布局設計
由於米格21系列飛機在世界上存量很多,現在新型第三代戰鬥機又很昂貴,很多國家不得已將米格21飛機的改進作為,其空軍發展的首要任務。很多開發中國家米格21數量龐大,世界目前給米格21改進主要是三個國家,俄羅斯以色列和中國。俄羅斯和以色列主要是對機載設備如雷達等做一些改進,氣動布局基本不便。中國國產的殲-7品種較多,殲-7E的改進方案里最顯著的特徵是將殲-7大後掠三角翼改成了雙三角翼,內翼後掠角57度,外翼後掠角42度,並增設了前後緣機動襟翼。動力裝置由渦噴-7換裝了WP-13F發動機,推力增大10%,使中低空機動性較大提高,起飛降落距離大為縮短,續航能力提高。由於米格-21的氣動設計特點,這種飛機的性能優勢主要集中在高速區域,在低速區域其機動性和操縱性並不好,而較小的機體也決定了這種飛機的航程有限。很多第三世界國家的老舊飛機很多,但是美國,歐洲和俄羅斯的第三代戰鬥機對於他們國家過於昂貴,買二手飛機雖然很便宜但是,維修和保養並不比新飛機低多少。但是他們也很希望進行空軍現代化改裝,對於米格21飛機來說細長機身、大後掠角三角翼的正常布局氣動設計,重量較輕、結構緊湊,擁有良好的高空高速性。很希望能改變氣動布局,安裝大功率雷達和機載設備提高其性能。
殲7MF戰鬥機是以成飛集團技術中心為主導研製的新型戰鬥機,其定位與FC-1/梟龍戰鬥機很類似,主要為了填補殲6、強5、殲7等飛機退役後面臨的巨大空缺。這種飛機的特點是在第二代戰鬥機的基礎上大量運用先進的氣動、電子技術,使殲7MF戰鬥機具備第三代戰鬥機的性能特點,同時又保證了較低的採購價格。
改進機型
殲7MF戰鬥機主要的改動集中於前機身。首先是改殲7的機頭進氣為機腹進氣,以便騰出機頭空間安裝多功能火控雷達,同時可以改善大迎角條件下的進氣條件。其次,殲7MF飛機在殲7E飛機的氣動基礎上增加了一對小面積前翼,利用鴨翼與主翼的近距離耦合作用改善飛機的操縱性,同時調整了飛機的重心以便與飛機焦點形成合適的作用力矩。首先,該飛機將安裝一台國產多功能火控雷達。殲7MF的雷達整流罩直徑為600毫米,可以安裝現在大多數輕型戰鬥機使用的雷達。安裝多功能雷達後將使殲7MF具備超視距攻擊能力,目前的構想是讓殲7MF裝備主動制導型中距空空飛彈。殲7MF的座艙採用一平兩下顯示器、HOTAS(雙桿操縱)的先進技術,與大多數第三代戰鬥機類似。
殲7MF飛機的武器系統比殲7系列有了較大改善,除了能發射中距彈外,還能攜帶多種精確對地打擊武器,可能的模式包括攜帶雷射照射吊艙與雷射制導炸彈等,此外還可攜帶電子對抗、光電探測吊艙。據估算,殲7MF戰鬥機在攜帶3個副油箱和4枚空空飛彈的情況下,高-高-高空戰模式作戰半徑甚至可以達到1000公里左右。
那么殲7MF的定位與FC-1戰鬥機在市場上有所衝突呢,我認為雖然殲7MF飛機的性能有了較大的提高,但仍應屬於第二代戰鬥機,總體性能比FC-1還是有一些差距。中國空軍基本上不會裝備了,主要用於出口。殲7MF由於沿用殲七系列飛機的機體,發動機部分機載設備這對使用過殲七飛機的用戶來說保養和維修將不會很困難,而且維修設備基本於殲七飛機共用,這樣節省大量費用。這些對於一些開發中國家可不是小數目。
精明的成飛人認為有必要推出幾種價格不同的產品供用戶選擇。殲7MF戰鬥機的價格估計僅為FC-1戰鬥機的一半左右,而性能卻與FC-1飛機接近。隨著中國航空工業這幾年迅猛發展,象飛機發動機的使用壽命,機載設備於雷達,航空武器系列等都得到很大提高。殲7MF飛機應該對機體保留大量的升級空間,供用戶選用象進氣道DSI隱身設計等,都可以在殲7MF使用。
前景發展
在前幾個殲-7系列的頁面中,我們反覆提到,殲-7各種改型由於受到米格-21先天設計上的限制,均未能有飛躍性的提高。成都飛機製造公司推出的殲-7MF,就是為了打破了這一“宿命”的大膽嘗試。但是,由於該機定位過低,這一嘗試最終以失敗告終。這裡要從殲-7FS說起:90年代成都飛機製造公司研製成功了殲-7FS試驗機(左圖)。殲7FS是96年8月由成飛公司、黎陽發動機公司、某航空附屬檔案研究所、某航空複合材料特種結構研究所、成都清江儀表廠、陝西凌雲電器總公司、西北光學儀器廠、陝西千山電子儀器廠等9個單位自籌數千萬元,分擔風險進行研製的預研驗證機,型號總師陸英育。首機用成飛訓練用的139號殲7II機改造。97年2月提出總工藝方案,97年6月發圖。
98年6月8日下午,在空軍第三試飛大隊大隊長錢學林的駕駛下,以發動機最大狀態起飛,經過22分鐘飛行後正常著陸。飛機和發動機各系統及儀表工作正常,成功地實現了首飛。2001年完成首飛試驗。目前殲-7FS共造了2架,一架用於試飛,另一架用於靜力試驗。FS型最突出的改進,在於更換了新的帶下頜進氣道的機身前段,裝推力更大的渦噴-13IIS型發動機,加裝雷達冷卻系統(有效增加雷達工作性能和開機時間)和交流電系統,加裝視頻記錄系統、飛行參數記錄系統、武器管理系統和GPS。
從外形上看,殲-7FS與原有殲-7系列戰鬥機最大的區別是,放棄原機頭進氣方式,改變為下頜式進氣,這種進氣方式與美國的A-7“海盜”攻擊機類似。這種改進有兩個優點:首先增加了機鼻的容積,便於安裝大功率的機載雷達,目前的FS原型機使用以色列EL/M2032型雷達,可使用國產雷達制導中距空空飛彈。也可裝直徑約600到700mm的美國APG-68、俄羅斯“甲蟲”雷達等。其次,下頜式進氣的設計使得無需大幅改動機身結構,只需改動座艙前一段的機身,這使得FS型的這種改進設計非常適合於改進殲-7和米格-21的早期型號。但殲-7FS的技術水平仍顯落後,預計在國際市場的作為有限,倒是解放軍很可能有興趣。FS型沒有國家投資,也不是主管部門下達的任務,完全由成飛公司聯合8家軍工企業,自投資金數千萬元進行研製,是中國軍工企業自立項目、自籌資金、自主聯合、自擔風險研製的第一個軍品項目。2003年初,FS型完成全部試飛科目。經過僅僅22個月的共同努力,8家軍工企業為FS型共完成工時5萬個,新制專用零件2100項,新制專用工裝432項,新研及改進成品27項,地面試驗34項。下圖綠色的FS型據信為改進後的FS,紅白色塗裝的是原型機。
但是,經過這一改進的殲-7僅僅是解決了容納雷達的問題,殲-7的其他問題並未得到改善。而且,殲-7除了最新的殲-7E/G尚有一定生命力之外,其餘型號基本處於維持現狀、等待三代機頂班的狀態,軍方並不打算投入資金進行大幅度的改進。簡而言之,按成飛公司的文章所說,殲-7FS“由於市場定位的失敗,最後導致項目的流產,公司迅速停止了該項產品的生產。”此後成飛迅速停止了該項產品的生產,改為廣泛徵求客戶意見,全面生產改進型飛機:殲-7PG、殲-7MB、殲-7MG,這幾種機型主要滿足軍機外貿的需求;而國內市場主要提供殲-7E飛機。
之後,成飛推出了殲-7系列中的最新改進計畫:殲-7MF。成飛決定將殲-7的下頜進氣方式改為機腹進氣,徹底解決機頭空間狹窄的問題,以便換裝更新型的火控雷達,使得殲-7改進型獲得完善的空地作戰能力。
殲-7MF主要面向外國客戶,其突出特點主要有:一是有足夠的空間裝大尺寸火控雷達,因此獲得了以中程半主動/主動雷達制導空空飛彈進行超視距空戰的能力;二是發動機壽命、推重比和航程要大幅高於殲-7M;三是單機價格為800萬美元,相當於法國向巴方所報幻影-2000/5價格的五分之一。
殲-7MF新換裝了經過殲-7MG驗證的雙三角機翼和前緣機動襟翼,使其中低空機動能力大為增強;新換裝的渦噴-13系列發動機的推力進一步提升,再加上精心設計的機翼油箱,更讓它的速度達到2.05馬赫,作戰航程增大了一倍,達到2000千米,從而使戰鬥半徑航程得到大幅提高;同時對戰機的電子、火控系統進行了全新現代化改裝,使用了新式機載雷達、火控系統和新型空空飛彈,據評估,其整體作戰能力在與國外三代戰機的模擬對抗試驗中表現良好。
作戰性能
據2002年珠海航展的信息,殲-7MF很可能轉為採用瀋陽黎明發動機公司的渦噴-14“崑崙”發動機。由於“崑崙”是中國第一種自行設計、研製和測試通過,進而裝備的渦噴發動機,其可靠性和可發展性遠遠優於渦噴-13。
原來的殲-7系列戰鬥機的機載雷達只能裝在直徑狹小的進氣口整流錐內,雷達掃描天線的大小受到嚴格限制(若太大會造成進氣量減小,無法滿足發動機的正常工作要求)。既便是加大了進氣錐的殲-7Ⅲ,也僅能裝備小功率的測距雷達。殲-7系列採用的一些小型雷達,如GEC-馬可尼公司的“空中巡邏兵”226型火控雷達。它的作用距離基本在20千米左右,只能跟蹤/攻擊單一目標,且無法賦予戰鬥機進行視距外空戰能力,與第三代戰鬥機的水平相去甚遠。殲-7MF型機頭則允許安裝更大的雷達。如安裝先進的脈衝都卜勒火控雷達,將賦予殲-7MF接近於第三代戰鬥機的空戰能力。殲-7MF採用整體風擋,視野廣闊,外掛點增加到7個,而原來的殲-7MG僅有5個外掛點。
為進一步改善動力性能,殲-7MF換裝了中國自製的渦噴-13FⅡ(WP-13FⅡ)型發動機。推力進一步增加到78千牛(約8000千克),這使得殲-7MF的機動能力較原殲-7系列戰鬥機有了大幅提高。如最大爬升率從139米/秒增加到199.8米/秒;在5000米高度,從0.6馬赫加速到1馬赫的時間由35秒減少到28.7秒;起飛滑跑距離也縮短了200米,其中低空機動能力大為增強;新換裝的發機和精心設計的機翼油箱,更讓它的速度達到2.05馬赫,作戰航程增大了一倍,達到2000千米。但是,即便經過上述改進,該機與第三代戰鬥機的差距仍然很大。
儘管殲-7MF相比中國空軍目前的主力機型殲-7,有了較大的改善和提高,但始終還是一種二代或二代半的戰鬥機。站長認為殲-7MF進入我軍裝備序列的可能性已經很小。支持MF的觀點認為,因為殲-10、殲-11等三代機過於昂貴,殲-8II雖有一定性能但潛力太小,而殲-7則過於陳舊。殲-7MF恰好能夠填補中間的斷層,以極其低廉的價格、方便的維護保養和較小的技術風險,換取我軍急切需要的戰鬥力,特別是超視距作戰能力。但是,殲-7MF的改進對於提高我軍空戰能力沒有足夠的作用,將有限的資源用在這樣一種高不成低不就的戰鬥機上,可能等於浪費。畢竟,達不到現代空戰基本要求的戰鬥機,造得再多也沒有實際意義。
看看從殲-7E到MG,到FS,再到MF,再看看傳說中的殲-10,作為一名普通軍事愛好者也能發現,儘管其中部分型號未必能獲得真正的成功,但是中國軍工科研力量是如何的從殲-7起步,一步步的趕上世界先進水平。希望這一發現,能很快為中國更新型的戰鬥機所驗證。