歼-12(J-12)超音速轻型歼击机

miaoyu5099 收藏 0 357
导读:歼-12飞机在国内也曾是一个令入迷惑的角色。声誉不低,却终未被列入装备。离歼-12首次试飞20年之后的今天,也许有可能对它进行更为客观的剖析和评价。   歼-12战斗机的研制计划是1969年初提出的。当时。世界上经历了越南和中东几场局部战争之后,有关军界人士开始认源到:设计战斗机不能单纯地追求飞行速度快,还要赋予战斗机以良好的机动飞行能力。       美国生产的飞行速度为音速两倍的F-105和F-4等设备精良的战斗机,有时却在亚音速的米格-17飞机面前束手无策。先进的超速战斗机被速度低于

歼-12飞机在国内也曾是一个令入迷惑的角色。声誉不低,却终未被列入装备。离歼-12首次试飞20年之后的今天,也许有可能对它进行更为客观的剖析和评价。

歼-12战斗机的研制计划是1969年初提出的。当时。世界上经历了越南和中东几场局部战争之后,有关军界人士开始认源到:设计战斗机不能单纯地追求飞行速度快,还要赋予战斗机以良好的机动飞行能力。

美国生产的飞行速度为音速两倍的F-105和F-4等设备精良的战斗机,有时却在亚音速的米格-17飞机面前束手无策。先进的超速战斗机被速度低于它的对手击落的战例时有发生。我国空军的飞行员就曾在1967年4月24日,驾驶亚音速的歼-5飞机击落了l架侵入我广西板兴地区的美国F—4B超音速战斗机。

所谓飞机的机动飞行性能,主要指的是它的加速、爬升和盘旋性能。其中前两项指标是和高速飞行的设计要求相一致的,而最后一项指标却是与高速飞行的设计要求相互矛盾的。飞行速度越快的飞机,盘旋半径就越大,盘旋一周所需的时间就越长。局部战斗中的空战实践证明;即使在广泛使用空对空导弹的情况厂,战斗机在近距离时利用机炮进行格斗仍不可避免。格斗中,战斗机常被迫以尽可能小的转弯半径或尽可能快的转弯速率,绕到敌手后方,占据有利的射击位置。这时,速度较低或机体重量较轻的飞机反而处于优势。参加过越南空战的美国飞行员,强烈地呼吁有关部门要设计出“战斗机飞行员的战斗机”。也就是说,要加强战斗机的格斗能力。从实质上看,就是要求改善高速飞机的低速性能。

世界有关国家的飞机设计部门是如何解决空战提出的这一复杂命题的呢?让我们先来回顾一下,在我们开始研制歼-12的同时,也就是1969年这一年当中,世界有关国家的战斗机研制动向,以便和我国的研制项目相互比较。1969年1月和12月,美国海军和空军直鹧《F-14和F-15两种战斗机的设计方案。两者都是通过加大发动机的推力(提高全机推重比)和增大机翼面积(降低翼载荷)来改善机动性能的,前者还使用了变后掠翼技术,因而飞机都变得很大。它们的最大起飞重量分别是33724千克和25400千克,约为歼-5飞机的5倍。F-15A的空战推重比达到14.03牛/千克,最大翼载荷为450千克/平方米。1964年4月,英国的“鹞”式垂直起落战斗机开始服役.它从根本上改变了高、低速飞行的矛盾关系,具有异乎寻常的机动能力、但随之而来的是维护使用复杂和经济性差等严重问题。60年代末,苏联制成了米格-27和苏-17战斗机,它们都是利用变后掠翼技术来协调高、低速飞行矛盾的、由此也带来了结构重量的增加。英国、联邦德国和意大利三国于1969年开始论证“狂风”战斗机方案、他们最终采用的也是变后掠翼布局。

1969年3月,法国的“幻影”F.1战斗机的预生产型首次试飞。为了提高飞机的机动能力和缩短起降滑跑距离,法国人放弃了“幻影“飞机系列传统的无尾三角翼布局,又回到常规的后置尾翼布局中来寻找出路。与此同时,以色列开始实施“黑帘”计划。他们利用法国“幻影”5飞机的图纸,在该机的三角翼前面加装鸭式小翼,研制成功“幼狮”C.2战斗机,达到了提高机动性能的目的。

还是在这—年里,瑞典的近耦合鸭式布局短距起落战斗机萨伯-37(Saab-37),在世界上一举成名。瑞典人为了挖掘飞机的气功潜力.曾进行了10年之久的预先性研究。他们的成功,激起了70年代探索非常规飞机气功布局的热潮。

1968年4月,我国空军提出了研制“小歼”(即后来的歼-12)的计划,受当时政治环境的影响,关于“小歼”的设计思想,曾有“适应人民战争需要、开展空中游击战”的提法、但其本意是要搞出一种高度机动灵活、短距起落、维护简单、造价低廉的小型战斗机。问题的提出是与国际航空技术的动向相吻合的,但解决问题的方法却与众不同。

那时,世界上的新型战斗机正朝着机体大、设备全、技术复杂的方向发展,而我国采取的却是一种朴实的作法——通过缩小机体,减轻起飞重虽来有效地提高飞机的机动性能。就当时我国的技术贮备情况而言,这可能是最为现实的一条途径。研制“小歼”的任务在1968年的“8.25”会议上正式下达给南昌飞机制造厂,第二年3月正式命名为歼-12。南昌飞机厂从1968年7月开始方案设计,8月总体方案获上级部门批准。随后,以1年零5个月的时问,完成了详细设计、主要风洞试验、强度试验和系统模拟试验。原型机于1969年12月26日首次试飞成功。1973年9月10日,歼-12飞机向中央首长做了精彩的汇报表演,被叶剑英元帅赞誉为“空中李向阳”(李向阳是电影《平原游击队》主人公游击队队长的名字)。这一绰号道出了歼-12飞机机动灵活的飞行特点。后来,南昌飞机厂针对试飞中发现的问题,对歼-12作了10项重大修改,如采用降低飞行阻力的面积律修形、减小机翼上反角等,并进行了必要的补充试验。1975年7月1日,再次试飞成功。1978年2月,因调整装备体制而决定停止研制。除一架做破坏性强度试验的原型机外,共生产了5架经过试飞的整机。

目前,有两架歼—12收藏于我国空军航空博物馆。歼-12的技术水平凡参加过歼-12试飞的飞行员都交口称赞它机动灵活的特点。其出色的机动飞行能力,给人们留下了深刻的印象。歼—12战斗机在海平面高度上的最大爬升率是180米/秒。而和歼-12问年同月首次试飞的美国F 14战斗机I的这一指标是200米/秒;专门针对米格—21而设计的F-5E是160米/秒。

歼-12在5000米高度上的最小盘旋半径是1140米。而中、低空机动性能突出的歼-6是1200米;美国刻意改善盘旋性能的F-5E是1080米,为此在该机机翼上安装了新的前、后缘襟翼系统。歼-12在5000米高度上,从M0.9水平加速到M1.2,所需时间为65秒。而歼-6是85秒;美国的F-5A是140秒。歼-12的水平是比较先进的。

再看歼-12的地面机动性能,也就是它的短距起落性能。其起飞滑跑距离是500米、着陆滑跑距离是510米。与歼-12重量相当的亚音速战斗机歼-5的起飞滑跑距离是590米,着陆滑跑距离是825米。歼-12能做到比歼-5的滑跑距离还要短是很不容易的,并且具有防尘装置,可在短土跑道起落。

歼-12的最大平飞速度,在11000米高度上,最大M数1.5,优于歼-6;实用升限为17410米,与歼-6相当;歼-12在高空的巡航度是M0.95,虽不能超音速巡航,但已能接近音速巡航。

歼-12是迄今世界上最轻的超音速战斗机。它的正常起飞重量为4450千克,最大起飞重量5295千克,空机重量只有3100千克。它有一台涡喷6乙型喷气式发动机,加力推力39.72千牛(4050公斤力),全机推重比可达0.91。歼-12的优越性能主要是依靠机体重量轻和大的推重比得到的。

为了使歼-12飞机达到先进的性能指标,南昌飞机制造厂大胆地采用了许多新结构、新工艺和新材料,如机身和中翼整体油箱、大面积的双曲面金属蜂窝结构、碳纤维复合材料壁板、钛合金板和铝合金起落架等,此外还采用了单块式风挡。这些新技术的应用,在国内当时的条件下是富于创造精神的。

歼-12的不足

歼-12的不足之处正是由于追求机体小、重量轻所引起的。它的机内燃油贮量为1250千克,可带两个400升的副油箱最大航程可达1385公里,但仍属于短航程类型的飞机。 歼—12的机载武器是1门30毫米机炮,备弹80发;1门23毫米机炮,备弹120发;另外,可挂2枚红外制导的空对空导弹。就其飞行重量而论,火力不算很弱,可是该机采用了机头进气形式,对增装先进设备不利。若改为两侧进气设计、加装先进的火控系统,则重量和阻力都要增加,其原有的优点也将削弱。

歼-12战斗机的研制周期很短,不可能做更多的空气动力实验和采取较多的先进气动措施,如最初设计有的机翼前缘开缝翼和后缘双开缝襟翼。后来都从简取消,改为只设后缘富勒襟翼。所以,这种飞机在气动外形方面还是大有潜力可挖的。 歼-12的不足之处是小型战斗机所固有的,它实现了设计指标,应该视为成功之作。至于能否列入装备,那要受许多非技术性因素的制约,世界上任何一个有影响的飞机设计集团,其全部研制过的型号中,若有半数投入使用、就已经值得骄傲了。

我国的飞机研制部门,所缺乏的正是广泛实践的机会,而歼—12是一次很有成效的尝试。

英国著名的罗耳斯·罗伊斯发动机公司的一位专家.到我国空军航空博物馆参观时,对歼-12相当赞赏。他认为:歼-12是中国设计得最好的飞机、只要给它换上一台先进的涡轮风扇发动机,油耗就可以降低约一半,航程可以增加近一倍。 我国许多飞过歼-12飞机的老飞行员对它也有留恋之情.希望有朝一日,“空中李向阳”会再返蓝天。

对小型化的思索

制造小型化战斗机的愿望由来以久,最极端的设计,大概要数美国的XF—85“恶鬼”式飞机了。它原准备作为护航机挂在B-29远程轰炸机的机腹下面,由母机带在空中投放,空战后再返回母机挂架,由母机带回。该机总重只有2590千克,装有4挺12.7毫米机枪。一共生产了两架试验机。在1948年和1949年的两次试飞中,都因试验机被投放后,无法返回母机挂架而告失败。

和异想天开的”恶鬼”计划相比,我们的“空中李向阳”,“随时能飞,到处能打”的设想,实在是没有什么不现实之处。历史上,1958年7月29日我们在南澳岛上空以3比0获胜的战例和1965年3月18日在汕头附近击落RF-101飞机的战斗中,都是从敌方始料不及的机场隐蔽起飞,出奇制胜的。

米格-15战斗机在朝鲜空战中的出色表现,引起世界对轻型战斗机的重视。英国在50年代初期研制的轻型战斗机“蚊蛔”式,起飞重量4020千克,空重3010千克,比歼-12还要轻一些,但最大平飞速度只有M0.98。英国的国防部门当时对它的呼声很高,然而却没有装备部队。

深究小型战斗机不能顺利发展的原因,是仅凭其轻,作战能力不会有惊人的提高。就以歼—12为例,它只装一台涡喷6乙发动机,却要求比装有两台涡喷6发动机的歼-6飞机的性能还要有大幅度地提高,这不是勉为其难吗!

如果要求小型战斗矾只突出某一方面的特长,使之作为整体作战力量的一个补充,也许会更有生命力。比如对歼-12,若肯于放弃超音速的设计要求,增大它的机翼面积,使之除加速性以外的其它机动性能进一步提高。用这样的飞机作为打武装直升机的机型,就可能会受到欢迎。

近期世界上出现的战斗机,有明显的减轻重量的趋势。如瑞典萨伯-37(起飞重量15000千克)的后继机JAS-39战斗机的只有8000千克;前苏联米格-23(最大起飞重量18810干克)的后继机米格-29战斗机的重量是16500千克;印度一贯重视轻型战斗机。它的HF—24(重30908千克)的后继机LCA战斗机的重量只有8500千克。

降低战斗机的体积和重量,就可以降低它的造价,也有利于提高它的隐身性能和生存能力,在军费预算不变的条件下,这样做就意味着增加了采购战斗机的数量。国外有人预言,下个世纪的空战样式之一,可能是由大的母机(提供预警、加油和电子对抗)带一群小战斗机来作战。这种预言若能成为现实,类似歼-12这样小巧的飞机又会受到重视。

歼-12的真正弱点是电子火控设备过于简单和陈旧,使其潜在的战斗力不能充分发挥,如能换装小型化的电子火控设备,增装小而轻的导航设备和全向警戒雷达,加上外挂小型空对空格斗导弹,则其战斗力将大大提高。歼—12本身特有的短土跑道起落性能,适合作为岛基飞机使用。

不过,真要设计出令人满意的小型战斗机,还有待于航空材料、动力装置、武器设备和空气动力学等方面的重大革新。


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