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解放军空军歼10双座型战机返回机场

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由台湾汉翔公司花费7年时间研发的F-CK-1A/B“经国”战机改进型“翔升”战机


编者按:2007年1月5日,被视为中国空军最神秘武器的歼-10“猛龙”战机以前所未有的姿态高调亮相。西方媒体认为,歼-10的正式服役标志着中国已经进入世界顶级战机制造者的行列。2个多月后的3月27日,由台湾汉翔公司花费7年时间研发的F-CK-1A/B“经国”战机改进型“翔升”举行命名典礼。台湾当局领导人陈水扁将新战机命名为“雄鹰”。“雄鹰”及其前身“经国”是第一种有中国人参与研制并投入实际使用的第三代战斗机,而“猛龙”则是第一种完全由中国人独立研制的第三代战斗机,两者在如此之近的时间内先后亮相后,让人不由自主的产生了一种对二者进行比较的冲动。


“雄鹰”出世


上世纪70年代中后期,随着歼-7和歼-8等新型战斗机的陆续服役,台湾海峡上空制空权开始向大陆方面倾斜。面对装备水平不断提升的大陆空军,为了保住海峡上空的制空权,台湾空军开始计划换装新一代战斗机,在外购无门的情形下,台湾方面首次提出了自行研发超音速战斗机的构想,并在研制过程中得到了美国通用动力的鼎立协助。


作为第一种由中国人制造的第三代战斗机,“经国”号的优点和不足几乎同样突出。从“经国”的实际使用情况看,由于采用了先进的全权限数字电子发动机控制系统,使得 TFE-1042-70发动机的瞬间特性极佳,有效地提高了“经国”的格斗能力。但除了这一点外,“经国”在超音速飞行能力、航程、载重能力等方面都乏善可陈。


在民进党上台后,其一系列分裂祖国的举措让两岸之间“擦枪走火”的几率大大增加,而面对快速成长的大陆空军,奉行“以武拒统”政策的台湾当局开始想当然的做起“反制”大陆的迷梦来。但在此时的台湾空军装备阵容中,F-16A/B的对地攻击能力匮乏,幻影-2000-5更是一种纯粹的制空战斗机。和这两种在技术上要受到层层牵制的进口型号相比,同属台湾空军“二代战机”阵容的“经国”号虽然也存在着诸多不足,但其毕竟是台湾参与研制的战斗机,更是台湾唯一具备独立整合能力的平台,因此,在台湾当局开始叫嚣“境外决战”的时候,已经沉寂多年的“经国”又一次被请上了前台。


“猛龙” 现身


上世纪70年代末,来自北方防空压力日趋严峻,而中国空军装备的歼-6/7/8型战斗机又难堪重负。在歼-9和强-6项目先后夭折之后,大陆方面又一度与西方进行战斗机性能升级方面的合作,但由于种种原因最终不了了之。


1982年,也就是通用动力和台湾达成合作研制“经国”协议的同一年,大陆方面也正式启动了自己的新一代战斗机研制工作。并初步确立了新机的设计思路和性能指标——重点突出空战性能,空战能力要优于当时大陆最好的国产战斗机歼-8II,接近F-16,全面优于苏联前线航空兵当时的主力机型米格-23,新型战斗机在设计思想上已经体现出了三代战斗机重视跨音速性能的特点,代表着大陆航空工业在战斗机设计理念上已经开始向三代机的方向迈进。


在新歼的研制过程中,发动机一直是影响项目进度重要障碍。这种情形直到上世纪90年代初才得以改变。在引进苏-27后,大陆航空科研部门的目光立刻集中到了该机使用的AL-31型涡扇发动机上。在自主研制的新型涡扇发动机暂时还无法按时完成的前提下,新歼的研制单位决定先进口部分AL-31型发动机作为新机第一批生产型的配套动力,在国产发动机研制成功后再行换装。在克服了这最后一个难关之后,新机的研制工作基本上进展顺利。2006年年底,中国方面终于公开了国产新型歼击机正式服役的消息,为这个延续了24年的“漫长传说”划下了一个句号。


性能比较


作为两岸最新锐的国产战机,“猛龙”与“雄鹰”在具体的定位上几乎完全一致——都是强调制空作战的多用途战斗机。虽然国内有媒体将“雄鹰”评定为“经国”的对地攻击改型,但从汉翔公司所进行的改进项目来看,超视距空战能力的强化被摆在了首要的位置上,这也说明了“雄鹰”将担负的主要任务仍然是争夺制空权。因此,在未来可能爆发的统一祖国的战争中,“雄鹰”将会是一个“猛龙”所必须面对的对手。


气动布局


“雄鹰”基本延续了“经国”的气动布局,采用翼身融合体设计,主翼根前缘的大边条一直前伸至座舱两侧,类似F-5E的大展弦梯形中单翼,带下反角的全动平尾,单垂尾,肋部进气。由于通用动力在“经国”的原始设计阶段大量借鉴了其在F-16研发过程中取得的技术成果,所以“经国”在总体设计上所采用的边条翼布局和翼身融合设计、单垂尾等都依稀可以看到F-16的影子。


“猛龙”的研制工作启动时正是边条翼正常式布局风行世界的时候,而近耦鸭式布局则刚刚起步。但对当时的中国航空界而言,边条翼布局尚无技术储备,而鸭式布局却已经在夭折的歼-9上有了一定的实际使用经验。更为重要的是,和边条翼布局相比,鸭式布局的超音速阻力小,低空操纵性较好,可以同时兼顾对地攻击和高速截击作战模式的需要,对于需要同时承担格斗、截击、对地攻击等多种作战模式的“猛龙”而言,鸭式布局无疑是比边条翼更好的选择。


从两种飞机的气动布局看,“猛龙”和“雄鹰”都达到了第三代战斗机的水准,前者采用的鸭式布局和后者的大边条加翼身融合体的常规布局相比并不具备明显的优势。不过,和“雄鹰”延续“经国”而来的固定式正激波进气道相比,“猛龙”所采用的可调式的多波系进气道可以随时根据飞行速度的变化来调节进气状态,因此几乎能在所有速度条件下保证进气道有较高的进气效率,使发动机处于最佳工作状态。而“雄鹰”的固定式进气道只能在某个速度范围拥有较高的效率,在其它速度下效率较低,对发动机的工作有较大影响。这也在一个侧面反应了双方在设计思想上的差别,为了有效地完成截击作战任务,“猛龙”在整体设计上同时兼顾了超音速飞行能力和亚音速条件下的格斗能力,而在设计思路上广泛借鉴了F-16的“雄鹰”则更加看重跨音速条件下的格斗能力。

动力系统


虽然“经国”自服役以来就因动力不足而饱受诟病,但“雄鹰”仍继续沿用了“经国”上的TFE1042-70涡扇发动机。这一方面是因为确实没有合适的替代机型,但同时也说明了TFE1042-70并不像许多人认为的那样一无是处。实际上,由于采用了先进的全权限数字电子发动机控制系统,使得 TFE-1042-70发动机的瞬间特性极佳,有效地提高了“经国”的格斗能力。而且一直以来都有一种说法,称台湾空军曾在“经国”服役后在美国帮助下对TFE1042-70进行了重大改进,改进的结果是使TFE1042-70的加力推力从42.08千牛提高到了53.78千牛,使“经国”的推重比得到了显著提高,最大起飞重量状态下的推重比为0.92,空战推重比为1.16,考虑到“雄鹰”因增加了保形邮箱而导致重量增大,这两个数值应该会有一定的下降。


从目前的官方报道来看,由于为“猛龙”配套研制的新型涡扇发动机的研制进度严重落后于计划,已经装备部队的这一批“猛龙”采用的是在俄制AL-31型涡扇发动机基础上修改而来的AL-31FN型涡扇发动机。AL-31FN秉承了AL-31系列发动机的优良特性,工作泼辣、加速伶俐,带有和TFE1042-70类似的数字式燃油调节系统,加力推力126.0千牛。装备该型发动机的“猛龙”正常起飞推重比约1.01,空战推重比约为1.13。不过AL-31FN终究是过度性装备,“猛龙”的后期生产型将换装国产新型发动机。据歼-10的试飞员介绍,与AL-31FN相比,国产新型发动机在加速性、空中启动包线和地面启动时间上都有一定的差距。不过无论是AL-31FN还是国产新型发动机,其主要性能都是“雄鹰”上使用的TFE1042-70所无法比拟的。


航电设备


航电系统的改进是“翔升计划”的核心,“雄鹰”将“经国”原有的“一平两下”的座舱布局改为目前流行的“一平三下”布局,并用新型全彩多功能显示器代替了原有的黑白显示器,更新了惯性导航系统和无线电设备,换装了新型敌我识别系统。改进工作的核心集中在火控雷达升级上,原有的GD-53型雷达被更新的型号取代,和老型号相比,这款GD-53改进型进一步加强了对地探测能力,主要零部件数量由5个减少为3个,进一步简化了后勤维护,提高了可靠性。值得一提的是,这款台湾军方标榜的“独立研制”的GD-53改进版在各方面都酷似美国洛克希德.马丁公司推出的AN/APG-67(F)型脉冲多普勒雷达,这不由得让人在“台湾自研”这4个字后面打上一个大大的问号。


对于“猛龙”的航电系统,目前尚无详细的信息,但有报道称去年展出的“枭龙”4号机上所采用的新型国产航电设备即是“猛龙”的简化版本,由此可以判断出“猛龙”也采用了“一平三下”的座舱布局。而且目前官方已经证实了“猛龙”在设计之初就将飞机的人机工程水平摆在了一个相当重要的位置上,“猛龙”的座舱布局系在多名试飞员的参与下经反复修改后完成的,因此在人机功效水平上达到了相当高的程度。雷达方面,考虑到我国在多年前已经装备了性能相当于F-16A/B所使用的AN/APG-66雷达的1473型脉冲多普勒雷达的现实,我们对“猛龙”的机载雷达的性能已经不必有太多的疑虑,经过这些年的发展,“猛龙”的雷达至少不会逊于F-16C上的AN/APG-68,比起“雄鹰”使用的GD-53改进版应该还略有优势。


机载武器


机载武器方面,“雄鹰”保留了“经国”上位于左侧翼根部的美制M-61“火神”6管航炮,该炮口径20毫米,射速6000发/分,备弹410发。同时取消了“经国”上原有的机腹中线半埋式挂架,但增加了使用机翼挂架挂载“天剑-2”中距导弹的能力,在执行空优作战任务时,最多可以携带6枚空-空导弹,具体的搭载方式为翼尖2枚格斗导弹,翼下挂最多4枚中距导弹。由于控制软件的原因,目前的“雄鹰”尚无法使用引进的各种美制/法制空空导弹,所以其使用的空战武器还是台湾“自产”的“天剑-1”格斗导弹和“天剑-2”中距导弹。其中“天剑-1”格斗导弹仿自美制AIM-9L,总体性能略低于原型,该导弹采用红外导引头,迎头攻击最大射程12公里,尾追8公里,过载26G。“天剑-2”中距导弹则可以看作是美制AIM-7“麻雀”的主动导引头版本,该导弹采用“惯导+数据链+主动雷达导引头”的复合制导模式,飞行初阶段惯性制导,距目标18公里时,弹上主动雷达开机。对直线航迹战斗机目标迎头射程为50公里,对大型目标达60公里。在对地/反舰武器方面,“雄鹰”的选择面较广,有美制“小牛”空对地导弹、“雄风”系列反舰导弹、台湾新近开发的“天剑-2A”反辐射导弹以及“青云”油料燃气炸弹等。


“猛龙”的主要装备有“霹雳-8”型格斗导弹和新近服役的“霹雳-12”型中距导弹等。其中“霹雳-8”系由我国引进的以色列“怪蛇-3”改进仿制而来,该弹采用氮致冷锑化铟导引头,十字形双鸭式气动外形布局,最大射程14公里,最小射程0.5公里,过载35G,经实战检验,其性能优于美制AIM-9L型。“霹雳-12”则是中国空军最新研制的中距导弹,采用“惯导 + 中段修正 + 末段主动雷达制导”的复合制导模式,导弹最大射程70公里,最大速度4倍音速,最大过载38G,据称该导弹机动性优于俄国R-77,综合性能接近美国AIM-120A。此外,“猛龙”还装备了1门被视为中国战斗机标准装备双管23毫米机炮。机载精确制导对地攻击武器长期以来一直是大陆航空工业的弱项,虽然近些年有了长足的进步,但与“雄鹰”装备的美制精确制导对地攻击武器相比,在弹药种类以及可靠性方面尚存在一定的差距。目前可供“猛龙”使用的对地武器有传说中的KD-88型空地导弹和已经公开的“雷石6”滑翔炸弹、“雷霆2”激光制导炸弹等。


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