簡介
轟7A是中國第一種較現代化的中程打擊機,自1992年預批量生產型服役以來,便不斷參加包括台海演習在內的沿海演習。而從1994年1月定型投產至今,改良型的研究業已展開。西飛在廣泛徵求意見的基礎上已於1995年著手進行改良型的設計工作。轟7A的改良型可能稱為轟7A,最大的改變是換裝俄制發動機,以AL-31SM發動機取代轟7現用的斯貝MK-202發動機。AL-31SM是殲11的心臟,它是蘇-27的AL-31F推力增強型發動機,單台的最大後燃推力近13噸,兩台AL-31SM的推力可使轟7A的空戰推重比接近1.1,使其載彈量倍增至10噸左右。此外,轟7A將具備空中加油能力,並擁有更完善的導引武器能力。
結構特點
轟7A的固定武器可能與殲十一樣,為一門重110千克的6-23型6管23毫米改良型機炮。轟7A至少擁有10個外載掛架,除了能使用AM-39、C-601/611、C-801/802、新型C-803超音速反艦飛彈、還會配備俄羅斯授權仿製的Kh-65SE亞音速巡航飛彈,以及一併引進生產的Kh-31A(AS-17)超音速反艦飛彈、Kh-31P超音速反輻射飛彈,更先進的Kh-41蚊式超音速反艦飛彈。蚊式飛彈發展源自Kh-31A,發射重量4.5噸, 彈頭重320 千克,使用慣性及主動/被動複合制導,在高/低空的射速分別是3.0 和2.1 馬赫, 最大射程分別為250和150千米。現代2型驅逐艦上的3M90系列改良型反艦飛彈,亦可掛載在轟7A上使用。其它適用的短、中程對地攻擊武器還包括現役和研製中的國產與外國制傳統炸彈、雷射制導炸彈,與之配合的裝備至少包括:由607所研製,正進行最後試驗的藍天全天候低空導航莢艙,以及613所研製的前視紅外/雷射瞄準組合莢艙等。中國可能也在研製聯合直接攻擊之類的先進多功能空射武器,這些武器現正在由014中心等單位研究開發中。
目前轟7A並未確定使用國產或進口的火控雷達系統,但以殲八-2M及殲十的情況分析,採用俄制系統的機會較大,轟7A因此也能發射R-73M、R-77、R-27系列俄制空對空飛彈,甚至配備中國發展中的第四代發射後不管中程空對空飛彈。配備這些武器系統和換裝AL-31SM發動機,將使轟7A的性能大幅提高,對空/地的綜合作戰能力遠優於現役的轟7。轟7A改用AL-31SM渦扇發動機後,雖然性能上大幅提升,但對飛機的氣動外型產生重大影響,加上全面更新機載設備,整個工作量相當於重新設計一次。轟7A 是西飛首種采 用電腦輔助設計和電腦套用工程技術研製的軍用飛機,它在發動機、航電系統、武器系統與殲十、殲十一和SU-27“側衛”戰鬥機有高度的通用性,將使下個世紀中國主力戰鬥機的生產和後勤維護達到極佳的效率。
雖然轟7現用的渦扇9發動機高速性能好,穩定可靠,維護方便,經濟性佳,翻修壽命長,故障率低,但也存在低速性差,耗油量大,加速性慢,推力不足等缺點,不能與現役或未來的戰鬥機匹配。其整體技術仍停留在近30年前的水平,甚至較中國自製的渦扇6等還差,而且尚未完全實現國產化,明顯影響了轟7的性能和發展。而AL-31SM源於:“側衛”家族中S/SK、UB、蘇-30K/M/MK上共用的AL-31F雙轉子加力式渦扇發動機。這種發動機在研製過程中曾遇到過多種極大的困難,在10年間動用了51 台試驗發動機,解決了658個難題,工獲得128項專利。蓋機採用了模擬式電子綜合控制器(AL-31SM改用全數子式〕,能把工作狀態發揮到接近極限值,當電子綜合控制器故障時,會自動轉換成機械-液壓系統控制。另外還具有多種參數監視系統、設計舉獨創的防喘振系統和渦輪冷氣控制系統等。AL-31SM發動機目前的價格為300萬美元/台,不帶加力器的 AL-31F 曾以6台共用的方式裝在“暴風雪”號太空梭上進行大氣層試驗,是一種優秀的發動機。因為渦扇9的最大直徑和長度分別是1093毫米和5205毫米,與AL-31F的1300毫米和1950毫米不能相容,更不用說略有變動的AL-31SM。所以,勢必重新設計後段機體。更新的發動機直徑較大和長度略短。涵道比由0.62降到0.6,總增壓比由20增至23.8,渦輪進口溫度1167度升至1392度,各種推力狀態下耗油率亦下降,但發動機推重比卻由5.05升至8.173,對提高飛機性能的作用十分明顯。由於渦扇9的氣流量只有96.2千克/秒,少於AL -31F的112千克/秒,所以轟7A的進氣道必須擴大。為適應單台發動機重量由1842千克降至 1530千克,以及飛機重新配重和載彈量的增加,數模混合自動駕駛儀和三重線傳操縱系統必須重新設計。
轟7A將裝上飛行自動控制研究所研製的全數字式自動駕駛儀和四重線傳操縱系統,該系統採用冗餘度技術和16位中央微處理器,已相當於美軍MIL-STD-1750A軟體指令控制。 隨著線傳操縱系統可靠性的提高,轟7A將放棄舊式的2A3H-C9C鋸齒狀帶翼刀翼型,改用新設計的中等後掠角帶前緣襟翼式上但翼。另外為提高隱身性能和強化氣動外形,西飛準備為該機引入S型進氣道,以減少正面雷達反射截面積和紅外線信號特徵,也可能局部採用翼身融合技術,碳纖維複合材料的套用將會明顯增加。轟7A也將會是中國首種電腦輔助設計修正外形的半隱身戰鬥機,在配合新研製的吸波塗料的情況下,該機被探測機率應當會有相當程度的減少。
轟7A將配備中國、西歐和俄羅斯的航電系統。根據要求,座艙內兩個座位都裝有國產廣角抬頭顯示器和2~3個彩色多功能顯示器,也可能配備頭盔瞄準具。各顯示器都可用多路視頻複合記錄分系統予以監視。導航系統準備用618所研製的INS/GPS組合導航系統做更換,另外加裝一套環形雷射陀螺。轟7A的抬頭顯示器能與自動駕駛儀交聯,即使飛機改變航向,瞄準線仍能穩定壓在目標上,另外還繼承了轟7A具備連續計算釋放點、連續計算命中點等功能,並加裝一台角速度轟炸系統,以提高自由落體武器的命中精度。新修改的側滑角感測器能供火控系統修正側滑角對武器的影響,同時也提供導航武器精確計算風速、風向之用。為發揮轟7A的最大威力,機上可能加裝一套海上霸王式預警機作信息交換用途的數據鏈,採用的將會是馬可尼公司或國產型號。這將是中國第一種有數據鏈的飛機。
雷達方面目前並未確定使用哪一國產品,推測轟7A 採用相位電子雷達聯合集團(Phazron) 為該機開發的多功能脈衝都卜勒雷達的可能性很大。中國要求這種雷達具備轟7上243H“鷹眼” 雷達的地貌跟蹤功能,可靠性、穩定性和維修間隔還必須大幅提高。採用俄制雷達是有利於縮短研製時間的唯一選擇。軟體設計可能採用051G、052型驅逐艦上的法國TAVITAC作戰系統,由大陸科研單位自行編寫。 轟7的電子戰系統性能雖然是中國現役戰鬥機中最好的,但也只是優於F-4和米格23/27,只能反制SA-6之類的防空飛彈的攻擊,雖然與先進水平有20年以上的差距。根據研究指標來看,轟7A的電子戰能力至少達到90年代中期水平,才可能在現代防空火網中生存。相信整套設備會同時採用中國和西方的組件,也可能有俄羅斯的某些技術支援,並且會裝上中國第一種紅外/雷射干擾機和多頻道戰術干擾莢艙。因為轟7A具有載彈量大、機內容積大的特點,除了考慮加掛浮錨式空中加油設備當夥伴加油機外,更可考慮修改為轟偵7A電子偵察機,甚至是類似EF-111電子戰飛機的改良型。型號可能是轟電7A,具體發展要待轟7A誕生後決定。如果能配備上述三種輔助飛機,轟7A系列將能暫時彌補中國沒有航空母艦的不足,若國產超音速戰略巡航飛彈研究成功,企打擊範圍更可以大幅延伸。
轟7A的關鍵航電設備和軟體將由中國航空工業總公司613所自行開發,內含綜合武器控制系統和自動機動攻擊系統。更先進的綜合火力飛行控制系統雖然已取得技術突破,但還不能確定是否來得及配備在首批生產的轟7A上。新機上的系統自檢和內建更換能力會比轟7大幅提高。該機幾乎已確定改用VICOR公司生產的電源組件作為機內電子組件的電源系統,這種組件已用在多種航電系統和飛機上,曾在殲十和轟7進行過廣泛試驗,將是中國新一代國產戰鬥機和航電系統的理想制式電源。在外掛管理和機內電子信號傳輸方面,轟7A全面按照美軍標準設計。飛機的標準武器掛載管理系統由掛載管理處理器和掛架接口裝置組成,根據未來作戰環境需要,中國選擇了美軍全面推廣的MIL-STD-1760A外掛管理系統,並於90年代初修改頒布。1776A可通過奪路匯流接口(MBI)滿足美軍MIL-STD-1553B規格的信息鏈路設備傳輸數位訊號要求。
目前採用1553B信息鏈路設備的中國軍用飛機強五4/M、強五5、轟7、殲八3、殲十等。以此為基礎,轟7A將率先在組合式航電系統中使用Ada95標準軍用計算機語言。改良後的轟7A體積增加,翼面積更大,長寬比略小,最大平飛速度約2.0馬赫,最大起飛重量超過35噸,與蘇-24、F-15同級,作戰半徑和航程與蘇-27相當,動力裝置為2台WS-9(斯貝MK-202)發動機,機載武器含23毫米雙在線上炮,7個外掛點,攜帶C601/611、C801/802、C803、AM-39、Kh-65SE、Kh-41等飛彈。其改進型殲轟7A換裝了AL-31SM發動機,23毫米6在線上炮,10個外掛點,載彈量增至10000公 斤,作戰半徑增至1500公里。
主要技術數據
機長:21米 翼展:12.8米
機高:6.22米 機翼面積:平方米
空重:千克 最大起飛重量:27415公斤
最大載彈量:5000公斤
最大平飛速度:1.7M
巡航速度:0.8M 升限:15500米
最大航程:2850公里 作戰半徑:900公里
研製背景
1974年初,中國海軍在西沙對越自衛反擊戰中取得了擊沉擊傷敵四艘巡邏艇的戰績,但也暴露出缺乏海軍航空兵空中支援的問題。這主要是因為當時海航裝備的殲擊機基本沒有對海攻擊能力,轟-5航程較遠,又過於老舊不堪重任。因此適合海航使用的新型攻擊機成為迫切急需的機型。在1975年的軍備發展會議上,軍方強烈要求三機部,現航空工業總公司,研製一種中程轟炸機以滿足未來的作戰需求。同時空軍的轟-5、轟-6速度太慢,無法適應現代高強度作戰的要求,而超音速的強-5航程又太短(1500千米),且載彈量僅有2000千克。因此空軍也迫切希望擁有兼有戰鬥機和轟炸機性能的新型飛機。國防科工委根據海空軍的要求,確定關於新殲擊轟炸機的戰術技術要求,隨即據此要求三機部用一個機型,裝備同種類武器和機載設備,分別滿足海空軍的需求。在計畫中,海空軍的新殲轟除了作戰使用的武器和配備不同外,技術性能基本一致。
1976年6月,三機部下屬各單位的設計精英雲集北京,被要求在最短的時間內提出各自設計方案。瀋陽飛機製造廠和南昌飛機製造廠率先提出了自己的方案。起先三機部傾向瀋陽殲轟-8方案,該方案計畫在殲-8的基礎上發展一種強調對地攻擊能力的輕型殲擊轟炸機。沈飛以米格-23MC為基礎,改殲-8機頭進氣為兩側進氣配置,採用新型大推力發動機,在犧牲升限和速度的前提下(由20000米、M2.0下降到15000米和M1.75),增大載彈量(由2200千克到4500千克)。同時飛機的航程也提升至3000千米以上。
南昌廠的強-6型強擊機的設計思想則更加超前。從60年代到70年代這段時間,世界航空界非常流行可變翼技術的套用開發,這股潮流對中國航空業也產生了相當程度的影響。在強-6的研發初期,部份科研人員建議在吸取米格-27,以及從越南戰爭獲得的F-111的精華,發展我國的下一代殲轟機。其實從60年代末開始,中國唯一具有攻擊機製造經驗的南昌飛機製造廠,在總設計師陸孝彭堅持下,吸收部份米格-23的設計經驗,已經開始設計單發雙座超音速強擊機,作為強-5和殲-6的共同後續機。南昌廠確定的強-6方案,採用懸臂式變後掠翼設計,機腹進氣,裝一具最大後推力為12200千克的渦扇-6渦扇發動機。從外形來看,強-6就像是F-16和米格-23的混合體。但計畫採用的渦扇-6發動機出現了嚴重的技術瓶頸,同時更為重要的是,由於底子薄弱、技術力量不足,變後掠翼設計所帶來的焦點移動與飛機控制矛盾等各種問題無法解決。最終強-6項目中途夭折。
這時,蘇聯已在我邊境附近部署了重兵,高密度大縱深的防空火力網已經建成,進攻威脅咄咄逼人。在這一嚴峻形勢下,終於在1977年11月,西安603所在統一內部爭議後,發表了第三個方案的初步設計:一種具有前線超音速低空突防能力的殲擊轟炸機。603所確定了傳統設計和線傳飛行控制技術相結合的路子,力圖使該設計達到更先進的水平。新殲轟的競爭進入了三足鼎立的局面,之後殲轟-7最終確認由西安的603所負責研製。據稱當時賦予該項目“70工程”代號。
之後,海空軍因為各自作戰對象不同及使用兵器不同,而對飛機座艙布局產生了爭論。海軍作戰目標為各種水面艦艇,飛行員根據機載電子設備操縱空艦飛彈進行攻擊,希望採用類似美國剛服役不久的F-14的縱列雙座。而空軍因其主要面對是蘇聯地面部隊,希望搞便於兩名飛行員協同的並列雙座布局。而當時的航空工業不足以搞兩種座艙布局,雙方進行了曠日持久的爭論。這一爭論一下子占用了三年的寶貴時間。
進入80年代中國改革開放,百業待興。軍隊建設也不得不為經濟建設讓路。多項新裝備研發計畫被迫終止,包括殲-13,強-6等最重要的裝備發展項目下馬。同期的殲轟-7也落得個經費削減,進度放緩的地步。1982年英阿馬島一戰,阿根廷超軍旗攻擊機發射AM39“飛魚”飛彈擊毀英國皇家海軍“謝菲爾德”號驅逐艦,這給中國軍方留下了深刻的印象。馬島戰爭後,中國海軍開始探討轟炸機、水面艦隻、潛艇三位一體的聯合作戰模式。於是到了1982年11月,殲轟-7、殲-8全天候型計畫再次全面啟動。到1983年初,603所先後完成了殲轟-7結構,強度和系統原理性實驗,同時轉入全面詳細設計階段。同時與殲轟-7相配套的新一代“鷹擊-8”(YJ8)空艦飛彈的預研工作也正式開始。同年5月,國家撥專款更新603所的生產製造設備,以確保飛機的正常生產研製進度。603所在沒有原準機可供參照的情況下,提出了標準設計“20年不落後”的口號,主要負責人為陳一堅。在此後10年“飛豹”的研製過程中,仍經受了“三起三落”的嚴峻考驗。
當時,“飛豹”的研製經費只有一億美元,遠低於其他國家同等水平。最初限於條件,許多試驗都是在露天完成,使用手搖計算機和計算尺處理大量數據,繪圖過程完全依賴手工。最終確定的“飛豹”氣動外形如下:正常式串列雙座布局,常規半硬殼式蜂腰形機身,帶腹鰭。中等展弦比後掠式上單翼有前緣鋸齒,帶下反角,氣動扭轉外翼,翼根有填角。斜定軸全動式中下平尾,大後掠單垂尾。兩台渦輪風扇發動機並列裝在後機身內,進氣道位於機身兩側翼根處。
在88年的北京國際防衛展上,曾展示殲轟-7的模型。同時在香港《現代軍事》雜誌上,603所長期刊登殲了“轟-7”廣告,現在裝備部隊的殲轟-7,與88年的模型和廣告畫相比有許多不同之處。首先后座艙上設有一具超高頻通訊天線,垂直尾翼前緣也增加了長方形的電子戰天線,垂直尾翼的布局構型類似米格-23,木製垂尾頂端的水平擾流穩定片已不復見。實物與模型的最明顯差別在於進氣道外形,原形機進氣道呈矩形,其後方有兩個類似米格的方形輔助進氣口,而模型進氣道略呈圓形,與AMX攻擊機或轟-6相近,並且沒有原形機上的輔助進氣口。不論實物或模型,都在主翼的襟翼外側帶有前緣鋸齒狀結構(Dog Teeth)和翼刀,可增強低速大攻角飛行時的操縱性和穩定性,阻延主翼失速發生。這種鋸齒狀設計多見於1960年和1970年代的戰鬥機,例如幻影F-1和“幼獅”,符合發展時代背景,但線上傳操縱系統(FBW)問世已顯落後。而且翼刀和鋸齒都會極大增大雷達反射面積。現役的第三代戰鬥機中只有JAS-39仍保留鋸齒結構。殲轟-7和殲-8II都隱約能看到米格系列的影子,體現了中國在蘇聯突然撤出後長時間都不能擺脫蘇式設計的慣性。