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歼轰-7 飞豹歼机轰炸机 发展历程(JH-7,FBC-1)

飞机型号: 
歼轰-7
飞机类别: 
轰炸机
国  别: 
中国

歼轰-7 飞豹歼机轰炸机 发展历程(JH-7,FBC-1)

歼轰-7 发展历程

研制背景

1973年初,航空研究院指示603所开展超音速战术轰炸机的预研工作。4月在北京召开的航空发展规划筹备会指出:根据我国当时的轰炸机和强击机的情况,决定搞一个轰5或轰5和强5共同的后继机,以便加强攻击力量。1973年底,三机部(73)三科发函字第147号文,要求603所进一步轰5后继机方案准备工作。歼轰-7就是由轰5后继机发展而来的。

1974年南越海军登陆西沙群岛,与南海舰队煤发了激烈海战。虽然南海舰队成功夺回岛屿,但由于吨位与火力上的劣势,在战斗过程中蒙受相当损失。因此海军急需导弹化航空兵力的支持。一方面恢复轰-6型导弹(海鹰导弹的空射型)的发展,以配备在轰-6丁型轰炸机上,另一方面则要求发展全新的超音速反舰导弹载机。

西安飞机设计研究所在1974年在陈一坚的主持下,成立了轰-7(轰七)方案论证小组来研究海军需求与可能方案。

1975年,解放军空军寻求一种超音速飞机来同时取代轰五与强五。当时由于中苏共交恶,双方边境部署着大部队,并在珍齐岛发生过武装冲突,因此需要一种具备超音速低空飞行能力的飞机来穿透苏联陆军的野战防空网,以打击其后方的补给与增援部队。

1975年11月和1976年3月,空、海军分别以(75)司航字124号和(76)司科字第06号文上报了关于轰5后继机的战术技术要求,除作战使用的武器及其设备不同外,飞机的技术性能基本一致。1976年11月,国防工办召集空军、海军、三机部、六院在北京听取了603所对轰-7飞机战术技术要求的论证和方案汇报,并明确指出用一个机种,通过设备调整,同时满足空、海军的要求。

1977年2月6日,国务院、中央军委常规装备发展领导小组以常装(1977)10号文下达了《同意研制轰五后继机》的指示,指出:轰-7是歼击轰炸机,不仅具有使用炸弹、导弹进行轰炸、攻击海上或地面目标的能力,而且还有一定的自卫和空中作战能力,可以承担战役纵深攻击任务。它主要用来突击敌战役纵深目标(交通枢纽、前沿重要海、空军基地、滩头阵地、兵力集结点等)和敌中型以上的水面舰船。飞机能从二线基地起飞遂行任务,并具有良好的低空性能和夜间复杂气象条件的作战能力。并要求其主要性能:带副油箱转场航程2800千米以上,挂3吨弾药时作战半径800千米以上。机内半油、带3吨低阻炸弹或导弹,低空(500米)最大M数0.9,高空无外挂攻击武器时,最大使用M数1.5,海平面最大表速1200千米/小时;最大起飞重量时应能使用二级机场,超载起飞时允许使用加力;正常载弹量至少3吨,超载载弹量至少5吨。

1977年10月10日,三机部以(77)三计1008号文《关于轰五后继机的机型名称及代号的批复》,正式定名为轰-7,代号H-7。并根据三机部指示,603所为总设计师单位,负责飞机设计等工作,西安飞机制造厂(172厂)负责试制,发动机由西安发动机厂(430厂)负责,其它成品、材料由定点单位负责,试飞工作由630所(试飞研究所)和172厂联合组织。

由于中苏共交恶,中国无法像以往一般外购或仿制苏联现有的机型,因此国防科工委要求国内的沈阳、南昌与西安飞机厂提出设计,也成为中国第一种从头自行设计的战机。

轰五后继机-强六、歼轰八与轰七

当时超音速低空打击机主要使用两中思路:一是可变翼,这使飞机在起降与巡航阶段可以低后掠角提高升力,但在突防阶段加大后掠角来提高速度与稳定性;二是部分气流不经过燃烧室就喷射出去的涡轮风扇发动机,这种发动机在亚音速时可以较低耗油率提供推力,并由于气流含氧量较高的关系,加力时产生较大推力。

南昌研究所在强五总设计师陆孝彭的主持下,进行了强六(Q-6)计划来竞争新一代轰炸机。利用从埃及取得的6架米格-23(MiG-23)歼击机,强-6试图仿制其可变翼设计来提高飞行性能。强-6进一步采用单台推力达27.500磅涡扇-6型发动机,强-6单发动机可达到900公里作战半径与4.500公斤最大武器载荷,强-6也采用类似F-16颔式进气适与电传飞控系统。颌式进气道可满足1.5马赫的最大速度需要又不增加太多重量,并且利用前机身整流效应可提升攻角的进气效率。加上涡扇发勋机高推重比,使其机动性应可比高空高速没计的米格-23(MiG-23)好。然而可变翼的复杂结构并不是简单的逆向工程可以完全了解的,中国航空工业同样对涡扇发勋机与电传飞控缺乏经验,使强-6成为看似技术优秀,却毫无把握的设计。

沈阳研究所的歼轰-8(JH-8,歼轰八)是另一个方案,它采用歼-8甲(歼八甲)的双发动机与尾翼与三角翼设计,但将机首进气道改到机身侧面,使机头可容纳大型天线。虽然没打采用可变翼,但其机头两侧进气道借鉴了米格-23(MiG-23)。整体气动没计使其从高空高速的歼击机变为低空轰炸机,最大速度有2.0马赫降到1.75马赫,升限有20000米降到15000米,载弹量从2,200公斤增加到4.500公斤,航程也可这3.000公里以上。虽然数据看似可以,但其实就歼-8的整体气动外形来说,估计不太可能达到。

西安研究所的轰-7(轰七,H-7)是两侧进气双发动机没计,中度后掠的机翼,有较大展弦比,亚音速升阻比较歼轰-8更好。体积也更大一些,对可能完成技术指标更容易。最后得到主管部门的认可。

座舱与发动机的争议

海空军对于歼轰七的座舱没计存在严重分歧,由于歼轰-7需要低空飞行,对驾驶员要求较高,不能在驾驶的同时进行武器投放,所以需要第2名飞行员专职武器操作。空军要求歼轰七的座舱必须是并列双座式(如F-111),这能让武器操作员与飞行员能够相互观察,减少操作错误的可能,也让武器操作员有相同的前方视野,可以协助飞行进行目视轰炸。海军则较喜欢纵列双座的设计,因为海而上低空飞行的工作负担较低,武器操作员在后座有较大空问来操作大型雷达屏幕。西安研究所也支持海军的想法,因为纵列双座也使前机身较窄,可降低低空高速的阻力,但为满足两大客户,西安研究所同时准备了纵裂与并列双重设计。

但两种机身设计不但将增加研发成本,也拉长发展时间,尤其并列双座阻力大更增加了西安研究所达成目标的障碍。海空军与西安研究所争论长达三年之久,1980年国防科工委正式批准一机两型,纵列先行。空军愤而退出整个计划。虽然空军是妨碍歼轰-7发展的大石头,但其需求却也是最大的订单。故空军退出后,歼轰-7计划陷入停顿。

压垮歼轰-7的最后一根稻草是中国在上世纪80年代初的积极防御政策,当时中国正从文革的阴影中复兴。极需经费投入在经济上,制订“积极防御”的国防政策。进攻型的歼轰-7被打入冷宫,高空防御用的歼-8II(歼八乙)——衍生自歼-8的双侧进气道型成为战机研发的主力计划。

同样被打入冷宫的还有涡扇-6型发动机,由于预计安装的战机计划相继终止,涡扇-6也跟着结束发展。但中国在1975年时曾与英国签约采购50台斯贝(Spey)涡扇发动机与生产授权,预计自制称为涡扇-9,作为歼-13轻型歼击机的发动机。但涡扇发动机需要先进的高温冶金工艺,超过中国当时工业水平。因此涡扇九始终不能完成自制,而歼13也因为设计太过先进复杂而放弃。

在歼-13计边取消后,50台斯贝原厂发动机就放置在西安的库房中。歼轰-7的设计小组立刻提出,与其报废不如移作歼轰-7研制之用。另一方面,1981年爆发的马岛战争成为二战后唯一反航母实战,阿根廷的超级军旗机(Su­per Elendard)与飞鱼导弹是其唯一能伤及航母作战群内圈军舰的武器,这使海军恢复对超咅速反舰导弹载机的兴趣。
1984年,国防科工委下令将一架轰-5(轰五)鱼雷机改装歼轰-7雷达罩与鹰击导弹挂架进行空射反舰导弹的试验,称为“鹰”式试验台。西安研究所也获得6架原型机(包含一架静力试验机)的生产经费,但计划代号加了个“歼”字而称为歼轰-7,可能是为了符合现代多功能歼轰机的潮流,或在名义上遵循“积极防御”的政策。

不懈发展

歼轰-7首架原型机在1988年底开始试飞,中国在首飞前三个月的北京阈防展与范保罗航展就已经展出1:100比例模型,并称为B-7。

歼轰-7是中国第一架安装涡扇发动机的战机,也是第一架采用电传飞控系统的战机。电传飞控除了更容易以电信号发送接收导航系统的命令,进行自动化低空飞行,也可增强低空稳定性,减少气流干扰。歼轰-7断断续续的研发过程中,西安研究所只能以5、6十年代的原始方式进行工程研制,但在20世纪80年代中美关系较好,美阈同意提供战机研发的相关技术,西安研究所导入了美式规范,进行详细研制。

1992年,中国试飞员黄炳新驾驶原型机挂载4枚导弹进行试飞,在跨音速速阶段发生严重振颤,方向舵受不了负荷而脱落,试飞员返场降落时使用副翼与发动机的推力差修正方向。1996年,试飞员杨晓彬与导航员唐纯文驾驶085号原型机从兴城机场起飞,在进行海上试飞科目时,飞机发生故障而返航。但试飞员以机腹迫降,在跑道上不幸翻滚而牺牲。

但受限于中国只有有50台斯贝涡扇发动机,歼轰-7飞机数量不超过18架。

在冷战结朿后,中苏恢复交流,陆续进口fSu-27SK(后自行生产命名为歼-11)与SU-30MKK(歼-13)双发动机战斗机。这些些战机的空战性能这到第四代战机水准,并具有下视/下射的超视距攻击能力,这不是歼轰-7所能达到的。而空对地弹药的挂点与载弹量也不逊于歼轰-7,尤其是电视制导与反雷达导弹填补了中国空军的打击能力空白,也吸引了海航的订购。

这使得歼轰-7的发展再度面临危机,1998年,歼轰-7在珠海航展亮相,并改以FBC-1作为其外销型号,这是“屮国飞豹”(Fei Bao China)的汉语拼音,也是“中国战斗轰炸一型(Fighter Bomber China-1)的缩写。

然而,苏-30MKK(SU-30MKK)除冲压推进的Kh-31A超音速反舰导弹外,并无其它反舰武器,而鹰击8系列导弹虽然只有亚音速,并射程较近,价格也较便宜。尤其是发展中的鹰击-83导弹,改用涡喷发动机将射程增加一倍,并加入无线数据链而具有超视距攻击的可能,使其与Kh-31A各有优势,因此中国于1997向英国再次采购90台斯贝发动机,以及协助涡扇-9的国产化。西安研究所有了发动机与后续订订单的保证,在1999年开始第二代歼轰-7A的研发计划。

歼轰-7A

歼轰-7A用国产JL-10A脉冲多普勒雷达替代了原来的232H火控雷达,可以较好的支持歼轰-7A的远程打击任务。由于设备和功能的增多,系统采用了多条1553B数据总线,核心是任务计算机,与歼轰-7的火控计算机相比,其运算速度更高、容量更大,可以支持更多的功能和武器,其功能包括:系统的任务数据管理、导航计算、武器瞄准计算和武器的发射控制,平显和后舱中央下显的显示驱动等。

歼雷10A多用途脉冲多普勒雷达原来是607所与以色列Elta公司为歼-10所发展的,但在竞标中输给了14所与俄罗斯Phazotron设计局根据Zhuk ME雷达所发展出的歼雷15。由于歼雷-10A的技术比歼轰-7原本的232H雷达新,不但提高了地形绘图的分辨率,具备地形跟随,多普勒锐化等对地模式,也能整合新一代的对空/对地导弹。装备歼雷-10A的歼轰-7改用全黑色的雷达罩,有别于以往的墨绿色雷达罩。

歼轰-7A另外一个比较重要的改进就是采用数字式四余度电传操纵系统替代了原来的模拟式三余度电传操纵系统,与后者相比,数字式电传操纵系统不但具备重量轻、体积小等特点,还可以于火控系统相交联,形成火/飞综合控制系统。系统可以根据战术任务情况,火控系统给出瞄准高低角误差和方位误差,送给综合显示和飞控计算机,飞控计算机计算出优化飞行指令,实现自动/手动控制飞机,完成优化飞行动作。特别其可能在低空复杂气流条件下保持飞机的稳定,从而提高战机投放武器的精度。它可能整合了前视红外线与地形跟随雷达的“蓝天”导航吊舱,它可单独负责地形跟随飞行,让主雷达可以进行对空/对海搜索或地形绘图任务。座舱仪表板换装现代化的抬头显示器与彩色液品显示器,风挡改为单片玻璃型式,提升飞行员视觉飞行能力。

另外,用法国CATIA 3D设计软件,西安研究所重新设计了歼轰-7A的机体,新设计取消了主翼上的翼刀与双发动机间的单面腹鳍,改在发勑机下方装设两片面积较小的钛合金腹鳍以降低阻力与重量。在加上复合材料的水平尾翼与部分蒙皮,减轻400公斤的重量却增加了结构强度,使最大起飞重量增加了11%。两边主翼外侧也各增加一个挂点,可挂载8管火箭吊舱或短程空对空导弹等轻型武器,使外挂点增为10个。

涡扇九发动机的国产化在2003年通过测试,并改称为“秦岭”。改装国产发动机的歼轰-7除了外表上可从黑色雷达罩、双腹鳍与单片式风挡识别外,其进气道两侧也以鲜红色漆上83XXX的编号,可与早期生产的81XXX编号明显区别。然而,中国海航还有一批歼轰-7是82XXX编号,其结构外型与早期型号相同,但雷达罩则不一定是墨绿色或全黑色,这些是使用第二批斯贝发动机的量产型,但实际型号不明。

由新发展激光照射吊舱和激光制导炸弹,以及多种GPS制导滑翔炸弹套件,歼轰-7A具有全天候、发射后不管、固定/移动目标的精确打击能力。中国也利用鹰击-83的涡喷发动机与弹体,换装摄像传感器而成为“空地-88”空对地导弹,并由机载无线电数据链传送目标视频图像,它能达到与俄制Kh-59导弹相同的米级精确度(弹头较小,射程较远)。这些国产武器终于使歼轰-7A的精确对地打击能力更接近SU-30MKK,达到空军的基本要求,因此也有一批以黄色在座舱旁上30XXX编号的歼轰-7A在空军服役。另外,中阈也仿制Kh-31P而成为鹰击-91超音速反辐射导弹。

 

 

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