从歼10A到歼10C,中国航空科技从落后到领先的非凡涅槃!

一杯红尘醉 2023-05-28 19:59:10

歼-10C改进型战斗机,是中国空军现役的主力多用途中型战斗机,在战斗机划代上,被称作“四代半”战斗机,从国产战斗机的骄傲歼-10,到歼-10A、歼-10S、歼-10B,再到深度改进型号歼-10C,这三十年余来,歼-10走出了一条极不平凡的发展道路。

2004年型歼-10

歼-10国产中型单发单座全天候多用途战斗机,由航空工业集团公司成都飞机设计研究所和成都飞机工业集团公司负责研发,设计和制造。歼-10于1986年开始立项研制,1001号原型机于1994年开始制造,1998年3月23日首飞成功1999年12月起,歼-10原型机从成都转场西安阎良的中国飞行试验研究院进行飞行测试。2002年,安装俄制AL-3IFN发动机的歼-10第0批次试生产型飞机首飞,并交付空军进行飞行测试和领先试用2003年12月,歼-10双座型教练战斗机歼-10S首飞2004年起,歼10开始批生产并陆续列装中国空军和海军航空兵部队,为了便于说明和表述歼-10系列战斗机技术状态的发展变化,本文中将早期的量产型歼-10称作2004年型歼-10。

作为中国空军完全自主研发、具备完全自主知识产权的国产第四代中型战斗机,歼-10型战斗机的设计研发、试飞过程在中国航空工业历史上,已经成为永恒的传奇,它是中国航空人逆势崛起奋勇争先,追求卓绝的象征。而从歼-10型战斗机本身来说,作为一种典型的,空重7吨左右的第四代中型战斗机,歼-10型战斗机从面世那一刻起,就被国内军事爱好者拿来与同类机型,譬如美国空军中轻型战斗机的骄傲“战隼”F-16系列战斗机对比。

不可否认,歼-10战斗机的性能描述在很大程度上反映了当时国内航空工业界的勇气和信心,勇于“赶超争先”,敢于与我们的主要强敌“一较高下”,同时也反映了国内军事爱好者对中国航空工业的美好期许。尽管歼-10成功实现了中国战斗机技术领域的代际飞跃,将中国航空工业从三代机推向了四代机时代,但考虑到中国航空工业与世界领先水平的巨大差距,刚刚加入空军航空兵战斗序列的歼-10A战斗机在子系统技术能力上与世界先进的同类型第四代战斗机相比仍有一定差距。

尽管空军对歼-10相当满意,在随后的对抗演练中,歼-10相比空军当时装备的主力机型苏-27SK和歼-11A充分体现出在航电系统、电子对抗能力等方面的优势。然而,歼-10相对而言仍有些“粗糙”,仍有很大的提升和改进空间。以歼-10型战斗机的分系统配置为例,由于当时装备的某型全波形平板缝隙脉冲多普勒火控雷达欠缺某些功能,且SD-10型中距空对空导弹的技术定型延后,因此,“2004年技术状态”下的歼-10型战斗机并未完成与SD-10(PL-12)型空对空导弹的整合,而是使用了自行研仿改进的PL-11型半主动雷达制导空对空导弹。

该型空对空导弹的可靠性与总体技战术性能被认为好于苏-27SK型战斗机装备的R-27R型空对空导弹,但它毕竟还是一款第三代半主动雷达制导空对空导弹,在中距拦射作业时需要依赖战机的连续波照射器照射,战机无法实现“发射后脱离”,战场灵活机动性受到很大限制。相比之下,当时世界上主要空军力量已经大量装备了主动雷达制导型中距弹。

又比如,尽管“2004年技术状态”的歼-10型战斗机在座舱人机交互界面设计上已经达到了典型第四代战斗机“一平三下”的水平,但其航空电子与火控系统的综合化程度仍然有限,不能像F-16、“台风”战斗机等那样给飞行员使用武器带来极大的便利。此外,此时的歼-10也缺乏一些堪称“战斗力倍增器”的设备,比如早期的歼-10型战斗机都没有安装我军装备的新一代战术数据链系统。

当然,由于早期歼-10型战斗机的航空电子系统水准体现出的是我国上世纪90年代的水平,故而受限于当时军工电子技术基础的薄弱,在一些系统上“缺三拉四”也比较正常。但这意味着歼-10型战斗机在入役之初的性能,远没有达到预期。有些专家在采访中直言不讳地指出,“从技术角度讲,这一时期的歼-10严格来说,还称不上是一款真正意义上的标准四代机,它的身上还有很多上一代战斗机的痕迹和影子”。

而且,从歼-10型战斗机研发之初的任务要求,以及与任务要求相适应的性能设计来看,它已经不再适合新世纪的中国空军的需要。上世纪八十年代,歼-10项目发端之初,对其性能的定义其实就是一种典型的、具备第四代战斗机性能的截击机,主要的作战目标是苏联空军前线航空兵部队装备的米格-299.12/13型前线战斗机和苏-24前线轰炸机。

随着中国空军逐渐接受“攻势制空”概念并对其要求越来越高,歼-10型战斗机的任务比重正在下降。虽然歼-10型战斗机已经具备了典型的第四代战斗机的性能,但其使用模式与米格-29有些类似,需要将机群配置在一线野战或永备机场以确保快速出动。在执行截击任务时,歼-10型战斗机需要携带副油箱以确保滞空时间,并加力爬升加入拦截航线后使用空对空导弹实施一两次拦射,随后即可脱离脱离拦截航线返航。然而,对于新世纪的中国空军而言,这种单纯的截击机性能已经无法满足其对“攻防兼备”的需求。

尽管如此,得益于歼-10型战斗机研发单位和批生产单位的强大自主创新能力和科研能力,以及歼-10型战斗机作为完全自主知识产权的基础平台所具备的巨大改进潜力,歼-10型战斗机仍然在持续改进和发展。这种频繁的技术状态小改进,大提升,在某种程度上甚至让歼-10型战斗机的升级过程有了那么一些早期的“敏捷开发,快速迭代”的意味。这种改进和发展背后的技术跃进和军工部门相关技术的跨越式发展,正是以整个中国工业发展为后盾,航空电子、航空材料、航空兵器、航空动力等技术领域的全面进步。这些进步使得歼-10的改进和发展如此迅速、如此“顺理成章”、“水到渠成”。

从歼-10型战斗机的技术状态“小改进”来看,在2005年,随着PL-12型空对空导弹完成测试并正式定型,歼-10型战斗机进行了第一次技术状态改进,主要是为了配备这种新型主动雷达制导空对空导弹。虽然早期PL-12的性能还不够成熟,其可靠性在一段时间内低于俄制R-27R和R-77两种空对空导弹,但至少让歼-10战斗机首次具备了与F-16C/D战斗机相媲美的中距拦射能力。

第二次“小改进”发生在2006年,随着新型综合化航空电子系统的研发完成,歼-10型战斗机的新生产批次对其机载航空电子与火控系统进行了全面更新换代。歼-10战斗机的“2006年技术状态”也被称为歼-10A型,到那时,歼-10战斗机才真正达到了典型第三代战斗机的外观和内涵的水平,与美国空军的F-16C/D Block 30-32型战斗机或美国海军航空兵的F/A-18C/D Lot 20相当。

第三次“小改进”发生在2008年前后,重点是更新歼-10A型战斗机的机载数据链系统、火控雷达多目标交战与多功能性能、外挂管理系统和机载电子对抗系统等。改进后,歼-10A型战斗机首次具备了完整的机载数据链交互能力,火控雷达的功能更为强大,在事实上具备了多目标交战与对面攻击能力,能够携带更多种武器装备,如LT系列激光制导炸弹和KD系列空地导弹等。这是歼-10A型战斗机将改进方向首次放在多用途性能上,为之后的“大改型”定下了基调。从此之后,歼-10从早期具备高速截击作战能力的纯空优战斗机,开始向具备空优作战能力的多用途战斗机方向发展。

在歼-10A型战斗机的基础上,通过频繁的技术状态提升,以及中国航空工业和电子工业在2000年代的迅速发展,最终促成了歼-10系列的“大跨越”。在2008年底,歼-10B型战斗机诞生了,这是一种对歼-10A型战斗机进行“深度改进”的型号。原型机共生产了5架,于2013年开始批量生产并装备部队,而最后一批歼-10B型战斗机于2015年生产完毕。

歼-10B型战斗机相较于歼-10A型战斗机,具有综合提升的气动布局、任务系统和使用维护等方面的改进。其中,以下两个方面进行了升级:一是优化了战机的空气动力学外形,尤其是对战机的进气道流场进行了重新设计,使用新型DSI进气道代替了原有的二元多波系可调式进气道,从而优化了战机的亚音速、跨音速性能;二是更新了全机的综合化航空电子系统,使用某型无源相控阵火控雷达代替了歼-10战斗机的平板缝隙阵列雷达,并增加了光电雷达、机载电子对抗设备和双波段导弹告警设备等态势感知与对抗设备,从而提升了战机的态势感知、电子对抗性能。此外,歼-10B型战斗机还使用了台架推力勤务性能有所提升的AL-31FN-MI型发动机代替原有的AL-31FN型发动机,提升了动力系统的可靠性可维护性,优化了使用寿命曲线,在歼-10B型战斗机使用空重有所提高的情况下维持了原有的整机推重比性能。

与只能被视为一种典型第四代战斗机的歼-10A型相比,歼-10B型战斗机以其强大的综合作战能力,已经可以被视为一种性能好于F-16C/D Block 50-52部分空战性能与2008年的EF-2000“台风”相当的早期四代半战斗机了。

歼-10B型战斗机的试飞过程是中国航空工业完成巨大跨越的体现。在短短四年左右的时间里,我们开发出了新一代的有源相控阵火控雷达和综合化航空电子系统,并推出了新一代的航空武器弹药。尤为值得一提的是,在2011年1月11日完成首飞的“718工程验证机”,这标志着中国航空工业在技术上又完成了一次跨越。相比之下,歼-10B型战斗机的部分分系统在21世纪初的水平上总有些令人不满意,这使得它的性能和战术定位都显得有些尴尬。因此,它被定位为一种“过渡机型”。

然而,随着歼-10型战斗机长达十余年的积淀,以及无数次的技术状态调整和更新,新一代的歼-10战斗机已经准备好横空出世了。这就是歼-10C型战斗机,它脱胎于歼-10B型战斗机,并进行了大幅度的升级。

歼-10C战斗机已经横空出世。2013年12月,歼-10C完成了首次飞行,并在2015年开始批量生产。在2017年7月的中国人民解放军建军90周年阅兵式上,歼-10C首次公开亮相。而在2018年,歼-10C开始担任战斗值班任务,为国防安全保卫发挥了巨大作用。歼-10C的出口型是歼-10CE,曾在珠海航展上亮相。

相比之前的歼-10A型战斗机,歼-10C型战斗机的技术水平有了显著提升,达到了典型四代半战斗机的水平。同时,歼-10C型战斗机还充分利用了中国航空工业和电子工业在2010年前后的大发展中所取得的技术进步,以及在718工程验证机的研发中所运用的一部分先进技术。这使得歼-10C型战斗机在技术性能和整体技战术水平上达到了很高的水平。由于歼-10C型战斗机的批产和战斗力形成进度都很好,因此它实际上是中国空军航空兵最早列装、最早形成战斗力的四代半战斗机之一。

与之前的歼-10B型战斗机相比,歼-10C型战斗机的机体结构与蒙皮材料等已经进行了重大技术调整,因此在这些方面的使用寿命等技术性能改善并不算显著。然而,由于歼-10C型战斗机的机载航空电子设备更为完善,重量也相应增加,反而导致其使用空重比歼-10B型战斗机略微提高了一些,对战机的机动性略有影响。

在航空发动机方面,歼-10C型战斗机的早期生产型号采用了在歼-10B型战斗机上得到成熟应用的俄制AL-31FN-M1型涡轮风扇发动机,与歼-10A型战斗机使用的AL-31FN型发动机相比,除了推力和勤务性能有一定提升外,AL-31FN-M1型发动机最大的优势在于配备了电调系统,提高了发动机在不同工况下的使用效率,相当于从“手动档”跨越到了“自动档”。而歼-10C型战斗机的后期生产型号则直接使用了中国国产的FWS-10“太行”发动机的某个改进型。这是“太行”发动机首次在国产单发战斗机上批量应用,相信该型号的性能将比歼-16型战斗机使用的“太行”FWS-10B更好,并能够超越俄制AL-31FN-M1型发动机。

在机载航空电子系统方面,歼-10C型战斗机相比歼-10B型战斗机进行了重点提升。主要体现为使用某型有源相控阵火控雷达替换了原有的无源相控阵雷达,使用新型全机告警与电抗系统替换原有的电抗系统,以及使用新型的、具备高度综合化和集成化的第四代航空电子核心替代原先的集中一分立式航空电子核心等等。升级后的歼-10C型战斗机在航空电子系统的通用化、智能化水平上与歼-10B型相比有了极大的提升,进一步提高了歼-10C型战斗机遂行作战任务尤其是空战任务时的作战效能。

提升机载航空电子与火控系统的最大好处是,歼-10C型战斗机在中国空军战斗序列中快速完成了与PL-15型空对空导弹和PL-10型近距格斗弹的整合。由于歼-10C型战斗强大的火控能力,不仅能够“用得上”这两种先进的空对空导弹,更能“用得好”这两种航空武器。例如,PL-15型空对空导弹相对于PL-12型具有更远的火力范围,因为歼-10C型战斗机的有源相控阵雷达而得到了彻底的发挥。而PL-10型空对空导弹那不亚于AIM-9X的大离轴角攻击能力,以及类似于法制“米卡”系列的“远近通用”能力,也因为有源相控阵雷达、新型光电雷达和联合头盔显示器的“加持”而实现了更为强劲的战斗力。

当然,由于鸭式布局所带来的机动性和敏捷性优势,歼-10C在中近距空战能力上仍有很大的潜力可以挖掘。为了解决这一问题,成都飞机设计研究所(611所)联合中国航发沈阳发动机设计研究所(606所)等单位,以歼-10B为验证平台,进行了发动机整合矢量推力喷管的技术验证研究工作,由成都所的王海峰担任总师。2018年珠海航展上,安装矢量推力喷管的歼-10B技术验证机进行了精彩的试飞表演,展现出了可控过失速机动的强大能力。在珠海航展上的新闻发布会上,王海峰总师透露,歼-10B矢量推力技术验证机项目已经成功完成。这意味着,歼-10B/C战斗机在未来几年内,将极有可能换装三元矢量推力发动机系统,这将进一步提升、强化歼-10C战斗机在当今世界四代半战斗机中的机动性优势。

虽然歼-10C型战斗机在空战性能上十分强大,但在中国空军的战斗序列中,它并不是只作为制空战斗机或拦截机使用。和歼-16型战斗机的定位类似,歼-10C型战斗机的战术地位具有“两重性”。第一层次是作为常规的制空战斗机使用,而第二层次则是越来越多地承担对面攻击任务,携带越来越多的对面攻击载荷。从这个意义来说,歼-10C型战斗机开始具有F-16C/D Block 50/52甚至F-16E/P Block 70的味道。

作为制空战斗机运用的歼-10C型不必多说,因为从歼-10型战斗机的设计初衷来看,遂行制空、拦截类战术任务始终就是该型战机的“主业”。而歼-10战斗机从升级到歼-10A型,再升级到歼-10B型和C型,在空战性能上也一向是着墨最多的部分。但由于歼-10战斗机的机体设计所限,其燃油系数、作战半径等指标尽管经过多次升级,但依然变化不大,相对于歼-16型战斗机、歼-11B型战斗机等重型战斗机依然存在一定的劣势。这使得歼-10C型战斗机在诸如遂行攻势制空、建立空中战斗巡逻区的任务上,虽然出动效率与机队可靠性要好于重型战斗机,但在任务效率上是不如重型战斗机的,这是由中型机本身的载荷能力和特点所决定的。

同时,正如我们前文所说的那样,由空军航空兵参与的要地防空,野战防空与随之而来的截击任务,目前伴随着中国空军的战略思想转为“空天一体、攻防兼备”,其任务比重正在迅速下降,防空截击任务不必遂行,攻势制空类任务效率又不如重型战斗机,意味着歼-10C型战斗机未来有可能将走上类似于美军F-16型战斗机的改进路线;对地攻击。

实际上在歼-10B型战斗机上,这种趋势已经初步得到了凸显,尤其是歼-10B型多次携带YJ-91型反辐射导弹的出镜,似乎意味着中国空军正在试图将其作为类似于美军装备的F-16CJ“野鼬鼠”一类的防空压制战斗机(SEAD)使用而以歼-10C型战斗机的多用途性能来说,它能够携带的、用于对面攻击的航空武器种类与歼-16型战斗机并无区别,最多无法携带一些大重量的对面打击载荷,在攻击效率上也不如歼-16型战斗机。但歼-10C型战斗机在转为“打击战斗机”使用的情况下,完全有潜力“解放”出四个无法携挂空对空导弹的机腹挂架,且伴随着国产SDB(小直径弹药)的发展,歼-10C型战斗机的对面打击能力确实具备很强的发展潜力,值得我们继续期待。

10 阅读:1896
评论列表
  • 2023-08-09 10:59

    气动布局和机体结构不变!

  • 2023-07-26 16:13

    第四张图属于yy图,歼10各系列,其翼根重载挂点只能挂副油箱和冷投掷的小型铁炸弹,歼10就是这样设计的,这个位置没有接线接入整机火控系统,至于为什么这样设计,可以去称飞微博下问问?

  • 2023-07-26 12:31

    歼十可以在机腹挂四个250公斤的卫星制导炸弹,然后翼下中间挂架可以各挂一个500公斤的。

    穿过撒哈拉的热风 回复:
    这就叫冷发射的铁炸弹懂吗!

一杯红尘醉

简介:陶渊明,无题!采菊东篱下,悠然见南山