2007-12-02 06:07:50阿楨

殲13之敗

殲13的研製歷程 殲13 想像圖

  殲13 飛機的設計思想醞釀於1971 年底,當時根據六院的指示由601所招收研究下一代殲擊機方案。601所根據作為我國空軍殲擊機主力的殲6已經落後的情況,認為應研製接替殲6的空戰殲擊機,作為80年代的空軍主力戰鬥機。
  帶著這一設想,601所派人於1972,1974年兩次去空,海軍12個部隊進行調查研究,新殲擊機的設想得到空,海軍領導機關的贊同。1974 年初,空軍全面提出了殲6 後繼機的戰術技術要求。1975年冬,空軍有關部門又與設計部門反復探討,正是擬定了殲6後繼機的戰術技術要求,1976年上報,同年4月24日,常規裝備發展領導小組正式行文批復。
  在方案論證過程中,最大的問題是缺乏合適的發動機。對有可能選用的發動機,技術人員意見不同。為此,於1976年6月,三機部專門召開了殲6後繼機動力裝置選擇論證會。1976年底常規裝備發展領導小組正式批准採用一台渦扇6加力風扇發動機。
  1976年9月 ,三機部在瀋陽召開了殲6 後繼機武器火控系統座談會,通知和空、海軍、四機部、五機部以及有關廠所,部門座談討論,初步確定了殲6後繼機的武器,火控系統配置方案。1976 年 11 月的一次會議上,又對機載電子設備進行了討論。
  在方案論證,審查過程中,自 1973 年起,進行了多種氣動佈局的風洞試驗,達 3,000 多次;自 1974 年起,對 20 多種機翼結構設計方案進行了強度和氣動彈性計算;自 1975 年下廠徵求工藝員和工人的意見,對方案進行了調整和修改;1976 年以來,又和 621,625 所以及冶金部工廠進行了材料選用和工藝方案的討論。
  1977 年 6 月 1 日至 11 日,三機部在北京召開了殲13 飛機論證會。國家計委,國防工辦,總參裝備部,空軍,海軍,航定委,一,四,五機部,冶金,石油,輕工部,建材總局等 71 個單位 256 名代表參加了會議,其中王震也參加了會議。會議認真審查方案之後認為“飛機的總體方案是先進可行的,經過努力是可以實現的。”
  1978 年 8 月,從國外引進了米格-23MC(MiG-23MS Flogger E),以 601 所,112 廠為主進行了全面的技術分析,其發動機 P-29 主要由 410 廠分析。1979 年 3 月 10 日,三機部下達了開展殲13 飛機選用渦噴15(P-29)發動機方案論證的通知。601 所經過計算,殲13 改用渦噴15 發動機,是飛機有些性能提高,發動機的現實性和把握性也比較大。同年 10 月 9 日,在瀋陽召開了殲13 裝渦噴15 發動機方案論證會。1980 年 5 月,總參和國防工辦正式批准殲13 改用渦噴15 發動機。但由於後來由於空軍隊裝備發展規劃的調整以及縮短新機研製戰線等原因,1981 年 3 月以後,停止了研製,直接研製費 1,221 萬元。

氣動外形特點
  殲13 型殲擊機的氣動外形十分巧妙。首先,作為一架絕對空中優勢殲擊機,殲13 即需要具備盡可能大的最大飛行馬赫數以追擊或規避敵機,又需要能在亞音速或跨音速作高機動飛行。為了平衡矛盾,該機主翼採用了邊條機翼形式。由於有邊條前翼,使整架飛機的有效後掠角增大,相對厚度減小,所以激波阻力較小,適合於超音速飛行的要求。而基本翼的存在,又使整個機翼的有效展弦比增大,可減小低亞音速及跨音速時的誘導阻力,特別是大仰角飛行時,從邊條分離產生的邊條渦形成有利干擾從而增加了升力。另外拖出的邊條渦還可以給上翼面補充動能,延緩基本翼上的分離,從而又可以產生相當大的附加升力,這就非常有利於飛機在高亞音速或跨音速時作高機動飛行(要求有盡可能高的可用升力)。
  在當時同量級的新戰鬥機中,同時研製的還有美制的 F-16,這一型飛機設計非常成功,並經過了不斷改進,成為了北約國家的主力裝備。雖然同處兩個世界,意識形態完全不同。殲13 與 F-16 的外形差別也是非常之大,但是在主翼的設計上確是驚人的相似。同是採用了邊條翼形式。雖然這一機翼構型現在已是十分常見,但在 60 年代末卻是絕無僅有的。而且美國畢竟至少擁有二次世界大戰以及噴氣時代殲擊機設計的經驗,而中國什麼都沒有,能參考的至多不過是米格-19,然而在完全獨立的,沒有任何經驗的情況下,竟能設計出如此先進而巧妙的機翼構型,本身就是個奇跡。
  不僅如此,為了使阻力減至盡可能的小,殲13 採用了上單翼。但是上單翼形式穩定性好,不利於高機動飛行。所以該機在設計時巧妙地使主翼下反,增加了飛機的軸向不穩定性,解決了這個矛盾的問題。
  而且該型機是中國殲擊機首次採用前緣機動襟翼,雖然偏轉速度現在已不得而知,但足以和飛機的俯仰姿態回應,和飛機的飛行馬赫數及仰角相配。更何況當時我國還沒有隨控佈局中的“放寬靜穩定度”技術,飛機無法靠“增穩系統”自動控制舵面,所以使用這一設計是十分大膽的。

致命弱點
  殲13 殲擊機的主要制約因素在於其發動機。
  一開始,殲13 擬採用一台英制斯貝 MK.202 渦扇發動機(加力推力9,300公斤力)的國產型渦扇-9(WS-9),但因推力不能滿足需要而改用推力為 12,200 公斤力的渦扇-6(WS-6)發動機。不久從國外引進了米格-23 之後,又決定改裝米格-23 所用的 P-29,國產型也稱渦噴-15 的渦輪噴氣發動機。但後來都未能付諸實施。
  從表格可以很輕易地得出結論,同期同量級的美制戰鬥機 F-16 所採用的發動機推重比達到 8,而我國的殲13 所採用的發動機,小的竟只有 5.2,大的不過 6.5。與美制發動機存在著根本的,巨大的差距。
牌號 渦扇-9(斯貝MK202) 渦扇-6 渦噴-15(P-29) F-110-GE-100 F-100-PW-200
推力(加力/不加力)(公斤) 9300/? 12000/? 12500/8300 12400/7200 11340/6800
耗油率(加力/不加力)(公斤/公斤/小時) 2.0/0.95 1.98-2.01/0.75-0.77 2.55/0.68
推重比 5.05 接近6 6.5 7.14 8
最大直徑(毫米) 1093 1088 1181 1180
重量(公斤) 1842 1922 1805 1398
  由於發動機的成功,美制 F-16 後來成了一款成功的,優秀的北約制式戰鬥機。而同是新研製的殲擊機,殲13 氣動外形設計優秀,不但沒有量產,甚至在原型機還未製造出來,就已經夭折,頗令人扼腕。
機型 殲13 F-16
機長(米) 17.48 16.92
翼展(米) 10.4 10.07
正常起飛重量(公斤) 11660 10500
推重比 1.07 1.5
最大飛行馬赫數 2.0-2.45 2
轉場航程(公里) 2340 4800
  而中國的殲擊機,基本都受制於發動機。幾乎每一架殲擊機,都不得不說是發動機的悲劇。

吸取教訓
  發展航空工業,極為重要的一條,就是優先發展航空發動機工業。航空發動機是飛機的“心臟”,它的技術性能和結構關係飛機的戰術技術性能、可靠性和經濟性。各種類型的航空發動機都要在高溫、高壓、高轉速、高負荷的苛刻條件下長時間地反復工作,同時還要求它重量輕、體積小、使用安全可靠、經濟性好。
  同時提出的多種性能要求和極端的工作條件,迫使各種型號的航空發動機必須設計精巧,加工精密,使用高性能的材料和成品附件。發動機綜合了多學科和多種專業技術成果,技術難度大,研製週期長,耗資多。它當之無愧地代表了一個國家的工業和科技最高水準。環顧世界,也只有美、前蘇聯、英、法等少數工業發達國家,才能獨立地研製和發展先進的航空發動機。
  中國航空發動機的老師是前蘇聯。從技術角度講,蘇聯的發動機在一些方面不如美國。它們通常體積較大,製造較粗糙,使用壽命較短,耗油率較高。中國仿製的航空發動機一些性能指標還低於前蘇聯。殲擊機發動機大修週期(即一個安全使用期限)通常為 100~200 小時,而美國等西方國家發動機使用週期一般大於 4,000 小時。
  正當中國航空工業傾力消化吸收改進渦輪噴氣發動機時,國際上更先進、更經濟、更穩定的渦輪風扇發動機誕生了,並立即成了航空界的主流。經過反復權衡,中國航空界決定上渦扇機。又是一段艱難的歷程,渦扇機的難度、複雜性遠遠超過渦噴機。工程費時費力,進展緩慢,從 60 年代一直拖到 80 年代。雖然也研製成功渦扇5、渦扇6 等型號發動機,但因種種原因,終於未投入批生產。
  美國人就此評論說:“中國人缺少的並不是製造能力。他們十分出色地進行著循規製造、手工與機器相結合的生產和小批生產。他們所沒有掌握的是現代化連續生產流程、精密自動設備技術以及其他組織方面的經營管理技術。在這方面,成套工廠設備進口可能是最有裨益的。航空工業就是這方面的……例子。中國在 50 年代後期和 60 年代初期致力於噴氣發動機。但後來抽走了一些最優秀的科學家、工程師和其他稀有資源,因此使飛機發動機技術一直處於緩慢發展狀態。其結果使中國飛機發動機的設計和生產能力(安裝在他們的蘇式 50 年代戰鬥機和中型轟炸機上的),同羅爾斯.羅伊斯、普拉特.惠特尼、通用電器等公司生產的、做為大多數西方飛機動力的當代尖端渦輪風扇發動機之間存在著巨大差距,中國人自己判斷,他們的航空發動機技術至少比西方落後 20 年,這樣一個巨大的差距是無法通過獨立的、逐步提高的辦法,或是通過進口一些先進的發動機充做樣板來加以克服的。同汽車工業一樣,航空工業要大幅度提高水準,只能來自國外的直接技術協助,引進(羅爾斯.羅伊斯的”斯貝“發動機)將使中國在比較短的時間內前進 10 年,同西方最先進的渦輪風扇發動機相比,中國人至少還將落後 12 年。儘管如此,10 年跳躍的實踐結果將意味著,對他們未來飛機性能的一次關係重大的提高,努力的勢頭會超的初步地跳躍而繼續下去,中國的獨立設計和製造能力將會飛快增長。
  先進的,就需要學習,在這個問題上,我們應該拋開意識形態問題。
  美國的航空工業在這一點上與中國相比較,簡單說,那就是美國先有發動機,後有飛機,而中國是先有飛機,後有發動機。
  表面上看,雖然中國的體制仿佛適合於給飛機配備最合適於它的發動機。但是在實際操作上,我們可以看到一開始殲13 決定採用仿製的斯貝,確實斯貝 MK.202 軍用型發動機加力比(即加力推力與不加力推力之比)大,耗油率較低,使用壽命長(這是蘇式發動機的致命弱點),壓氣機的喘振裕度大,各種工作狀態下部件的效率高,工作可靠,裝有抽氣系統控制襟翼,可改善飛機的起飛著陸性能。但正如西方所評論的,它畢竟是 60 年代末的產品,結構複雜,推重比(推力與自重之比)較低,高空性能差。在當時,該機型也只可能是中國引進的好發動機了。當今世界諸國中,又有誰會真心幫助中國去實現現代化呢!
  斯貝的中國型號為渦扇9,定在西安發動機廠生產。國家花數億英鎊引進該機,十分重視。王震副總理三次視察西安廠,關照試製工作。航空部副部長莫文祥帶隊蹲點,陝西許多廠、所、大專院校多方協作。除使用進口原材料外,國家專門安排了金屬材料、非金屬材料、成品附件和大型鍛件的國產國制化工作。
  1976 年,西安廠的試製工作全面展開。光整機的技術資料即達 42 萬份,工藝裝備圖紙 3 萬項,所幸正逢粉碎“四人幫”,僅 3 年多的努力就裝出 4 台渦扇9 發動機。1979 年發動機台試成功。1980 年,發動機在英國複雜條件試車成功,並通過了迴圈疲勞強度試驗。中英雙方代表簽署了渦扇9 發動機考核成功檔,中國的“斯貝”發動機終於誕生了。
  但是加力推力只有 9,300 公斤的斯貝,怎能以單台推力帶動起龐大的殲13 的機身呢。F-16 重量比殲13 小,但所使用的發動機加力推力高達 12,400 公斤。所以後來決定換裝自產的渦扇6。
  但是在引進米格-23 獲得成功後,又看中了米格-23 所使用的 P-29。但是以中國當時的基礎,在沒有任何經驗,又沒有人教的情況下,怎能搞的出來呢。況且即是成功了,P-29 仍然是一種推重比並不高的發動機。
  反觀美國,在 F-16 還沒有研製的時候,空軍和海軍空中優勢戰鬥機就計畫要求大幅度提高發動機推重比和改善進氣道和發動機的匹配性。同時,美國國防部做出採用一個核心機發展兩種發動機的決定,要求研製的發動機能同時滿足空軍和海軍的要求。
  美國的普拉特.惠特尼公司以 JTF-22 核心發動機為基礎,為發展美國空軍和海軍用的兩種發動機進行投標。不久就推出了世界上最早投入使用的推重比達 8 以上的發動機 F-100,並使得選用它的 F-16 推重比超過了 1,成為了世界上首架實用的,能垂直爬升的高機動戰鬥機。
  教訓是沉痛的。但是,中國並不是沒有希望,相反仍有相當大的潛力可挖。事實上,70 年代初,中國援助巴基斯坦的殲6 飛機發動機,經美英專家重新組裝調試後,使用週期已經延長了一倍。
http://www.zgjunshi.com/power/Article_Show.asp?ArticleID=3454


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阿楨 2020-12-16 09:21:31

強5攻擊機設計超前 為何不能像美軍A10一樣繼續戰鬥 2020-12-14 新浪軍事

  說強-5型攻擊機的設計思路與氣動外形“相當前衛”:一方面,它和蘇軍當時正在投入現役的一票負責淺近縱深遮斷任務的戰鬥轟炸機一樣,都相當強調突防中的兩個要素,一是低空高速,二是機動性。
  相比機身總體,強-5服役之初在航電、火控系統上的固有缺陷就顯得不可接受了。
  之前,強-5的身板小點沒事,反正當時的中國空軍也沒得選。但等到上世紀九十年代,強-5航程短、作戰半徑小就不可接受了。而接下來殲轟-7、殲轟-7A甚至蘇-30MKK的出現,更是直接判了強-5的死刑。
  回應
歷史的問題歷史地看,強-5的存在還是具有相當歷史意義的…
過期了就要淘汰,這是理性行為。
https://mil.news.sina.com.cn/zhengming/2020-12-14/doc-iiznezxs6812631.shtml

"其貌不揚"的殲12原來設計這麼超前 為何還是下馬了 2020-12-15 新浪軍事

殲-12 的設計太極端了。過小的機體導致機載設備與結構安裝困難,尤其是可調進氣錐改為了斜劈式外壓進氣道,徹底斷絕了殲-12安裝雷達的可能,無法像殲-7一樣在進氣調節錐內安裝雷達。同樣,結構與重量上的限制也限制了載油量與載彈量,這使得其作戰半徑僅為600千米,而武器系統為確保載彈量,只能將兩門30毫米機炮改成一門30毫米機炮一門23毫米機炮,火力比殲-5還弱。
  回應
這玩意下馬一點都不遺憾,必須減重才能達標!按當時的國內技術其性能根本無法與現代各種複合材料相比。而且不裝設雷達,那是完全跟不上時代的發展,必然淘汰,沒有什麼可惜的!
你知道它的大背景嗎?是中蘇極度交惡情況下的應急產物。
https://mil.news.sina.com.cn/zhengming/2020-12-15/doc-iiznctke6596450.shtml

jsoujsou 2018-07-10 10:12:04

中國這款戰機曾創造多個“世界第一” 如今僅剩5架 2018-07-09 新浪軍事

  殲12是中國第一架從機體設計到部件製造完全由中國自行研製的輕型噴氣戰鬥機,在越南戰爭中,我國受到了越軍米格17戰機以弱勝強挫敗美軍F4戰機的啟發,決心研製出一款機動性強的小型戰機用來打“空中遊擊戰”,就有了殲12的誕生。
  從1868年7月開始設計,到1970年12月26日首飛成功,殲12僅僅用了兩年半的時間就面世了,它當時的性能資料很驚人。以僅僅3100公斤的重量,達到了0.95馬赫的巡航速度,幾乎可以超音速巡航了,而且機動能力比同期的美軍F-5E還強,以180米每秒的爬升率和1140米的盤旋半徑超過了F-5E的160米每秒和1080米。
  殲12也憑藉這些優異的資料,成為了世界上超音速戰鬥機中最輕的一款戰機,拿下了中國自主研製軍機中的第一個“世界第一”。
  遺憾的是,雖然從技術層面上來看,殲12的面世意義重大,但殲12的“輕”是一把雙刃劍。雖然重量輕能讓殲12有十分優秀的機動性,但同時也意味著它的機身空間有限,安裝武器的數量也隨之降低,固定搭載的是一門30毫米口徑航炮及一門23毫米口徑航炮,外掛兩枚紅外格鬥空對空導彈,這種武器裝備在超音速戰鬥機中算是火力比較弱的。
  因此,我軍經過慎重考慮後,叫停了殲12的量產,並在1978年2月正式停下了殲12戰機的後續研製計畫。如今國內只有5架殲12的原型機,南昌飛機製造廠保存了2架,中國航空博物館保存了2架,剩餘的1架則在南京航空航太大學中。
  雖然殲12並未量產,但它對我軍戰機研發卻意義重大,事實上,就算是殲9、強6、殲13這幾款提出過構想卻並未建造出原型機的戰機,對我國空軍來說也是不可或缺的。它們見證了中國一路上在自主戰機研製上的探索,也正是有了它們的奠基,才有了中國空軍現如今的颯爽風貌。(作者署名:復興軍事)
http://mil.news.sina.com.cn/jssd/2018-07-09/doc-ihezpzwu2064019.shtml

圖博館 2017-11-25 08:39:53

沈飛殲11單發中型戰機為何下馬?不顧基礎太過超前2017.11.24新浪軍事

  提起殲-11,現在大家都知道是中國國產化的蘇-27,但在歷史上,這個型號曾賦予沈飛研製的一種單發中型戰鬥機,類似於法國的F-1。
  1969.8.25,航空工業領導小組在北京召開了航空工業“825會議”。
  這次會議的背景,是總結越南戰爭、中東戰爭中的經驗,高機動性戰鬥機成為了這次會議確定中國國產殲擊機的主要發展趨勢,一口氣確定了三個型號,一個是明確上馬的“小殲”計劃,也就是後來的殲-12,南昌飛機製造廠研製,另一個是“4號工程”垂直起降戰機。
  一種9噸級高機動中型殲擊機,則由瀋飛112廠機製造廠承擔研製任務,注意,非瀋陽飛機設計所(601所),當時601所正在攻關殲-8,1969年首飛的。
  殲-11採用了很前衛的正常式佈局,兩側進氣,帶激波錐三元可調進氣口,後掠式上單翼,機翼上設計有前緣縫翼和開封襟翼,外翼前緣有鋸齒,在整體佈局上完全脫離了蘇式米格飛機的範圍。
  發動機上,一開始擬選用兩台渦噴6丙作為動力,不過這種殲-6的發動機技術性能不佳,後來又曾選用一台渦噴7丙,但對於9噸級的殲-11來說,這種殲-7用的發動機又帶不動,但在70年代中英關係回暖後,基本確定使用單台羅羅“斯貝”MK202。
  在當時,殲-11還計劃裝645雷達或204機載雷達,武器配置為兩門30毫米機砲和兩枚紅外空空導彈。然而,要知道204雷達直到上世紀80年代初,才在殲-8I型全天候殲擊機上測試成功,而且可靠性十分堪憂。
  由於當時的歷史環境,殲-11的研製並沒有什麼大的進展,甚至不像殲-12都造出了原型機,於70年代末下馬。事實上,“825”會議上的,洪都的殲-12,沈飛的殲-11,以及在殲-6基礎上研製的垂直起降戰鬥機“4號工程”,全部下馬。
  可以說,在當時不顧中國航空工業發展基礎的超前構型,只會永遠停留在圖紙上。(作者署名:烏龍防務評論)
http://mil.news.sina.com.cn/jssd/2017-11-24/doc-ifypceiq1249607.shtml