中國戰機的魔改之王-殲七

2021-02-19 歷史之窺

1950年代韓戰的空中博弈催動了新一代戰機的研發,輕巧、高爬升率以及高空高速性能成為戰機設計的主流,而在所有技戰術指標中,如何讓飛機突破兩馬赫的飛行速度成為冷戰雙方關注的重點,在此需求下,美國人搞出了F104等機型,蘇聯則發展出了米格21戰鬥機,不同於米格家族之前的米格時期米格19等機型,為了獲得更大的飛行速度,米格21選用了57度後掠角的三角翼設計比起大後掠機翼的傳統設計,三角翼具有分形阻力小,核結構強度高等諸多優點,非常適合高空高速飛行,另外,為了保證飛機的發動機在兩倍音速下能夠穩定進氣增加了一個可調節激波錐體。當飛機在兩倍音速以上的速度飛行時,產生的斜激波可對迎面而來的氣流進行壓縮減速,使其達到發動機工作需要的流速,同時激波吹還可以前後移動改變進氣口的氣流傑和面積,從而保證飛機在不同速度條件下的進氣量。完全不浪費每一寸空間的原則,還在激波錐內部安裝了一個雷達測距器結構,飛行員確定開炮和發射飛彈的距離。

以高空高速同時輕巧靈活兼具截擊機和戰鬥機的特點很快就引起了中國的注意,1959年中國向蘇聯提出了引進米格21的願望,儘管此時中蘇關係裂痕已現,但出於國際共產主義運動發展形勢的變化和共同對抗西方資本主義國家鬥爭的需求,蘇聯在1961年同意了向中國轉讓米格21的生產許可權,根據雙方達成的協議,中國從蘇聯引進米格21以及與之配套的發動機和空空飛彈的全套生產圖紙和技術資料,另外,蘇聯還向中國提供了一架米格21樣機和15架飛機的散裝件供中國研究和自行組裝和仿製工作,最早交由瀋陽飛機。製造廠負責從1961年8月起米格21技術資料等陸續運抵瀋陽,經過兩年多的技術摸透工作,中國軍工人員逐漸掌握了米格21設計生產和試驗的關鍵技術,為米格21的試製做好了準備。

1964年4月30日,瀋陽飛機製造廠利用蘇聯散裝件組裝的首架米格21在試飛員葛文墉的駕駛下完成首飛,與此同時,米格21的仿製工作也全面開始,中國仿製的米格21飛機在中國編號定為殲七,很快,瀋陽飛機製造廠和瀋陽發動機製造廠就完成了飛機零部件和發動機的仿製工作,並在1965年完成了飛機的組裝工作。湖北十堰,1966年1月17日,試飛員葛文墉再次出馬駕駛殲七順利完成首飛,隨後的一系列飛行測試表明殲七飛機的安定性和操縱性良好,並且在攜帶兩枚空空飛彈時的最大速度達到2.02馬赫,實用升限為19400米,主要戰術技術指標已經達到了設計要求,然而就在殲七的試製工作如火如荼的進行期間,國際局風雲變換,中蘇關係經過短暫緩和後再度惡化,雙方的軍事合作宣告終結,然而殲七作為中國仿製蘇聯的最後一種米格戰機傳奇故事卻剛剛開始。

與蘇聯關係惡化後,中國周邊的國際形勢愈發嚴峻,為了避免東北和沿海一代的軍事工業遭受敵方的首輪打擊,中國對軍事工業進行了重新部署,在沈飛生產了23架初期型號後按照中央的戰備要求從東北轉移到了更安全的西南大後方,由成都飛機製造廠接手,此後殲七走上了魔改的不歸路。

基於早期型號的殲七在使用中暴露出的諸多問題。成飛先是在殲七原型的基礎上改進研發了殲7e型飛機,隨後為了進一步解決座艙彈射救生裝置不可靠和航程短的問題,成飛通過換裝敞開式彈射救生系統和新型座艙,發展出了殲七家族第一個經典改型殲七二,其與早期的殲七相比,殲七二換裝了性能更加先進的渦噴乙發動機為了增大航程殲七二飛機的機腹中心掛架上還可以攜帶一個720升的副油箱,相比只能在地下掛架攜帶480升副油箱的前輩們,作戰半徑和航程有了大幅度提高,1979年殲七二設計定型並受到了海空軍部隊的一致歡迎,作為殲七家族第一個大批量生產的型號,到1986年停產時,殲七二共生產了約500架,除了中國軍隊自己使用殲七二物美價廉的品質也受到了海外用戶的青睞,從出口埃及的殲7b到斯裡蘭卡再到出口約旦、伊朗,緬甸,孟加拉,根據不同需求成飛對殲七二的電子設備和武器系統做了不同的改進,受到了各個海外用戶喜愛,除了賣到發展中國家,15架殲七二和一架殲七還在上世紀80年代出口到了美國,成為美國空軍測試和評估部隊的座駕,然而這支頂著平民編號的飛行中隊並不像它的名字一樣人畜無害,他的真正職責,用蘇式戰機充當假想敵。彼此來去練習,它還有一個響亮的綽號:紅鷹中隊

上世紀70年代和80年代,中國與西方國家關係進入了一個良好的發展階段,藉此機會中國得以充分了解國外戰機的發展情況,此時國外戰機已經發展到了第三代,根據實戰經驗研發的新一代戰機不在強調高空高速反而更加重視讀滴。機動性相對之下,以高空高速中。殲七已經落後於世界的發展。1987年可成飛提出了殲七二大改的設想,由此發展出了殲七家族的又一個經典型號殲七E

奇異的氣動外形相比一眾前輩做了重大改進,首次採用了代理。雙三角翼與殲七二相比,殲七E的機翼保持原三角翼內側前緣的後掠角不變,而外側的後掠角由原來的57度減小到42度。同時在外側後緣也帶有九度37分的前掠角,除了機翼的巨大變化,殲七E在發動機和作業系統方面也進行了升級,諸多方面的改進成就了殲七E不俗的機動性能,相比老殲七殲七E的近距格鬥能力提高84%綜合機動能力提高43%,綜合作戰能力提高35%以上另外,還解決了另外一個問題,那就是霹靂8飛彈的攜帶問題,在之前的節目中我們曾經提到過殲七二由於在研發之初並沒有考慮霹靂8的掛載,然後這兩者強行結合後的殲七上出現了飛機重心後移的情況,為保持機身平衡,設計人員不得不犧牲飛機的機動性能在殲七二的機頭增加了130多公斤的配重。到了殲七E使得這個問題得到了徹底解決,即使掛上100多公斤的霹靂8飛彈殲七E依然具有良好的機動性。

1990年5月18日,殲七E完成首飛1995年開始裝備部隊到2001年停產時,一共生產了260多架,殲7E飛機的研製成功,標誌著中國戰鬥機設計已經達到一個全新的高度很多駕駛過該型戰機的飛行員甚至認為殲七E在某些方面的性能,已經可以媲美美國的f16戰鬥機。

殲七E的出現讓殲七的綜合作戰能力大幅提升,但是在不斷發展的世界航空科技面前前期仍然具有極大的短板,受限於早期落後的雷達技術和狹小的機頭空間,早期的米格21隻是在機頭安裝了一個雷達測距器,然而這種帶著雷達稱呼的測序器並不是真正的雷達,僅具有測量目標距離的作用,並不具備方位測量的功能,飛機在天上作戰時,除了對面的引導主要依靠飛行員利用光學瞄準鏡進行目標的搜索和跟蹤,這樣一來就有一個巨大的問題,那就是在夜間或者能見度不好的情況下,飛機無法升空作戰,因此米格21在早期只是一種白天型戰鬥機中國引進的米格21,以及後來大改的殲七E雖然對雷達測距器進行了升級,使得探測距離和抗幹擾能力大大提升,但歸根結底說來這些飛機仍舊是白天型戰鬥機,無法全天候作戰,殲七E雖然解決了霹靂8飛彈的配重問題,但是依然無法完全發揮這空空飛彈的威力,缺乏真正的機載雷達,成為制約殲七解放戰鬥力的阿喀琉斯之症,在國外針對早期米格21眼神不好使的情況,蘇聯其實很早就提出了解決方案,簡單講就是將接口加粗,從而為大口徑的機載。

雷達騰出空間在此思路下,蘇聯先後發展出了米格21全天候作戰機型,中國第一次嘗試發展間期的全天候型號正是以米格21全天候機型為藍本進行的,1979年中國從埃及引進了一架米格21以此為仿製對象,通過安裝國產雷達先後發展出了可以全天候作戰的型號。1995年開始成飛就大膽嘗試對殲七的結構進行改進,先安裝搜索距離大於60km的火控雷達,然後再給飛機配裝中距空空飛彈,從而使殲七一舉實現超視距攻擊和全天候作戰能力在殲七E的基礎上,成飛提出了下頜式進氣道的殲7f方案,這樣騰出的機頭就能安裝一個大口徑雷達,為了對這種新型進氣道進進行研究,成飛還將兩架二手的殲七二進行了改造,發展出了殲七驗證機,並於1998年6月8日完成首飛。雖然殲7f項目最終沒有獲得國家立項,但殲七驗證機的使命並未就此完結。

成飛又研發了殲七X等驗證機也是梟龍戰機雛形

作為成飛的飛行試驗平臺,殲七在諸多新雷達和火控系統的試驗中發揮了重要作用,很多試驗成果在後來的機型上都得到了運用,其中就包括中國與巴基斯坦聯合研製的梟龍戰機。

進入21世紀以後,中國空軍的戰略由防禦型開始向攻防兼備型轉變,空軍手裡的三代機雖然在穩定增加,但是數量仍然遠遠無法滿足空軍的需要,於是再次發覺殲七的潛力,並將其用來彌補三代機的數量劣勢,就成為本世紀初的主要改進目標。

成飛在殲七E的基礎上,通過改進雷達。和火控電子設備在2002年發展出了殲七G,這個機頭內取消了原來的雷達測距器,換裝了國產小型脈衝都卜勒雷達,在基本不損失殲七E原有機動能力的情況下獲得了全天候作戰的能力。

除了雷達給力,飛行員配備的頭盔瞄準具還能充分發揮霹靂8飛彈的離軸發射能力。在歷經機頭配重的尷尬以及沒有雷達的限制之後,霹靂8飛彈終於和殲七成功的結合在了一起,隨著2004年11月交互使用殲7G一舉成為中國空軍裝備的最先進殲七型號。

改進改進,改進升級升級再升級,貼著魔改標籤的殲七戰機代表著裝備的發展潛力,更折射出一個國家不甘落後的奮鬥精神,作為先期研發和生產的主要執行者,成飛從殲七的研發和改進中積累了豐富的經驗,為後來殲十和直九打下了基礎,而東北的沈飛,雖然將改進和生產讓給了成飛,其自身也沒有停止前進的腳步,在摸清技術的基礎上,沈飛很快就開始了新型戰機的研發,這就是後來的殲八戰鬥機

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