真实揭秘苏27战机国产化的辛秘内幕!

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苏-27的机械制造技术是我国未曾体验过的,需要一个全新的学习、掌握过程。北京航空制造工程研究所先行对苏-27的制造技术开展分析研究并形成指导文件,翻译编写了《飞机结构工艺初探》、《飞机机体关键制造技术分析》等大量资料,加快了沈飞具体学习、掌握制造技术的步伐。


经过努力,第一次在国产苏-27飞机主承力结构中大量采用了钛合金焊接结构;获得了整体壁板压弯成形、防尘隔栅电火花加工、钛合金化铣、电子束钎焊散热器等科研成果;完成了电子束焊接起落架项目,为国家和用户节约了资金,也使电子束焊接设备及工艺技术上了一个台阶。


总体来看,从组装转变到自行生产歼-11,这一过程是迅速而有效的。


苏-27的国产化研制工作中,导弹武器仍需不断的向俄方采购。为解决这一问题,上海航天局八部在中距雷达制导空空导弹武器方面提出对国内现有的霹雳11导弹作适当的改进,用来替代原有的中程导弹。

由于两种导弹的差异,原用的导弹弹射装置无法满足两弹的需要。为此,需对该装置进行少量的改动,使其既能弹射俄式导弹,又能弹射我国自行研制的导弹。


1998年9月1日国产化的苏-27首飞,12月16日由付国祥驾驶完成正式定型试飞。诚然,这批产品的国产化范围仅限于组装,但已能叫上歼-11。传闻99年1月到2000年12月,沈飞共生产了14架苏-27。1999年,中国再度进口28架苏-27UBK双座歼教机,到2002年底全部交付。


在组装仿制和国产化中,在我国出厂的苏-27逐个批次性能有所提高,整机进口的苏-27也不断得到改进,尤其在电子设备方面。相信依靠我国现有某些远远优于俄罗斯的电子技术,国产歼-11最终将采用四余度电传操纵系统,安装多个多功能彩色显示器,改进电子对抗能力,增强对地对海攻击能力。

发动机和雷达一直是解放军空军的软肋,甚至歼-10战斗机也在使用AL31F的改型AL-31FN。所幸我国最新研制的涡扇-10(FWS-10)涡扇发动机的成果显著。据称,FWS10推比达7.5,涡轮前温度1747K,加力温度2100K,净推力77.6千牛,加力推力132千牛。相比之下,AL31F推比7.1,涡轮前温度1665K,加力温度2050K,净推力72.8千牛,加力推力125千牛。


关于涡扇-10的来历:在与西方交恶前,据说我国获得了美国第三代战斗机的涡扇发动机核心机,以此开始了国产涡扇-10发动机的研制工作。但由于根基太差,该涡扇和涡扇-6、涡扇-9的研制一样,过程极为曲折艰难,基本无法满足战斗机研制进度的要求。于是90年代起相关部门开始转向俄罗斯寻求帮助。


1998年3月某西方驻京武官透露,第一架装配俄制AL-31FN涡扇发动机的歼-10已经完成了组装并刚刚首航成功。但可以肯定,歼-10最终将采用专门为其改进的涡扇-10A涡扇发动机,性能与F-100、F-110等美国三代战斗机的发动机相近。涡扇10是我国第一台按照GJB241-87规范研制的推比8一级、大推力、双转子、混合排气、加力式涡扇发动机,作为歼-10、歼-11系列飞机的动力装置,该机遵循核心机派生的策略进行系列化发展,将成为我国未来二十年航空动力的主要型号。


1987年沈阳航空发动机设计研究所在引进CFM56核心机的基础上,以F110发动机为仿照对象,采用半研半仿的技术途径研制。进入九十年代,随九〇六工程的实施引进了俄制АЛ-31Ф系列发动机,研制单位又借鉴了相关型号的设计技术。1989年涡扇10验证机上台架试车,1997年进入PFRT阶段, 2002年6月6日装J-11WS首飞,2003年底进入定型试飞阶段。


由于涡扇-10系列研制进度严重滞后,因此必需引进AL-31系列应急。为此俄罗斯AL-31的设计局专门演化了AL-31FN型(上图),机匣外观改变以适应歼-10现有设计。该发动机推力122.5千牛,长度5米,直径1.18米,进气口直径0.91米,耗油率0.699kg/DaNh,重1759千克,这些数据与Al-31有一定差别。


此外俄方还在2002年航展上演示了用于AL-31FN的矢量喷口改进型号。

正如之前所说,歼-10要用不同的发动机,就必定要改变机体设计,后机身外形也改得颇为怪异。这种中途改变,必然要付出性能上的代价,其严重程度则难以估量。机身内部结构也必然要发生变化,难免有"削足适履"的难处。可以确定的是歼-10的发动机推重比应达到8.5左右,整机推重比明显超过1。

这里要强调一点的是,歼-10在制造出第一架原型机后很长的时间里,都面临着只有洋人发动机可用的尴尬局面。截至2004年1月,莫斯科Salyut公司已经完成了为期两年的向中国出口AL-31FN发动机的合同,共提供了54台AL-31FN。原计划2002年国产涡扇将顺利定型,但一直到2004年,国产涡扇发动机方才传来捷报,歼-10终于有望获得一颗"国产心"。


2005年,涡扇-10A发动机通过初始寿命试车考核,标志着该发动机顺利完成设计定型的全部考核试验。这型发动机研制历时18年,凝结着两代航空人的心血。2005年5月11日设计定型持久试车在六○六所试车台正式启动,经过85天的试车考核、完成规定的长试科目,9月27日涡扇10设计定型持久试车顺利通过航定办评审,全部定型考核项目计划于2005年完成。特别是中国一航成立后,该重点型号发动机被列入重点工程,各参研单位激情进取,受挫不馁,超常拼搏,突破重重难关,终于实现了我国航空发动机研制能力质的突破。我国航空发动机制造技术继"昆仑"、"秦岭"发动机之后又迈上一个新的台阶。


该发动机为解决风扇喘振裕度问题,先后论证、设计了8种风扇方案,经过多次试验才确定了目前使用的方案。该发动机已研制了15年,共试制了 24台发动机,平均每年也不到2台。该发动机的涡轮叶片的加工周期是12~15个月,而俄罗斯类似叶片的加工周期仅为4~6个月;该发动机1级风扇叶片(带凸肩大叶片)的加工周期是10~12个月,而英国RR公司类似叶片的加工周期为6~8个月。"


2002年6月,付国祥成功完成了配备一台涡扇-10发动机的苏-27的试飞。但目前涡扇-10尚不堪实用,因此作战部队仍然只能用AL-31F。此外据说我军的AL-31的大修还必需送回俄罗斯进行,费时费钱,令空军相当痛心。


雷达方面,尽管我国地面雷达的水平相当高,但机载雷达与国际先进水平的差距仍然较大。当然,与老毛子的雷达相比,我国在电子技术上仍有一定的优势。因此可以利用俄罗斯雷达的核心部件,如发射管,配以中国的处理芯片、电子元件和运算方法等等,提高雷达的整体性能。


2006年2月,在一航集团发动机事业部的工作会议上,涡扇-10项目终于对外正式宣布研制成功,按有关技术要求完成了全部地面考核试验和空中试飞任务,实现了设计定型。涡扇-10定名为"太行"。总设计师为一航动力所的张恩和。


总的来看苏-27的引进、组装、仿制和国产化,极大的提高了我国空军的战斗力。但其中带出的发动机、雷达等技术问题尚待解决。某些先进技术对歼-10的研制也有很大帮助。更重要的是将引进的和我国自己的先进技术转为高性能战斗机的生产力和战斗力,达到抗衡和战胜敌对势力的最终目的。


2001年底中航一集团614所的某型发动机大修线竣工。该配套建设项目于1998年3月启动,2001年5月竣工。614所通过三年努力达到了设计要求。该项目为国家节省了大量外汇。之前该项目已通过了环境保护、消防、劳动安全卫生、财务决算审计、节能、大修线验收、档案管理等各单项验收工作。据信此项目即AL-31F的大修线。


同时,国产的苏-27/歼-11模拟器也已经由沈阳某学院研制成功。据称采用了"空间立体三维成像"技术,以进口的SGI图形工作站为系统核心。2003年4月,经过100小时安全飞行验证之后,完全依靠解放军自身力量对进口苏-27进行的大修顺利通过质量检验。


这标志着空军航空修理系统已经初步具备了对苏-27自主修理、持续保障的能力,开始了由主修第一、二代机向修理第三代机的历史性跨越。随着空军航空武器装备科技含量的提高,特别是三代机等新型装备服役时间的延长,客观上要求自主修理、持续保障能力与之相匹配。


2003年12月6日,歼-11新型号由毕红军驾驶完成试飞,标志着该型号的研制工作进入了全新阶段。新11改型采用了大量新技术新材料,航电系统与苏-27相比有了较大提高,雷达火控武器均采用了更为优秀的国产产品。至此国产歼-11基本上可以说是大功告成,只欠国产涡扇即可基本实现全面国产化。


歼-11B将使用我国最新研制的衍射型平视显示器,能够有效的改善飞行员对各种信息的接受效率。


2006年末,在国产化歼-11基础上继续深入发展的歼-11B开始公开露面。该机外观上最大的区别是雷达罩从苏-27的向上开启,改为向侧面开启。因此雷达罩外形及连接方式有明显变化。此外,该机可携带国产新型空空武器,例如霹雳-12主动雷达制导导弹,以及霹雳-8格斗导弹。


在2003年9月闭幕的第十届北京国际航展上,俄罗斯努力推销其苏-27现代化改造方案。但俄方表示,负责生产苏-27及安装仪器的中方工厂的领导坚决反对签署这一合同,如果在他们所生产的飞机上安装最新的俄罗斯航空电子系统,这些工厂今后就不可能继续为这些设备提供维修和养护服务了。展会期间通过磋商似乎已找到了解决问题的办法。


中国一飞机维修企业的经理认为,苏-27的现代化改装不应该在得到授权的那些企业进行,而应在飞机维修企业进行。站长认为,由于歼-11的自行改进计划较为顺利,甚至在部分领域优于俄罗斯的改进方案,我军很可能选择性的在国内厂家和俄罗斯厂家各自提出的改进方案之中抽取最为有效的部分,融合为歼-11最终的改进方案。


2004年,苏霍伊提出的最新升级改装建议为,以苏-27SKM型为基础对中国的苏-27SK进行改装,从而延长飞机寿命,具备在任何天气条件下昼夜完成任务的能力,确保其多功能的运用,增加使用的武器品种,提高机组人员的工作效率。苏-27SKM是在研制和使用苏-30MKK经验的基础上设计出来的,因此是对苏-30MKK的进一步发展。


从完成打击空中和地面目标任务的角度来看,同其原型相比,苏-27SKM的效能提高了60%以上。苏霍伊公司已经决定在2004年年底以前在北京开设代表处,开展售后服务,以确保用户的飞机能够无故障、有效而安全地使用。


2006年,沈飞在国产化歼-11基础上发展的歼-11B的图片开始在互联网上出现。据信该型号采用了国产飞火控电子设备及配套武器,作战威力较电子技术水平日渐落后的苏-27SK有明显改善。据称该型号最大的外形区别是雷达罩改为侧方开启,并使用了黑色涂料


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