全面点析中国歼八Ⅱ战机性能

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歼八Ⅱ简史


20世纪60年代,适值国、台湾国民党以台湾、泰国等为前沿基地,使用U-2、火蜂等有人、无人驾驶高空侦察机对我大陆频频进行侦察活动。我军当时列装的所有飞机在升限上均达不到高空接敌的需要,亟待发展一种高空高速截击机,这就是歼八的由来。此时,我国在成功仿制米格-17、米格-19后,将目光瞄准了先进的米格-21。由于中苏关系破裂,有关部门得到的图纸不甚完整,加之在工艺上使用了许多先进技术,造成仿制上的困难。为此,技术人员作出了艰苦努力,掌握了该机的设计、生产要领,为日后设计、生产歼八战斗机做了良好辅垫。 在歼八项目以前,军队与航空工业部门曾多次提出脱离实际的战斗机计划,如东风107、东风113等。急躁冒进,造成不必要的损失。由于有失败的教训,在设计歼八时,谨小慎微,以致在气动布局与外形上不敢突破米格模式。在经老一辈飞机设计师唐延杰、黄志千等人的权衡下,沿用歼七即米格-21的气动布局,借鉴米高扬设计局E-152的设计思想,采用现成技术,将歼八设计成歼七的双发放大型,提高了升限和爬升率。没有采用强五的跳跃式前进法而是采取了步行法。虽然这种做法对当时快速、稳健地研制出歼八有莫大的好处,却注定了其未来命运,导致了它不是一个好的飞行平台,对以后的改型有许多不利影响。70年代末,面对苏联、越南广为布置的米格-23,以及始终笼罩在国土上的逆火轰炸机的阴影,老旧的歼六、歼七已无力胜任未来空战的新使命。1980年国决定在歼八Ⅰ基础上,研制性能先进的歼八Ⅱ,设计者们采用了苏联苏-9/11至苏-15的发展模式,改用两侧进气,加长了机身比度。仍未摆脱米格机的窠臼,在其身上可以看到米格飞机的身影。机头雷达罩、发动机进气口、可折叠腹鳍、机腹双管23毫米炮等沿用了米格-23的设计,发动机尾喷管整统罩形式颇受米格-19的影响,主翼形状、起落架形状与收放方式与米格-21相同,而部分小的舱门还能见到制F-86的设计!




歼八Ⅱ源于歼八和歼八I,是我国在战斗机领域秉承苏联米格飞机传统的基础上,尽可能地利用成熟技术取得的一项重大成就。尽管作为战斗机先天不足,但仍具有承前启后的作用,奠定了战斗机采用非机头进气的基本格局,对日后我国战斗机的设计、使用产生了深远影响。我军曾有研制歼十二的失败教训。该机是在60年代发展的一种单发轻型超音速战斗机。由于航程太短,缺乏全天候作战能力于70年代末期下马。在整个六、七十年代,我国已试飞的所有飞机中,最具创新精神的莫过于歼十二了。可悲的是自设计时,就是个落后机种。不过有几项成就值得大书特书,如:摆脱了苏联战斗机的束缚,采用下单翼、前缘襟翼、整体风档等,还有洗炼的突出的机尾造形等。这些早在六、七十年代就已有的设计理念与技术未被应用于日后的歼八Ⅱ的发展与改良中,相形之下,歼八Ⅱ的设计风格却远远不及歼十二。回溯歼八Ⅱ的设计方针,当是具有全天候作战能力的,可执行超视距空战的、能全面对抗米格-23的战斗机。而事实是,由于所采用的气动布局,尤其是三角形机翼,限制了歼八的进一步发展。




历史上,美、欧、苏等国装备了许多三角翼飞机。美制F-102、F-106,法制幻影Ⅲ等是无尾三角翼战斗机。其优点是跨音速阻力小,利于超音速飞行,而缺点也不少,前两者是截击机,在本土使用还说得过去,幻影Ⅲ急急被幻影F1取代,尽管较前者好不了哪去,只是采用后掠翼改善了起飞性能等。后来的幻影2000因采用了电传*纵放宽静稳定度等技术,使无尾三角翼机获得新生。以色列在幻影5基础上研制的幻狮加装了鸭翼,使飞行性能得以改善。90年代以来,欧洲研制的新战斗机无一不采用鸭翼加三角翼布局。我国新近研制的歼十亦采用此种布局。当时唯一使常规三角翼飞机发扬光大的只有苏联,他们发展了米格-21、苏-9、苏-11、苏-15等一系列三角翼战斗机。其中苏霍伊设计的是截击机,只有米格-21为前线战斗机。作为一种简单、高效、低成本的白天型战斗机,大量装备部队并向外出口有其得天独厚的政治、经济等原因,是苏联向2倍音速战机发展的重要机型。尽管存在诸多不如人意的地方,但毕竟是东方阵营少有的一种2倍音速战斗机而得以向全球漫延。从技术与使用角度讲,三角翼战斗机有着无可替代的优点,并且是战斗机翼型的主流。但是纯三角翼,即既无修形又无其他措施的常规三角翼飞机早已不再是发展方向。纯三角翼适于高空、高速飞行的截击机而非多用途战斗机和空中优势战斗机。三角形机翼必须得到修型才能成为优秀战斗机。为弥补不足,苏霍伊设计局将苏-15改进成双三角翼飞机,成飞公司将歼七改进为双三角翼带有前缘襟翼的歼七MG或歼七E。改进后的歼七是格斗能力最强的国产格斗机。歼八Ⅱ的飞行性能要逊色得多,较之唯一优势就是航程远。这一点可能是被海军看中的唯一优点。放眼世界,无论是军用还是民用飞机,70年代以后,再无纯三角翼可言(例如F-15采用扭转的切角三角翼,F-16采用电传*纵的切角三角翼)。原因就是纯三角翼仅利于高速性能的发挥、不利于低速性能的发挥,机动性与使用经济性较差。作为我国九十年代的主力战斗机,歼八Ⅱ却令人费解的沿用纯三角翼不变。虽然利于高空高速飞行,但由此造成的飞行性能差,对缩短机身长度不利,其恶果是无法估量的。不仅影响飞行,而且直接导致机身细长。采用纯正三角翼布局是歼八Ⅱ的第一个先天不足。大量使用新材料,工艺水平有所提高。




歼八Ⅱ是我国第二种投入使用的两侧进气的战术飞机,是第一种两侧进气的战斗机,从此我国战斗机摈弃机头进气的简单形式,开始具有现代的外形特征。不过,作为我军跨世纪战斗机,由于优化设计不足,致使机身颀长。主要原因是与该机采用纯三角翼常规布局有关。




作为歼八Ⅱ的第二个先天不足,细长的机身本不是不能缩短的。以其身长来衡量,空重仅有9820公斤,最大起飞重量只有17.8吨,与机身长度较短的单发米格-23相仿,低于米格-27的20.6吨。幼狮战斗机空重为7285公斤,最大起飞重量为16.5吨;幻影2000空重为7500公斤,最大起飞重量为17吨。两项数值均低于我机,但它们的几何尺寸要小得多。F-16的空重与最大起飞重量因生产批次的不同而不同。空重大致从7.0-9.3吨,最大起飞重量 -23.1吨,已由轻型战斗机接近重型战斗机水平,尺寸小而重量大。90年代出现的欧洲阵风与台风战斗机亦存在类似F-16的情况。通过对比,可以发现歼八Ⅱ的空重和最大起飞重量与其身长不相称,好似一名瘦高个拳击手,力量显得异常单薄。国外与歼八Ⅱ相同或相近尺寸的战斗机最大起飞重量大致在25-35吨,满足此项数值的国产战机只有歼轰七。形成这种状况的原因:一是发动机推力小;二是机翼形状及增升设计不合理,起落架强度不够;三是西方飞机尽其可能地使用复合材料、并配以广泛使用钛合金用来减轻重量,由于装备比较完善的电子设备、还有大容量机内油箱,起飞重量往往比较大,而歼八Ⅱ的小起飞重量只能说明有效空间少。我们可以作一大胆推测,如果当初用WS-6改装歼八Ⅱ,那么该机势必要加大起飞重量,同时改善火控雷达,翼型、气动布局等均要发生深刻变化。然而这对使用单位的习惯不相符,他们习惯于使用轻型的、维修简单的飞机,而不愿使用精密、复杂的作战系统。在使用现有WP-7或WP-13发动机,该机不是没有缩短机身的可能。现举例说明:




1、米格-23、米格-31的进气口就在座舱两侧或靠后位置,F-4、F-5、F-15、F-22、雅克-38、超军旗、鹞、强五等正常布局的战斗机,其进气口设计莫不如此;幻影2000等无尾三角翼飞机的进气口位置也较靠前、机翼进一步向前安置,没有平尾,进一步缩短了机身。




2、Saab-37、JAS-39等近距耦合鸭式布局的战斗机,不仅进气口在座舱两侧,前置鸭翼紧靠进气口安置,较常规布局缩短了机身;米格-19、米格-21等机翼位置非常靠前,亦可起到缩短机身的作用。




3、F-15、F-22,闪电等战斗机为了缩短后机身,刻意对机翼后缘进行了修形,使后缘翼根前移,便于向前安置水平尾翼。苏-27,米格-31等飞机如果采用三角翼,势必延长后机身。




4、为了缩短机身长度,许多设计师选择发动机尾喷管外露的方法,配以将垂直尾翼前移等手段,缩短飞机总长度。有些飞机,如台风、阵风的雷达罩就在座舱前;有些飞机如F-15、F-22、F-35等将机体大大缩短,而平尾则比较靠后。F-22还将YF-22的形如主翼的水平尾翼进行修形,不仅更利于隐形,缩短总长度,而且可以避免维修时人机碰撞。




歼八Ⅱ自投产以来,已经大量在海、空军中服役,是继歼五、歼六、歼七以后的我国第四种主力战斗机,也是我国第二代战斗机中的最后一个机型。产量大大超出歼八及歼八I,目前的装备数量仅次于歼七。在远程、全天侯作战方面,非前三种战斗机所及,只有引进的第-27或歼十一能在性能上超越歼八Ⅱ,而后者在数量与战术应用上又有独到的优势,歼10那就更加不用说了,本身歼八Ⅱ的实践已给了歼10研制最大的奠基。




在建国50周年的阅兵式上,总共有28架歼八Ⅱ飞越了天安门广场。其中24架单独编列,从而成为我军历史上最大的机群编队合成,另外4架歼八Ⅱ受油机与两架轰六加油机编队。虽然歼七也有28架,但共有20架单独编队,其余8架是八一飞行表演队的歼七EB,与长机轰六共同组成第一梯队。以上事实足以说明,歼八Ⅱ在我航空兵中的重要地位。

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