殲-7E戰(zhàn)斗機(jī)和殲-7MG是中國殲-7高中空、高速全天候殲擊機(jī)的兩種改進(jìn)型，而MG型又是由E型發(fā)展來的出口型。這兩種改型是對米格-21系列機(jī)動(dòng)性改進(jìn)的重大嘗試，事實(shí)證明相當(dāng)成功。

士兵的飛機(jī)

蘇聯(lián)前線殲擊機(jī)的設(shè)計(jì)理念來自于對偉大衛(wèi)國戰(zhàn)爭和較現(xiàn)代化的朝鮮戰(zhàn)爭的理解,米格-15/17在朝鮮獲得了巨大的成功,它們憑借輕巧、速度快、高空性能好和操縱簡單等優(yōu)點(diǎn),樹立起米格飛機(jī)的形象。

米格-21秉承前輩們的空戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn), 強(qiáng)調(diào)本身結(jié)構(gòu)輕巧、飛行速度快、高空機(jī)動(dòng)性好, 同時(shí)兼顧低空性能。

作為米格設(shè)計(jì)局在超音速時(shí)代研制的最后一種輕型殲擊機(jī), 也是最后一種士兵的飛機(jī), 米格-21被設(shè)計(jì)成為一種相對較為簡單的晝間型殲擊機(jī)。其特點(diǎn)是依靠高速飛行對地面監(jiān)視雷達(dá)探測到的目標(biāo)進(jìn)行高速攔截和快速脫離, 能夠經(jīng)受起最殘酷的戰(zhàn)爭的大量消耗。

越南的米格-21機(jī)群

F-4“鬼怪” 重型戰(zhàn)機(jī)

在越南戰(zhàn)爭中,美軍發(fā)現(xiàn)米格-21在高速性能和低速性能方面,都全面優(yōu)于當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的F-4“鬼怪” 重型戰(zhàn)機(jī)。復(fù)雜先進(jìn)的電子設(shè)備在原始簡單的甚至可以說是簡陋的飛機(jī)面前,無法體現(xiàn)出其應(yīng)有的價(jià)值, 以至于當(dāng)時(shí)西方曾出現(xiàn)“對抗米格-21的最有效措施就是生產(chǎn)更多的米格-21” 的悲觀論調(diào)。

正是因?yàn)檫@種簡單的設(shè)計(jì)和耀眼的戰(zhàn)績, 米格-21被很多弱小的國家迅速接受。與擁有強(qiáng)大空中力量的蘇聯(lián)不同, 這些國家沒有強(qiáng)大的多兵種專業(yè)空軍, 無法依靠多種型號的作戰(zhàn)飛機(jī)來維持空域的優(yōu)勢, 它們最多只能裝備一種主力機(jī)型。

當(dāng)簡單的米格-21成為他們的主戰(zhàn)裝備時(shí), 米格機(jī)一些簡單的特點(diǎn)反而成為性能上致命的缺陷。比如飛機(jī)設(shè)備過于簡單, 缺乏大功率雷達(dá), 基本不能在較惡劣天候條件下作戰(zhàn), 起飛滑跑和降落的速度高、距離長, 航程較短等。

沈飛公司組裝的第一架米格-21F-13戰(zhàn)斗機(jī)

蘇聯(lián)時(shí)期的改進(jìn)對于生產(chǎn)型號幾乎都沒有動(dòng)過特別大的手腳, 只是補(bǔ)充一些電子設(shè)備和更換更強(qiáng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)對付日益見長的體重。米格局從很早以前就放棄了在米格-21F-13的機(jī)體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)改型的設(shè)想, 真正將其發(fā)揚(yáng)光大的是中國的成都飛機(jī)制造業(yè)。

莫斯科的關(guān)切

殲-7E飛機(jī)作為20世紀(jì)90年代初中國空軍和海軍航空兵最重要的輕型殲擊機(jī),同樣引起過莫斯科的關(guān)切。

當(dāng)然, 并不僅僅是出于軍事目的。殲-7E可以被視為殲-7系列中,第一款真正脫離米格-21F-13氣動(dòng)外形和結(jié)構(gòu)限制的型號。

在此之前中國的米格-21改進(jìn)線路是復(fù)雜且細(xì)碎的。受制于其工業(yè)的發(fā)展水平,20世紀(jì)80年代中國還沒有獨(dú)立開發(fā)第四代殲擊機(jī)(俄標(biāo))的能カ。這使得中方在米格-21的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行改進(jìn)改型,以縮小裝備上的差距。

殲-7E的出現(xiàn), 代表著中國航空工業(yè)在經(jīng)過20多年的摸索后終于有所突破。與原型機(jī)相比,殲-7E最主要的改進(jìn)就是將原來的后掠三角翼更換為翼面積加大并帶機(jī)動(dòng)襟翼的雙三角翼, 重點(diǎn)提升飛機(jī)在亞跨音速時(shí)的機(jī)動(dòng)格斗性能,并兼顧水平加速度性、爬升率、續(xù)航性能, 在改善起飛著陸性能的同時(shí),又不降低超音速飛行性能。

這是國外生產(chǎn)的米格-21中,第一種也是唯一的一種對機(jī)體結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)布局進(jìn)行改良并獲得成功的范例。

值得注意的是,這一設(shè)計(jì)并不是由成都611飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所提出的,而是由西北工業(yè)大學(xué)提出并與成都132飛機(jī)制造廠一起完成的。不過一直到1998年俄聯(lián)邦國防部第八總局才搞清楚其中的分別, 并在該局出版的《世界武裝力量空軍分冊》中標(biāo)明這一點(diǎn)。

根據(jù)中方的介紹,西北工業(yè)大學(xué)是一家專門從事航空航天和航海教學(xué)科研的高等學(xué)府,在殲-7E之前從未引起過更多的注意。為了不對米格-21F-13的機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行大手術(shù), 他們選擇了對米格-21的機(jī)翼進(jìn)行優(yōu)化和剪裁。

新的設(shè)計(jì)必須保證機(jī)翼的氣動(dòng)中心和機(jī)翼的重心都和原型機(jī)相適應(yīng),翼根的弦長和位置都不能發(fā)生變化, 盡量減少對機(jī)身的改進(jìn), 同時(shí)還不能對米格-21原有的優(yōu)異的高空性能進(jìn)行破壞。

對于當(dāng)時(shí)的中國航空工業(yè)來說, 這是一個(gè)高難度的要求。米格-21作為20世紀(jì)50年代蘇聯(lián)前線殲擊機(jī)的經(jīng)典之作,雖不能說是完美無瑕,可也是一個(gè)工程技術(shù)最優(yōu)化的成果,要在這樣的基礎(chǔ)上大幅超越也是很不容易的。

最困難的是同時(shí)還不能對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)提出過高的改進(jìn)要求。第四代殲擊機(jī)的一個(gè)主要特征是采用了空氣動(dòng)力學(xué)的最新科技成果“渦升カ”, 利用渦升力對傳統(tǒng)機(jī)翼布局的升力系數(shù)的大幅增加來增強(qiáng)飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性。

渦升力的來源都是由機(jī)翼根部的大邊條提供的, 這種技術(shù)大多需要對飛控系統(tǒng)作出重大改進(jìn),增加電傳操縱裝置,以解決大邊條帶來的渦升力非線性問題,以及升力中心前移帶來的靜不安定問題。

此外, 翼根的大邊條需要機(jī)體上作較長的開口對接, 米格-21的機(jī)體不具備這樣的條件。 另一種可以有限地利用渦升力的結(jié)構(gòu)是雙三角翼, 這種機(jī)翼內(nèi)側(cè)的部分后掠角較大,外側(cè)的后掠角較小,可以在一定程度上綜合高速飛行阻力小和低速飛行升力大的矛盾, 較大迎角飛行時(shí),內(nèi)側(cè)大后掠角的前緣會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)渦流作用于外側(cè)小后掠角的機(jī)翼上,形成可以有效利用的渦升カ,同時(shí)可以利用雙三角翼的內(nèi)外翼段的位置,將渦升力中心放置在傳統(tǒng)機(jī)翼升力的中心位置, 對操縱系統(tǒng)的附加要求小,原有的機(jī)械式液壓操縱系統(tǒng)也能應(yīng)付。

實(shí)際上現(xiàn)在廣為使用的大邊條布局也可以看做是一種雙三角翼,它是在雙三角翼基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。

米格-21-11與圖-144超音速客機(jī)的機(jī)翼相似

米格設(shè)計(jì)局在20世紀(jì)60年代末曾經(jīng)以米格-21S為基礎(chǔ)建造過2架無尾三角翼驗(yàn)證機(jī),用于無尾三角翼的超音速飛行驗(yàn)證。編號為米格-21-11和米格-21-12的兩款驗(yàn)證機(jī)在機(jī)翼的設(shè)計(jì)方案上略有不同,其中21-11采用的是復(fù)雜曲率的反S型前緣箭形三角翼,與協(xié)和超音速客機(jī)的方案相似,是英國皇家空氣動(dòng)力學(xué)會(huì)在上世紀(jì)50年代末期倡導(dǎo)的渦升力的初步利用的典型設(shè)計(jì)。而21-12是較簡單的雙三角翼, 考慮了制造工藝等因素, 主要是看能否在當(dāng)前設(shè)計(jì)條件下給出一種性能相當(dāng)?shù)O(shè)計(jì)更簡單的布局方案。

21-12采用局部修形的雙三角翼,機(jī)翼根部前緣后掠角為78度,機(jī)翼后掠角為55度,襟翼和副翼的設(shè)計(jì)也較簡單,展弦比較前種方案大一點(diǎn), 達(dá)到2.5。 兩種方案都采用了濕機(jī)翼的設(shè)計(jì), 大大增加了飛機(jī)的載油能力,能夠較米格-21本身多攜帶1.2倍的燃油。

米格-21-11采用了特殊的反S型機(jī)翼

這兩款驗(yàn)證機(jī)都是為了驗(yàn)證超音速運(yùn)輸機(jī)技術(shù)而制造出來的。超音速運(yùn)輸機(jī)和殲擊機(jī)不同, 機(jī)體內(nèi)的空間需要盡量分配給旅客和貨物使用, 這種小展弦比大面積的機(jī)翼油箱的容量可以比機(jī)身油箱裝載更多的燃油,有利于遠(yuǎn)程飛行。

不過受到飛機(jī)重心的影響, 米格-21-11/12雖然載油總量很大, 卻不能同時(shí)將機(jī)身油箱和機(jī)翼油箱加滿。而且為了保證飛機(jī)有足夠的配平壓載,有一部分燃油被作為配重載荷而不允許使用。

盡管不是為殲擊機(jī)技術(shù)進(jìn)行儲備的驗(yàn)證機(jī),米格-21-11/12還是被作為殲擊機(jī)的特征進(jìn)行了相當(dāng)程度的考察。第三次中東戰(zhàn)爭期間以色列的幻影III/V型對阿拉伯聯(lián)軍的米格-21取得了優(yōu)良戰(zhàn)績,戰(zhàn)后在莫斯科派遣的蘇聯(lián)空軍顧問的建議下, 緊急征調(diào)米格-21-12與米格-21進(jìn)行了一系列的空戰(zhàn)模擬,以觀察無尾三角翼殲擊機(jī)的性能特點(diǎn)。

以色列空軍的幻影III擊落米格-21

米格-21-12實(shí)際能承受的過載不超過6.5G, 新的機(jī)翼讓飛機(jī)空重增加了1000千克, 空重超過7000千克, 參數(shù)和法國的幻影III差不多, 推重比也相當(dāng)類似。

風(fēng)云再起

可以肯定的是, 中國工程師是無法獲得米格-21-11/12相關(guān)設(shè)計(jì)資料的。而且殲-7E在一開始就是作為以增強(qiáng)殲擊機(jī)的中低空機(jī)動(dòng)飛行性能而投入研制,由于也采用了雙三角翼形的濕機(jī)翼, 飛機(jī)的載油系數(shù)獲得大幅提升。

當(dāng)然, 其前提是不能對米格-21原有的高空性能造成破壞,以及不對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)提出過高的改進(jìn)要求。為此,中國工程師提供了一個(gè)設(shè)計(jì)精巧的雙三角翼給殲-7E。

新的機(jī)翼內(nèi)段采用后掠角57度,這和原來米格-21的機(jī)翼設(shè)計(jì)一樣,外側(cè)后掠角42度,分段點(diǎn)選擇在半翼展處,外側(cè)機(jī)翼上配置了前緣機(jī)動(dòng)襟翼。

海航部隊(duì)的殲-7E

飛機(jī)的翼展較原形機(jī)殲-7大, 達(dá)到8.32米,比原先增加了1.17米。這使得飛機(jī)看上去就像是切掉米格-21機(jī)翼外段展長的1/3,換上一個(gè)后掠角較小,翼展較大的翼尖。

機(jī)翼根部基本沒有變化, 還是薄機(jī)翼設(shè)計(jì),相對厚度5%,機(jī)翼的翼面積略有增加,達(dá)到24.88平方米,較原來的23平米增加了1.88平方米,展弦比也從原有的2.22提高到2.78。有效地降低了翼載荷。

增大的展弦比加上增設(shè)的前后緣機(jī)動(dòng)襟翼,大幅度提高了機(jī)翼的升力系數(shù), 有助于改善飛機(jī)的盤旋能力。由于機(jī)翼外段后掠角較原來的小, 為了避免機(jī)翼的幾何升力中心后移帶來靜穩(wěn)定度的增加, 選擇了適當(dāng)增加機(jī)翼展長, 并將外段機(jī)翼后側(cè)后緣設(shè)置一個(gè)前掠的角度裁減,這樣,新的機(jī)翼基本和原有的機(jī)翼升カ幾何中心不發(fā)生變化。

俄國飛行員在試飛殲-7E后認(rèn)為,帶前緣機(jī)動(dòng)襟翼的雙三角翼使飛機(jī)的中低空性能有了較大程度的提高。另一方面, 盡管最大速度低了, 但仍有較好的高空高速性能。這是由于飛機(jī)仍然采用的是前緣超薄翼型, 在大迎角飛行時(shí)前緣還是容易發(fā)生氣流分離。這也說明殲-7E并不是真正追求機(jī)動(dòng)性的全機(jī)設(shè)計(jì),與米格-29等第四代殲擊機(jī)相比, 其機(jī)動(dòng)性并沒有脫胎換骨的改變。

飛機(jī)上還換裝了推力更強(qiáng)的WP-13F加力式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī), 最大加力推力6600公斤,軍用推力4350公斤,重量1180公斤。長期以來, 中國受困于其糟糕的發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)而難以作為。

軍事技術(shù)局 (九局)的發(fā)動(dòng)機(jī)專家相信, 這種發(fā)動(dòng)機(jī)在研制過程中參照了當(dāng)年從埃及獲得的蘇制發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)中國貴州黎陽發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司在1984年接到研制WP-13F的任務(wù)時(shí),中國已經(jīng)和法國、英國等西方國家開始在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域展開有限的合作。

WP-13F渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)

根據(jù)中國自己公布的資料顯示,這種發(fā)動(dòng)機(jī)是在WP-13AII型的基礎(chǔ)上對渦輪、加力燃燒室等主要部件的結(jié)構(gòu)和材料做了多方面的改進(jìn),將第二級渦輪改為帶冠葉型結(jié)構(gòu),加力燃燒室采用了中國獨(dú)創(chuàng)的沙丘駐渦火焰穩(wěn)定器, 從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)做劇烈機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí),仍可穩(wěn)定進(jìn)行工作,發(fā)動(dòng)機(jī)的安全工作裕度也有很大提高。

WP-13F油耗有所降低, 可靠性和維護(hù)性也有了一定程度的改善。其首翻壽命為300小時(shí), 總壽命達(dá)到900小時(shí), 是當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)性和可靠性最好的中國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī),代表了20世紀(jì)90年代初中期中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)的最高水平。

WP-13F被廣泛運(yùn)用于殲-7II和殲-7I型飛機(jī), 后來的殲-8II也裝置有兩臺這種發(fā)動(dòng)機(jī)。

雖然殲-7E飛機(jī)在結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)較小,但作為上世紀(jì)80年代研制的新型號,是不大可能延續(xù)30年前的技術(shù)和工藝的。特別是當(dāng)中國和西方接觸以后, 引進(jìn)了大量的先進(jìn)加工設(shè)備和工藝觀念。

正如當(dāng)年莫斯科的航空工藝專家所判斷的, 雖然中國是以轉(zhuǎn)包生產(chǎn)波音、麥道和空中客車零部件的名義進(jìn)口的這些先進(jìn)設(shè)備, 但是同樣的設(shè)備和工藝很容易地被應(yīng)用于軍用飛機(jī)的生產(chǎn)制造。

很早以前我們就注意到,殲-7E和殲-8IID采用了蒙皮埋頭鉚的工藝,這一反過去蘇制飛機(jī)外表粗獷的模式,不僅讓外表顯得光順平整,也能在一定程度上減小表面磨擦阻力?？梢哉f,過去30年來中國與西方在航空技術(shù)領(lǐng)域的合作,對于推動(dòng)中國航空工業(yè)在工藝和制造方面的進(jìn)步起到了舉足輕重的作用。

大概是出于這個(gè)原因,一直到今天中國航空制造業(yè)仍致力于擴(kuò)大轉(zhuǎn)包生產(chǎn)份額。殲-7E飛機(jī)采用了許多新型材料,這些材料在強(qiáng)度和重量方面都更有優(yōu)勢。殲-7E采用了最先進(jìn)的鋁鋰合金構(gòu)件, 這種高強(qiáng)度的輕合金單位重量強(qiáng)度比普通鋁合金高34%,使用在結(jié)構(gòu)件上可減輕17%以上的結(jié)構(gòu)重量。同時(shí)還采用了較多的鋁鋰合金蒙皮和一些結(jié)構(gòu)部件。

殲-7E在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上作出的最大改進(jìn)是去掉原來的橡膠油箱,改為整體油箱。這一改進(jìn)増大了飛機(jī)的機(jī)內(nèi)載油, 大大提升了飛機(jī)的巡航時(shí)間和作戰(zhàn)半徑,增加了航程。特別是采用機(jī)翼整體油箱設(shè)計(jì),在原結(jié)構(gòu)不變的情況下,載油量增加了400升以上,結(jié)構(gòu)重量也因?yàn)檎w油箱獲得了100多公斤的減重效益。

另外新的機(jī)翼布局調(diào)整了飛機(jī)的重心布局,取消了為配置“怪蛇”III(PL-8)導(dǎo)彈所需要的80多公斤配重。在機(jī)翼面積增加的情況下,飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量較米格-21F-13有所減輕。

對原有結(jié)構(gòu)的89%進(jìn)行了改動(dòng),其最大使用過載從7G提高到8.5G,機(jī)體壽命也增加了50%以上。尤其是經(jīng)過這么大的改動(dòng),飛機(jī)的空重僅比原機(jī)型重120公斤而達(dá)到5265公斤,結(jié)構(gòu)空重甚至還小于原型機(jī),這不能不說是中國航空工業(yè)技術(shù)上的一大進(jìn)步。

因?yàn)闆]有裝置機(jī)載火控雷達(dá),殲-7E依然只是一款晝間殲擊機(jī)。但該機(jī)配備有全套國產(chǎn)的現(xiàn)代化航電,也就是當(dāng)初英國馬可尼公司為殲-7M開發(fā)的航電系統(tǒng)。中國電子工業(yè)經(jīng)過8年的努力在1992年實(shí)現(xiàn)了全面的國產(chǎn)化,比莫斯科當(dāng)初估算的時(shí)間提前了近3年。

20世紀(jì)80年代初,除了后來的“和平典范",莫斯科最為關(guān)注的中國軍機(jī)型號就是殲-7M(F-7M)的發(fā)展動(dòng)向。軍事技術(shù)局(九局)的專家認(rèn)為,在米格-21F-13基礎(chǔ)上仿制的殲-7型飛機(jī)自1982年以后已日趨完善,不但投入批量生產(chǎn),還以軍援或軍貿(mào)的形式對外出口。

雖然該機(jī)在性能上與當(dāng)初的米格-21F相比沒有實(shí)質(zhì)性的提高, 但現(xiàn)代化的雷達(dá)火控系統(tǒng)將有效提升其作戰(zhàn)性能。北京與馬可尼公司接洽之初,莫斯科即獲得了有關(guān)情報(bào)。

雖然名義上是為改進(jìn)巴基斯坦空軍(PAF)裝備的殲-7飛機(jī),但即使情報(bào)總局內(nèi)最遲鈍的軍官都明白,巴基斯坦與西方的技術(shù)合作都是與中國共享的。為巴基斯坦改進(jìn)殲-7的相關(guān)技術(shù), 馬上就能應(yīng)用到中國空軍同型號的殲擊機(jī)上。

最值得關(guān)注的就是,在殲-7M的合同中馬可尼等西方公司分別是火控雷達(dá)和系統(tǒng)的研制承包商, 與中國科研部門需要進(jìn)行大量的交流和接口工作,相關(guān)技術(shù)會(huì)大量流入中國,并且還要向中國呈交詳細(xì)的技術(shù)資料。這將使得中國航空電子系統(tǒng)水平獲得極大的提高。

1984年10月之后,情報(bào)部門試圖讓總部領(lǐng)導(dǎo)相信, 在西方的幫助下蘇聯(lián)空軍對中國空軍的技術(shù)優(yōu)勢可能會(huì)在15到20年內(nèi)被拉近。同時(shí)莫斯科也認(rèn)定,阻礙中國殲擊機(jī)水平迅速提高的, 就是其薄弱的工業(yè)和科研基礎(chǔ)。

無論如何, 殲-7E的出現(xiàn)意味著中國空軍已經(jīng)不再滿足于航電系統(tǒng)的進(jìn)步。該機(jī)較殲-7M更為現(xiàn)代化, 綜合作戰(zhàn)效能也更高。過去,航空工業(yè)部和米格設(shè)計(jì)局的一部分專家認(rèn)為, 在米格-21F的基礎(chǔ)上繼續(xù)改進(jìn)改型的意義值得懷疑。

米格設(shè)計(jì)局早在1960年以后就放棄了“單薄” 的米格-21F而選擇了 “粗壯” 的米格-2IMF。當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的電子工業(yè)尚未掌握將機(jī)載雷達(dá)小型化的技術(shù),為了使米格-21這樣的輕型殲擊機(jī)能夠裝置雷達(dá)和更多的電子設(shè)備,米格設(shè)計(jì)局不得不將飛機(jī)設(shè)計(jì)得更大更重一些。

這種平衡的結(jié)果, 使飛機(jī)的綜合作戰(zhàn)性能有一定程度的提高,尤其是具備了全天候條件下執(zhí)行任務(wù)的能力。但是飛機(jī)的飛行品質(zhì)卻有所下降,航程、續(xù)航時(shí)間、升限和載荷等反而不及早期的米格-2IF。

蘇聯(lián)空軍的米格-23

1987年的晚些時(shí)候,莫斯科確認(rèn)殲-7M的自用型殲-7IIM開始裝備中國空軍。莫斯科認(rèn)為,應(yīng)盡快增加遠(yuǎn)東方向米格-29和米格-23ML的裝備數(shù)量。這兩種較新型號的殲擊機(jī)當(dāng)中,只有米格-29的操縱便捷程度與殲-7IIM相當(dāng)。

即便是在蘇聯(lián)空軍或防空部隊(duì)中, 凡駕駛過米格-21的人都對這種飛機(jī)承受粗暴操作的飛行品質(zhì)和出色的機(jī)動(dòng)性及靈敏性印象至深。此外, 這種飛機(jī)設(shè)備的簡陋和笨重同樣使人刻骨銘心。

航電的革命

前線航空兵的飛行員經(jīng)常抱怨米格-21雜亂繁瑣的各型航空儀表讓人感到頭疼,即便是處于緊張的近距離格斗狀態(tài)也要時(shí)刻觀察座艙儀表板。殲-7IIM卻能使飛行員在緊張的戰(zhàn)斗中擺脫這些瑣事, 將精力完全放在對外界空域的觀察上。殲-7IIM還有很多提示音響信號,使得飛行員能在需要找看儀表時(shí)按照音響提醒再觀察艙內(nèi)儀表,有經(jīng)驗(yàn)的飛行員,可以在聽到音響提示后無需觀察儀表就知道該進(jìn)行怎樣的操作和控制的基本趨勢。

這種看似操縱習(xí)慣上很小的差異,卻能在空戰(zhàn)中占據(jù)相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。中東戰(zhàn)爭中,裝置有提示音響系統(tǒng)的以色列幻影III對阿拉伯人駕駛的米格-21形成巨大優(yōu)勢。

20世紀(jì)70年代末, 莫斯科開始注意到蘇聯(lián)前線殲擊機(jī)在這一領(lǐng)域與西方的差距, 并開始在前線航空兵的米格-23ML和米格-29飛機(jī)上作為制式裝備列裝。相形之下,防空部隊(duì)接受這一技術(shù)的時(shí)間要晚得多,具體原因不詳。

由于米格-21F原本就要比米格-21MF和米格-21Bis這樣的全天候型飛機(jī)更為靈活機(jī)敏, 在配置了全向攻擊的紅外格斗空空導(dǎo)彈之后, 基于米格-21F發(fā)展的殲-7飛機(jī)在總體作戰(zhàn)效能上獲得了階段性提高。

殲-7MG座艙，前上方的HUD清晰可見

通過英國方向獲取的數(shù)據(jù),軍事技術(shù)局(九局)會(huì)同米格設(shè)計(jì)局和中央流體動(dòng)力研究院進(jìn)行的模擬測試表明,米格-23ML與殲-7IM相比,在包括進(jìn)行艙內(nèi)觀察和操作動(dòng)作等方面, 前者在大約70%的操作上較殲-7IIM的動(dòng)作次數(shù)要多,這在很大程度上影響了空戰(zhàn)中的戰(zhàn)術(shù)響應(yīng)靈敏度。

米格-23ML在與殲-7IIM對抗時(shí), 飛行員反應(yīng)時(shí)間相同的條件下飛機(jī)開始出現(xiàn)動(dòng)作反應(yīng)都會(huì)稍慢于殲-7IIM。當(dāng)然,米格-23ML的高空加速性和超音速狀態(tài)下的機(jī)動(dòng)性,可以彌補(bǔ)這些方面造成的不足。

這里有一點(diǎn)是毋庸置疑的,殲-7飛機(jī)也是能進(jìn)行粗暴操作并能做出劇烈機(jī)動(dòng)動(dòng)作的殲擊機(jī)。早期的米格-23C和米格-23M等操作更為繁瑣,即使憑借優(yōu)勢的高速機(jī)動(dòng)性能, 也很可能難以挽回操作遲滯所帶來的不利影響。

米格-23ML在1987年以前,主要照顧歐洲和西亞方向,在遠(yuǎn)東方向數(shù)量不足。米格-29對殲-7M型殲擊機(jī)具有很大優(yōu)勢, 但是當(dāng)時(shí)主要裝備歐洲的前線航空兵部隊(duì),而且主要配備在西北太平洋沿岸, 當(dāng)年在遠(yuǎn)東僅有兩個(gè)團(tuán)配備了少量的米格-29。

雖然殲-7E未裝置機(jī)載火控雷達(dá)而使其性能大打折扣, 美國將這一型號的出口型F-7MG稱為 “改進(jìn)最好的過時(shí)飛機(jī)”, 但即便是刻薄成性的美國人也承認(rèn), 殲-7E的低空機(jī)動(dòng)性和綜合作戰(zhàn)性能在第三代輕型殲擊機(jī)中具有優(yōu)勢。

美國空軍情報(bào)局(AIA)認(rèn)為,殲-7E是中國空軍在經(jīng)過長時(shí)間的猶豫和等待之后, 下決心批量采購的第一款大量應(yīng)用西方先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的國產(chǎn)殲擊機(jī)。

在殲-7E之前, 中國空軍對于抬頭顯示器(HUD)、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)等來自西方的技術(shù)設(shè)備的可操作性沒有把握。在1986年的一次軍事交流中,一位中國軍隊(duì)的高級將領(lǐng)對美方代表說,他不認(rèn)為中國空軍有能力在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮F-16A/B型飛機(jī)的威力。即使是最優(yōu)秀的中國飛行員, 諸如電傳操縱裝置和抬頭顯示器都是前所未聞的新型技術(shù), 因此可能需要相當(dāng)長的時(shí)間才能真正掌握這些東西。用他自己的話來說: “太先進(jìn)的東西, 給了我們也不會(huì)用!"

HUD的出現(xiàn)大大減輕了飛行員的負(fù)擔(dān)

美軍F/A-18殲擊機(jī)HUD所顯示的火控?cái)?shù)據(jù)

在殲-7E的發(fā)展過程中, 空軍副司令林虎大力推進(jìn)抬頭顯示器(HUD)的應(yīng)用。

作為20世紀(jì)80年代世界主要軍事大國的第三和第四代殲擊機(jī)座艙設(shè)備中操縱飛機(jī)的主要顯示部分,抬頭顯示器或被稱為平視顯示器,是武器火控系統(tǒng)的主要顯示部分。

它將諸多儀表的數(shù)據(jù)與信號通過計(jì)算機(jī)處理,投影在一個(gè)平面玻璃上顯示出來,以便于飛行員綜合認(rèn)讀與識 別。與過去那些單獨(dú)的、傳統(tǒng)的儀表指示相比,可說是一個(gè)突破性進(jìn)步。

HUD的采用極大地改變了飛行員以往的飛行和作戰(zhàn)模式,在此前的飛機(jī)傳統(tǒng)座艙內(nèi), 飛行員在整個(gè)飛行過程中既需要隨時(shí)觀察飛機(jī)座艙外的情況, 又要不時(shí)低頭看座艙內(nèi)儀表板上所顯示的飛行數(shù)據(jù)、各功能系統(tǒng)工作情況, 這樣艙內(nèi)艙外來回掃視儀表板和捜索目標(biāo),不可避免地造成注意力的分散, 而這種注意力的分散往往是造成戰(zhàn)斗中處于劣勢以及和平時(shí)期飛行事故的一個(gè)重要原因。

HUD將所需的飛行高度、速度、升降速度、姿態(tài)、航向等飛行數(shù)據(jù),都疊加顯示在風(fēng)擋外部背景上, 飛行員通過HUD既能看到所顯示的圖形和字符, 又能看到艙外景物, 這樣就縮少了飛行員視線的移動(dòng)范圍, 提高了判讀效率,克服了過去在飛行中因?yàn)轱w行員低頭看儀表顯示, 再抬頭看座艙外面造成視覺中斷的這個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn), 使飛行員能夠?qū)⒏嗟淖⒁饬Ψ旁趯ε撏猸h(huán)境的判斷上, 這對起飛著陸以及低空飛行的安全性具有重大意義。

這也可以解釋, 為什么中國的殲-7E/G飛機(jī)是米格-21系列中低空飛行性能最出色的改進(jìn)型號。

在作戰(zhàn)環(huán)境中,HUD代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光學(xué)瞄準(zhǔn)具,在瞄準(zhǔn)的同時(shí)又能夠觀察到飛機(jī)的相關(guān)飛行信息, 有利于飛行員更好地把握飛機(jī)的飛行狀態(tài)及外部空戰(zhàn)環(huán)境,作戰(zhàn)效能獲得有效提高,比陀螺光學(xué)瞄準(zhǔn)具有大得多的優(yōu)越性。

中國空軍飛行員以往習(xí)慣于分布式模擬儀表指示, 在開始使用平顯時(shí)感覺不太習(xí)慣, 有些飛行員甚至連保持飛機(jī)狀態(tài)都不穩(wěn)定和不準(zhǔn)確。 蘇聯(lián)空軍和防空部隊(duì)的飛行員在一開始接觸平顯裝置時(shí),也曾出現(xiàn)過這樣的情況。這是飛 行員在一開始使用操作上的不習(xí)慣與不適應(yīng), 通過科學(xué)的訓(xùn)練方法和讓飛行員逐步熟悉平顯系統(tǒng)的操縱特點(diǎn)及飛機(jī)的操縱性即可解決。

中國擁有的第一款現(xiàn)代化平顯系統(tǒng), 是1980年從英國馬可尼公司引進(jìn)的956型平顯。根據(jù)中英雙方達(dá)成的一攬子協(xié)議, 中國從英國公司引進(jìn)包括 “空中巡邏兵” 7M型雷達(dá)測距器、AD3400型多頻段通信電臺(帶AA3460型保密機(jī))、956型抬頭顯示器、50-408-02型大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、2032型照相槍、DH-1030-24-1200-CS-11B型靜止變流器(兩臺單相、一臺三相)和0101-HRA/2型雷達(dá)高度表共計(jì)7項(xiàng)設(shè)備 (124套), 并在英方的協(xié)助下設(shè)計(jì)一套 “MADS-7號航空電子防御系統(tǒng)” 用于改裝100架中國空軍的殲-7IIA型殲擊機(jī)。北京還引進(jìn)了這些設(shè)備的制造許可權(quán)在國內(nèi)生產(chǎn)。

雖然后來中國空軍取消了訂單, 但這一項(xiàng)目依然繼續(xù)完成, 并轉(zhuǎn)為出口約旦等第三世界國家。正是在這一基礎(chǔ)上開發(fā)出著名的殲-7M “空中哨兵” 飛機(jī)。 但是中國空軍一直到1992年以后, 才開始在殲-8II和殲-7E飛機(jī)上裝置平顯系統(tǒng)。除了技術(shù)和資金的原因外, 中國飛行員普遍反映在飛平顯課目時(shí),不大適應(yīng)利用飛機(jī)平顯畫面顯示的熱線進(jìn)行瞄準(zhǔn),因?yàn)檫@與他們過去使用瞄準(zhǔn)具活動(dòng)光環(huán)進(jìn)行瞄準(zhǔn)不大一樣。當(dāng)林虎中將親自駕駛著準(zhǔn)備交付巴基斯坦空軍的殲-7MP進(jìn)行打靶測試后,即堅(jiān)定了他推廣這一新技術(shù)的決心。

自20世紀(jì)80年代以來中國一直在尋找一種能用于殲-7ll這種機(jī)頭進(jìn)氣的頭錐直徑小的脈沖多普勒雷達(dá)。越南戰(zhàn)爭時(shí)期,援越防空部隊(duì)的我國專家曾經(jīng)目睹中國防空部隊(duì)將一臺保存較為完整的R-14A單脈沖搜索瞄準(zhǔn)雷達(dá)(最大有效探測距離64公里,最大跟蹤距離18公里)從一架被擊落的F-105“雷公” 戰(zhàn)斗轟炸機(jī)上拆卸下來。

F-105“雷公”戰(zhàn)斗轟炸機(jī)

軍事技術(shù)局(九局)多年來一直認(rèn)為中國必然會(huì)在R-14A的基礎(chǔ)上開發(fā)適合其飛機(jī)使用的雷達(dá)系統(tǒng)。直到中蘇兩國恢復(fù)合作之后,中國的雷達(dá)專家解釋說,的確有過這樣的計(jì)劃,但未曾繼續(xù)下去,因?yàn)樗麄內(nèi)狈γ绹藫碛械某商籽b置。

因此北京轉(zhuǎn)而向西方尋求幫助。從英國獲得的資料表明,中國空軍要求這種雷達(dá)可以提供多種功能,可在有強(qiáng)烈的雜波的環(huán)境下工作,可對地面進(jìn)行成像等。

當(dāng)時(shí)國際上能夠提供這樣的小型雷達(dá)的國家屈指可數(shù),中國和英國、以色列及意大利有過很深入的接觸。情報(bào)總局1989年的一份報(bào)告中提到,以色列向中國轉(zhuǎn)讓了EL/M2032雷達(dá)。因?yàn)檫@種雷達(dá)的天線直徑在380到440厘米之間,當(dāng)時(shí)莫斯科認(rèn)為中國將主要用這種雷達(dá)裝備其仿制的米格-21MF飛機(jī),也就是我們前面提到的殲-7II或殲-8I飛機(jī)。

以色列IAI的EL/M2032雷達(dá)重98公斤, 峰值功率2.5千瓦, 有效探測距離33公里

中國空軍聲稱, 他們未曾裝備 "空中巡邏兵” 7M型雷達(dá)測距器的主要原因,是因?yàn)檫@一裝置的價(jià)格對于當(dāng)時(shí)的中國空軍來說過于昂貴, 況且他們認(rèn)為雷達(dá)測距儀不具備在夜間和復(fù)雜氣象條件下的作戰(zhàn)能力而拒絕采用。

軍事技術(shù)局(九局)認(rèn)為,對于中國空軍大量裝備的殲-7II來說,英國的“超級空中巡邏兵”(SuperSkyranger)雷達(dá)應(yīng)該是一種不錯(cuò)的選擇。這是一種經(jīng)過簡化的脈沖多普勒雷達(dá), 采用平板縫隙天線, 直徑在260至330厘米之間, 可以在米格-21F上使用。這種雷達(dá)只有3個(gè)LRU (外場可拆卸組件), 結(jié)構(gòu)簡單,重量非常的輕,僅50公斤,很適合殲-7II和米格-21F狹小的電子設(shè)備艙。

該雷達(dá)可以同時(shí)捜索8個(gè)目標(biāo),并跟蹤其中的一個(gè), 最大探測距離大于30公里,可下視下射;具有多普勒銳化能カ及有限的精確對地攻擊能力。 這種雷達(dá)是在殲-7M上裝置的 “空中巡邏兵” 7M雷達(dá)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的, 安裝結(jié)構(gòu)上沒有什么特別的變化, 適裝性非常好,幾乎不用進(jìn)行任何改進(jìn)就能直接將整套雷達(dá)安裝在殲-7上。

事態(tài)的發(fā)展證明了九局當(dāng)初的推測, “超級空中巡邏兵” 被裝備在殲-7E的外銷型殲-7MG(F-7MG)上,集成推銷。

尾聲

最先對殲-7E發(fā)生興趣的是俄羅斯利佩茨克空軍飛行戰(zhàn)斗使用和改裝訓(xùn)練中心的空軍戰(zhàn)術(shù)技術(shù)專家們。按照協(xié)議該中心與中國空軍試訓(xùn)基地定期交換飛行員。

在20世紀(jì)90年代后期,俄羅斯飛行員發(fā)現(xiàn)中國空軍似乎制定了一套所謂的 “虎加狼群” 戰(zhàn)術(shù), 即由蘇-27這樣具備視距外空戰(zhàn)能力(BVR)的大型遠(yuǎn)程殲擊機(jī),帶領(lǐng)數(shù)量較多但不具備BVR戰(zhàn)力的殲-7E輕型飛機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn), 首先由蘇-27進(jìn)行導(dǎo)弾攻擊后退出戰(zhàn)斗空域,再由殲-7E與敵機(jī)進(jìn)行近距機(jī)動(dòng)空戰(zhàn)。

這一戰(zhàn)術(shù)原本是美國空軍在20世紀(jì)80年代初制定的。當(dāng)年進(jìn)行“和平典范”時(shí), 美國佬將這套過時(shí)的東西推銷給中國同志。很顯然, 當(dāng)初的設(shè)想是由殲-8飛機(jī)引導(dǎo)大量的殲-7II飛機(jī)作戰(zhàn)。

雖然我們的空軍專家對這一戰(zhàn)術(shù)的實(shí)戰(zhàn)效果表示懷疑, 但這與當(dāng)時(shí)中國空軍的空中作戰(zhàn)體系和模式相比,依然是較為現(xiàn)代化的。直至上世紀(jì)90年代初,中國空軍的空戰(zhàn)與防空體系與朝鮮戰(zhàn)爭時(shí)期相比,沒有多大區(qū)別。■

聲明：本文摘編自《日落共青城——風(fēng)起于青萍之末》文/貝德勒·普耶洛夫斯基