中國殲八戰鬥機

中國殲八戰鬥機

殲8殲擊機,是我國在殲-7,即米格-21的基礎上獨立進行重大改進研製而成的高空高速戰鬥機,北約編號“長鬚鯨”。


殲八I
 殲八(J8)殲擊機又作殲8殲擊機。殲8戰鬥機是我國在殲-7,即米格-21的基礎上獨立進行重大改進研製而成的高空高速戰鬥機,北約編號“長鬚鯨”。

基本資料

殲八I:
機長:21.52米
翼展:9.34米
機高:5.41米
機翼面積:42.19平方米
空重:9826千克
正常起飛重量:13850千克
最大起飛重量:19550千克
最大使用速度:2.2M
升限:20500米
爬升率:200米/秒
最大航程:2000公里作戰半徑:600公里
動力裝置:2台WP-7,單台推力6000公斤
機載武器:23毫米雙在線上炮2門;5個掛架,可攜帶武器:PL-2、PL-5、PL-7、PL-9、PL-10及火箭彈、反坦克子母彈、低阻爆破彈、反跑道炸彈等。
殲八II
機長:20.53米
翼展:9.34米
機高:6.01米
機翼面積:42.2平方米
最大起飛重量17800千克
最大時速:2340千米/小時
實用升限:20000米
作戰半徑800千米
機載武器:1門23mm雙管機炮,翼下可掛裝紅外空空飛彈,中距半主動雷達制導空空飛彈,以及火箭彈等,對地攻擊時可掛各種炸彈

研製背景

 殲8研製前,台灣海峽的氣氛不像現在這樣寬鬆,台灣連續派出U-2和無人駕駛偵察機“慰問”大陸,美國軍隊也經常派出高空偵察機入侵中國領空,尤其是核、火箭試驗基地上空,獲取軍事情報。而解放軍殲擊機的高空性能有局限,難以擊落敵高空偵察機。
1964年5月航空研究院提出在米格-21基礎上研製高空高速殲擊機。同年10月方案論證提出作戰對象為美國空軍的B-58兩倍音速高空轟炸機和F-105戰鬥轟炸機。 此前黃志千等所在的瀋陽飛機研究所,在對米格-21、殲-7的系統原理、成品附屬檔案及試驗方法等進行了深入研究,又對美國飛機殘骸中的附屬檔案進行了對比分析。這為殲-7仿製、殲-8自行設計作了技術儲備。1963年7月,黃志千與徐舜壽一起作了“62式(米格-21型)飛機設計工作中的主要技術問題和研究計畫”的技術報告,總結了“摸透”工作中的成果與經驗。這樣,我國的航空工業穩步地邁上了自行設計馬赫數為2倍音速殲擊機——殲-8的新階段。 為滿足高空作戰要求,瀋陽飛機設計所提出殲-8的設計思想是:突出高空高速性能,增大航程,提高爬升率和加強火力。確定設計方案時,在採用“單發”(鴨式布局,後來發展成我們現在熟知的殲-9,用一台新研製的渦扇發動機),還是採用“雙發”(用兩台改進的現有渦噴-7發動機);是“機頭進氣”,還是“兩側進氣”等關鍵技術問題上存在著激烈的爭論。 航空研究院院長唐延傑認為,由黃志千、王南壽等專家的意見符合“摸著石頭過河、初戰必勝”的思想,循序漸進的策略。決定採用“雙發”方案。這一方案在字面上落後於單發方案,但實際上單發方案過於超前,無法實現。因此“雙發”加大了飛機研製的可行性。根據以上意見,決定採用與米格-21類似的“機頭進氣”方案,外形則參照米格-21,不作大的改動,採用大後掠角、小展弦比、薄三角翼、下平尾、雙腹鰭的空氣動力學布局形式。由於米格設計局在米格-21基礎上研製過E-152系列大型單發戰鬥機,西方一直猜測殲-8的設計源自E-152,但兩者其實並無大的共同點,出發點也不同。 方案選用兩台渦噴-7甲(WP-7B)發動機,單台最大推力43.15千牛,單台加力推力58.8千牛。這裡還必須談及渦扇-6。1960年12月中央軍委決定組建航空研究院,1961年8月在瀋陽組建航空發動機設計研究所。知名發動機專家吳大觀被任命技術副所長,授予技術上校軍銜。該所對米格-21“摸透、仿製到自行設計”起了重要作用,對米格-21的發動機摸透,形成了較為成熟的渦噴-7系列。當時國家工業基礎薄弱,航空工業發展受到大國遏制和封鎖,走消化引進之路,是明智之舉。具體的說“消化引進”,實際上就是第一步先搞殲-8,決策過程如上文所述;第二步搞殲-9,即高空高速全天候殲擊機,配套上加力式渦輪風扇發動機項目,編號渦扇-6。殲-8成功服役,但殲-9後來下馬。隨著各種配套工作的確定,1965年5月17日,羅瑞卿總長批准新殲的戰技指標和研製任務,並正式命名為殲-8。瀋陽飛機設計所(601所)承擔具體任務。 殲-8基型方案成功之後,再進一步施行兩側進氣方案(以上就是殲-8由來,其實簡單的說,就是把米格-21放大;而“再進一步的方案”就是殲8I)。65年5月17日,總參謀長羅瑞卿批准了殲-8的戰術技術指標和研製任務。65年9月設計工作全面展開。總設計師黃志千於這年在國外因飛機失事不幸遇難後,新機研製的技術工作由葉正大領導,以王南壽為負責人的總設計師辦公室具體組織。同年12月,木質樣機通過審查,次年3月進行現場設計。67年初發出相應檔案,工廠開始試製。1968年7月,首批2架殲-8總裝完畢。1969年7月5日,原型機由尹玉煥駕駛首飛成功。1979年12月殲-8設計定型。翌年12月交付空軍試用,1981年開始裝備空軍部隊。 殲-8方案突出高空、高速、增大航程、提高爬升率、加強火力等性能。相比殲-7,各項性能指標均有改善。最大速度M2.2;最大升限2萬米以上;最大爬升率每秒200米;基本航程1500千米,最大航程2000千米;規定了在高度為1.9萬米空中的作戰時間;安裝改進設計的航炮和空空飛彈;安裝搜尋距離較大的雷達。殲-8採取機頭進氣,大後掠角、小展弦比、薄三角翼、下平尾、雙腹鰭的空氣動力布局形式。飛機的推重比為 0.89,優於殲-7飛機。上述指標中,除了雷達一項,殲-8設計均成功達到了要求。如美國“火蜂”無人機最大實用升限18300米,B-58超音速轟炸機實用升限19248米,殲-8均完全有能力將其擊落。而F-105的綜合作戰能力雖然遠超殲-8,但假如遇到殲-8高速攔截的話,也難以輕鬆脫身。但電子工業水平的落後導致火控系統中最關鍵的雷達沒有研製成功,因此導致殲-8戰鬥力大減。 高速是殲-8重要的指標要求。因此殲-8副總設計師顧誦芬主持測定了殲-7大馬赫數時的方向安定性及飛行品質,為殲-8設計提供了基礎。601所、瀋陽飛機廠、氣動力研究試驗部門的技術人員與北京航空學院教授陸士嘉、徐華舫等做了大量風洞試驗與研究分析,確定了殲-8垂尾和腹鰭的設計方案。最終定為大面積單垂尾加雙腹鰭。 殲-8研製中遇到的翼面顫振是最危險的氣動彈性現象,也是制約飛機最大速度的一個重要因素。試飛員鹿鳴東不顧危險反覆試飛,顧誦芬親自參加高速風洞飛機模型油流試驗、地面共振試驗等,查清這一振動乃是源於擾流,初步解決了問題。不料時隔八年之後又發生了跨音速時振動的現象。顧誦芬三次乘坐由鹿鳴東駕駛的殲教-6型超音速教練機升空,尾隨殲-8飛行,觀察拍攝尾部的飛行流線譜,進一步判明了氣流分流區。最後採取局部修型以消除氣流分離的方法,徹底解決了問題。其超音速振動是在馬赫數為1.24時,由助力器系統震動引起的。六〇一(瀋陽飛機研究所)所設計人員參照國外樣機,設計新的阻尼筒,加裝在方向舵上,消除了超音速振動。另外1970年起,發現殲-8在高空大馬赫數時出現中後機身溫度過高的問題。經過改進強迫冷卻的方法,使問題獲得初步解決。1976年,殲-8長時間大馬赫數飛行試驗後,發現後機身溫度過高,燒壞了阻力傘和傘艙。六〇一所的解思適、六〇六所的王乃緒、瀋陽發動機廠的賀淑愛等人加大了冷卻通用活門開度、調整冷卻氣流流路,並採取降低發動機壁溫、對成品附屬檔案局部冷卻和隔熱等措施,較好地解決了過熱問題。 在發動機改進設計中,空心葉片的技術攻關也取得重大突破。為增大發動機的推力,渦輪前的溫度必須提高約100氏度,但渦輪葉片承受不了這樣高的溫度。1964年,621所副所長、鑄造專家榮科提出採用空心氣冷葉片。當時這項技術國外剛搞出來,處於高度保密狀態。榮科與瀋陽金屬研究所、六〇六所、瀋陽發動機廠通力合作,協力攻關。瀋陽金屬研究所在師昌緒主持下,組織技術攻關,攻克了葉片鑄造的技術難點。首先進行了型芯選擇,在近100毫米長的葉片上均勻排出粗細不等的小孔,最小的孔徑只有0.8毫米。之後研製了相應模具,相繼解決脫芯、超聲測壁厚等工藝技術問題。66年研製出中國第一片鑄造多孔氣冷鎳基高溫合金葉片,經安裝在發動機上試車成功,成為世界上第二個在航空發動機上採用鑄造空葉片的國家。殲-8原型機還多次發生髮動機空中停車的事故,最初採取加裝油門限動卡的解決方法,之後又多次出現此類事故。六〇一所劉春義、六〇六所蔣一鶴、瀋陽發動機廠劉繼承等採取加裝油門限動卡和攻角補償裝置,在發動機上加裝反向節流層板、調整分圈分壓點等措施,最終解決了空中停車問題。此項改進獲得航空工業部科技成果二等獎。
殲-8的研製歷程由於處於特殊的歷史時代、指導思想和技術能力等原因,可謂一團糟。最初僅僅有一架原型機在試飛,發動機、成品經常出現故障,停飛的時間超過了飛行的時間。調整試飛本應在製造廠試飛時就完成,但實際上沒有這樣做,拖長了試飛時間,增加了解決問題的難度。技術和行政指揮系統幾經變動,人員變動太大,也影響了研製進程。等到殲-8實用化時,早已落後於形勢的需要,美軍作戰飛機全面轉向低空高速突防,殲-8立即成為雞肋。而當時的研製體制制肘過多,無數的論戰嚴重影響殲-8進度。20年後,有的人對顧總師的個人能力也提出了置疑,當然顧總師始終是好的總師,細節問題我們並不應該誇大。 從試飛過程來看,1969年7月5日,殲-8飛機由尹玉煥駕駛成功進行了首次試飛。“文化大革命”極大的阻礙了殲-8的研製,首次試飛後試飛領導小組、聯合指揮部相繼被解散,規章制度遭到破壞,王南壽、顧誦芬、馮鍾越等先後被停止工作。殲-8一度處於徘徊不前的境地。因此直到十年之後,在1979年12月31日殲-8方才設計定型,動力裝置定為渦噴-7B(WP-7B)發動機。一年後,飛機開始裝備部隊。期間,在80年6月25日,瀋陽飛機廠的殲-8發生燒毀事故,從而導致航空部門切實把航空產品的質量控制由原來局限於生產過程推進到科研、設計、試製、生產和售後服務的全過程。武器採用兩門30-1型30mm機炮,可掛4枚空空飛彈。殲-8白天型仍使用米格-21F的前開式艙蓋設計。 殲-8白晝型的空速管能夠向後摺疊,以避免在地面停放時被車輛設備等撞擊而導致損壞。 儘管最初殲-8被定位為全天候高空高速截擊型號,將作為國土防空的主力,但由於交流電、火控雷達進度跟不上,不得不先行裝備直流電、測距器的白晝截擊型。這就是我們所說的殲-8白天型。同樣,航炮和火箭飛彈的選擇也有類似情況。原計畫使用847廠1962年開始仿製的30-2型30mm單管轉膛(四膛)炮,射速高達1600發/分,是較為理想的高射速航炮。無奈實際研製中故障頻繁,多次出現炸膛、炮管彎曲等重大故障。最終拖延之1979年,上級決定以兩門30-1型航炮取代30-2型作為殲-8的航炮。殲-8的30-1航炮供排彈系統也是個設計難點,經過一段時間才得以解決。蘇聯一直對航炮供排彈系統進行保密,最終中國設計人員和工人改裝了一門能模擬射擊的航炮,打了一萬發假彈,取得了設計的成功。而原本計畫配套使用的霹靂-4甲/乙型中距半主動雷達制導飛彈也無法按時研製成功,只好先用霹靂-2和霹靂-5近距紅外製導空空飛彈系列。到頭來,仿自AIM-7B“麻雀”的霹靂-4一直就沒有研製成功,中距空戰能力成為殲-8和解放軍空軍的致命弱點。進入80年代,由於殲-7的不斷改進和殲-8II的出現,殲-8逐漸被部隊冷落,於87年停產。
殲-8白晝型還可使用配套的照相偵察吊艙,外掛於機身中線下方。內裝兩具KA-112A型長焦距照相機,可完成高空全景傾斜式可見光偵察攝影,與地面機動戰術偵察設備組成一個完整的航空偵察系統。覆蓋範圍縱向3.5度,橫向30度,工作高度9200到15000米。攜帶610米的EK3412型膠片,解析度為56線對/毫米,可攝影550張。

殲八改進系列:

殲八II
 殲8B(殲8II): 1988年10月定型,即為基本型殲8II ;
殲8IIM
殲8C: 1992年試飛,1995年定型源自於"和平典範"計畫,計畫取消後改用以色列提供的脈衝都卜勒火控雷達及附屬的電子設備,可以戲稱其為"和平典範"計畫的以色列版。
殲8D: 1990年試飛,1996年定型,在國慶50周年大慶上公開展示,殲8II的空中加油型,最初的機載設備與基本型殲8II相同;
殲8E:殲8I的一種改型
殲8III:1987年3月立項,三翼面布局,原型機墜毀,下馬,被另一改進計畫取代。
殲8H:1995年立項,1999年定型。可以看作殲8C的全國產化版本,配備國產PD雷達及PL-11半主動雷達中距彈。
殲8IIACT:1996年12月31日首飛,1999年基本完成各項試飛。主動控制技術驗證機。
殲8F:殲8II家族的新貴。1997年立項,2002年1月定型。被稱為"新殲8"。
殲8G:仍處於迷霧當中的神秘改型

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