冲天飞豹 第2期

根据歼轰-7A的总设计师唐长红的说法,歼轰-7的定位为中重型、超音速、全天候的战斗轰炸机,主要担负防区外对海/对地的攻击任务。也就是说,其设计目的就是要穿透敌军防空火力网,对其海面/地面目标进行攻击的机种。虽然我国在歼轰-7之前就发展过超音速的强-5型攻击机和亚音速的轰-5、轰-6型轰炸机共3种进攻型机种,但歼轰-7结合了强-5的超音速、轰-5的航程和轰-6的导弹发射能力,其渗透能力与生存性能优于其它3个机种,且歼轰-7可以辅佐轰-6的航程,填补我国空军中程打击能力的空隙。

研制背景

歼轰-7项目起源于1975年,我国空军正在寻求一种超音速战斗机来同时取代轰-5与强-5。当时由于中苏交恶,双方在边境都部署了大量的部队,并且曾在北方的珍宝岛发生过武装冲突,因此空军急切需要一种具备超音速低空飞行能力的战斗机来穿透前苏联陆军的防空网,以打击其后方的补给与增援部队。

另一方面,1974年南越海军武装侵略了我国的西沙群岛,并与南海舰队发生了激烈的海战。虽然南海舰队最终成功地夺回了岛屿,但由于海军舰艇在吨位与火力上的劣势,在战斗过程中蒙受了一定的损失。因此海军也急切需要一种超音速战斗机作为支援。一方面,积极研发如何在轰-6轰炸机上挂载反舰导弹;另一方面,则要求科研部门发展一种全新的能够携带反舰导弹的超音速攻击机。

西安飞机设计研究所1974年在陈一坚的主持下,成立了轰-7方案论证小组,来研究海空军的需求与可能的方案。由于空军和海军对飞机的需求同样都是超音速低空突袭,仅在航电与武器设备上有所差别,因此国防科工委在1976年听取了西安研究所的报告后,合并两军种的需求为一种飞机、两种配备。1977年,中央军委正式下达“同意研制轰-5后继机”的指示:新飞机携带副油箱的转场航程需达2800公里,最大挂载5吨,外挂3吨弹药时飞机要达到800公里的作战半径;高空无外挂最大速度为1.5马赫,掠海飞行最大速度1200米/秒;低空油箱半满,挂3吨弹药的突袭飞行要达到0.9马赫的最大速度。

由于中苏交恶,我国无法向以往那样外购或仿制前苏联现有的机种,因此国防科工委要求国内的沈阳、南昌与西安飞机厂分别提出设计方案。

轰-5的后继机

当时世界上超音速低空攻击机主要使用两种科技:一是可变后掠翼,这可以使飞机在起降与巡航阶段以低后掠角来提高速度与稳定性。二是使用涡扇发动机,这种发动机可以使飞机在亚音速飞行时以较低的油耗提供足够的推力。

美国空军当时同时使用了可变翼与涡扇发动机两种科技于新一代的F-111战斗轰炸机上,而前苏联虽然气动科技不弱,但发动机科技却明显落后,因此,只使用可变翼技术研制出了多种轻/重型攻击机。英国用涡扇发动机科技研制出了“美洲虎”式攻击机,后来欧洲又研制出了使用涡扇发动机和可变后掠翼的“狂风”攻击机。这些技术我国都不具备,必须在能力范围内设计出自己的超音速攻击机。

南昌研究所在强-5总设计师陆孝彭的主持下,研制了强-6项目来竞标新一代攻击机。利用从埃及获得的6架米格-23战斗机,强-6试图仿制其可变翼技术来提高飞行性能。强-6进一步采用了单发推力为27500磅的涡扇-6型发动机,这一发动机使得强-6达到了900公里作战半径和4.5吨的最大外挂的目标。同时,强-6也使用了类似于F-16的“颌”式进气道设计和电传操纵系统。“颌”式进气道可满足1.5马赫的极速目标,同时又不会增加太大的重量,并且利用前机身整流效应可提高攻角的进气效率。加上涡扇发动机的高推重比,使得强-6的机动性能比米格-23还要好。然而,可变翼的复杂结构并不是简单的逆向工程可以完全摸透的,中国航空工业同样对涡扇发动机和电传操纵系统缺乏经验,这使得强-6成为技术顶尖却令人怀疑的设计。

沈阳研究所的歼轰-8是另一种设计,它采用歼-8I的双发动机、尾翼和三角翼设计,但将进气道移至机身两侧,腾出机首以安装大功率雷达天线。虽然没有采用可变翼技术,但其机首雷达天线罩和两侧进气道仍从米格-23吸取了不少经验。整体气动设计使其从高空高速歼击机转变为低空超音速攻击机。最高速度由2.0马赫降为1.75马赫,最大升限由20000米降为15000米,但载弹量则由2.2吨提升到4.5吨,航程也增加到了3000公里以上。

相比前两种设计,西安研究所的设计则较为中庸,它与歼轰-8同样采取两侧进气与双发的设计,但中度后掠的上单翼有较大的展弦比,亚音速的升阻比会比歼轰-8要好。三种设计整体而言,强-6技术最先进,但单发的设计使其改良余地也最小;歼轰-8技术最为保守,但能否达到目标航程也令人怀疑;体型最大、气动设计最中庸的歼轰-7无疑是较为可靠的选择,这个方案最终得到了中央军委的认可。

座舱与发动机之争

设计方案虽然已大体确定了,然而海空军对于歼轰-7的座舱设计却存在严重分歧。由于驾驶歼击轰炸机进行低空飞行需要驾驶员全神贯注,因此歼轰-7需要第二名驾驶员来操作火控雷达和武器系统。空军对此要求歼轰-7的座舱必须是并列双座的形式,这种设计不但可以使两名飞行员能够互相观察,减少操作失误的可能,也可以让第二名飞行员有相同的前方视野协助飞行员进行攻击。

海军则较喜欢纵列双座设计,因为海面上低空飞行的工作负担较低,而第二名飞行员在后座有较大的空间来操作大型雷达屏幕。对此,西安研究所也同意海军的想法,因为纵列双座可以使前机身较窄,降低低空飞行时的阻力。但为了同时满足海空军的要求,西安研究所同时准备了纵列与并列两种设计。

可是,两种设计不但将增加研制成本,也会拉长研制时间,尤其并列双座的气动阻力增大更增加西安研究所完成目标的障碍。为此,海空军与西安研究所的争论长达3年之久,最后1980年国防科工委正式批准“一机两型”方案,但是“纵列先行”,空军后来退出了整个计划。

上世纪80年代我国调整了国防政策,将重点转移到了经济建设上来并制定了“积极防御”的国防政策。进攻型的歼轰-7项目为此被搁置,以高空高速防卫为主的歼-8II成为了战斗机研制的主力计划。

同样被搁置的还有涡扇-6型发动机,由于预计安装的歼轰-7计划被中止,涡扇-6也跟着结束了发展。但我国曾在1975年向英国购买过50台“斯贝”MK-202涡扇发动机和相应的生产授权,这种国产的“斯贝”发动机被命名为涡扇-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,超过了当时我国的工业水平。最终,涡扇-9没能完成国产化,而歼-13也因设计太过超前而被放弃。

负责研制“斯贝”发动机的是西安飞机厂,在歼-13计划取消后,50台英国进口的发动机就一直闲置在库房中。对此歼轰-7的设计小组立刻提议,与其报废不如移作歼轰-7的设计之用。另一方面,发生在1981年的马岛战争成为二战后第一场空军攻击水面舰艇的实战战役,阿根廷的“超军旗”与“飞鱼”导弹是其惟一能够攻击英国水面舰艇的武器,这使得海军恢复了对超音速导弹攻击机的兴趣。

1984年,国防科工委下令将一架轰-5鱼雷机改装歼轰-7的雷达与反舰导弹进行空射反舰导弹的试验,这架轰-5被称为“鹰”式试验台。西安研究所也获得了6架原型机(包含1架静力试验机)的生产经费,计划代号加了个“歼”字而被正式称为歼轰-7。歼轰-7的首架原型机在1988年底开始试飞,在首飞前3个月的北京航展与法国巴黎航展上展出了其1:100比例的模型,并称为B-7。

坎坷的发展过程

歼轰-7除了是我国首架使用涡扇发动机的战斗机外,也是首架使用电传操控系统的飞机。因为电传操纵除了更容易以电子信号接受导航系统的命令进行自动化的低空飞行外,也可以提高低空飞行的稳定性。在歼轰-7断断续续的研制过程中,西安研究所起初只能以纸笔计算与手工制造的模型进行工程研制。上世纪80年代,中美关系逐渐变好,美国同意提供战斗机研制的相关技术,西安研究所在研制过程中大胆地导入了美式标准规范,进行细部研制,但这些创新也增加了研制计划的风险。

后来,国际社会风云突变,美国取消了多项技术转让计划,其中就包括歼-8II的“和平典范”计划和歼轰-7的相关计划。在后来的中,我国海军在东海举行了“神威”-95演习,歼轰-7首度公开亮相,显示其已经进入海军服役。但是受50台“斯贝”发动机数量的限制,当时的歼轰-7总数应该不超过18架。

此外,我国还于上世纪90年代初从俄罗斯引进了苏-27SK和苏-30MKK两种重型双发战斗机。这些战斗机的综合性能都已达到三代机水平,具有下视/下射和超视距空战能力,作战能力远超歼轰-7,而空对地弹药的挂载能力也不逊于歼轰-7,尤其是它们配备的电视制导导弹和反辐射导弹弥补了我国空军打击能力的空白,这些都吸引了海军的目光,这些因素无疑使歼轰-7的发展再度面临危机。1998年,歼轰-7的实机首次出现在珠海航展上,并以FBC-1作为其外销型号,这是“中国飞豹(FeiBao China)”的缩写,也是“中国歼击轰炸机一型(Fighter Bomber China-1)”的意译,显示了歼轰-7打开外销市场的意图。

然而,苏-30MKK除了先进的Kh-31A超音速反舰导弹外,并无其它武器可用于对海作战。海军“鹰击”-8系列反舰导弹虽然只是亚音速导弹,但射程远且价格较便宜。尤其是“鹰击”-8系列的后期型号改用涡喷发动机将射程提高了1倍,并加入了无线数据链具有跨地平线攻击的能力。因此我国于1997年再次向英国采购了90台“斯贝”MK-202发动机,并继续推动涡扇-9的国产化工作。西安研究所有了新发动机和后续订单的保障后,也在1999年开始了第二代歼轰-7A的研制计划。

脱胎换骨的歼轰-7A

歼轰-7A型主要是换装了新型多用途雷达,该雷达原是用于歼-10的雷达,相比歼轰-7使用的232H雷达,新雷达不但提高了地形绘图的解析度,而且有效地整合了新一代的对空/对地攻击导弹。装备新雷达的歼轰-7A改用全黑色的雷达罩,有别于以往歼轰-7的墨绿色雷达罩。

歼轰-7A改用数字化的电传操纵系统,使其更容易与导航系统进行整合。改进后的歼轰-7A还整合了拥有前视红外与地形跟踪雷达的“蓝天”吊舱,这种吊舱可单独负责地形跟随飞行,让主雷达进行对空/对地搜索或地形绘图等任务。座舱仪表换装了现代化的平视显示器与彩色显示器,风挡改为整体圆弧风挡,有效提高了飞行员与仪器的正面视野。

另外,依靠先进的3D设计软件,西安研究所重新设计了歼轰-7A的机体,新设计主要是取消了机翼上的翼刀和机尾两台发动机之间的单片腹鳍,改为发动机下方两片较小的钛合金腹鳍以降低阻力和重量。机身水平尾翼和部分蒙皮使用了复合材料,不但减掉了400公斤的重量,还增强了整体结构强度,使最大起飞重量增加了11%。两边主翼外侧各增加了一个挂点,使总外挂点增加到了10个。

涡扇-9发动机的国产化在2003年通过了测试,并正式被命名为“秦岭”。改装国产发动机的歼轰-7A除了外表上可从黑色雷达罩、双腹鳍与整体风挡几方面进行识别外,其进气道两侧也用红色油漆涂上了83XXX的编号,可与早期生产的81XXX编号进行区别。然而,海航还有一批歼轰-7的编号是82XXX,其结构外形与早期型相同,但雷达罩则不一定是墨绿色或黑色,这些是使用第二批“斯贝”发动机的量产型,实际型号不明。

依靠新研制的吊舱和激光制导炸弹,以及多种GPS制导和滑翔炸弹套件,歼轰-7A已经拥有了全天候、发射后不管、对固定/移动目标的精确打击能力。我国也利用“鹰击”-8系列导弹的技术换装光电导引头研制了新型空对地导弹,这种导弹能达到与俄制Kh-59导弹相同的米级精度,且射程更远。装备了这些国产武器的歼轰-7A的精确对地/对海攻击能力均超过了苏-30MKK,达到了空军的要求,因此也有了一批编号30XXX的歼轰-7A进入了空军服役。

与此同时,我国也发展了自己的反辐射导弹,不但满足了空军在开战首日即撕开敌人雷达网的要求,也有利于海航在反舰作战中压制敌方军舰雷达的能力。近些年,我国也不断地公开了多种电子干扰吊舱,使歼轰-7也可以用电子干扰的方式压制敌军的防空雷达。

结语

无论是低空高速的需求还是20~22吨的空重,歼轰-7都与F-111和苏-24相近,但歼轰-7并没有使用可变翼设计,与两者有较大区别。大幅度改良的歼轰-7A强化了制导武器的攻击能力,使其能与F-15E和苏-30一比高低,但歼轰-7也有不足,其机动性和空战能力相比F-15E和苏-30仍有不足。