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歼-8 白
歼-8 方案要求特别突出升限高、速度快、航程大、爬升率高、火力强等性能特点。实际情况与歼-7 相比,各项性能指标均有提高。最大速度 2.2 马赫,最大升限 20,000 米以上,最大爬升率 200 米/秒,基本航程 1,500 千米,最大航程 2,000 千米。另外还特别规定在 19,000 米的高度要具有充足的作战时间,飞机的推重比为 0.89。从这些指标看歼-8 与苏联的 E-152 性能比较接近,并不输给俄国人的设计。针对当时的设计目标,B-58 超音速轰炸机实用升限不足 20,000 米,歼-8 完全有能力将其击落。而 F-105 的综合作战能力虽然远超歼-8,但在遭遇歼-8 高速拦截的情况下,也很难以轻松脱身。这些指标歼-8 设计均成功达到了要求。另外歼-8 方案还提出安装改进设计的 30 毫米航炮和空空导弹,安装搜索距离较大的雷达。但由于中国电子工业水平的落后导致火控系统中最关键的交流供电系统和火控雷达及其相关系统进度跟不上,雷达没有按时研制成功,因此歼-8 不得不先行装备直流供电系统和简单的测距器,原来设想的全天候高空高速截击机就活生生变成了只能执行白昼截击任务的纯白天型截击机,此型歼-8 被称为歼-8 白。无独有偶航炮和空对空导弹的研发上也发生了类似的情形。原计划装备射速高达 1,600 发/分的 30-2 型 30 毫米单管转膛炮,由于研制中故障频发,出现了很多机炮炸膛等重大故障,始终没有研制成功。直到 70 年代末,航炮问题已经没有时间再等待下去了,才最终决定用 2 门 30-1 型航炮来当替补航炮。至于原本计划装备的霹雳-4 中距半主动雷达制导导弹也没有研制成功,只好使用近距红外制导的霹雳-2 和霹雳-5 空空导弹。没有了雷达和中距导弹成为的歼-8 致命弱点,没有了雷达和中距导弹也让歼-8 成为一种半残的高空截击机。
由于研制进度难以置信的迟缓和装备仓促歼-8 原方案指标在首批装备的歼-8 白上根本没有达到要求,针对这些存在的不足和缺陷对歼-8 白进行了一系列的改进新型号称为歼-8I 又称歼-8 全天候,后改称歼-8A。1978 年 2 月发出歼-8I 飞机全部生产图,1980 年 5 月于沈阳飞机制造厂总装完成首架飞机。6 月 25 日原型机地面试车发动机突然起火,烧毁整架飞机。1982 年 4 月 24 日,沈飞重新装配一架全新的歼-8I 首飞,10 月第二架歼-8I 上天。85 年 7 月 27 日,航定委正式批准歼-8I 设计定型。与歼-8 白相比,歼-8I 首先安装了最为关键的设备——歼雷-7 甲改(JL-7AG)型火控雷达以及射瞄-8A 改瞄准具、火控计算机等火控装备,以及其他十一项电子设备,射瞄-8 甲型航空瞄准具,是中国首次采用速率陀螺作为歼击机瞄准具的测量装置,构成瞄准系统,射击精度高。舱盖改为与歼-7II 相同的向后开设计。座椅、氧气系统和组合仪表重新设计。一直是诟病的 2 门 30-1 型航炮改为 2 套 23-III 型双管航炮、空空导弹也升级为 4 枚霹雳-2 乙导弹或者霹雳-5 乙导弹。歼-8I 装备后,随着相关新系统的研制成功,除了退役的歼-8,其它歼-8 都按歼-8I 的航电标准进行了升级改造。后来歼-8A(歼-8I)又进行了重大改进新型号称作歼-8E,升级的主要部分是机载电子设备和火控设施,歼-8E 上最明显的改进是使用平视显示器代替了以前的瞄准具,机身上增加了一些与其它新机型一致的告警天线和应答装置,而此时歼-8 生产线均已关闭很长时间,不可能在生产新的歼-8E 飞机,所有歼-8E 的改进均是在现役的歼-8A 型上进行的。
歼-8 与歼-8A 侧面图对比 经过了岁月沉淀,那激情澎湃的高空高速时代已经远去。回首往事,从这几种飞机的曲折身世中能读出许多令人回味的东西。首先,就是机头进气布局的惨然淡出。现在比较通行的说法是因为机头进气布局无法安装大口径雷达天线,但我们可以看到 E-150/E-152 系列飞机使用的雷达都比较大,甚至后期型号使用的雷达是与后来米格-25 使用的同型大口径雷达,而且,这样的配置也没有影响它的高空高速性能。至于歼-8 系列没有装大雷达的原因不是不能装,而是没有雷达可装。机头进气布局在 2+马赫级别的飞机上使用有着简单实用、阻力最小、设计相对简单的优势,在当时视高速为最大“蛋糕”的形势下这种布局无疑具有巨大优势。那么机头进气布局无法安装大口径雷达的说法是从何而来的,难道是空穴来风么。对于机头进气布局而言虽然装备大口径雷达不是什么大问题,问题在于装大雷达后,机头进气飞机的机头直径相比较其它布局形式需要更大尺寸,那么就要占用其它部位空间,比如座舱的空间。E-150 系列飞机的座舱就极其狭小,视野也非常糟糕,尤其是向下、向后方向几乎是没有视野。再有,机头进气布局机内可使用空间余度很小,主要空间被空气管道占据,可用空间不多,难以在以后进行设备增加,给改装升级也带来非常大的不便,一些此类飞机只能加大背鳍来作为拓展空间,如此又造成了后视效果进一步恶化。
歼-8A 的火控雷达 以后普遍采用的两侧进气布局前机身大部分空间都可以用于设备安置、座舱合理分布,因此它的可用空间相比机头进气布局就要大的多,对于飞行、火控设备电子化越来越被重视的潮流之下设备空间需求越来越大,具有大空间无疑是无比诱人的优势。机头进气布局由于进气管道贯穿头尾,管道长度在所有不同布局中是最长的,因此,管道损失也是最大的。由于当时刚刚进入超音速时代,对超音速飞行及作战的认识还比较模糊,追求高空高速是当时不二的选择,作战武器也只一味依靠中程空对空导弹的拦截,作战信念只有一条:追(迎)上去,击落它!因此,对于飞行机动性以及空间余度等问题没有太多考虑,这就不难理解当时选用机头进气布局的初衷了。后来由于在气动布局上的研究越来越深入,战斗机设计中兼顾的项目也越来越全面,机头进气布局这种只顾高速的布局形式基本被废弃。这也正是 E-150/E-152 系列飞机没有正式服役就显露出先天严重不足,而被两侧进气布局的歼击机所取代的原因,先是图-128 而后又有大名鼎鼎的米格-25、苏-15 来接它的班。在中国虽然歼-8 没有被立刻打入冷宫,也是由于没有替代品的尴尬所致,虽然如此歼-8 的生产数量也不是很大,在歼-8 的重大改进型两侧进气的歼-8B 出现之后,歼-8 的地位也基本和 E-150/E-152 系列飞机一样成为了“鸡肋”处境。如今战斗机的气动布局设计更注重全面性能的体现,往往更喜欢使用颌下或者肋下进气道布局形式,这样前机身以及翼身融合的大边条可以对空气起到预整流的作用,这样就能使机动性和其他性能得到有效的平衡,特别是有助于飞机的大迎角飞行性能。当今这种流行布局形式已经从当时的高空高速理念转变为把机动性指标放在首要位置,高速已不再是最重要指标。但随着战斗机隐身风的兴起颌下或者肋下进气道布局又不利于隐身的要求,即使是使用这样的布局方案也要对管道设计进行特殊化的降低信号反射特征的处理,今后哪种布局形式会成为时兴的潮流还要根据届时技术、工艺的发展而论。
中国空军的歼-8A 机群 再有一个问题就是 E-150/E-152 系列飞机与歼-8 在武器系统选用上的重大区别,E-150/E-152 系列飞机都具有大口径雷达、中距空对空导弹,没有装备航炮;而歼-8 则没有大型雷达,早期型号甚至连雷达都没有,只有一部测距仪,导弹也只装备了红外制导的近距空对空导弹,(中距导弹研制进程受挫,当然,没有火控雷达肯定装不了中距导弹)装备 2 门航炮。从这两方面不难看出,歼-8 的作战效能远远低于 E-152 系列飞机,最主要的问题是缺乏了雷达和中距弹,如此他的根本使命——拦截很难达成。不要忘记这几种飞机的作战对象都是高空高速突袭的目标,按照苏联和中国的空战指挥体制,都是先由地面远程预警雷达发现目标,地面指挥引导截击机到达截击空域,再由截击机搜寻发现目标并发起攻击。如果升空截击机具有大型机载雷达,可以最快速度自主搜索发现目标,并使用中距弹实施攻击。这样的拦截任务最重要的的就是尽量远的拦截,尽量快的发起攻击。因为所攻击的都是高速目标,离得太近、时间太长无疑是件很危险的事情,等到人家临近家门投下了“炸弹”……那,一切都晚了。
在这一点上,E-152 飞机基本可以满足要求。而歼-8 就不太一样了,首先,没有大型机载雷达飞机升空后,搜寻目标就是件不简单的事情,如果飞行员眼神奇好、运气也不错的话,说不定能看见远处的那个小点点,接下来就是要打开全加力拼命的追上去,追得只有追到近距导弹射程内才能发射导弹……笔者描述的这个过程貌似简单,但对于歼-8 来说其难度不亚于“国足”世界杯夺标,之所以这样说,还是因为歼-8 搜索目标攻击目标的能力都有很大的欠缺,靠眼找目标就不用说了,就算歼-8A 装备的那个小雷达恐怕也是搜索距离有限,很难做到早发现快攻击的目的。再说攻击,歼-8 使用近距导弹必须追目标追到极致,近距红外弹的射程有限原因有两个一是红外弹本身火箭燃料就少不可能进行远距攻击,再有一个就是红外弹的先天缺陷,红外引导头要距离目标红外源很近的时候其引导头才能捕捉到并锁定目标,从而发起攻击。导弹引导头没有“看”到目标之前是无法攻击的。超音速追超音速那就是拼脚力、拚加速能力的比拼,稍有闪失就前功尽弃,能不能追上就是个大问题,什么时候追上更是问题。还有“霹雳”导弹在超音速情况下发射的可行性问题,即便可行“霹雳”弹的效能也让人非常担心。
还有就是航炮问题,随着西方对战斗机放弃航炮只依靠导弹的“导弹制胜论”进行反思,又在一些飞机上重新安装航炮,国内一些研究机构就断定航炮依然是空战的主要武器,航炮传统绝对不能丢,因此,将很大的精力放在解决航炮在“攻击”中的效能上,殊不知国外反思“导弹制胜论”的前提是:如果战斗机发射完导弹,自身就成为一个“解除武装的战士”如果有漏网的敌机逼近骚扰,没有丝毫武器的战斗机此时处境非常尴尬,为此,一些没有装航炮的战斗机又重新安装航炮。其实,这种航炮的目的主要就是自卫,基本已经没有了进攻的用途。而中国对此做法的态度基本达到了“断章取义”的程度,大肆夸大航炮的作用,甚至收集了大批实战数据对比航炮与导弹的战效比,我们的实战记录大部分都是在航炮时代,即使有导弹交手也是装备空空导弹的初期,那时候的导弹本来用的就很少,性能也不是很好,可想而知,这样的统计结果会是什么样。得出航炮要比导弹可靠的结论后,对航炮的钟情更加深厚。可能设计师们忽略了歼-8 开炮的状态与以往空战开炮的情形有着本质的不同,以往的空战基本都是在亚音速下进行缠斗发射炮弹的,而歼-8 不同,它必须在高速状态下尾追敌机时开炮,这时候在亚音速下不成问题的废气和后坐力在超音速下成了大问题,搞不好飞机会有空中解体的危险。为了解决这些问题技术人员花了不知道多少力气,浪费了多少资金最后问题还是终于得到解决。但是,还有一个致命问题,航炮发射出去的炮弹在空气中是要减速的而飞机不会减速,特别是高速飞机,一般航炮炮弹的出膛速度是 800-1,000 米/秒,大概是 2.5-3 马赫左右,虽然出膛炮弹的速度是与飞机速度叠加的,但炮弹出膛后减速就会很急剧,而后面跟着一架保持2马赫速度的飞机,原本是飞机发射炮弹,现在变成变成了飞机开始追炮弹,很可能高速飞行的飞机追上自己发射的炮弹。所以一般情况下,一些国家规定超音速飞行的飞机是禁止空中开炮的。歼-8 花了资金买了力气终于解决了航炮问题,但解决的却是个没有丝毫价值的问题。更严重的是由于决策失误,中距弹的研发一直处于不冷不热的境地,直到进入 21 世纪,中国空军才刚刚有了自己的中距弹,差不多荒废了整整半个世纪。回顾 E-150/E-152 系列飞机与歼-8 飞机的发展历程,让大家更能明了在那个追求高空高速时期的历史过程,也让我们明白科学技术没有捷径,更耍不来半点小聪明,只有踏踏实实的进行各种基础项目的研究和开发,为今后打下坚实的基础,才能持续的发展下去。
事到如今,有不少人批评当初的“高空高速”思想是“错误的”,让航空业走了不少弯路。其实,这种说法是十分片面的。现在强调机动、灵活的战斗机设计思想是建立在技术进步的基础上,最起码现在型号空对空导弹的命中精度与适用条件与当时的导弹根本不能同日而语。而当时最保险的方法就是追上去或者远远的拦住它,这就要求拦截者要具有比来犯者更快的速度、更高的升限,截击机要使用一切办法接近敌人,越近则自己发射的导弹就有更高概率来命中敌机。说一句通俗的话,当时的截击机就是一种“人操”防空导弹,更快、更高、更远就是对它的一切要求,因为这种“人操导弹”要比技术还很不成熟的防空导弹可靠的多。
实事求是地说,E-150/152 系列还是成功的。该飞机是苏联第一批达到马赫 2.5 以上和实用升限超过 22,000 米的飞机,证明了飞得又快又高的敌机也是能够被拦截的。新的抗热结构材料被应用和新技术的提出使制造 E-150/152 系列,尤其是在设计 E-155 重型截击机和侦察机时取得的经验成了无价之宝。
E-150/E-152技术数据
| 歼-8A | E-150 | E-152-1 | E-152A | E-152M | 翼展:(米) | 9.34 | 8.488 | 8.793 | 8.488 | 8.793 | 机长:(米) | 21.52 | 18.14 | 19.656 | 19.00 | 19.656 | 机翼面积:(平方米) | 42.19 | 34.62 | 40.02 | 34.02 | 42.89 | 正常起飞重量:(千克) | 13,850 | 12,435 | 14,350 | 13,550 | 18,470 | 最大平飞速度:(千米/时) | M2.2(高空) | M2.65/2,890 | 3,030 | 2,135 | 2,681 | 实用升限:(米) | 20,500 | 23,250 | 22,680 | 19,800 | 22,670 | 机高:(米) | 5.41 | | | | |
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2009-3-21 21:45:23
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