歼7MF战斗机 – 铁血网

歼7MF战斗机

2000年珠海航展期间中国成都飞机公司首次推出了歼7MF型战斗机的模型,2003年7月被称为“枭龙”的FC- 1(超7)轻型多用途战斗机在成都首飞蓝天。这两种战斗机一改大家所熟悉的米格-21风格,以全新的面貌出现在世人眼前,为即将画上句号的米格-21传奇 得以延续;同过去的米格-21/歼7系列相比,这两种飞机的最大特点就是都具备了第三代战斗机的一些性能特点,并且拥有前所未有的对地攻击能力。然而,很 多人始终存在着一个疑问:为什么中国要同时研制两种重量类似、技术水平差不多的飞机呢?尤其是这两种飞机还是同一个企业所生产!下面我们将就这两种飞机的 研制背景、技术特点来作一些探讨。


FC-1战斗机是中国第一种在研制之初便明确定位为出口型战斗机的飞机,采取国际合作的形式完成整个飞机的设计。在FC-1战斗机颇为坎坷、漫长的研制过 程中,曾经先后有美国、俄罗斯加入该计划,FC-1战斗机在具体用途上的定位也是几经周折,从一开始的米格-21改进型制空战斗机变成最终的中档多用途轻 型战斗机。


从已经试飞的FC-1原型机可以看出,这架飞机在设计思想上与F-16战斗机非常类似,在性能上主要突出了中低空、高亚音速/亚跨音速的机动性能,改善飞 机的操纵性能。为了达到这些目的,FC-1在气动外形上几乎完全推翻了米格-21的传统布局。FC-1飞机采取两侧(肋部)进气方式,在改善大迎角进气环 境的同时将机头部分空间空余出来留给多功能雷达;FC-1飞机抛弃了米格-21战斗机经典的57度前缘后掠角三角机翼,采用类似F-16战斗机的42度前 缘后掠角梯形机翼,同时安装了前端带锯齿的边条翼和前缘机动襟翼,配合以平尾的改变,FC-1飞机彻底改变了飞机的性能特性,与之相配合的是FC-1飞机 安装了多余度数字电传操纵系统以改善飞机的操纵特性并提高敏捷性。同歼7飞机相比,FC-1战斗机基本舍弃了高空高速性能,这意味着在战术上FC-1与歼 7/米格-21系列走上了完全不同的道路。从FC-1的气动设计特点看,这架飞机非常注重大迎角条件下的飞行性能。中等后掠的梯形机翼升力线斜率大,诱导 阻力相对较小;而前端带锯齿的边条翼在飞机处于大迎角时能够轻易的形成边条涡从而给飞机带来涡升力。这样的设计显然很适合于盘旋格斗,如同F-16战斗机 那样,但是,由于这样的设计会形成较高的超音速阻力,因此FC-1将不再适合于完成米格-21擅长的高速截击任务。从巴基斯坦空军未来的使用需求看,随着 F-16战斗机的老化,确实缺少一种能够与印度米格-29、SU-30、幻影2000等先进飞机争夺空优的战斗机;尤其在小规模冲突中,空中缠斗、警戒、 监视都可能是常出现的作战模式,歼7飞机由于留空时间短格斗性能不佳,很难满足巴基斯坦空军的使用需求,FC-1飞机的到来正好在某种程度上填补了这种空 缺(其实巴基斯坦更需要更加强劲的战斗机以对付先进的SU-30重型战斗机和幻影2000战斗机,例如F-16C/D的后期型号,这就要看巴基斯坦空军日 后能否从中国获得更加先进的战斗机了)。


虽然FC-1战斗机主要针对空战性能来设计,但新的设计也带来了其他一些好处,比如对地攻击性能。


如同F-16战斗机一样,FC-1良好的低速操纵特性和较宽的翼展使得飞机能够成为一个较好的对地攻击平台。飞机能够以较低的速度低空掠过战场,并向目标 发射空地武器,然后灵活地投放干扰并做出逃逸机动脱离战场。不过FC-1毕竟是一种较小型的战斗机,其空重为6.3吨,最大载弹量为3.5吨左右。考虑到 FC-1战斗机不具备空中加油能力,那么在执行对地攻击的任务时就要携带足够的机内燃油和副油箱,估计实际对地攻击载弹量不会超过2吨。


可以说,相对于米格-21/歼7飞机而言,FC-1完全是一种全新设计的战斗机,仅仅在研制代号“超7”上保留了一丝歼7的“气息”。与其说这种飞机是歼 7家族的终结,不如说是中国轻型战斗机的一个新的开端,如果成都飞机公司能够很好的控制价格,那么这种飞机不但能够在国际市场掀起波澜,即使在国内市场, 也可以成为海空军一个不错的选择。


下图歼7-FS图,是进气道演进到腹部进气的重要中间环节

歼7MF战斗机




歼7MF战斗机

歼7MF图:成功验证全动鸭翼和腹部进气设计方案




歼7MF战斗机

珠海航展览上的歼7MF模型,挂上了导弹



歼7MF战斗机

珠海航展上的歼7MF




歼7MF战斗机

珠海航展上的歼7MF,这个角度看进气道和歼10很像吧?


歼7MF战斗机


如果说FC-1战斗机是完全抛弃了传统的一颗新星的话,那么歼7MF则完全是将传统发挥至极致的一个典型了。


2000年珠海航展,歼7MF毫无预兆地就出现了。它的横空出世曾经引起一班军迷们的喧闹和纷纷猜测,因为这种飞机的外形不由得让人联想起一种神秘莫测的 战斗机:双三角翼配合前翼,机腹矩形进气口多元压缩进气道,这些传说已久的特征似乎应该出现在另一种战斗机身上。于是乎,猜测变成臆想,这种飞机的用途和 技术特性成为2000年航展的一个热点。


随着时间的推移,现在歼7MF战斗机在世人面前已经逐渐清晰起来。通过几次航展和对一些相关人员的采访,我们现在已经可以从技术上大体分析一下这种轻型战斗机。


首先我们要确定的是,歼7MF战斗机确实是歼7系列的一种,虽然其外形改变较大,但并不像FC-1那样从根本上作了改变。从模型上可以看出,歼7MF战斗 机在外形上与歼7E飞机有很大的共性,而其设计思想同FC-1战斗机有类似之处,同样是强调加强空战性能、使飞机具备多任务能力。然而,从实施手段上讲, 歼7MF同FC-1走了不一样的道路。


为了获得第三代战斗机的典型空战功能,歼7MF必须要安装高性能多功能雷达,这样就必须改变机头进气的方式,将机头位置腾出来。FC-1选择了两侧进气, 而歼7MF则选择了类似F-16的腹部进气方式。然而歼7MF的腹部进气道并非像F-16那样选择了简单的3维固定进气道(半圆形进气口,固定压缩进气 道),而是采用带内部调节板的2维多元压缩进气道(矩形进气口,靠内部调节板的移动完成不同的压缩),这种设计说明歼7MF飞机仍将兼顾高空高速性能,但 很明显的是这种设计会带来重量上的增加。显然歼7MF并没有在进气道上花多少精力,成飞直接使用了成熟的技术。进气道的移动必定带来机体结构上的变化,歼 7MF的迎风面积比歼7E飞机有了一定的增加,由此带来的是阻力的增加,因此,歼7MF的最大速度从歼7E的2M左右降到1.8M,升限降到16000 米。


除此之外,歼7MF在气动上的变化相比歼7E而言并不大。歼7MF基本沿用了歼7E飞机的双三角机翼(机翼面积有所增加)、简单襟翼+前缘机动襟翼、平 尾,垂尾形状有所改变,原来歼7的腹鳍也有所变化。同歼7E相比,歼7MF的最大改变是在机翼前方不远的地方增加了一对前翼(也可称之为鸭翼)。关于这对 面积很小的前翼曾经有过很多猜测,比较流行的看法有两种:调节飞机重心位置和全机焦点的位置;涡流发生器。由于其面积很小,所以大部分爱好者都认为这与以 色列“幼狮”、幻影V等战斗机类似,属于固定式前翼。但根据2003年北京航展上成都飞机公司的技术人员介绍,这对前翼居然是全动前翼,其作用则是综合了 大家的猜测,即起到调节重心的作用,也能与机翼互相干扰形成耦合作用(然而大多数人都对此表示怀疑:面积如此之小的前翼,能形成有效的耦合么?)。


歼7MF的前翼很小


不过有一点可以肯定,三翼面布局+调整过的重心位置(据介绍歼7MF并没有采用电传操纵,但使用了自动增稳系统,说明相对歼7E而言歼7MF可能部分放宽了静安定度)使得歼7MF的机动性能比歼7E有一定的提高。


上面的这些改进使得歼7MF在空战性能方面弥补了歼7系列的一些不足,主要是中低空亚跨音速区域的盘旋性能得到了改善,而同时还保留了大部分高空高速性能,这意味着歼7MF机能够执行传统的截击任务,也能够与敌方战斗机格斗争夺地区的制空权。


歼7MF最令人吃惊的地方在于其最大载弹量达到了4.5吨——这简直让人难以置信。根据成飞人员的介绍,大载弹量主要得益于挂架的分布、机翼面积增大和发 动机推力的增加。这几点理由总让人觉得有些牵强:机翼面积增加会增加升力,考虑到歼7MF的空机重量可能比歼7E增加了近1吨,因此机翼面积的增加在增加 载弹量方面还能有多少贡献实在难以想象(FC-1机翼面积24.4㎡,空重6.3吨,最大起飞重量12700千克;歼7MF机翼面积24.5㎡,空重约 6.2吨,最大起飞重量也是12700千克,两者基本一样,这说明歼7MF要是带了4.5吨的武器,那么带的燃油就会大大少于FC-1了);而发动机推力 载载弹量上的作用本来就不是很明显,更谈不上是主要的因素;最后再来看挂架:歼7MF的外挂形式基本沿用了歼7E,其挂载能力居然从歼7E的2吨以内一下 上升到4.5吨,实在令人吃惊。可以推测,歼7MF为了实现高载弹量,必定要在外挂系统上做出改进,比如增加强度等,不过笔者始终存在一个疑惑,就是这种 宣称的4.5吨究竟有多少实际意义?众所周知,歼7/米格-21系列机内载油系数较低,因此作战半径受到限制,平时作战多需要使用副油箱,歼7E飞机通过 改进机内油箱和增大升阻比等手段使飞机的航程从歼7的1500公里左右上升到2200公里左右,但依然属于“短腿”。歼7MF飞机建立在歼7E的结构基础 上,因此这些方面不会有明显的改善,据公布的数据,歼7MF的航程为2600公里左右(不知道这个数据的计算条件是否包括副油箱),那么可以推测在续航能 力上歼7MF并没有得到本质的提高,就是说如果要执行典型的低-低-低或者高-低-高对地攻击任务,歼7MF仍然需要副油箱的支持。但是问题在于歼7MF 的挂架数量有限,除去机腹肯定要挂油箱外,若机翼下的四个挂架再用去两个挂油箱,则只剩两个挂架可用于悬挂空地武器——这样一来最多也就带2吨左右的炸弹 了,而根据前面的计算,歼7MF若要带4.5吨弹药则其燃油恐怕很难支持其完成任何作战。其实轻型战斗机要执行对地攻击任务是比较困难的,以F-16为 例,在不考虑空中加油的前提下,当携带1吨弹执行空地攻击任务时作战半径可达近1000公里,而带2吨弹或更多时则骤降至500公里以内,因此歼7MF提 出了过大的载弹量实在让人不解。


总体而言,歼7MF可能是一种针对性比较明显的飞机,其目标就是填补强5飞机退役后中国空军/海军航空兵在对地攻击/前线支援上的空白,并且能取代部分歼 6、歼7退役后形成的防空空白。就这两点而言,这种飞机确实还大有用武之地(但是费效比如何就是另一个问题了,一架先进战斗机的效能可能比低档战斗机高好 几倍,而价格却并不是多出好几倍,这需要科学的计算才能得出结论)。


(摘自:《兵工科技》杂志 2004.3)


后继:成飞推出了歼-7系列中的最新改进计划:歼-7MF。成飞决定将歼-7的下颌进气方式改为机腹进气,彻底解决机头空间狭窄的问题,以便换装更新型的火控雷达,使得歼-7改进型获得完善的空地作战能力。


歼 -7MF主要面向外国客户,其突出特点主要有:一是有足够的空间装大尺寸火控雷达,因此获得了以中程半主动/主动雷达制导空空导弹进行超视距空战的能力; 二是发动机寿命、推重比和航程要大幅高于歼-7M;三是单机价格为800万美元,相当于法国向巴方所报幻影-2000/5价格的五分之一。


歼-7MF新换装了经过歼-7MG验证的双三角机翼和前缘机动襟翼,使其中低空机动能力大为增强;新换装的涡喷-13系列发动机的推力进一步提升,再加上 精心设计的机翼油箱,更让它的速度达到2.05马赫,作战航程增大了一倍,达到2000千米,从而使战斗半径航程得到大幅提高;同时对战机的电子、火控系 统进行了全新现代化改装,使用了新式机载雷达、火控系统和新型空空导弹,据评估,其整体作战能力在与国外三代战机的模拟对抗试验中表现良好。


据2002年珠海航展的信息,歼-7MF很可能转为采用沈阳黎明发动机公司的涡喷-14“昆仑”发动机。由于“昆仑”是我国第一种自行设计、研制和测试通过,进而装备的涡喷发动机,其可靠性和可发展性远远优于涡喷-13。






附录采访:


据 介绍,歼7MF战斗机是以成飞集团132厂技术中心为主导研制的新型战斗机,其定位与FC-1/枭龙战斗机很类似,主要为了填补歼6、强5、歼7等飞机退 役后面临的巨大空缺。这种飞机的特点是在第二代战斗机的基础上大量运用先进的气动、电子技术,使歼7MF战斗机具备第三代战斗机的性能特点,同时又保证了 较低的采购价格。


歼7MF战斗机主要的改动集中于前机 身。首先是改歼7的机头进气为机腹进气,以便腾出机头空间安装多功能火控雷达,同时可以改善大迎角条件下的进气条件。其次,歼7MF飞机在歼7E飞机的气 动基础上增加了一对小面积前翼(这一点出乎大多数人的意料,很多网友都一直以为这是固定前翼),利用鸭翼与主翼的近距离耦合作用改善飞机的操纵性,同时调 整了飞机的重心以便与飞机焦点形成合适的作用力矩。关于这一点记者提出了疑问:这些改动是否会影响歼7MF的高空高速性能,并且是否会对低空盘旋性能带来 显著的改善?张先生的回答是对高空性能影响并不大,低空性能则有所改善。除去气动上的变化,歼7MF在雷达、火控、航电方面也做了较大的改进。首先,该飞 机将安装一台国产多功能火控雷达。歼7MF的雷达整流罩直径为600毫米,可以安装现在大多数轻型战斗机使用的雷达。安装多功能雷达后将使歼7MF具备超 视距攻击能力,目前的设想是让歼7MF装备主动制导型中距空空导弹。歼7MF的座舱采用一平两下显示器、HOTAS(双杆操纵)的先进技术,与大多数第三 代战斗机类似。据透露,我国出口给国外的某些歼7飞机也采用了同样的技术。


歼7MF飞机的武器系统比歼7系列有 了较大改善,除了能发射中距弹外,还能携带多种精确对地打击武器,可能的模式包括携带激光照射吊舱与激光制导炸弹等,此外还可携带电子对抗、光电探测吊 舱。据估算,歼7MF战斗机在携带3个副油箱和4枚空空导弹的情况下,高-高-高空战模式作战半径甚至可以达到1000公里左右。


那么既然歼7MF的定位与FC-1战 斗机如此类似,又同为成飞集团的产品,是否会和FC-1在市场上有所冲突呢?这两种飞机到底哪种更好一些?据介绍,虽然歼7MF飞机的性能有了较大的提 高,但仍应属于第二代战斗机,总体性能比FC-1还是有一些差距。同时,就如同市场上可以同时存在便宜的和昂贵的彩电一样,成飞认为有必要推出几种价格不 同的产品供用户选择。歼7MF战斗机的价格估计仅为FC-1战斗机的一半左右,而性能却与FC-1飞机接近。


歼7MF飞机目前处于发图阶段,未来的发展前景还不很明朗。据说中国空军、海军都在关注着这种飞机,看来在中国各航空公司推出了自己的新飞机后,军方的选择余地也大了,于是在采购上便有了挑选的余地,从长远看,这种竞争的局面必定会使中国海空军的空中得到质的发展。


采访小花絮:在记者采访的过程中,有 个爱好者很好奇的问张先生:歼7MG飞机的腹部进气道是否是为歼10飞机做技术验证?张先生笑着说:歼7MF还没造出来呢,怎么能做验证机呢?另外还有个 年轻的爱好者问张先生:能否说一下涡扇-10发动机的推重比是多少?张先生只好比较无奈的说:不大清楚……






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