1974年正当美国空军提出“轻型战斗机”计划,并开始研制原型机的时候,美国海军也提出了研制多用途战斗机的要求当时称之为VFAX计划,后来改称海军空战战斗机计划1974年诺斯罗普公司的YF一17在YF一16的原型机竞争中失败,幸运的是诺斯罗普的工作没有白做,1975年他们的YF-17被海军选中,这就是F/A-18的原型机从1986年开始,麦道公司在F/A-18A/B型的基础上改进生产了F/A-18C/D。
1976年1月美国海军又与麦道公司签定合同并以麦道公司为主与诺斯罗普公司一起联合研制F/A-18“大黄蜂”。
麦道公司由于研制舰载飞机比诺斯罗普公司更有经验而被选为负责制造前机身、座舱、机翼、水平安定面、起落架和阻拦钩,以及全部飞机的总装。诺斯罗普公司负责发展工作的30%,制造工作的40%。后经过进一步的原型机试飞,生产型制造、试飞。
F/A-18A/B的第一架原型机于1978年11月18日首飞,1980年5月交付美国海军。到1983年1月初步形成作战能力。此外,大黄蜂还成为以下七个国家/地区广为应用的空战机型:澳大利亚、加拿大、芬兰、科威特、马来西亚、西班牙、瑞士。加拿大订购138架,澳大利亚订购75架,西班牙订购84架,均已部分交付使用F-18A大黄蜂是单座、双发舰载战斗攻击机。有YF/A-18A/B、F/A-18A、RF-18A、F/A-18B、F/A-18C和F/A-18D等6种型别,共生产了1137架,其中150架是双座教练型,112架是侦察型。
关于歼10与F-16的文章网上已经很多了,各种观点都有,但感觉分析的还不是很全面,导致得出的结论缺乏可信度,歼10比F-16好,好在什么地方?差,又差在哪里?缺乏理论根据,本文将对这两者的胜负问题,再作一番深入的探讨
在F-16系列里,最先进的终极F-16是出口阿联酋的F-16E/F“沙漠隼”,与美国空军标准的50批F-16C/D型相比,该机至少有70%的结构已经改变;性能极为先进,歼10赢了F-16A/B不算本事,只有盖过了F-16E/F,我们才能说,“猛龙”比“战隼”强。
首先,作为两款先进的多功能中型战斗机,争夺区域制空权应是其重要任务,也是区分战机性能好坏的重要环节,要在激烈的空战中取得优势,必须拥有优异的机动性能和强大的电子设备。
在发动机推力和起飞重量相差不大时,气动布局往往对飞机机动性能有巨大影响。与F16一样,歼10也采用了翼身融合体设计和机腹进气,以及先进的放宽不稳定的四余度电传操作系统,有所区别的是歼10采用的近耦鸭式布局,全动鸭翼配大后掠52度三角翼,与F16E/F采用宽边条,带前后缘襟翼的40度后掠梯形翼,展弦比约为30的 设计想比,就常规机动性而言,,歼-10空战推重比略逊于F-16A(后者约115),优于F-16E/F(虽发动机推力增大30%,但起飞重量增大了50%),翼载则小于F-16任何型号。由于F-16E/F采用固定进气道,高空高速性能无法和歼-10匹敌,在BVR中,歼10无疑更占优势,只有在中低空亚音速区双方互有长短:由于歼-10鸭式布局使得诱导阻力大,推重比略小,估计其中加速性、爬升能力以及稳定盘旋能力可能略逊于F-16A,但必定优于F-16E/F,而瞬时盘旋能力则优于F-16任何型号。另外,在空战最频繁发生的跨音速段,由于低展弦比的大三角翼具有从亚音速到超音速时焦点移动量小的优点,因此歼-10在此段的加速性能尤其出色,这在空战中会给歼-10带来更多获胜的机会。
虽然F-16E/F的气动外形不占优势,但能在沙特先进战斗机的竞标中击败法国阵风和欧洲台风,是与其强大的电子设备是分不开的。这一点上,歼10没有优势可言。
F-16E/F"机头内装有F-16家族中最先进的、功率最大的火控雷达-AN/APG-80先进捷变波束有源相控阵雷达。 这也是用于在研的第四代轻型战机F-35上的新设备,其探测距离比F-16I安装的AN/APG-68(V)9合成孔径雷达大2倍,对RCS=3的目标探测距离超过150公里,APG-80雷达具有先进的对空和对地两种工作模式,可以连续搜索和跟踪出现在它扫描范围内的多个目标。具有高清晰度合成孔径雷达成像能力。对地分辨率为061米,可探测90公里外的小型巡航导弹和隐型飞机,雷达的可靠性也比传统的机械扫描雷达高2倍。与采用JSF雷达的F-16E/F相比,歼10采用的雷达,网上一直有争论,综合考虑,最有可能的应该为南京14所的国产1473型雷达,据说它是在ZHUK-M的基础上研制的无源相控阵雷达。对RCM=3平方米的目标搜索距离为140公里,可以同时跟踪15个目标并攻击其中威胁最大的4个目标。14所研制的在170舰和空警2000上装备的相控阵雷达已显示出其在研制先进雷达上所具备的实力。
而头盔瞄准具方面,歼10是由洛阳光电技术研究所开发的水平视场达到了正负120度头盔瞄准具,与整和平显信息的联合头盔瞄准系统(JHMCS)相比,在自动化程度和功能上稍有差距,对近距格斗结果影响应该不大。
与F-16E/F的AN/APG-80相比,在探测小型目标和对地高分辨率探测方面1473有差距,而在对与RCS=3的目标方面则与AN/APG-80旗鼓相当,因此可认为在空中态势感知方面,歼10不差与F-16E/F,不亚于AIM-120C和AIM-9X的R-77+R-73E结合歼10的高空高速以及中低空高机动能力,使得歼10不论是在BVR还是近距格斗中都有优势。
当然,在强电子干扰的条件下,依靠集成前视红外瞄准系统(IFTS)的F-16E/F会表现的更好。
如果只是空战,那么我可能倾向驾驶歼10,但如果要执行对地攻击任务,则可能会选择F-16E/F,因为它除了全套的先进制导弹药外,超低空突防技术最先进的,也只有美国。
60批次的F-16拥有可编程数据转换器(DTC)。可储存数字式地形起伏数据库。
F-16E/F在低空飞行状态下,飞机有两种地形跟踪模式。一种是数据库地形跟踪模式,利用地形升降数据库来确保离地高度。另一种是雷达地形跟踪模式,利用APF-80雷达保持与地面的距离。飞行员可任意选择哪一种模式,高度可在30米-300米之间选择(树梢高度),采用人工驾驶或自动驾驶均可。使用数据库地形跟踪模式可以让F-16E/F即使在超低空,也可作剧烈机动动作,更有效攻击目标和摆脱防空火力,结合JASSM防区外发射弹药/JDAM精确制导炸弹/JSOW防区外制导弹药/AGM-142精确攻击弹/AGM-130精确制导导弹哈姆反辐射导弹等的F-16E/F在对地轰炸中,与依靠传统雷达突防的歼10相比,无疑是后者难以超越的。
在信息化技术使用方面,美国人极为迷恋并保持其领先,F-16E/F的采用“综合核心处理机”(ICP)完成包括雷达和电子战系统在内全部传感器和设备的信号/数据处理工作,光纤传输网络的带宽是1553B数据总线的1000倍,由于先进数字技术的运用,F-16E/F的坐舱自动化方面教歼10自然更加先进,人员的工作强度更小,反应更为迅速,在作战中,将会极大弥补其在机动性上与歼10的差距。
结合JSF技术的F-16E/F毫无疑问是一款强大的中型战斗机,即使与狂风和阵风相比,也丝毫不逊色,但其不具备超音速巡航,超机动性和隐身能力,使其在面对采用四余度电传操作系统和优异气动布局的歼10时,即使电子设备更为先进,也很难具备真正压倒性的优势,而歼10作为新型战机,却具有极大的改进完善潜力,随着我国隐身技术,新型AESA雷达,推力矢量喷管TVC控制和大推力涡扇机的研制成功,我们的歼10将会把这只30年的老隼远远抛在后面。
由于日本海军自下而上从一开始就期望着能对“紫电”进行一次脱胎换骨的改进,这就导致川西飞机厂进一步研制了新的大改型号,代号N1K2—J,泛称“紫电改”。
实际上,“紫电改”的研制和“紫电”的研制基本上是平行进行的。“紫电改”的设计始于1942年,1943年2月方案通过审查,由于改装十分彻底,可以认为紫电改是又一种新飞机。
除继续采用层流翼型外,机翼已从不合理的中单翼改为低单翼,翼端扭转3.25度,翼根后缘加大了整流皮面积,一举解决了“紫电”存在的种种弊病。延长0.5米的机身构造得到完全改造,小直径誉21型发动机进一步减少了正面阻力,流线形的机身中段采用三角形断面,又减少了翼——身干扰阻力。飞机在操纵性、射击精度和起落性能方面也有所改善。在提高爬升速度的同时,减少了自重约100多千克。
同样还装备了和“零战”类似的控制机内“操纵索”强度的装置,以便在高低速时按照喜好改变操纵手感。而在自动空战襟翼问题上,有些驾驶员如坂井三郎在战后的采访中提到了自动襟翼装置里的水银在某些情况下会出现氧化的问题(虽然原则上水银在常温下不太会轻易氧化),而有些其他的日本海军驾驶员则非常厌恶这种自动装置。考虑到“零战”脆弱的装甲问题,“紫电”和“紫电改”的内部燃料箱一般都经过了全套防弹处理外加自动灭火装置。除了在驾驶员的前方配置了防弹玻璃,原本也装备在后镜处安装防护钢板。特,由于大大强化了防弹装甲和采用了防漏油箱,飞机生存性大幅度提高,并接近了欧美标准。4门机炮的携弹量从每门数十发增至200多发,并可外挂60千克炸弹或火箭弹。
由于“誉”式发动机日趋成熟和功率增长,使飞机时速达到了630千米,满足了海军的作战要求。1943年12月31日,一架涂成橙色的原型机试飞上天,整个研制改装工程只化了十一个月。1944年4月,军方展开多项试验,其间改良工作从未间断……经过努力,“紫电改”终于继零战以后成为日本海军兼具甲类要求(舰载格斗)和乙类要求(反轰炸机)的“水平超群”的优秀机种,战后,被盟军评价为“日本最好的战斗机”。
“紫电改”是在1944年下半年正式投产的,1945年1月才获得制式称号“紫电21型”(即紫电改的第一种改型)。
不久,川西工厂又生产了可在翼下挂4枚炸弹的紫电21甲型(N1K2—Ja)。
1944年底,因海军将生产重点置于战斗机方面,故倾其财力与人力集中生产“紫电改”已成为必然选择。为配合增产规划,在川西、三菱、爱知、昭和等七家飞机厂的八个厂区同时建立了生产线,目标订得不低——到1945年秋季月产量不得少于1000架。
在战争最后一年,由于日本国内资材枯竭,劳工不足,军工厂忙于疏散,又屡遭空袭,使“紫电改”的增产成为泡影。加上誉式发动机的质量下降,海军曾寄以厚望的“紫电改”从1945年3月至5月间,仅在川西工厂的鸣尾工场造出400来架,三菱的水岛工场和大村的21航空厂仅造出几架,累计数也不过428架。
作为舰载战斗机,“紫电改”虽然始终没有机会随舰出征,但在以陆上机场为基地的作战中已证明其综合飞行性能远远超过了名声在外的“零”式战斗机。与美国海军的F6F相比较,除航程稍短,其他战术指标都已领先。当时日本海军的飞行员则喜欢称紫电为“J”,紫电改为“J改”。
AL31F是大推力发动机,RD93是中推力发动机,体积不一样。如果AL31就得重新设计,那么这就相当于重新开发一种新机种,不是简单地升级了。还不如直接买J10B/C更划算。俄式发动机推重比低,以至于国产战机载弹量受限
如果说换发动机,比较合适的有F414发动机,M88或者EJ200发动机,都属于中推力发动机,先进省油,F414推重比达到90。
米格21系列战机
据了解,早在2019年,南亚某大国曾在军事对抗中被对手打掉了2架米格21战机,甚至一名上校级别的军官也被生擒。如此场景让该国空军高层非常的难堪,对其阴影始终挥之不去。令人非常不解的是,印度空军在上述对抗中并未出动装备的俄制苏30MKI战机,而是以米格21战机充当进攻主力,要知道的是该战机为二代战机。所以,米格战机无法对抗枭龙这款三代机,其劣势逐步被予以放大。
与其他国家推出的二代战机相比,米格21战机仍未退役或被予以改造,而是继续担负重要空中任务。之所以会呈现如此现象,这与该机良好的设计特征和改造性能密切相关。据悉,米格21战机诞生于上世纪五十年代,外部造型简洁,安全性高且易于维护,拥有2马赫的最快飞行速率,是多个国家不可缺少的空中武器。
同时米格21战机善于被改造,曾获封“飞机中的ak47”。俄罗斯和以色列都在此基础上进行过改进,其中前者推出的改进版本就出现于上述南亚国家武器库中。虽然米格21战机优点鲜明,不过其缺点也比较显著。比如其采用的机头进气模式,在凸显战机飞行速率优势的同时,却严重限制宽口径雷达的有效装载。这样造成的后果就是:由于机头受制于气动调节锥,而后者必须实施前后自动调节,因此直接影响了雷达实际的有效探测性能。
这还只是米格21战机改进款遇到的问题,如果放在早前版本的话,那么该机将陷入更加被动的对抗局面,尤其是根本无法应对超视距作战的外部压力。虽然米格21战机并不完美,但对那些缺乏三代机的国家来说仍具有十足吸引力。
西方按其划分战机的方法,将歼-10划分为典型的第三代战斗机,认为它是中国第一种装备部队的国产第三代战机、第一种真正兼有空优/对地双重作战能力的国产战机。
当今世界,空军战机配置先进合理的国家,均采用高低搭配的方式,如法国的“阵风”和“幻影”、瑞典的“雷”和“鹰狮”、俄罗斯的苏-27和米格-29等。其中美国F-15加F-16的高低配置方案,也为中国所接受,歼-10就扮演了低的角色,当然也或多或少地瞄准了F-16的设计。
在设计研制过程中,需要解决数字线传三轴静不安定控制、翼身融合、大推力涡扇发动机这三个第三代战机的主要技术特征,工作艰巨。外界传闻比较集中的说法认为,这时中国从国外得到一些较重要的援助,以色列向中国提供了改进自F-16A的“狮”轻型战机的样机和技术资料,歼-10正是以色列战机“狮”的中国翻版。但事实上,歼-10的方案确定(1984年)与“狮”是同一时间,歼-10参考“狮”的说法并不属实。事实上,歼-10的很多技术来源于上世纪60年代设计的歼-9战斗机。
研制背景
歼-10研制于20世纪80年代,当时正值冷战时期,因此其身上不避免的带有当时的痕迹,冷战期间,中国空中防御最大的威胁是超音速轰炸机,随着航空技术的进步,现代超音速轰炸机如图-22M“逆火”拥有较大的航程和作战半径,并且凭借其完善的航空电子设备,在夜晚及恶劣气气候条件下在低空以复杂地形为掩护,进行高速突防,在深入上千公里纵深后用空地武器攻击我方重要目标,考虑到空地武器精度越来越高,威力越来越大,射程越来越远,可能少数轰炸机就可能造成较大的损失,因此防御此类目标最好的办法就是御敌于国门之外,在其边境或者我方近纵深地区就将其拦截,因此这就决定了我国空军歼击机应该具备良好的超音速性能,以能够快速飞,迅速抵达战区拦截目标。上世纪初80年代初我国研制了歼-8B型歼击机,该机主要用来拦截低空高速入侵目标,其最大时速可达M2,在我国首次配备了采用数据链的半自动化截击引导系统,大大提高了该机截击高速入侵目标的能力。
不过当时前苏联第四代歼击机苏-27已经装备部队,与以前的前苏制前线歼击机相比,该机航程远、机动性能好,火力强,机载设备较为先进,可以为轰炸机提供较长距离的护航任务,也就是说苏-27可以在预警机的支援下,在轰炸机前形成一道拦击线来阻挡我国空军歼击机对其轰炸机的拦截,而以歼-8B的各项性能来看,要想打破其拦击线非常困难,因此我国空军需要一种这样的歼击机;即具备良好的拦截性能,又要具备良好的机动性能,以便能够突破苏-27的防御,拦截入侵的轰炸机。这意味着这种歼击机与歼-8B相比,要有代的提升,包括气动布局、航空电子、机载武器都有质的提高。因此新型歼击机不但对于我国空军并且对于我国航空工业以至整个国防工业都有着重要的意义。
研究历程
歼十歼-10的项目验证研究从20世纪80年代开始,当时由成都飞机公司和第811飞机设计所基于流产的歼-9型战斗机进行设计。原歼-9项目是为设计一种速度达到25马赫带鸭翼的三角翼空防型战斗机,其作战目标是原苏联的米格-29和苏-27。最初的计划要求,后来发生了重大变化,于是1988年重新将这款新型战斗机的设计定位在一种采用新技术的中型多用途战斗机上,以替换中国空军庞大的歼-6、歼-7和强-5机队,并有效应对当时同类型的西方战斗机。
虽然中国和以色列官方都否认双方在新型战斗机的研发上进行了合作,但普遍的猜测认为,在美国于1987年向以色列施压,促其放弃了国产“狮”战斗机项目后,以色列将该项目的先进研究成果转让给了中国。并且,非官方的中国媒体也声称歼-10/“狮”确实从一开始就是中以两国的共同研究项目。但是,考虑到两国不同的政治背景和歼-10与“狮”不同的作战需求,似乎又不能肯定双方存在过合作。因为,在上个世纪80年代,中国空军追求的是空防型战斗机,而“狮”的设计重点是对地攻击,空战能力只是其次要考虑。同时,中国新型战斗机的设计尺寸要大于并重于“狮”,以充分利用其推力为125吨的发动机。“狮”采用的发动机是推力为94吨的普惠1120型发动机。除了以色列的“贡献”,装备了F-16A的巴基斯坦空军也有可能向中国提供了部分先进技术信息。
歼-10的首架原型机可能于1996年中期就首飞了,而中国官方报道的首飞日期是1998年3月23日。但实际上,在后一个日子上天的是经过重大改进的3号原型机。为向项目发展提供样机,共生产了五架供飞行测试的原型机(机号1003-1007)和两架地面测试平台(机号1008-1009)两架预生产型歼-10中的首架于2002年6月28日首飞成功。
从2003年2月开始,至少七架(机号1010-1016),也可能是10架预生产型歼-10(可能没有装备雷达)陆续提供给了中国空军。其中的几架目前正由中国空军的作战部队进行作战测试和评估,而其余的几架则留在位于陕西阎良的中国空军试飞训练中心用于最后的项目发展阶段。
尤其值得一提的是歼-10的四余度电传控制系统。四余度电传控制技术在西方国家已发展成熟并应用到他们的第三代和第四代战机上。而歼-10是世界上唯一一种在试飞时,没有因为这种电传控制系统而失事坠毁的战机,体现了歼-10可靠和优异的操控性。
据报道,歼-10的飞行测试于2003年12月全面完成,并获得了生产许可证。首批50架歼-10A可能已经开始生产。首个装备歼-10的战斗机团(可能归驻中国西南、印度当面的第44航空师)将于2005年底形成初始作战能力。估计中国将生产至少300架歼-10,但这一数量仍只能是其空军装备的数千架歼-6、歼-7和强-5中的一小部分。据称,成都飞机工业集团公司的歼-10月产量为两架。
作为单座歼-10A基本型的补充,一种双座的改型(歼-10S/AS)也于2003年12月进行了首飞。改进机加长了机身,以容纳后座舱和增大机内油箱的载油能力。改型机的外观特征表明该机并不是教练机,而是意在发展一种新的打击型战斗机,或者是歼-10的电子战和防空压制型号。
和印度的“光辉”一样,中国也计划发展新型战斗机的海军型(歼-10C)。据称,中国海军更希望装备一种双发动机舰载战斗机。因此,歼-10有可能重新设计,并使用两台俄罗斯克里莫夫公司的RD-93型发动机。考虑到海军型战斗机的采购量有限,因此该方案无疑效费比欠佳。中国海军为此更倾向于使用俄罗斯的苏-33,但也要看谈判情况。
除了满足中国空军自身的需求,歼-10(外销型)极有可能在国际军火市场上找到自己的一席之地。但从目前来看,中国没有将歼-10推向国际市场的明显迹象,该机也没有在国际航展上露过面。
总体布局
外界根据资料和设想图判断推测,歼-10是一种单发单垂尾10吨级中轻型空中优势多用途战机,采用国际上新一代战机流行的机腹进气、双三角中单翼加三角前翼的近耦合鸭式气动布局,其优点是既能发挥三角翼飞机高空高速的优势,又通过前翼增加升力,保证中低空亚音速格斗的机动性并大幅缩短起降距离。这些推测反映了歼-10的作战任务与“狮”有所不同:“狮”采用下单翼和固定式进气道,以战场遮断为主,夺取制空权为辅;而歼-10则是中单翼,带中心激波锥的二元可调进气道,强调低空空战格斗性能和高空高速的机动性,并兼有对地攻击性能。而且因为进气口前移,进气道略带S形(涡轮叶片不至于一览无遗,可以降低发动机的雷达反射回波),翼身融合体更加饱满,所以歼-10的隐身性能和内部油箱容量也更佳。推测认为,歼-10前起落架为双轮,考虑了粗暴着陆的需求。主起落架在机身下方,让出了宝贵的机翼下方空间,便于携带更多外挂武器,预计外挂点可达到11个。
歼-10外挂副油箱最大4100升(1500×2、1100×1)这些数据表明,歼-10除维持正常平飞外,还有足够的推力来满足执行各种机动动作的需要,使水平加速、爬升、盘旋等性能均有较大提升,甚至可以在空中格斗状态下毫不费力地垂直向上爬升。
歼-10在沿袭歼-9的鸭式布局基础上,采用了类似于“狮”式战斗机于上世纪80年代初期设计时的气动布局,但为了满足中国空军的要求而进行了修改,采用了中国新型战斗机最初设计时的大尺寸和大重量。
歼-10采用大三角翼加鸭翼布局(翼展比后者长一米多,翼面积增加15~18%)。同时,歼-10保留了“狮”(还有瑞典的“鹰狮”)采用的活动翼面技术:外翼前缘为机动襟翼,固定内翼在全动鸭翼的配合下产生绝佳的气动性能。常规飞机的水平尾翼位置被三角翼后缘的四块活动副翼所占据。翼尖部分没有设置用于轻型空空导弹的挂架,这一点与“狮”和“鹰狮”不同。
歼-10布局最为称道之处是它的翼身融合。通过精心设计主翼与机身中部结合处的曲面,既增加了机内容积(用于载油、装备,以及为尔后发展预留空间),也有效利用了它带来的空气动力增升效果。主翼后部机身两侧没有安排其他结构,这再次体现了翼身融合的设计理念,只是在尾喷管前端机腹下加装了两片外斜腹鳍。这两片腹鳍用于战机大迎角飞行时,配合高大的垂直尾翼保持飞机的稳定性。与“狮”相同的是,歼-10也设计了四片减速板,其中两片位于机身上部主翼后方,其余两片仅位于机尾下部腹鳍之间。
除了机翼,歼-10与“狮”的另外一处重大不同在于进气道。“狮”的进气道与F-16类似,为固定几何形状。而歼-10采用的是带中心激波锥的二维可调式进气道,这种带调节板的进气道布局与F-4“鬼怪”Ⅱ有些类似。只是歼-10将“鬼怪”的进气道平移至机腹下,由调节板(位置在边界层分离板的后方)构成进气道的前部,这为发动机提供了不同飞行状态所需的气流,更加适合高性能空空作战。此外,可调节进气道所增加的高效整流压缩能力(在15马赫时为5%,在18马赫增加至15%,在2马赫时为25~30%)极大地提高了飞机超音速飞行时的发动机推力,从而使飞机获得更好的爬升和高速性能。这种进气道布局的不足主要包括隐身效果欠佳(这也是所有机腹进气道布局飞机的通病)、重量偏大且结构复杂(F-16为此增重80~100公斤)和生产费用增加,同时调节板的动力和调节系统还加大了飞机的维护负担。
适合超音速飞行的气动布局、强劲的发动机和可调节式进气道使歼-10最大速度能够达到22马赫,大于“狮”宣称的18马赫。歼-10的高超性能集中于空空作战,因此无论是执行空防还是截击任务都将是一把利器。
推进系统
歼-10的首批生产型将采用久经考验的俄制AL-31FN涡扇发动机。苏-27家族也采用了AL-31FN涡扇发动机AL-31系列发动机,不过FN型增加了一个经完全重新设计的检修舱。这一检修舱的设置是标准的俄式风格,在最初的AL-31型号中位于发动机上方,还包括部分压气机上部机壳的外侧位置,但FN型的检修舱则调整到与西方战斗机发动机检修舱同样的位置,位于发动机和压气机下部机壳外侧的位置。
除了歼-10原型机和预生产型使用的发动机外,据称俄罗斯于2001年一次性向中国提供了54台AL-31FN(另有渠道报道说是100台)。这些发动机用于首批生产型歼-10。但俄罗斯拒绝向中国提供该型发动机的生产许可证。基于这个原因,中国正在研制可以替代AL-31FN的国产发动机。不过,即使所有的歼-10都将使用AL-31FN,中国也将寻求一种更加先进的改型,其最重要的技术要求当是配备轴向360度矢量喷管,以提升飞机的机动性能和发动机与机身有效配合带来的推进效能。这种发动机曾经在1998年的珠海航展上首次露面,俄罗斯明显是领会到了中国对发动机的潜在兴趣。实际上,被西方奇怪地忽视了的发动机矢量控制技术却在亚洲得到了广泛欢迎,它首先被印度空军装备的战斗机采用,接着是马来西亚,而现在可能是中国。
把目光投向未来,中国可能最终采用“土星”公司的AL-41型发动机。目前,该型发动机正在为俄罗斯下一代的战斗机进行研制。AL-41的体积可能与AL-31相同,但推力要增大30~40%。因此,AL-41可能成为未来歼-10型号的潜在选择,并使其具备与同在概念验证阶段的F-16Block60相同的作战能力。
目前,强劲且省油的AL-31FN为歼-10在空战中发挥高超性能提供了有力支持,使其无论是在高速、大爬升率飞行,还是在大过载机动时都勿须担心发动机停车。该型发动机由于油效比极高,因此使战机在执行远程渗透任务时同样表现不凡。加之歼-10具有容积达5000升的内置油箱,这虽然比加两个保形油箱的F-16要少700升,但战机仍能够在携带较大载荷的情况上达到一个理想的作战半径。歼-10还能携带三个副油箱,虽然目前尚不具备空中受油能力,但据悉中国已有开发歼-10空中受油能力的远期计划。
WS-10A“太行”涡扇发动机由于俄罗斯拒绝提供AL-31FN的生产许可证,而且考虑到中国一直在努力实现装备采购的国产化率,因此歼-10极有可能将在未来采用一种国产发动机,如黎明发动机公司生产的WS-10A。但目前知道的信息仅包括WS-10A的推力水平(与AL-31相近)和布局(双轴小涵道比并带加力燃烧室的涡扇发动机),并且黎明公司已计划在该发动机上加装矢量喷管。
技术性能
考虑到中国明显地将美国战斗机视为其主要空中威胁,加之美国的战斗机设计一直歼-10战斗机结构图强调夺取空中优势的能力,因此不难理解中国要将空空作战能力(包括进攻和防御)视为其战斗机发展的主要需求。同理,歼-10在结构设计上强调机动过载要达到9G(所有最新型战斗机都追求的目标),这无疑体现出中国空军要求这款新型多功能战斗机要在制空作战中技压群芳,至少要达到F-16最新型号的性能。
歼-10为放宽静稳度设计,并采用四余度线传飞行控制系统。这是中国战斗机首次采用这种当前最先进的飞行控制系统。中国空军使用一架经过特殊改制的歼-8Ⅱ技术验证机测试经过重新设计的线传飞控系统,这显示出歼-10的线传飞控系统应是中国自主研发的产物。
歼-10极有可能同其他第四代战斗机一样,采用四重数位化线传飞控系统。使用四重系统而非三重系统的好处是可以允许战机在执行任务时出现两次故障。如果出现第二次故障,对于三重系统来说,将会出现好坏各一的局面,万一好的系统要向左转,坏的系统要向右飞,飞机将无所适从。但若是四重数位化线传飞控系统,好坏系统的比例仍是2比1,按照少数服从多数的原则,飞机仍可正常飞行。歼-10的多个独立翼面,若皆由四重数位化线传飞控系统控制,那么当这些控制面协调动作完成机身转向时,可以让飞机在没有俯仰、倾斜的状态下上下左右转换方向。
由于需控制的翼面较多,已不可能再用人力和机械传动系统来控制,歼-10也可能相应地采用先进的四余度电传控制,通过传感器感受手对操纵杆的压力,转为电信号送往控制电脑,由电脑根据飞机实时情况计算出最佳控制量,并把控制信号送往舵面操纵系统,再调整飞机姿态。这样既减轻了飞行员的负担,又充分发挥鸭式飞机机动性,也保证了控制系统的冗余度和生存能力。
雷达航电设备
歼-10的单座座舱为飞行员提供了良好的全向视野,这比以往继承前苏联设计风格的中国战机进步了不少。飞机的航电设备采用了符合西方机工程原理的设计组合:大屏幕抬头显示仪、三台液晶多功能平显,油门和推杆控制系统、数据存储系统、先进的自动航行和气象数据计算机和头盔瞄准具。虽然这些产品的提供商目前还不能确定,但头盔瞄准具已经基本能够确定将采用国产型号,由洛阳航空设计所设计生产。
歼-10采用采用国产JL-10脉冲多普勒雷达,搜索距离100千米~130千米,攻击距离80千米~90千米,可同时跟踪6个目标,并选定4个加以锁定摧毁;远期将采用国产相控阵雷达或俄罗斯“甲虫”、“珍珠”雷达。
中国的歼-11(苏-27和苏-30)装备了一种高性能的红外搜索跟踪和激光测距一体化系统,这为战机提供了完全被动搜索和跟踪能力。歼-10自然也有可能装备一种同样或者类似的系统。但在歼-10的原型机和预生产型机上看不到用于容纳红外搜索跟踪系统的球状结构,似乎也没有其他的机身窗口显示有内置的该类系统。
武器装备
歼-10装备了一门半埋入式双管23毫米机炮(俄制Gsh-23型机炮的中国版),位置在进气口下方前起落架左侧。歼-10的机身下设计了11个挂架:六个在机翼下、一个在机腹下中轴线上、其余四个为机腹下方两侧半共开工的串联挂架(与幻影-2000、“阵风”和F-15E的机腹挂架配置类似)。中国官方尚未公布歼-10的外挂载荷能力,但估计为5500公斤。
根据照片可以看出,歼-10的原型和预生产型机大多挂载两枚PL-8(以制“怪蛇”Ⅲ)近程红外制导导弹。歼-10的武器系统还将包括已经在歼-11上使用的俄制空空导弹(R-73近程和R-77中程主动制导导弹),以及中国的PL-12中程雷达制导空空导弹。在执行对地攻击任务时,歼-10也可以携带国产和俄制的空地导弹和激光制导炸弹(包括鹰击-8K反舰导弹和新型鹰击-9反辐射导弹),以及非制导炸弹和航空火箭弹。
据报道,用于歼-10的导航和目标指示吊舱正在研发之中,这些设备可能与机炮对称安置在进气道的右侧。
最新改进型号歼-10B
该飞机是中国第三代歼-10战斗机的最新改型,它采用了与FC-1相似的蚌式进气道,放弃了传统的矩形进气道设计,在保证飞机发动机正常工作的情况下,简化了设计,减少了进气道的活动部件,在减轻了飞机重量的同时,还降低了飞机的雷达发射截面。
加装了光电瞄准装置,与中国装备的歼-11和苏-27类似,该装置位于歼-10座舱的右前侧,包括红外搜索与跟踪传感器和激光测距机,可在无需雷达开机的情况下被动探测敌方目标,降低了己方飞机被探测的概率。
加装了电子对抗装置,分别是位于坐舱的两侧、发动机尾喷口的两侧的电线阵列,以及垂尾的顶端的电子舱,据信将主要用来进行电子对抗。
技术和作战考虑
当获得有关歼-10的首批情报时,虽然西方国家知道它先进的气动布局和技术直接来自以色列“幼狮”战斗机,但还是认为它是一种轻型战斗机。实际上直到最近,大部分西方媒体在提供歼-10的评估数据时仍是基于“幼狮”战斗机的重量、尺寸和技术性能。
但在获得了准确的数据后,显露在人们面前的却是另外一番景象。歼-10实际上是一种中型战斗机,在作战性能上类似于F-16C Block 50和幻影2000-5,或者更准确点说,就像单发的欧洲战斗机或“阵风”。因此,说歼-10与最新的F-16型号具有相当的作战能力一点也不为过,只是它的机身更大,并有更好的发展前景。歼-10最初的设计选择中,与当前西方战斗机设计思路不谋而合的地方得到了加强,特别是采用可调节式进气道。
歼-10与其他亚洲国家的国产战斗机一样,当前最现实的问题是其航电设备和制导武器的发展进程和可靠性。另外一个需要关注的是数字线传飞控系统,它不仅存在着可靠性问题,而且在与满载现代航电系统的战斗机结合以后,它是否能够全面发挥潜能也将令人拭目以待。
性能参数(预计)
机长:1457米
歼-10战斗机三视图 机高:53米
翼展:878米
起飞重量:19277千克
全机空重:8840千克
发动机推力:132千牛
推重比:11
高空最大速度:20马赫
低空最大速度:1马赫
作战半径:1100千米(2008年珠海航展亮相2架空中加油型,但续航数据不详。)
最大航程:3500千米
载弹量:7000千克
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