内幕曝光:解放军吸收外军坠机残骸造出飞豹

JH-7是我国研制装备的第一种比较现代化的战斗轰炸机,JH-7研制项目的提出最早是在上世纪70年代初。当时我国面对的国内和国际局势都十分紧张,国内空军的装备技术水平在上世纪70年代的时候已经远远的落后于国际先进国家,而且在我国军用飞机装备体系中存在着很多的空白,美国空军和海军航空部队在越南战争的使用进一步证明了我国空军和海军航空兵在装备上与国外存在明显的差距。在国际上我国处于美国和苏联这两大军事集团的包围之中,在军事上同时受到美国和苏联的威胁,在国防安全上的压力极大。在提出研制JH-7的时候,我国所面临的主要军事威胁是与欧洲国家相同的苏联武装力量,我军与苏联军队无论在装备上还是技术上都存在很大的差距,依靠空中力量来限制苏联庞大的装甲兵团是我国空军的一个主要任务。


我军当时所装备的对地攻击机中,H-6远程轰炸机机体大、自卫能力差,并且不适合对战术目标进行攻击,我国空海军作为主力装备H-5飞机在速度、航程、载弹和机载设备等方面已经十分落后,作战能力和战场生存能力都很有限,Q-5的作战性能比较好,具有一定的自卫能力,低空机动性能尤其突出,但是Q-5在航程和有效载荷上都比较小,只能进行前线直接支援,无法完成对敌纵深目标的作战任务。为了弥补我军装备的Q-5型前线强击机和H-6远程轰炸机之间的空缺,代替海、空军装备的陈旧落后的H-5轻轰炸机,设计和装备一种机载设备和突防能力较好,具备纵深轰炸和一定的对空自卫能力,能够全天候完成对地、海目标进行攻击任务的战斗轰炸机,已经成为了一个很迫切的需要。


为了提高空军装备的技术水平,中国航空工业在上世纪70年代进行了多个型号的新型作战飞机的研制计划,但是在当时的政治形势的影响下,出现了盲目上项目的问题,新型飞机研制的摊子铺的过大,有限的资金和人力被分散,基础工业水平低和对飞机性能指标与战术要求的反复变化也拖延了飞机的研制进度。在当时国内资金和技术无法保证这样多的型号发展的情况下,研制中的各型号飞机在70年代中期大批下马,包括远程轰炸机、大型运输机和多种战斗机在内,先后有30余个项目因为各种原因停止了研制,为取代H-5而在1973年开始研制的H-7(JH-7的原编号),因为有着迫切的军事需求,而在这次新机研制项目下马大潮中得以幸运的保留了下来。


虽然H-7项目得以保留,但是在飞机总体方案论证中却出现了问题,当时空军和海军对H-7的任务定位出现了严重的分歧,空军以将H-7作为取代H-5的换代型号为出发点,提出了将H-7设计为以常规炸弹为主要武器的战术轰炸机的要求,而海军则以加强海上打击力量为目的,提出了将H-7设计为使用反舰导弹武器系统完成对海上目标进行打击任务的轰炸机,这两种不同的战术定位和任务要求使H-7飞机在结构设计方案上陷入了两难的境地。研制厂、所先后用完成的4个不同的气动布局方案进行了3000余次风洞吹风试验,仍然无法找到能够同时满足2个军种各自所提出需要的技术方案。为了保证飞机的研制进度,最终的总体设计采用了以海军的要求为主的方案,从研制项目开始提出的时间上来看,H-7与欧洲的“狂风”、苏联SU-24和MIG-27的时间差距并不大,但是多种技术或者非技术上的因素对H-7的研制过程造成了很严重的不利影响,使H-7在与这些型号起步时间差距不大的情况下,研制进度却远远的落后。从现在航空技术和战术发展的观点来看,海军提出的以导弹为主要攻击武器的发展思想无疑更加先进,按照这个思想提出的JH-7总体设计上也有更大的发展潜力。因为预定的作战目标是相同的,所以在总体方案和战术指标的确定方面,JH-7与“狂风”IDS有着很多的相似之处。


H-7的研制完全可以用一波三折来形容,不但在研制中长期受到了经费不足的限制,一度成为了“量力而行”的缓上项目,而且在H-7发展过程中还曾经准备用J-8的攻击型来取代H-7的研制计划,又一度准备采用引进的欧洲“狂风”来代替H-7。经过多次的停顿和反复,迫切的军事需要最终战胜了其他因素的影响,使H-7在提出研制要求12年之后的1982年,才作为国家重点的研制项目确定下来,陈一坚在同年也被国防科技工作委员会任命为型号总设计师,H-7自此开始进入了快速的发展阶段。


H-7研制中提出了几个方面的技术要求:首先是新机的载荷和作战半径要超过H-5,接近国外飞机的标准;攻击力强,可外挂5T负荷或者4枚反舰导弹;具有比较好的低空飞行和全天候作战能力;具有先进的航空电子设备和一定的自卫空战能力。H-7最后确定的总体设计方案是在当初所设计的4个方案中选择出来的,这个设计与被放弃的方案比较起来,在技术标准上并不是最先进的,但是以我国当时的航空工业研究和制造水平来看,却是最经济和最现实的。在H-7的研制中坚持了量力而行、稳妥可靠的研制思想,使H-7没有受到J-9、J-10、J-11等飞机上出现过的技术力量无法支撑型号研制而导致失败的问题,保证了H-7最终成功的走进了空、海军的装备体系。


H-7在1982年前已经完成了基本的气动力设计,由于H-7属于全新研制的较先进的机型,在技术难度上全面的超过了当时曾经进行过的各个项目,在JH-7研制项目中应用的上单翼、外露尾喷口、八字型机身主起落架都是国内首次在实际飞机上采用。为了提高基础设计的完善性,在H-7的设计中初步利用了电子计算机进行辅助设计,与大量的风洞试验相结合,使我国航空科研系统对现代飞机的先进气动和结构设计的了解上有了很大的提高。研制H-7所进行的前期准备工作十分细致,在技术上也比较完善,JH-7原型机的气动外形和整体设计与最初的设计方案相比并没有出现明显的变化。


因为我国同时期研制的战斗机的性能有限,航程上也无法满足给JH-7进行全程护航的要求,所以就要求JH-7必须具备一定的自我保护的能力。因此H-7在设计中不但具有很强的对地攻击能力,也具有一定的空战能力,所以在研制中将飞机编号改变为JH-7,使该型号的定位由超音速轰炸机调整为战斗轰炸机。JH-7作为我国第一个完全独立设计的先进机型,在设计上采取了消化吸收与自力更生并举的方法,在坚持独立发展的同时,也根据国外航空技术发展的进步,将国外很多先进机型的设计特点吸收并且应用在JH-7的设计中,使我国在总体航空结构和气动设计水平不高的情况下所设计的JH-7,在空气动力和结构设计上基本达到了国外70年代中期的技术标准。在80年代初期我国已经可以接触到欧洲发展的“狂风”(在一段时期内曾经很认真的考虑过引进生产“狂风”的问题)和“美洲虎”的数据和资料,通过收集到的残骸和交流的部分资料对美国军机设计也有所了解。从国外机型上吸收到的技术和设计思想,对JH-7的发展过程起到了很大的促进作用。JH-7的结构设计综合了国内的航空发展成果和国外多种飞机的合理设计,整体设计比较协调,能够利用不算先进的航空制造和材料技术,在80年代末设计出在空气动力和机体结构上达到国际70年代中期先进水平的战斗轰炸机,体现出了设计和生产人员极高的理论与实际技术应用水平。


JH-7的设计中采用了很多以前没有尝试过的技术手段,JH-7是我国第1种采用计算机进行辅助设计的型号,在设计过程中应用了可靠性和安全性补充设计,应用了新一代的航空电子系统和早期的数据总线技术,具备了一代综合航空电子系统的基本技术特征。JH-7的电子系统是同时期我国新研制的飞机中最全面和先进的,采用了以惯性导航系统和先进火力控制雷达为核心的综合航电火控系统,在机上采用的火控系统包括以对空、地目标为主的平显火控系统反舰导弹火控系统这两类。


JH-7的机身为应用了带面积律设计的全金属半硬壳结构,机体规格和体积较大,机头雷达罩直径很大,可以装载大口径的雷达系统。雷达罩采用不对称结构,上表面的弧度明显比下表面大的多,采用这个设计使JH-7驾驶员的前下方视野达比较开阔,较大的机头下视角十分有利于进行低空飞行中对地标和地面目标搜索时的目视观察。串列的双座舱空间比较大,飞行员的空间视野较开阔,座舱前方有带框的固定风档,每名飞行员都有向上打开的独立座舱盖。机身两侧有固定的矩形进气道,每个进气道两侧都各有2个辅助进气门,在进气道下方的飞机右侧安装有1门携带炮弹200发的23-3型双管23毫米航空炮。


JH-7在机翼设计上在国内首次应用了中等展弦比后掠式上单翼,机翼有比较明显的下反角,翼跟部分有增加后掠角的填角。在机翼中段前缘有锯齿结构,在锯齿外侧的机翼上表面安装有翼刀,在机翼上同时采用了功能类似的锯齿和翼刀是十分罕见的设计,这应该是对于在飞机上首次采用的锯齿结构信心不足所致,经过实际飞行验证证明翼刀并没有实际的意义,在改进型JH-7的机翼上已经取消了翼刀。在锯齿外侧的机翼外段部分应用了气动扭转,提高了机翼的气动力效率。机翼后缘内侧为半翼展的增升襟翼,外侧为可差动的副翼。JH-7飞机采用了大面积的单垂尾和单腹鳍,在垂尾前缘还有向前延伸的背鳍,这些设计使JH-7具有比较好的方向安定性。斜轴全动平尾安装位置较低,外缘带有锥形配重。


进气道为外侧边角修圆的矩形,进气道唇口向外侧有小倾角,每个进气道侧面翼根位置各有2个小面积辅助进气门。前、主起落架都使用双轮,前起落架向后收入前机身,外偏的八字形主起落架向前收入机身外侧舱内。在中国生产的战术飞机中,JH-7的起落架结构设计与同时期的J-8II相比具有明显的优势,采用机身主起落架使JH-7的机翼很“干净”整个机翼的下表面都可以布置挂点,而J-8II机翼内侧挂点受主起落架的影响,对外挂物的重量和规格都有很多的限制。


JH-7在结构设计上一改我国长期以来从苏联继承的标准,采用了接近西方国家的结构设计规范,开始了我国航空型号设计摆脱苏联标准的尝试。在飞机装配工艺上应用了多项较先进的技术,JH-7机翼上采用了带整体壁板的多梁抗扭盒结构,在装配上也首次采用了机翼无余量装配工艺。在JH-7飞机上对钛合金、整体壁板、金属蜂窝等先进结构和材料的成规模应用,使飞机的结构重量系数和当时国内已经完成的其他型号相比都有了很大的提高。


JH-7是国内首次研制的战斗轰炸机,在JH-7的研制中采用了接近西方国家的航空设计标准,这个改变使JH-7在原始设计上更加完善。采用新的设计标准使JH-7的结构设计更加合理,在飞机结构重量控制方面达到了很高的水平,JH-7在设计中没有出现在新研制的飞机上常常出现的结构超重问题,在设计完成后的结构重量比最初要求的设计指标还要低180公斤。与同时期发展的采用苏联标准的J-8II型超音速战斗机相比,JH-7的结构设计更加先进和合理,有效载重系数更大。在机翼装配上应用了新的“以骨架为基准的无余量装配技术”,与传统的“以外形为基准的装配技术”相比,JH-7的飞机翼面外形精度大幅度的得到提高。虽然JH-7与同时期国内其他型号相比有明显的提高,但是与国外相应飞机比较仍然存在着很大的差距,在整机推重比超过“狂风”IDS的情况下,最大速度、低空最大表速、突防速度、载弹量等方面都有比较明显的差距。


JH-7是我国研制的第一种现代化战斗轰炸机,在没有现成的经验可以参考的情况下,进行了长时间、高强度的试飞工作,试飞科目和试飞架次之多是国内飞机研制中前所未有的。在试飞过程中也经历了很多的艰苦和困难,并且付出了血的代价,空军试飞员们用他们的生命伴随着JH-7走向成功。


在大量已经完成的前期工作的基础上,JH-7从1982年开始进入细化设计阶段, JH-7原型机在1988年12月14号进行了首次飞行。首飞时的JH-7按照预定的试飞计划,只需要在1000米的高度上完成绕机场一圈的飞行,由黄炳新和邢彦才的驾驶的JH-7,在1989年1月23号为军委副秘书长刘华清等16名将军以及航空航天工业部、陕西省委、省政府的领导进行了飞行表演,这次表演取得了很大的成功。


在厂内进行了二十多次的初步调整试飞后,JH-7于1989年9月29日正式移交飞行试验研究院进行第二阶段的试飞。1989年11月17日,JH-7飞机在跨音速飞机中出现侧向抖动,减速后又出现了左右飘摆,继而又出现腹鳍撕裂、垂尾局部变形和破坏的严重问题,为此进行了长达3年的振动排故攻关。1992年8月25日,首席试飞员黄炳新驾驶JH-7做专题试飞以检查飞机的振动情况,飞机在5000米高度、1100公里时速飞行时出现了严重的振动,方向舵因为强振动而在瞬间脱落。黄炳新在面对这个前所未有的困难情况下,坚持利用发动机推力差所形成的有限的偏航控制力矩,将这架完全失去了气动方向控制的飞机安全的飞回了机场,为问题的解决提供了宝贵的依据。根据JH-7在试飞中所暴露出的严重振动问题,各参研单位经过长期分析和试验后,确定问题的主要原因是因为垂尾部分出现颤振所造成的。根据确定的故障原因,对JH-7的垂尾进行了有针对性的改进,采用了修改垂尾翼尖外形,加强方向舵管梁和支臂等结构的强度和刚度、加装扰流片等技术措施,使这个问题得到了一次解决,经过改进后的JH-7在之后的试飞和训练飞行中再没有出现过类似的振动问题。


研制周期过长是中国飞机发展中固有的问题,因为国内基础科研设施落后,缺乏早期技术积累和研制经验不足的原因,使JH-7在采用的技术并不过于先进的情况下,研制和试飞的时间仍然拖的过长,这个问题直接的影响到了JH-7的应用前景。JH-7从1973年提出研制项目计划,到1978年已经基本完成了前期论证选型,确定了飞机的基本结构与性能参数。从1982年开始正式进入研制阶段到1988年底才完成首飞,从1989年开始试飞到1994年完成试飞投入小批量试装备也用了5年的时间。而欧洲研制“狂风”从1968年提出研制计划到1980年7月正式进入空军服役,只用了12年的时间,而研制和试飞的时间一共只有6年。因为整个研制进度拖的过长,使起步比“狂风”仅仅晚了5年的JH-7,进入服役的时间却比“狂风”晚了15年。时间上的差距使设计时还比较先进的JH-7到服役时又已经开始落后,只能在完成试飞的同时就开始进行进一步改进型的研制。凭心而论,JH-7在航空技术上所达到的成就很一般,在机体结构设计方面与“幻影”F1、“美洲虎”和日本的F-1基本相当,细节设计上还略有不足。航空电子技术上也只是接近上世纪80年代初期的综合水平,而且在航空电子系统中还存在有很多的技术空白。目前JH-7即使与海湾战争时期的“狂风”IDS相比,在机载武器上也存在着很大的差距。可以认为JH-7仅仅以飞机本身的设计来说,与“狂风”IDS还存在有比较大的差距,这也是国内航空技术落后和经验缺乏所形成的比如结果,这个结果更加明显的体现出航空工业是一个依靠高积累和高投入才能够得到高发展的行业。


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