將成為中國空軍和海軍航空兵進入21世紀的主要裝備,也將成為中國航空工業的裏程碑。殲-10應當有著較殲-7、殲-8優良的作戰性能,可以和殲-8Ⅱ、FC-1、蘇-27SMK、蘇-30及防空導彈係統高低搭配,構成大密度、大縱深、高中低空互為重疊的立體防空網,滿足21世紀空戰要求,為國防做出重大貢獻。
雖然中國和以色列官方都否認雙方在新型戰鬥機的研發上進行了合作,但普遍的猜測認為,在美國於1987年向以色列施壓,促其放棄了國產“幼獅”戰鬥機項目後,以色列將該項目的先進研究成果轉讓給了中國。並且,非官方的中國媒體也聲稱殲-10/“幼獅”確實從一開始就是中以兩國的共同研究項目。但是,考慮到兩國不同的政治背景和殲-10與“幼獅”不同的作戰需求,似乎又不能肯定雙方存在過合作。因為,在上個世紀80年代,中國空軍追求的是空防型戰鬥機,而“幼獅”的設計重點是對地攻擊,空戰能力隻是其次要考慮。同時,中國新型戰鬥機的設計尺寸要大於並重於“幼獅”,以充分利用其推力為12.5噸的發動機。“幼獅”采用的發動機是推力為9.4噸的普惠1120型發動機。除了以色列的“貢獻”,裝備了F-16A的巴基斯坦空軍也有可能向中國提供了部分先進技術信息。 殲-10的首架原型機可能於1996年中期就首飛了,而中國官方報道的首飛日期是1998年3月23日。但實際上,在後一個日子上天的是經過重大改進的3號原型機。為向項目發展提供樣機,共生產了五架供飛行測試的原型機(機號1003-1007)和兩架地麵測試平台(機號1008-1009).兩架預生產型殲-10中的首架於2002年6月28日首飛成功。 從2003年2月開始,至少七架(機號1010-1016),也可能是10架預生產型殲-10(可能沒有裝備雷達)陸續提供給了中國空軍。其中的幾架目前正由中國空軍的作戰部隊進行作戰測試和評估,而其餘的幾架則留在位於陝西閻良的中國空軍試飛訓練中心用於最後的項目發展階段。 殲-10的飛行測試於2003年12月全麵完成,並獲得了生產許可證。首批50架殲-10A可能已經開始生產。首個裝備殲-10的戰鬥機團(可能歸駐中國西南、印度當麵的第44航空師)將於2005年底形成初始作戰能力。估計中國將生產至少300架殲-10,但這一數量仍隻能是其空軍裝備的數千架殲-6、殲-7和強-5中的一小部分。據稱,成都飛機工業集團公司的殲-10月產量為兩架。 作為單座殲-10A基本型的補充,一種雙座的改型(殲-10B)也於2003年12月進行了首飛。改進機加長了機身,以容納後座艙和增大機內油箱的載油能力。改型機的外觀特征表明該機並不是教練機,而是意在發展一種新的打擊型戰鬥機,或者是殲-10的電子戰和防空壓製型號。 和印度的“光輝”一樣,中國也計劃發展新型戰鬥機的海軍型(殲-10C),中國海軍更希望裝備一種雙發動機艦載戰鬥機。因此,殲-10有可能重新設計,並使用兩台俄羅斯克裏莫夫公司的RD-93型發動機。考慮到海軍型戰鬥機的采購量有限,因此該方案無疑效費比欠佳。中國海軍為此更傾向於使用俄羅斯的蘇-33。除了滿足中國空軍自身的需求,殲-10(外銷型)極有可能在國際軍火市場上找到自己的一席之地。但從目前來看,中國沒有將殲-10推向國際市場的明顯跡象,該機也沒有在國際航展上露過麵。
在對“幼獅”戰鬥機的近耦合鴨式布局進行改進之後,殲-10放棄了“幼獅”的水平尾翼,而采用大三角翼加鴨翼布局(翼展比後者長一米多,翼麵積增加15~18%)。但同時,殲-10保留了“幼獅”(還有瑞典的“鷹獅”)采用的活動翼麵技術:外翼前緣為機動襟翼,固定內翼在全動鴨翼的配合下產生絕佳的氣動性能。常規飛機的水平尾翼位置被三角翼後緣的四塊活動副翼所占據。翼尖部分沒有設置用於輕型空空導彈的掛架,這一點與“幼獅”和“鷹獅”不同。 殲-10布局最為稱道之處是它的翼身融合。通過精心設計主翼與機身中部結合處的曲麵,既增加了機內容積(用於載油、裝備,以及為爾後發展預留空間),也有效利用了它帶來的空氣動力增升效果。主翼後部機身兩側沒有安排其他結構,這再次體現了翼身融合的設計理念,隻是在尾噴管前端機腹下加裝了兩片外斜腹鰭。這兩片腹鰭用於戰機大迎角飛行時,配合高大的垂直尾翼保持飛機的穩定性。與“幼獅”相同的是,殲-10也設計了四片減速板,其中兩片位於機身上部主翼後方,其餘兩片僅位於機尾下部腹鰭之間。 除了機翼,殲-10與“幼獅”的另外一處重大不同在於進氣道。“幼獅”的進氣道與F-16類似,為固定幾何形狀。而殲-10采用的是帶中心激波錐的二維可調式進氣道,這種帶調節板的進氣道布局與F-4“鬼怪”Ⅱ有些類似。隻是殲-10將“鬼怪”的進氣道平移至機腹下,由調節板(位置在邊界層分離板的後方)構成進氣道的前部,這為發動機提供了不同飛行狀態所需的氣流,更加適合高性能空空作戰。此外,可調節進氣道所增加的高效整流壓縮能力(在1.5馬赫時為5%,在1.8馬赫增加至15%,在2馬赫時為25~30%)極大地提高了飛機超音速飛行時的發動機推力,從而使飛機獲得更好的爬升和高速性能。這種進氣道布局的不足主要包括隱身效果欠佳(這也是所有機腹進氣道布局飛機的通病)、重量偏大且結構複雜(F-16為此增重80~100公斤)和生產費用增加,同時調節板的動力和調節係統還加大了飛機的維護負擔。 適合超音速飛行的氣動布局、強勁的發動機和可調節式進氣道使殲-10最大速度能夠達到2.2馬赫,大於“幼獅”宣稱的1.8馬赫。殲-10的高超性能集中於空空作戰,因此無論是執行空防還是截擊任務都將是一把利器。 考慮到中國明顯地將美國戰鬥機視為其主要空中威脅,加之美國的戰鬥機設計一直強調奪取空中優勢的能力,因此不難理解中國要將空空作戰能力(包括進攻和防禦)視為其戰鬥機發展的主要需求。同理,殲-10在結構設計上強調機動過載要達到9G(所有最新型戰鬥機都追求的目標),這無疑體現出中國空軍要求這款新型多功能戰鬥機要在製空作戰中技壓群芳,至少要達到F-16最新型號的性能。 殲-10為放寬靜穩度設計,並采用四餘度線傳飛行控製係統。這是中國戰鬥機首次采用這種當前最先進的飛行控製係統。中國空軍使用一架經過特殊改製的殲-8Ⅱ技術驗證機測試經過重新設計的線傳飛控係統,這顯示出殲-10的線傳飛控係統應是中國自主研發的產物。
除了殲-10原型機和預生產型使用的發動機外,據稱俄羅斯於2001年一次性向中國提供了54台AL-31FN(另有渠道報道說是100台)。這些發動機用於首批生產型殲-10。但俄羅斯拒絕向中國提供該型發動機的生產許可證。基於這個原因,中國正在研製可以替代AL-31FN的國產發動機。不過,即使所有的殲-10都將使用AL-31FN,中國也將尋求一種更加先進的改型,其最重要的技術要求當是配備軸向360度矢量噴管,以提升飛機的機動性能和發動機與機身有效配合帶來的推進效能。這種發動機曾經在1998年的珠海航展上首次露麵,俄羅斯明顯是領會到了中國對發動機的潛在興趣。實際上,被西方奇怪地忽視了的發動機矢量控製技術卻在亞洲得到了廣泛歡迎,它首先被印度空軍裝備的戰鬥機采用,接著是馬來西亞,而現在可能是中國。 把目光投向未來,中國可能最終采用“土星”公司的AL-41型發動機。該型發動機正在為俄羅斯下一代的戰鬥機進行研製。AL-41的體積可能與AL-31相同,但推力要增大30~40%。因此,AL-41可能成為未來殲-10型號的潛在選擇,並使其具備與同在概念驗證階段的F-16Block60相同的作戰能力。 強勁且省油的AL-31FN為殲-10在空戰中發揮高超性能提供了有力支持,使其無論是在高速、大爬升率飛行,還是在大過載機動時都勿須擔心發動機停車。該型發動機由於油效比極高,因此使戰機在執行遠程滲透任務時同樣表現不凡。加之殲-10具有容積達5000升的內置油箱,這雖然比加兩個保形油箱的F-16要少700升,但戰機仍能夠在攜帶較大載荷的情況上達到一個理想的作
由於俄羅斯拒絕提供AL-31FN的生產許可證,而且考慮到中國一直在努力實現裝備采購的國產化率,因此殲-10極有可能將在未來采用一種國產發動機,如黎明發動機公司生產的WS-10A。僅包括WS-10A的推力水平(與AL-31相近)和布局(雙軸小涵道比並帶加力燃燒室的渦扇發動機),並且黎明公司已計劃在該發動機上加裝矢量噴管。
殲-10采用一種多模“邊掃描邊跟蹤”雷達。為獲得訂單,以色列埃爾塔公司推出了其EL/M-2035型雷達,而俄羅斯公司則為中國空軍提供了一係列選擇,其中包括他們正在使用的部分雷達(如同相加速器公司的“珍珠”,這種雷達是裝備殲-8ⅡC的甲蟲-M型雷達的改進型)。中國國產JL-10A型雷達也是一種選擇,但目前不知道它的研製進度是否能跟上殲-10的服役時間。由於殲-10的生產已陸續展開,因此它的雷達應當已經選擇完畢,但仍沒有與雷達具體型號。 中國的殲-11(蘇-27和蘇-30)裝備了一種高性能的紅外搜索跟蹤和激光測距一體化係統,這為戰機提供了完全被動搜索和跟蹤能力。殲-10自然也有可能裝備一種同樣或者類似的係統。但在殲-10的原型機和預生產型機上看不到用於容納紅外搜索跟蹤係統的球狀結構,似乎也沒有其他的機身窗口顯示有內置的該類係統。
根據照片可以看出,殲-10的原型和預生產型機大多掛載兩枚PL-8(以製“怪蛇”Ⅲ)近程紅外製導導彈。殲-10的武器係統還將包括已經在殲-11上使用的俄製空空導彈(R-73近程和R-77中程主動製導導彈),以及中國的PL-12中程雷達製導空空導彈。在執行對地攻擊任務時,殲-10也可以攜帶國產和俄製的空地導彈和激光製導炸彈(包括鷹擊-8K反艦導彈和新型鷹擊-9反輻射導彈),以及非製導炸彈和航空火箭彈。用於殲-10的導航和目標指示吊艙正在研發之中,這些設備可能與機炮對稱安置在進氣道的右側。
但在獲得了準確的數據後,顯露在人們麵前的卻是另外一番景象。殲-10實際上是一種中型戰鬥機,在作戰性能上類似於F-16CBlock50和幻影2000-5,或者更準確點說,就像單發的歐洲戰鬥機或“陣風”。因此,說殲-10與最新的F-16型號具有相當的作戰能力一點也不為過,隻是它的機身更大,並有更好的發展前景。殲-10最初的設計選擇中,與當前西方戰鬥機設計思路不謀而合的地方得到了加強,特別是采用可調節式進氣道。 殲-10與其他亞洲國家的國產戰鬥機一樣,當前最現實的問題是其航電設備和製導武器的發展進程和可靠性。另外一個需要關注的是數字線傳飛控係統,它不僅存在著可靠性問題,而且在與滿載現代航電係統的戰鬥機結合以後,它是否能夠全麵發揮潛能也將令人拭目以待。
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