“新飛豹3” —— 中國人的驕傲!
1995年中國海軍在進行“神威95”東海聯合演習的時候,“飛豹”出現在了電視上;由此顯示出,“飛豹”已開始批量裝備部隊。
對於到底有多少架“飛豹”投入服役,知者甚少。在1997年中期,曾經有資料說有24架飛機在服役。1998年,有些西方記者認為隻有7~9架(包括原型機)完成了總裝。不過,顯然這樣的數字又太低了。很顯然,通過公開的照片估計至少有12架在服役,因此,現在“飛豹”的具體裝備數字還是個秘密!
新型“飛豹”的設計是我國首次采用數字化無圖紙設計。主要采用了法國達索公司開發的CATIA軟件,但軟件的銷售,方案的實施和售後服務支持一直是由IBM來完成的,十幾年前,IBM便提供了產品和技術支持,到目前為止,中航的一些設計單位的計算機硬件設備基本上都來自IBM,其中包括兩台服務器和275台NT圖形工作站。
當時采用CATIA軟件進行飛機無紙設計的還有美國波音公司的767合777兩個型號,但他們使用的都是CATIA的版本4,還沒有直接采用版本5。之所以敢直接上馬版本5,是因為從版本4到版本5不是簡單的產品版本升級,而是整個產品結構和運行界麵的改變。版本4根植於UNIX平台,而版本5可以在NT上運行。後者速度快,圖形效果好,有更多的技術和產品售後服務支持,因此,中國將版本5直接應用在“飛豹”數字樣機的設計上。
CATIA製作出的“數字樣機”三維模型中,飛機的各個零部件毫發畢現,飛機的每一個機械動作流程也十分流暢自如。然而,要實現全數字化樣機工作,光有軟件還是不夠的,數字樣機設計出來之後,還要進行檢驗測試,然後再進行數字產品的裝配加工。如果數字產品裝配沒有出現問題,到最後物理裝配肯定也不會出現問題。
2000年9月26日,三維無紙設計送到了西安飛機製造公司。西飛按此生產加工出了每一個零件,這標誌著國內航空無紙設計獲得了首創性的成功。隨後,中國第一台電子樣機終於誕生了,具有自主知識產權的CAD/CAE/DMU/PDM集成數字飛機工程設計係統也同時建立了。其中,在國內率先引進NT版CATIA V5軟件進行二次開放應用,從5.0版發展到5.6版,實現了飛機三維設計,超越了傳統的設計,達到了國際先進水平。
在“飛豹A”的設計中,僅用1年的時間就完成了任務,比預定的時間提前了1年半,縮短了研發周期的60%,創造了世界航空史上的奇跡。
“飛豹A”取消了翼刀,腹?改為一對,並且改裝了新型整體式風檔,增加了掛彈架數量。由於“飛豹A”是試驗性的過渡機,所以按照各批次裝備電子火控設備的不同,因此也被細分為“飛豹A-1”,“飛豹A-2”和“飛豹A-3”的型號。這三個型號的實驗機承擔了不同設備係統的實驗飛行,而“飛豹A-3”是最高等級的實驗機型,為後續的“飛豹3”的定型研究立下了汗馬功勞!
雖然“飛豹”現在所用的發動機高速性能好,穩定可靠,維護方便,經濟型佳,翻修壽命長,故障率低,但也存在低速性差,耗油量大,加速慢,推力不足等缺點,不能與現役或未來的戰鬥機匹配。其整體技術仍停留在30年前的水平,甚至較中國自製的渦扇-6等還差,而且尚未完全實現國產化,明顯影響了“飛豹”的性能和發展。而AL-31SM發動機源於“蘇氏側衛”家族中的S/SK,UB,蘇-30K/M/MK上共用的AL-31F雙轉子加力式渦扇發動機。這種發動機在研製過程中曾遇到過多種極大的困難,在10年間動用了51台實驗發動機,解決了658個難題,共獲得了128項專利。AL-31SM采用了全數字式電子綜合控製器,能把工作狀態發揮到接近極限值,當電子綜合控製器發生故障時,會自動轉換成機械――液壓係統控製。另外, 它還具有多種參數監視係統,具有獨創的防喘振係統和渦輪冷氣,控製係統等。AL-31SM發動機目前的價格為300萬美元/台,不帶加力燃燒室的AL-31F曾以6台共用的方式裝在“暴風雪”號航天飛機上進行大氣層試驗。是一種優秀的發動機。因為“飛豹”現用的發動機的最大直徑和長度分別是1093毫米和5205毫米,與AL-31F地1300毫米和4950毫米不能相容,更不用說略有改動的AL-31SM,所以,勢必重新設計後段機體。更新的發動機直徑大而長度略短,涵道比由0.62降到0.6,總增壓比由20增至23.8,渦輪前溫度由1167度升至1392度,各種推力狀態下耗油率均有所下降,但發動機推重比卻由5.05升至8.173升,對提高飛機性能的作用十分明顯。由於渦扇-9的氣流量隻有96千克/秒,少於AL-31F的112千克/秒,所以“新飛豹3”的進氣道必須擴大。為適應單台發動機重量由1842公斤降至1530公斤,以及飛機重新配重和載彈量的增加,數模混合自動駕駛儀和三重線傳操控係統必須重新設計。
“飛豹3”是中國首次研製的“聯合攻擊作戰飛機”機族!暫且我們把它的基本型號稱作為“飛豹3A”!
“飛豹3A”的近程自衛武器係統為一門重110公斤的6-23型六管23毫米改良性“雷神”機炮,最大射速6000發/分鍾。而其它個別特殊型號的“飛豹3”沒有規定航炮,但可以在機下加裝單管30毫米或雙管23毫米口徑的航炮吊艙。“新飛豹3 ”擁有總共15個外掛架,是僅此於美國F-15K的世界上第二種擁有總共15個外掛架的飛機。因此,除了能使用AM-39,C-601/611,C-801/802,新型的C-803超音速反艦導彈,還可以配備俄羅斯的KH-65SE亞音速巡航導彈,以及KH-31A(AS-17)超音速反艦導彈,KH-31P超音速反輻射導彈和更先進的KH-41超音速反艦導彈。現代2型驅逐艦上的3M90係列改良型反艦導彈也可以掛載到“飛豹3”上使用。其它適用地短,中程對地攻擊武器還包括現役和研製中的國產與國外的傳統炸彈,激光製導炸彈,防空圈外投射武器等。與之配合的製導裝備可以通過更換機體內的“插件模塊”來方便解決,或者使用至少包括全天候低空導航吊艙,數字式前視紅外/激光瞄準組合吊艙等手段來解決。
目前,世界上先進的戰機均采用全數字式自動駕駛儀和四重線傳操縱係統;該係統采用餘度技術和XX位中央微處理器,像美軍的MIL-STD-1750A軟件指令控製。隨著線傳操縱係統可靠性的提高,中國的“新飛豹3”改用了新設計的中等後掠角帶前緣襟翼式上單翼。另外,為了提高隱身性能和強化氣動外形,“新飛豹3”使用了“S”形進氣道,並在進氣道內噴塗新型納米吸波塗料,以減少飛機正麵雷達反射截麵積和紅外線信號特征,並且具備采用了翼身融合技術,全機新型複合材料的應用明顯增加。後期會 把“飛豹3”地外部“硬式”加油設備改進成為內藏伸縮“軟式”加油設備,以此來進一步加強整機的隱身性。因此,“新飛豹3”是中國首種使用電腦輔助設計修正外形的半隱身戰鬥機。
由於“新飛豹3A”使用了新研製的吸波塗料,使得該機被探測到的概率大為降低。此外,後期改良型的“飛豹3B/C”將加大新型複合材料的利用率,機身和座艙罩圓滑的結合,座艙蓋邊緣,武器內置且武器艙門邊緣等處采用鋸齒狀的結合線條,均可以有效的降低雷達波的反射。後期改良性的“飛豹3B/C”垂直尾翼也將設計成傾斜的。由於機載武器采用了內載,半埋式和外掛兼顧的方式,飛機約80%的隱身效果將依靠外形來決定,而其餘部分的隱身效果則需要新型的雷達吸波材料(RAM),雷達吸波結構(RAX)和其它方法來解決實現。以後,圓形的噴管也將被新研製的隱身的三維矢量噴管所替換,以此來進一步降低紅外特征。預計由於采取了有效的隱身措施後,後期改良型的“新飛豹3D”的雷達橫截麵(RCS)將不大於0.00X平方米。
根據要求,“新飛豹3”座艙內兩個座位都裝有國產廣角平視顯示器和三個彩色高亮度多功能顯示器,並配以頭盔多功能瞄準器。。各顯示器都可以用多路視頻複合記錄分係統予以監視,“飛豹”的抬頭顯示器能與自動駕駛儀交聯,即使飛機改變航向,瞄準線仍能穩定的壓在目標上。另外,其仍然具有連續計算施放點,連續計算命中點等功能,並加裝一套角速度轟炸係統,以提高自由落體武器的命中精度。新修改的側滑角傳感器能火控係統修正側滑角對武器的影響,同時也作導航武器精確計算風速,風向之用。為了發揮“飛豹3”的最大威力,機上加裝了改良型的“海上霸王-B1”式機載信息交換專用高速數據鏈,配合機內的新型光纜以及專用信號分析處理高速電腦和多模式精確探測製導係統模塊,“新飛豹3”成為中國第一種國產的有專用高速數據鏈的作戰飛機。因此“新飛豹3”具有了一架開機探測,並指揮X架飛豹3迎敵作戰的能力。至此,“新飛豹3”已經成為新型的“武力倍增器”!
將來,改良型的“新飛豹3D”將最終裝備新型的國產“多功能綜合雷達頻率係統”(MIRFS)。它的主要係統就是國產的“主動電子掃描列陣”(AESA)有源相控陣雷達!這種雷達將可以提供多種功能,包括多模式雷達探測,主動幹擾,被動電子防禦和加密通訊等。MIRFS可以在很寬的頻段內發出信號和脈衝,以保證“低被截獲率”,使得“新飛豹3D”將具有“發覺但不被發現”的能力。 此外,新型的用於防禦和空戰的“紅外搜索探測跟蹤分析”(IRST)係統也正在研製當中。IRST係統也被稱作“分布式孔徑紅外係統”即“DAS”。DAS係統包括安裝在機身不同位置的紅外傳感器以提供飛機全向全範圍紅外探測和跟蹤能力。這一點和美軍F-35正在研製的DAIRA係統的作戰效應似乎“不謀而合”。而在改良型的“新飛豹3D”機身中目標瞄準設備將被進一步“整合”,目標瞄準將由新型的“光電瞄準係統”(EOTS)所替代。EOTS將包括一部前視紅外成像儀(FLIR),一部CCD電視攝像機,一部瞄準激光儀,一部微波瞄準儀,一部激光光電跟蹤儀和一部微波探測跟蹤儀等組成。EOTS並不是被安裝在外露的基座上,其探頭安裝在飛機內部,被不透波窗口覆蓋,在整個任務過程中都將運作。EOTS的技術來源於中國國產的“鷹眼”瞄準吊艙和俄羅斯SU-30MKK2/MKK3“藍鯊”吊艙以及歐洲技術的支援。
通過機載高速數據鏈,“新飛豹3”可以與其它裝備數據鏈的飛機實現信息的共享並可將戰場信息實時迅速的回傳給後方作戰指揮中心,從而實現所謂的“戰場電子信息控製”!
顯而易見,“新飛豹3”的電子戰係統性能是中國現役戰鬥機中最好的,但是與世界先進水平還有一定的差距。因此,國內也發展出了的一種紅外/激光主動幹擾機和多模式戰術幹擾吊艙。另外,因為“新飛豹3”所具有的載彈量大,機內容積大的特點,除了考慮加掛浮錨式空中加油設備充當夥伴加油機外,還將被考慮將其修改發展為“飛豹3E”專用電子戰偵察幹擾機。如果成為可能,未來的“新飛豹3E”將是續EF-111電子戰飛機和F-18EF專用電子戰飛機的又一款專用電子戰飛機!當然,這要待“新飛豹3”以後的使用目的來決定。此外,若國產超音速戰略巡航導彈一旦研究成功,那麽“新飛豹3”係列飛機的作戰打擊範圍將可以大幅延伸,並能暫時彌補中國目前沒有航空母艦的不足和國產航母研製裝備前的“空擋”。
在1992年空軍退出“飛豹”項目後,海軍航空兵獨立完成了工作。“飛豹”設計定型投產並裝備部隊後不斷參加海軍的演習,如黃海軍演和“神威95”等大型演習。西飛公司根據部隊的反饋意見著手對其進行改進。按飛機性能,改進後的“飛豹”主要擔負以下作戰任務:
反艦―――― 對航母的威脅,可以設想這樣一種作戰模式:“飛豹”先發射反艦導彈壓製對方的“宙斯盾”防空係統,迫使對方雷達關機,然後再使用“寶石”導彈或新型高超音速導彈對對方編隊進行全方位的攻擊。
防空―――― 由於AGM86B型空射巡航導彈的射程已達到2600千米,B-52轟炸機在第一島鏈即可打擊我國東南沿海的重要目標,由於B-52可以得到F-15戰鬥機的掩護,較難將其在導彈發射前擊落的這樣一個現實情況,可以利用“飛豹”在海岸較遠處執行訓練任務,在預警機的支援下用PL“霹靂”-12導彈進行攔截。或者利用射程達到150千米的新型超遠程反輻射導彈先期將對方的預警機擊落,迫使對方作戰飛機雷達開機。再利用專用電子戰飛機進行強電磁幹擾。雙座的“飛豹”沒有單座飛機飛行員較易疲勞的缺點,可以在空中加油機的支持下長時間滯空!
對地攻擊―――― “飛豹”是世界上第三種具備晝夜精確打擊能力的殲擊轟炸機。其由藍天全天候低空製導吊艙,多模式攻擊製導吊艙和藍光前視紅外跟蹤,激光/微波照射製導吊艙等組成的係統使其具有全天候打擊能力。而新型導彈又使其具備了在對方防空係統火力範圍外發起攻擊準確摧毀目標的能力,進而降低自身的戰損率。
此外,“飛豹”還可以執行其它戰術任務,例如加掛BM/KG300G綜合電子站幹擾吊艙執行隨機幹擾電子戰任務,加掛戰術多功能偵察吊艙執行偵察任務。
因此,海軍航空兵可以通過裝備“飛豹”係列飛機達到部隊精簡整編的目標。海航規模比空軍小的多,但又要保持殲擊機,強擊機和轟炸機等多個機型,不但降低了其攻擊能力而且使後勤經費的支出大量增加。況且近海製空作戰任務可以交給空軍來擔負。所以海航需要“飛豹”這樣的多用途殲擊轟炸機來替代殲-6和強-5等續航力較小的作戰飛機,來實現作戰飛機的單一化。 也可以這樣說,“飛豹3”是中國首次研製的“聯合攻擊作戰飛機”機族!
“新飛豹3”的出現,標誌著中國戰鬥機研製技術的成熟,把戰鬥機的研製技術水平推上了新的高度。毫無疑問,“新飛豹3”將無可爭議的成為中國領空“天空的主宰”。
作者:山鷹2000