从普通改到隐形,几十年来怎么改进都不讨中国空军喜欢的飞豹战机

前言:歼轰-7“飞豹”战斗轰炸机是中国第一款自行研制的战斗轰炸机,当初并不被看好,从1988年首飞到2017年停产,共生产了280架,相对其他中国战机,歼轰-7战斗轰炸机生产装备周期很短,是中国军机研发史上罕见的新机型没有首先装备空军,而先装备海军的战机。

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一:“飞豹”战斗轰炸机的起源

20世纪70年代,中国空军用于对地攻击的战术飞机只有轰-5轰炸机和强-5攻击机,强-5攻击机载重能力有限,轰-5轰炸机速度又太慢,挂载炸弹攻击装备防空导弹的敌人几乎有去无回,空军在考察越南战争中的F-4和F-105战斗机后,认为自己也需要一种可以挂载大量炸弹和导弹的中等航程战斗轰炸机,海军也需要一种不需要护航可自行飞往南沙的长航程战斗轰炸机,双方的战技需求略有不同,但当时中国的航空工业薄弱,同时设计两种战斗轰炸机是不可能的,为此空军和海军联合发出招标通知,共有沈阳、南昌和西安三家飞机公司参加招标,沈飞拿出的是歼-8加强版,南飞拿出变后掠翼的强-6,这两家一家是中国航空工业战斗机厂家的老大,一家是攻击机厂家,

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但默默无闻的西飞的大展弦比后掠翼和双发方案的第一次竞标就成功了,在三家方案中,西飞方案性能比沈飞方案好很多,技术风险比南飞少一半,非常好的平衡了风险和性能,以中庸之道直接获得空军认可,在90年代初期正式启动研制,但是空军和海军在竞标结束后反复扯皮,空军想要美国的F-111战斗轰炸机那样的并列双座型,认为有利于机组分享信息与配合,视野也更容易发现地面目标,也可以当教练机使用,但缺点是阻力和横截面积增加,造成速度和航程下降,海军出于速度和航程的角度考虑,想要阻力小的串列双座型,双方争执不下到最后,高层领导决定选择串列双座布局,空军就失去了兴趣,以厂家不能搞定并列双座弹射风险为由放弃项目,反正空军还有几百架强-5攻击机,并不着急。

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但海军非常着急,海军老旧的轰-5轰炸机航程无法覆盖南海,轰-6轰炸机又过于庞大笨重,迫切需要一款能挂载导弹前出南沙执行作战任务的战斗轰炸机,最终咬牙决定独立发展歼轰-7战斗轰炸机,西飞本来是仿制运输机、客机和轰炸机为主,缺乏战斗机设计经验。但抓住计算机辅助工程设计的春风,放弃了人工画图,计算尺计算,自己用了2年时间开发了一套电脑三维设计软件,飞机设计和加工和制造都采用计算机控制,无缝无修无锉对接,降低了近1吨结构重量,受益于90年代中国航空电子的发展,歼轰-7战斗轰炸机配备了当时国内最强的数字计算机、组合惯性导航和卫星的自动领航系统,自动驾驶仪和线传操纵系统可以自动驾驶飞机在100米低空掠海飞行,是当时仅有可在夜间和复杂气象中突防的作战飞机。

二:“飞豹”战斗轰炸机的性能

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歼轰-7战斗轰炸机有两套独立的火控系统,机头装备了一台234H脉冲多普勒X波段雷达,对战斗机探测距离是70千米,对护卫舰探测距离是120千米,空对空功能与歼-8II战斗机类似,对海模式时可以为空舰导弹提供火控信息,但缺陷是不具备空军所需的地图显示和地形测绘能力,歼轰-7战斗轰炸机还配备了完整的综合电子战系统,机翼和机身下设置了7个外挂点,其中翼尖挂载两枚“霹雳-5C”近程空空导弹,空战能力并不比第二代战斗机差,机翼下方可以携带4枚第一代“鹰击”-8K空舰导弹,虽然射程只有50千米,但远远超过了当时各国舰载防空导弹射程,但和“狂风”。F-I5E、苏-24M等先进战机比,性能明显落后,主要是存在发动机存在着先天不足,

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虽然战斗轰炸机并不要求很高的飞机动性,但在航程、载弹量还是有要求的,中国航空发动机一直是中国航空工业的痛楚,60年代初引进的苏联航空发动机体积大,工艺粗糙,寿命较短,耗油率高,涡喷-6发动机寿命仅为100小时,为改变现状,中国除了自研涡扇-5/6发动机外,还在1975年以3000万美元购买了英国“斯贝”MK202发动机,当时的设想是逐渐完成组装和零部件生产能力,最终完全国产化,1979年组装出了四台称为涡扇-9的发动机后,经过几百小时的考核试的试验,达到原产发动机的水平后却发现没有飞机能用,而且是20世纪60年代产品,也有制造工艺复杂,结构复杂,推重比较低,高空性能差等缺点,仿制工作也就暂停了,

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从英国购买的50台原装“斯贝”MK202发动机也闲置在仓库里,七八年后开始研制战斗轰炸机时发动机还没着落,这些“斯贝”MK202发动机被翻了出来,修改了后机身装了上去,“斯贝”MK202发动机在带80%燃油、无外挂的正常起飞重量最大推重比为0.6,加力推重比达到了0.93,翼载荷344千克/平方米,而同等条件下歼-8II战斗机最大推重比为0.59,加力推重比达到了0.94和333千克/平方米,机动性相差无几,垂直机动能力和盘旋能力不比歼-7II战斗机差,能做9G机动,而歼-8战斗机才能做7G机动,虽然重量较大,飞行速度只有1.7马赫,无法和F-15.F-16、“幻影”-2000、苏-27以及米格-29等第三代战斗机交手,比周边国家的第二代战斗机要强,

只是库存的“斯贝”MK202发动机有部分因库存保管不当已彻底报废,剩下的太少,不得已又向英国购买,但英国不愿意再生产这种60年代的型号,只出售了一批从退役F-4″鬼怪”战斗机拆下的二手“斯贝”MK102发动机和一些技术资料,这批发动机保存得当,可用寿命甚至比中国自产的新发动机还高,中国直到2000年之后才消化了制造技术,斯贝MK202发动机加力比大,耗油率低,寿命长,工作可靠,自产的“斯贝”MK102发动机被命名为“秦岭”,但稳定性和可靠性还比较低,为了安全起见,部分新机装备的一台“秦岭”发动机和一台二手“斯贝”MK202发动机,这一举措保障了歼轰-7战斗轰炸机的批量生产,

三:“飞豹”战斗轰炸机的战术用途

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对当时装备低劣的海军航空兵来说,这个能带反舰导弹集歼击机、轰炸机和强击机于一身的飞机是个大宝贝,迅速下单大批量采购,以替换攻击能力弱的强-5攻击机和轰-5轰炸机,在歼轰-7战斗轰炸机服役之前,中国海军航空兵只有几架轰-6D轰炸机可以携带2枚YJ-6型反舰导弹进行空对舰攻击,这种轰炸机飞行笨拙,速度慢,需要战斗机全程护航,数量庞大的强-5攻击机和轰-5轰炸机载弹量小、航程短,只能扔铁炸弹的攻击形式面对敌方战斗机和防空武器根本无法生存,歼轰-7战斗轰炸机装备海军航空兵后就迅速成为海军的主力反舰武器,但受到机载武器和航电能力不足的限制,没有得到空军的认可,所以“飞豹”战斗轰炸机只有海军一个用户。

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歼轰-7战斗轰炸机长22米,7个机内油箱中载油量近6500千克,加上3个1400升外挂副油箱总油量接近10吨,最大航程3500千米,作战半径达到1500千米以上,完全覆盖了中国所有海区,基本满足海军航空兵突击1000千米海上目标的需求,这是20世纪80年代除了轰-6轰炸机之外唯一有这么大作战半径的作战飞机,而且载弹量超过5吨,,比强-5攻击机多3.5吨、比轰-5轰炸机多2.5吨,是轰-6轰炸机的60%,也是当时除了轰-6轰炸机之外唯一有这么大载弹量的作战飞机,歼轰-7战斗轰炸机一开始作为单纯的反舰导弹载机来使用的,通常外挂3个副油箱和4枚YJ-8型反舰导弹以“饱和攻击”手段攻击,也可外挂3个副油箱和16枚250干克低阻炸弹或者4枚激光制导炸弹打击敌战役纵深目标,

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中国海军最大对手就是航空母舰,当时的051驱逐舰和053护卫舰面对航母编队根本毫无还手之力,空中攻击也就成为海军反舰作战的主要手段,上世纪80年代初中国海军装备了射程200千米的“鹰击6″空舰导弹,但这种导弹只能用轰6D型轰炸机发射,突防作战能力较差,歼轰-7战斗轰炸机入役后使海军航空兵的反舰作战发生了重要转变,歼轰-7战斗轰炸机最大飞行速度可达1.7马赫,比水面舰艇快18~20倍,2架的火力就相当于一艘导弹护卫舰,齐射8枚空舰导弹就可以饱和“宙斯盾”驱逐舰的火力通道,6架歼轰-7战斗轰炸机齐射24枚YJ-8空舰导弹就有能力突破日本海上自卫队“八.八舰队”的外层防空火力圈,一个团24架歼轰-7战斗轰炸机就有能力突破美国航母编队防空火力圈,与轰-6D轰炸机相比反舰攻击能力和突防成功率都有明显优势,

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歼轰-7战斗轰炸机作战方式类似马岛战争时的“超级军旗”式攻击机,即是以100米高度超低空飞行进入“鹰击81”型反舰导弹的50千米射程后跃升到250米高度,后座武器操作员以机载火控雷达短时间内锁定目标,在目标左右30度的扇面内后发射导弹,然后关闭雷达俯冲至超低空转向脱离,导弹点火后保持在20~30米高度向目标飞去,最后以5~7米高度穿透目标舰壳进入内部爆,也利用483D数据传输系统接收其他探测平台的目标数据在超低空飞行时就装定射击诸元,无需跃升开启雷达搜索目标,美国驱逐舰上的“宙斯盾”系统对距海面60米高度飞行的歼轰-7战斗轰炸机探测距离只有50千米,低空攻击的歼轰-7战斗轰炸机也处于美军标准-2防空导弹的最低射高之下,美军舰艇无法在其发射反舰导弹前进行有效的拦截。

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不过以上设想有一个前提,就是要在发射导弹前突破航空母舰前出巡逻战斗机的拦截,虽然歼轰-7战斗轰炸机本身也具备相当的对空作战能力,并不需要专门的护航战斗机,但面对第三代战斗机还是只有自卫能力,21世纪初,中国空军向俄罗斯采购了的100架苏-30MKK多用途战斗机,这种飞机采购和使用成本是歼轰-7战斗轰炸机的1.5倍,但更有效,一次出动24架苏-30MKK多用途战斗机执行作战任务时,可以用18~20架执行攻击任务,4~6架执行制空任务,受到大规模拦截时候也可全部转变为战斗机,而出动18~20架歼轰-7战斗轰炸机则需要12~16架苏-27战斗机伴随掩护,比单纯使用苏-30MKK多用途战斗机要多20%~50%出动架次数,增加不少指挥、地面勤务、侦察和加油的工作量,作战损失也可能较多,使用效率上歼轰-7战斗轰炸机远不如空军的苏-30MKK多用途战斗机。

四:“飞豹”A型和隐形“飞豹”的改进

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因此,西飞根据部队需求在2001年改进出歼轰-7A战斗轰炸机,歼轰-7A战斗轰炸机结构特征和歼轰-7战斗轰炸机基本一样,但加大了复合材料使用,减轻了结构重量,进一步提高机动性以及低空飞行时的可操纵性及稳定性,外挂点也增加到11个,可携带激光指示吊舱、数据传输吊舱、低空导航吊舱,全部使用完全国产化的涡扇-9发动机,重量减少1.5%、推力增加2.4%、无故障间隔时间增加7%,还更换了50%的航电系统,采1153B数据总线实现了航电数据高速交换和共享,大幅度增加计算机的处理速度和容量,导航精度提高了10倍,座舱也全部换成前舱“一平二下”和后舱“三下”的“玻璃座舱”,与苏式飞机的复杂的专用接口和数据传输协议不同,歼轰-7A战斗轰炸机开放式的航电构架可以简单的增加软件兼容新武器,无需单独设计武器控制系统。

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最大的改变是机头装备了一台JL-10A脉冲多普勒X波段雷达,有中程拦截、近距格斗、对地/海攻击、辅助导航等11种工作模式,可以同时跟踪10个目标,能引导中距空空导弹攻击1个目标,最远搜索距离150千米,对战斗机探测距离为80千米,火控距离100千米,多普勒波束锐化模式测绘能力及高精度合成孔径成像能力夜间能以1:35和1:48两种比例看清桥梁、山沟、岩石,基本性能和和美国F-16C/D战斗机持平,

具备了使用射程超过150千米的“鹰击83”空舰导弹、KD-88电视/红外制导空地导弹、LS–6卫星制导炸弹、LT-2激光制导炸弹、PL-12中距空空导弹,由单一的反舰机拓展为多用途战斗机,随后2004年开始批量生产,空军也跟风下单采购了一批取代强5攻击机,但不是因为空军喜欢,而是当时台海局势紧张,需要更多攻击机而已,

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歼轰-7战斗轰炸机当初为了追求航程选择了增加升阻比大展弦比机翼,但没有前缘襟翼或者缝翼,这个设计缺陷让很多架轰-7战斗轰炸机经常在低空高速飞行时坠毁,而且选择逃生速度慢的座舱盖弹射,逃生时间严重不足,很多坠毁轰-7战斗轰炸机飞行员都没有生还(服役32年坠毁了十架,飞行员死亡18人,牺牲率高达90%),这也是当初空军不采购歼轰-7战斗轰炸机的原因之一,

另外现代防空作战体系越来越先进,非隐身飞机即使采用超低空也很难不被预警机发现,在尚未进入空舰导弹射程之前就必须面对多层拦截火力及电子干扰,一些远程防空导弹防御范围也与“鹰击83”空舰导弹射程基本相当,这在很大程度上降低了轰-7战斗轰炸机实施隐蔽导弹突击的效能。于是隐身歼轰-7战斗轰炸机就被列入改进日程。

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中国研制隐身歼轰-7战斗轰炸机的消息实际上在90年代末就在世界军事情报界传开了,外国猜测隐身歼轰-7战斗轰炸机采用AL-3IF涡扇发动机,航电和机载武器进行大规模更新,通过前机身和进气道进行了隐身设计并采用雷达吸波材料来降低被发现的概率,但机体结构改进的空间和潜力并不大,就算采用菱形机身但巨大的单垂尾就像招风耳那样醒目,基本抵消了菱形机身把飞机侧面雷达波偏离所取得的效果,

歼轰-7战斗轰炸机使用平直进气道,雷达波可以直达发动机压气机,引起雷达强反射,因此需要修改,但是如果采用弯曲进气道、隐身进气口唇口、进气道格栅和涂料等设计难度就非常大了,几乎就等于重新设计一架飞机,即使解决气动设计问题,但歼轰-7战斗轰炸机没有武器弹舱,外挂的武器本身就是强反射源,如果非要进行大规模改动就得不偿失了,隐身歼轰-7战斗轰炸机也因为空军的放弃而停止了发展,

六:结语

歼轰-7系列的最后型号是歼轰-7B战斗轰炸机,但没有投产,主要的改进是给后座上增加了操纵飞机能力,升级了雷达和挂架以挂载2枚射程300千米的鹰击-12超音速反舰导弹,鹰击-12反舰导弹长度超过7米,过一番攻关才成功挂载上,但可以轻松挂载3枚鹰击-12超音速反舰导弹,使用效率不比苏-30MKK战斗机差,又拥有机动性优势和挂载优势的歼-16战斗轰炸机的出现,直接让继续生产歼轰-7B战斗轰炸机的想法成为泡影,随着歼-16战斗轰炸机的大量服役,歼轰-7A战斗轰炸机也将逐步退役,成为过去。