超级飞豹:中国歼轰7A战机到底改进了哪些!

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导读:  1999年,603所正式承担歼轰-7A“重点型号”研制任务,2000年唐长红就任该重点型号总设计师。603所针对部队提出的303条更改意见,对歼轰-7A改进型机进行了全面更新设计。 603所在广征意见后已于1995年著手进行改良型的设计工作。海军也对此给予了极大的重视和支持,因为这关系到海军在21世纪初是否能够拥有真正的精确对地攻击能力,以及更加强大有效的反舰能力。   西安飞机设计研究所在歼轰-7A的研制中,极大的提高了自己的技术水平。在1999 年国庆阅兵之后,上级对603所下达了几个技术难度

1999年,603所正式承担歼轰-7A“重点型号”研制任务,2000年唐长红就任该重点型号总设计师。603所针对部队提出的303条更改意见,对歼轰-7A改进型机进行了全面更新设计。 603所在广征意见后已于1995年著手进行改良型的设计工作。海军也对此给予了极大的重视和支持,因为这关系到海军在21世纪初是否能够拥有真正的精确对地攻击能力,以及更加强大有效的反舰能力。


西安飞机设计研究所在歼轰-7A的研制中,极大的提高了自己的技术水平。在1999 年国庆阅兵之后,上级对603所下达了几个技术难度大、意义重大、时间紧迫的研制与改进项目。为确保“飞豹”A型的研制,缩短同国外先进航空工业的差距, 603所立了军令状。由于上级给的设计时间只有常规时间的一半,如仍用手工绘图设计,肯定无法按时完成。603所决定将CAD软件应用到A型的设计上,而且放弃了局部采用的稳妥方案,在国内率先起用全机三维数字化设计、电子预装配的无纸设计。


其中,该所57岁的副总设计师吴介琴为首的攻关组,选取曲面外形复杂的机体某段为突破口,进行计算机三维设计。


但是由于很多传统的零部件加工工厂不完全是用数控铣床、数控车床来加工,还有相当一部分是用传统方法加工。因此又得把三维设计翻译成原始的二维图纸,可计算机过不了从三维设计自动翻译成二维图纸这一关,不是多线就是少线。为此又要用绘图机上绘出由三维转成二维的图纸。这一过程极为复杂耗时,累垮了部分科研人员


涡扇-9是英国斯贝(SPEY)MK202发动机的国产衍生型,后者是英国皇家空军F-4“鬼怪”式战斗机的标准发动机。 MK202最大推力9,305公斤,推重比在6.5左右。当时中国希望将MK202作为标准发动机装备,出资5亿英镑,于1975年12月13日与罗尔斯 ·罗伊斯公司签约引进了该发动机生产专利。1976年3月,603所的中国红旗机械厂负责开始试制该发动机。1979年7月25日第一台使用英国毛料制造的零组件、罗尔斯·罗伊斯外购件和附件的涡扇-9完成装配。


同年11月13日完成150小时持久试车,首批共制造4台。1980 年初,中国制造的两台涡扇-9发动机和两套部件,在英国高空台上作了高空性能、功能、再点火试验和-40℃冷起动试验,并对其5种零部件作了强度试验考核。同年5月30日,中英双方在考核试验通过报告上签字。至此红旗厂成功的实现了第一步,用英国毛料成功试制出涡扇-9发动机。按计划,当时应该接着进行国产毛料试制,但由于当时国民经济调整,使涡扇-9国产化进度拖后,1983年才取得初步进展。压缩机叶片的铸造技术到88年才得以突破。


国产涡扇-9最大加力推力9305千克,最大军用推力5557千克,中间状态推力4692千克,最大连续推力4692千克,最大军用耗油率0.*千克/ 千克/小时,最大加力耗油率2.0千克/千克/小时,推重比5.05,空气流量92.5千克/秒,涵道比0.62,总增压比20,涡轮前温度1167摄氏度,直径1093.32毫米,最大长度5205毫米(喷口全张开)。从数据来看,涡扇-9的推力固然无法与AL-31等先进发动机相比,但以当时的技术水平已经相当不错了。尤其耗油率则远远优于当时国内的涡喷发动机,使得歼轰-7的航程得到了保证。从弹程指数(载弹量与作战半径乘积),“飞豹”的弹程指数为3150t·km,”狂风“为3120t·km ,F/A-18为2960t·km。


但真正实现全面的国产化还未能实现,在2003年7月17日,国产化涡扇-9通过国产化工程技术鉴定,获准投入批量生产。实现全国产的涡扇-9被命名为“秦岭”。于是乎,涡扇-9发动机经过近30年奋斗,终于实现了完全国产化。


现在大家知道我们的真实工艺水平了吧,好几十年前的东西,我们仿制起来都那么困难!想想老美的C130和B52的水平,都已经50多年了,我们还是造不出啊,希望大家努力啊!


2000年9月26日,603所的三维无纸设计传到西安飞机制造公司。西飞按此图纸生产加工出第一个零件。这标志着国内航空无纸设计获得了首创性的成功。随后603所做出了中国第一台电子样机。最终,603所借“飞豹”A的研制,建立了具有自主知识产权的CAD/CAE/DMU/PDM集成数字飞机工程设计系统。


其中,在国内率先引进NT版CATIA V5软件,进行二次开发应用,从5.0版发展到5.6版,实现了飞机三维设计,超越了传统的落后设计,达到国际先进水平。至此,歼轰-7A全机三维设计是国内首架全机电子样机,并在国内首次实现了“电子预装配”,创建三维数模24744个,部分直接应用于飞机制造和工装设计,实现了无纸设计与制造。


研究所用了不到一年时间高质量地完成了改进的全部详细设计发图,4个月完成了某工程电子样机,创造了飞机设计史上的奇迹。但是由于CAD的不完善,部分工作还需要转回到纸面上进行,费时费力。CAD/CAE/DMU/PDM集成数字飞机工程设计系统使得西安飞机研究所走上了新的台阶。系统研制只用了半年时间,先后涉及到大气机、通信导航识别、非航电监控、飞行控制系统及显控处理机、数据处理机、任务机等近百项重大关键技术,并建立了航电火控系统POP、 ICD文件库,编制机载软件7万条,测试软件33万条,使我国综合航电火控系统技术又上了一个台阶。

总体的看,603所在研制歼轰-7A的过程中,跟踪国际航空工业最新技术动态,运用新技术,结合现代集成设计理念、管理方法、技术体系和先进装备,构建飞机设计研究和管理一体化体系。逐步采用了项目管理、A-B总师制、并行工程现代先进管理方法,全面提高飞机总体技术水平和质量,对飞机结构及其系统进行了最低限度的适配性更改,提高了飞机战技性能。


603所在所长黄强和所领导班子带领下,借助国家高新工程的机遇,把歼轰-7A作为重大契机,重点加强飞机系统、总体设计、综合试验等开发能力,高起点进行科研保障条件建设。我国航空设计的总体水平仍与美俄有一定差距,体制、程序上也存在着不合理之处。


A型主要作战目的集中为精确对地打击能力和打击大型舰艇的能力。A型的重点是自主研制“综合航电火控系统”,将飞行控制系统和火控系统互联综合,这在国内是首创,空军对此也深感兴趣。A型改进的航电火控系统,尤其是前后舱的综合显控技术是国内最复杂、技术难度最大的系统,大量采用有源液晶显示器,具备了 “玻璃化座舱”的特点。这也是我国第一个采用商用显控系统的军用作战飞机型号。


在发动机方面,涡扇-9的全面国产化将继续推进,2001年前后该项工作获得重大突破。但至2004年上半年,国产化工作仍存在各种各样的问题,尚无法全面铺开大量装备,对“飞豹”A进入部队形成战斗力产生了严重影响。


在机体结构、气动外形方面也作了改进。采用了北京航空制造工程研究所具体负责的全复合材料平尾,简化了平尾的工艺难度和成本,减重及强度和寿命性提高一倍;该所还负责了歼轰-7A的钛合金超塑成型双腹鳍,使得飞机的稳定性和载荷分布得到了合理调整。这也代表着我国钛合金设计制造技术有了新的发展。对平尾翼尖配重形式进行优化,改善平尾的颤振特性;提高了其承载能力和颤振临界速度,减低振动效应,原来减重20%的目标提高到24%。改用整体圆弧风档。垂尾前缘改用芳纶复合材料。


经过共计35项新材料、新工艺、新技术的改进之后,A型空重减少400千克,最大起飞重量增加10%,航程增加。提高了可靠性和维护性。局部涂敷隐身涂料。为配合上述改进,西安飞机设计研究所研制出国内最大的全机低速颤振模型;自主开发了应力分析求解、有限元整体求解等。


改进将使A型具有使用多种国产和俄罗斯先进精确制导武器的能力。按国内近年航空武器发展的情况,歼轰-7A的武器装备如下:保留23-3 23mm双管机炮。歼轰-7A有10个外挂点,除了能使用C-801/803反舰导弹外,还可使用引进生产的Kh-31A(AS-17)超音速反舰导弹, Kh-31P超音速反辐射导弹。采用国产巡航导弹,国产巡航导弹已部署服役。


2004年“飞豹”A已可投掷激光制导炸弹。


其他可用的对地攻击武器,还包括现役和研制中的国产与进口航弹、火箭弹等。歼轰-7A可使用的外挂吊舱包括:由607所研制的蓝天全天候低空导航吊舱,以及613所研制的前视红外(FLIR)/激光瞄准组合夹舱等。国内也在研制联合直接攻击弹药(JDAM)和联合距外武器(JSOW)之类的多功能空射武器,这些武器在由014中心等单位研究开发。


A型的改进设计,强调了以飞机可靠性、维修性和综合保障能力为重点,以完善飞机操纵、环控救生、燃油系统更改配套为目标。603所完成了《“飞豹”改进飞机“四性”大纲》和配套设计46项,编制地面设备目录,培训空、地勤人员,对新研改进成品可靠性进行了摸底试验,使“四性”和战技性能显著增强。这也是我军首次系统的对飞机可靠性、维修性进行规划设计。


2004年初,海空军在西安进行了两架歼轰-7新改型接收仪式。图中可见歼轰-7A若干外观特点,整体风挡,无翼刀等等。挂载四枚使用涡喷发动机的YJ-83导弹。应该指出的是,这一时刻的“飞豹”A总数量受制于涡扇-9的数量。


现役歼轰-7的改进也在紧张进行。歼轰-7的基型已换上了采用平板缝隙天线的新型雷达,这是一种脉冲多普勒雷达。其天线与JL-10A试验样机略有不同,是JL-10A的批量实用型号。


更重大的歼轰-7改型也在研制中,总的来说,这一改型实际上是一种全新设计,只不过有部分机体还和歼轰-7相同。实际就是歼轰-8。歼轰-8将采用并列双座双垂尾布局,结合当初空军希望要一种并列双座战斗轰炸机的想法。


外形的改动工作量很大,说明研制单位对其的作战对象、环境有了全新的想法。飞行控制系统将彻底大改,取消配重、翼刀等落后的控制手段。8型采用火控、电子设备将进一步改进,但是发动机还是国产化涡扇-9,这说明即使到2008年,我们的心脏病还是不会好!根本没有希望了。



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