FC-1“枭龙”战斗机

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导读:FC-1“枭龙”战斗机是中国研制的一种全天候、单发、单座、轻型超音速 战斗机,由中国航空工业第一集团公司与巴基斯坦空军共同出资,由成都飞机设计研究所、成都飞机工业集团公司研制开发,2002年5月31日完成设计,2003年8月25日首次试飞。 计划背景   FC-1“枭龙”战斗机计划最初源于1988年的“超-7”轻型战斗机计划,80年代中期,巴基斯坦空军深感其战斗机主力型号老旧已经无法适应当时的形势。一方面引进美国的F-16战斗机,一方面积极与中国合作,试图凭借中方的力量研制一种低档配置且较为先
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FC-1“枭龙”战斗机是中国研制的一种全天候、单发、单座、轻型超音速 战斗机,由中国航空工业第一集团公司与巴基斯坦空军共同出资,由成都飞机设计研究所、成都飞机工业集团公司研制开发,2002年5月31日完成设计,2003年8月25日首次试飞。



计划背景

FC-1“枭龙”战斗机计划最初源于1988年的“超-7”轻型战斗机计划,80年代中期,巴基斯坦空军深感其战斗机主力型号老旧已经无法适应当时的形势。一方面引进美国的F-16战斗机,一方面积极与中国合作,试图凭借中方的力量研制一种低档配置且较为先进的战斗机。巴方定名为“佩刀Ⅱ”方案,中方定名为歼-7CP。当时基本思想是在歼-7战斗机的基础上采取与歼-8Ⅱ战斗机相同的两侧进气道、翼根前缘增加了前缘襟翼,换装发动机,当时成都飞机工业集团公司与美国格鲁曼公司签署协议,打算联合研制"超-7轻型战斗机"。格鲁曼公司提出带边条翼的40度后掠机翼的改进方案,为改善大迎角性能,格鲁门公司将进气口设计向内倾斜10度,大迎角性能得到大幅改善。然而,由于1989年****后中美关系恶化,美国政府取消了所有军事合作项目,“超-7”战斗机研制计划搁浅。



研制过程

1991年,中国再次启动该计划,成都飞机工业集团公司与第611研究所共同牵头,计划于1998年进行原型机首飞。不久,巴基斯坦表示有兴趣参加联合研制。1992年2月,中国政府正式邀请巴基斯坦空军投资“超-7”计划。作为回报,巴方有权全面参与研发过程,并拥有合作生产权。巴基斯坦空军急需以现代化战斗机替代其老旧的幻影3、幻影5,以及中国制造的歼6、强5等战机。1992年5月,中、巴专家组开始“Super-7”(超七)飞机项目可行性论证。10月,签署备忘录。

1994年10月巴基斯坦政府开始进行正式谈判。1995年7月,巴空军对战术技术提出要求,双方于10月签署了新的战术技术要求(即ASR-Air Staff Requirement)。谈判拖延了数年之久,1998年中国与巴基斯坦签署了合作开发“超-7”轻型多用途战斗机的协议。1999年6月28日,双方签署《中巴合作研制S-7/FC-1飞机合同》。飞机的名字也改成FC-1。意即Fighter China No.1。

该计划巴基斯坦空军负担50%的投资,中国航空技术进出口公司和成都飞机工业集团公司共同负担剩下50%的投资。另外,俄罗斯米格设计局加入“超7”计划,该项目变成为成都飞机工业集团公司为主,米格设计局和巴方参与的三家合作项目。据报道俄罗斯的米格设计局将提供原本为夭折的米格-33战斗机准备的技术资料。气动设计工作是与俄罗斯米格设计局合作进行的。同时,FC-1的发动机选用的是由俄罗斯研制的发动机,即克里莫夫RD-93型涡扇发动机(米格-29战斗机装备的RD-33型发动机的改进型)。最大推力49.4千牛,加力81.4千牛。2003年12月,中航一集团宣布,贵州航空发动机研究所配合FC-1的研制工作,此处提及的涡扇发动机即WS-13(RD-93型的仿制型)。该发动机推重比7.8,加力推力86.37千牛。有报导提到可能是RD-93型发动机的仿制改进型。2003年之后,法国与中国曾讨论过参与FC-1项目提供发动机(据报道是斯奈克玛公司的M88系列发动机)的可能性,但因当时的政治环境不适合而搁浅。

超7、FC-1的外形几经演变,其进气口内倾,翼面采用边条,带前、后缘襟翼的40度后掠梯形翼,水平尾翼、垂直尾翼经过切尖修形,这种外型设计,有效地提高了飞机可获得的升力,明显能提高飞机的中低空缠斗性能,三个起落架的结构形式也全部改变,以腾出更大的翼下空间挂载武器。

2001年2月,巴基斯坦空军制造出了一架全尺寸模型机,2001年9月冻结了“超-7”原型机的技术状态,开始进行详细设计。2002年9月16日制造首架原型机。标志着FC-1已经研制成功。官方媒体评价为“标志着我国航空工业的生产制造能力、工程技术队伍的管理水平和技术都上了一个台阶”,“是根据国际市场需要,由中航一集团成都飞机设计所设计、成都飞机工业集团公司生产的新一代外贸型飞机,能满足当代各类作战环境的需要”。由于是外贸型号,可以公开报道。该计划将使用4架试验型飞机和两架静态试验机。2003年8月30日01架原型机首飞成功,02架进行静力试验。2004年4月9日03架原型机首飞成功,进行操纵安定性试验和强度试飞考核。2004年6月15日,双方签订JF-17(巴方命名)在巴基斯坦合作生产主合同和技术改造生产线合同。2004年7月“超-7”飞机计划被正式命名。中方称之为“枭龙”/FC-1式战斗机,巴方则称之为JF-17(“联合战斗机”)“雷电”战斗机。

2006年4月28日配备全状态航电系统和武器系统的“枭龙”04架原型机首飞成功,比原定进度落后了1年多,“枭龙”04架原型机将对飞机的整个飞行状态、航电系统、控制系统和武器攻击能力进行全方位的测试。同时意味着枭龙战机已经具备了可以连续批量生产的能力。“枭龙”04号原型机在01、03架原型机的基础上,进行较多的改进,一般认为这是在新形势下巴基斯坦希望FC-1的性能再提高一些,以满足更新更高的作战需求。04号原型机采用了大边条、“无附面层隔道超音速进气道”(DSI)进气道和“玻璃座舱”(座舱综合显示设备)。DSI进气道设计(通称“蚌式”进气道设计技术)是在进气道口设计一个三维曲面的突起,前机身没有必要像以前那样有个斜面提供预压缩,这个突起鼓包起到对气流的压缩作用,并产生一个把附面层气流推离进气道的压力分布。批量生产型FC-1采用这种设计。

关于中国向外国出口FC-1型搭载俄罗斯发动机,中俄之间发生了争议。如果不能妥善解决这一问题,不但将影响及时向巴基斯坦交付飞机,而且将影响到未来对其他国家的出口。据信,双方正在试图就此达成妥协。2007年4月,俄罗斯已正式允许中国向巴基斯坦再出口俄制飞机发动机。俄罗斯同中国达成了用俄制RD-93发动机共同组装JF-17战斗机并向第三国出口的协议。

原计划在中国进行小批量生产,首批12架飞机交付巴基斯坦空军,作进一步的飞行测试,并供飞行员和地勤人员进行适应性训练。2006年3月,中巴“枭龙”项目首席主管、巴基斯坦空军拉提夫少将对媒体宣布,首批中巴联合研制的FC-1战机将装备巴基斯坦空军。巴基斯坦空军订购数量约150架JF-17型战斗机,据称,中国空军目前似乎只打算订购少量FC-1型战斗机。这与其说是出于真正需要,还不如说是为刺激出口做个姿态。很清楚,中国空军认为由苏-27、苏-30MKK战斗机和歼-10战斗机足以满足其作战需要。也许,中国空军最终采购一定数量的FC-1型战斗机,作为“高低搭配”,配合苏-27系列和歼-10型战斗机作战。

航空电子系统采用的是西方国家的产品,投标竞争者曾包括法国、英国的公司。雷达的竞争型号包括意大利、法国公司。在2002年初的新加坡航展中,巴方选中的意大利FIAR Grifo S-7机载雷达公开展出(巴方的歼-7型战斗机装备同一公司生产的雷达)。Grifo S-7共有超过25种工作模式,其中包括空对空和空对地模式。

2007年1月,第一批FC-1已经正式交付巴基斯坦空军。



技术性能

FC-1“枭龙”战斗机的设计思想较为保守,这主要是出于避免技术风险的考虑。同时也采用了一些先进的空气动力学技术,既有效地提高整体作战性能,又兼顾可靠性,具备低成本的特征。FC-1的结构主要采用传统材料和技术。并未大量使用复合材料。采用复合材料的部分仅限于少量进气道、舱盖等部位,主要仍使用传统的高硬度航空铝材。FC-1设计强调中、低空亚音速机动性能,牺牲了一些高空高速性能,具备超视距空战能力。FC-1明显大于歼-7M,该机的综合作战能力应比歼-7战斗机有大幅度的提高。

FC-1“枭龙”战斗机采用中等展弦比边条翼正常式气动布局,机身采用超音速面积律,梁式与半硬壳式混合结构。单垂直尾翼,差动水平尾翼,双腹鳍,全翼展前缘襟翼和后缘襟翼。机翼、水平尾翼、垂直尾翼前缘后掠角均为42度,大后掠角边条一直延伸到机身尾部,前三点起落架。座舱采用整体圆弧风挡、水泡形座舱盖和微爆索穿盖及“零-零”弹射救生系统,视野较好,弹射救生较可靠。FC-1两个侧面肋下进气口的位置安排是出于提高大迎角飞行时机动性的考虑,进气口位于前机身下部,略微向外倾斜,这样,即使在大迎角飞行时也可向发动机输送空气。由于采用了DSI进气道,压缩和分离附面层,阻力减少,减小雷达反射波,不设辅助进气门放气门,结构重量大大减轻,可靠性高。批量生产型FC-1使用这种进气道。FC-1型战斗机的空气动力外形完全顺应了最新潮流,特别强调提高机动性。

FC-1设计了新一代的四冗余度纵向电传操纵系统,FC-1型战斗机的飞行控制系统采用了混合体制,既采用了传统的液压传动,也采用了电传系统。双冗余度纵向线传操纵系统与传统的机械控制方式相结合。这一设计使操纵性、飞行员操作强度和成本能互相兼顾。既增强了稳定性和控制力,同时还避免了单纯应用电传系统所带来的技术风险和高额费用。预计未来在飞行控制系统上会完全应用电传系统。

FC-1的航空电子系统采用集中分布式结构,基本结构由1553B数据总线联结,为满足"枭龙"飞机的作战及任务要求,其先进综合化的航空电子和武器系统须具有自主导航,对空、对地、对海攻击,目标搜索与识别,通信与进场着陆,外挂物管理,任务计划与参数记录,综合电子战,综合显示与控制,数据传输等多种功能;能帮助飞行员顺利执行各种战术操作,为飞机提供良好的使用特性和方便的维修能力;可挂载包括精确制导武器在内的多种武器,具有发射中距空对空导弹实现超视距攻击的能力。此外还可以根据用户的不同要求,选配不同的航空电子系统组合方案。整个航空电子系统划分为武器与任务管理、雷达、惯导、电子战、通信导航与识别、机电管理、外挂物管理、大气数据以及飞控等几个子系统。主要设备有任务计算机;具有中距空中拦射、近距空战格斗、对地、对海攻击、辅助导航等功能以及上视和地杂波环境下的下视及下射能力的脉冲多普勒雷达;激光陀螺惯性导航系统加全球定位系统;外挂管理系统;敌我识别器;雷达告警接收机;箔条/曳光弹投放器和数据传输单元等。操纵界面为"一平三下"的平视显示器、多功能液晶显示器和双手不离杆操纵系统。该机有可能加装中国研制的前视红外器、激光照射吊舱和夜视镜等。

FC-1战斗机机身内部载油量大约可载3500~3800升燃油,并可外挂三个副油箱。目前,该机没有安装任何空中加油设备,但在设计中已将空中加油设备考虑在内。

FC-1战斗机固定配备一门23-3型双管23毫米口径机关炮,备弹220发。飞机有7个外挂点,翼尖两个,翼下四个,机腹中心一个。主要的空战武器包括中国产主动雷达制导的SD-10型超视距导弹以及PL-9型红外制导近距格斗导弹。官方报导中还提到了反舰和反雷达导弹、普通炸弹和制导炸弹,以及反跑道炸弹和子母弹等。FC-1的总外挂能力可以达到3.6吨。

FC-1战斗机除了单座基本型,未来中国还计划生产双座教练/战斗机型。另外,机身设计方面还包括安装一个拦阻钩。该设计非常引人注目。



FC-1“枭龙”战斗机关键技术

1、气动布局和“蚌式”进气道设计技术

2、航空电子核心技术设计与系统综合技术

3、高性价比的飞行控制系统设计技术

4、供配电系统综合设计技术

5、应急电源设计技术

6、舱盖设计技术

7、救生系统设计技术

8、燃油系统综合设计技术

9、整体油箱设计技术

10、钛合金结构设计技术




FC-1“枭龙”战斗机主要数据

翼展 8.98米

机长 14.30米

机高 4.90米

主轮距 2.54米

前主轮距 4.94米

正常起飞重量 9100千克

最大起飞重量 12700千克

外挂能力 3800千克

机内燃油 2300升

最大马赫数 M1.6

实用升限 16500米

起飞滑跑距离 450米

着陆滑跑距离 700米

航程 2500千米

限制过载 8G


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