JH-7型飛豹殲擊轟炸機
一.概況
由西安飛機製造公司、西安飛機設計研究所(603所)共同研製的全天候多用途殲擊轟炸機,早期也稱為轟-7。1973年初,航空研究院指示603所開展超音速戰術轟炸機的預研工作。4月在北京召開的航空發展規劃籌備會指出:根據我國當時的轟炸機和強擊機的情況,決定搞一個轟5或轟5和強5共同的後繼機,以便加強攻擊力量。1973年底,三機部(73)三科發函字第147號文,要求603所進一步轟5後繼機方案準備工作。殲轟-7就是由轟5後繼機發展而來的。
1974年,603所成立了轟-7方案論證小組,並先後赴空、海軍有關部隊進行調查研究。
1975年11月和1976年3月,空、海軍分別以(75)司航字124號和(76)司科字第06號文上報了關於轟5後繼機的戰術技術要求,除作戰使用的武器及其設備不同外,飛機的技術性能基本一致。1976年11月,國防工辦召集空軍、海軍、三機部、六院在北京聽取了603所對轟-7飛機戰術技術要求的論證和方案匯報,並明確指出用一個機種,通過設備調整,同時滿足空、海軍的要求。
1977年2月6日,國務院、中央軍委常規裝備發展領導小組以常裝(1977)10號文下達了《同意研製轟五後繼機》的指示,指出:轟-7是殲擊轟炸機,不僅具有使用炸彈、飛彈進行轟炸、攻擊海上或地面目標的能力,而且還有一定的自衛和空中作戰能力,可以承擔戰役縱深攻擊任務。它主要用來突擊敵戰役縱深目標(交通樞紐、前沿重要海、空軍基地、灘頭陣地、兵力集結點等)和敵中型以上的水面艦船。飛機能從二線基地起飛遂行任務,並具有良好的低空性能和夜間複雜氣象條件的作戰能力。並要求其主要性能:帶副油箱轉場航程2800千米以上,作戰半徑800千米以上。機內半油、帶3噸低阻炸彈或飛彈,低空(500米)最大M數0.9,高空無外掛攻擊武器時,最大使用M數1.5,海平面最大錶速1200千米/小時;不帶攻擊武器時,實用升限15000-16000米;最大起飛重量時應能使用二級機場,超載起飛時允許使用加力;正常載彈量至少3噸,超載載彈量至少5噸。
1977年10月10日,三機部以(77)三計1008號文《關於轟五後繼機的機型名稱及代號的批覆》,正式定名為轟-7,代號H-7。並根據三機部指示,603所為總設計師單位,負責飛機設計等工作,西安飛機製造廠(172廠)負責試製,發動機由西安發動機廠(430廠)負責,其它成品、材料由定點單位負責,試飛工作由630所(試飛研究所)和172廠聯合組織。
在轟-7的醞釀過程中,因空、海軍作戰對象和使用武器不同,對轟-7的座艙布局有不同的要求,空軍要求並列雙座,海軍要求串列雙座。1977年11月召開了轟-7飛機方案評審會,在“一機兩型”的基礎上分別有並列雙座的空軍型和串列雙座的海軍型,同年11月9日航空工業部以(77)三院1153號文上報“關於轟七飛機座艙布局問題的請示”。1980年8月總參謀部、國防工辦以(1980)辦科字第397號文批准了在“一機兩型”、“串座先行”的設計原則,空軍型在論證後中止研製,海軍型於1979年作為重點項目正式開始研製,1979年7月木質樣機通過審查,此後,為了更好地突出低空機動性能,對原方案進行了局部調整,同時,轟-7(串)飛機的研製進入了全面打樣設計階段。
1980-1981年,因國民經濟調整,縮減了新飛機的研製經費,轟-7的研製進度放緩,1982年3月15日,國防工辦以(82)辦科字129號《關於加快轟七飛機研製的請示》上報中央有關領導,建議加快轟-7的研製,以便滿足軍隊急需。1982年4月經鄧小平、趙紫陽等領導同志批准,轟-7飛機被列為常規武器裝備重點項目,全面開展研製工作,恢復加快進度。1983年初,先後完成了轟-7飛機結構、強度和系統原理性試驗164項,同時轉入全面詳細設計階段。
為了加快轟-7的研製進程,縮短飛機定型周期,1984年,國防科委下發了(1984)科六字第339號文,確定將轟-5魚雷機改裝為YJ-8型空對艦飛彈武器系統的試驗機,稱為“鷹”式試驗機。該試驗機由603所改型研製,海軍4724廠製造。1987年5月25日,“鷹”式試驗機在上海大場機場成功進行了YJ-8型飛彈武器系統試驗。
1985年面臨下馬,1986年再度恢復,1987年試製批共試製了6架原型機,其中1架用於靜力試驗,1988年12月14日原型機首飛,共有5架原型機投入試飛(083),1992年預生產型裝備海軍航空兵試用,1998年正式設計定型,並裝備海軍航空兵第6師,至2000年海軍航空兵共裝備約20-24架,主要用於攻擊敵戰役縱深目標、交通樞紐、前沿重要海空軍基地、灘頭陣地、兵力集結點、攻擊敵大中型水面艦艇、遠程截擊、護航等。
二.機身布局
全金屬半硬殼式結構,兩側進氣,矩形進氣口,後方2個方形輔助進氣口,進氣道與機身之間設有適量的附面層隔道,進氣口前緣裝有隔流板和前罩角。蜂腰形機身,前段主要包括有空速管雷達天線罩、前設備艙、氣密乘員艙、前起落架艙和設備艙;中段主要是中央翼與機身對接區,包括油箱艙、主起落架艙;後段主要是發動機艙,為裝拆發動機方便,在機身腹部開設了艙門。後機身下部有單片式複合材料大腹鰭。後機身上下表面各裝有兩塊開度分別為35°和45°的減速板,初期機體壽命4000小時。三.機翼
常規半硬殼式結構懸臂式複合兩段式後掠上單翼,翼型ⅡAⅡH-C9C,3.22中等展弦比,安裝角1°,有明顯下反角(7°),外翼有前緣鋸齒並帶氣動扭轉,根部有大後掠的填角,前緣後掠角47.5°,機翼後緣內側裝有單縫式襟翼,外側裝有副翼,在展向位置有一翼刀;帶翼梢掛梁。斜定軸全動式中下平尾,後掠角55°,面積9.95米2;大後掠單垂尾較高,後掠角45°,面積8.9米2。四.起落架
可收放式前三點式液壓式雙輪起落架,前起落架為後撐桿支柱式,配2個560×210的無內胎機輪,向後收入機身,主起落架為小輪距“外八字”搖臂式,左右各裝2個800×210機輪,向內收入機身,主起落架支柱兼作冷氣系統的冷氣瓶。採用電子防滑剎車系統。五.座艙
串列式雙人全密封座艙,有框式風檔,前下視界13.5°,座艙蓋採用雙蓋向後折翻式,正常開啟角度為45°,應急投放角為48°。前座為飛行員,后座為領航員兼武器操作員。后座椅較高,可升降;裝2台HTY-2C型零零雙座指令程式彈射座椅,彈射速度範圍0-1000公里/小時,彈射高度範圍0-21000米;座椅頭靠和背部有防彈鋼板,座艙和機身油箱下部有防彈複合裝甲。採用紅光照明。六.系統
1.環控系統:YX-4型供氧系統、高壓除水升壓環控系統。2.液壓系統:由主系統、助力系統和應急系統組成。
3.電源系統:包括電源和輸配電網。主電源為交流電源系統,由2台三相四線15KW恆速恆頻組合式液壓傳動發電機(提供115/200V,400赫三相交流電115V,400赫單相交流電)及其配套設備組成。應急電源為1台DBL-500A型單相變流機提供115V,400赫單相交流電,1台20GNG-40型鎘鎳蓄電池,提供24V直流電。此外,機上還裝有三相四線制115/200V、400赫的交流地面電源插座和直流電源插座,提供地面維護、發動機啟動所需的電源。
4.燃油系統:機身共有10個軟油箱,機內總載油量6540千克。副油箱載油量1000千克+2×600千克或3×1000千克。
5.操縱系統:包括主、輔操縱系統。
6.冷氣系統:由主冷氣系統和應急系統組成。
七.動力裝置
2台渦扇-9型渦輪風扇噴氣發動機,最大靜推力5556公斤,最大加力推力10000公斤;數字式燃油調節系統,收斂擴散可調噴管。八.電子設備
1.飛控系統:1套KF-1型三餘度三軸增穩數模混合自動飛行控制系統,
1台8415型數字式大氣數據計算機(ADC)
1套HZX-1B型航向姿態指示系統
1套安全高度預警系統(SAW)
2.火控系統:
1部232H型多用途火控雷達(後期換裝JL-10A型神鷹脈衝都卜勒火控雷達)
1套HK-13-03G型平視顯示器(含火控計算機)
1套艦空飛彈火控系統
2套多功能單色液晶顯示器
1套多功能彩色下視顯示器
1套型頭盔瞄準器
1台數字式任務計算機
1套1553B綜合數據匯流排系統。
3.導航系統:
1套HG-563GB型慣性/GPS組合式導航系統
1套210型都卜勒導航系統
1部WL-7型無線電羅盤
1部265A型雷達高度計(後換裝271型)
1部XS-6A型信標接收機
1套HGY-10B型IFF/ATC應答機
1套微波著陸系統(MLS)
1套儀表著陸引導系統。
4.通訊系統
1部170型HF短波單邊帶電台
1部651型VHF/UHF超短波電台
1套483D數據傳輸/塔康系統
1套JT-型機內通話器
5.電子對抗系統
1部605B型敵我識別器
1套RKL-800A型綜合電子對抗系統(AAP)(包括:1台KJ-8602/RW-1045型雷達告警接收機)
1套綜合電子自衛智慧型計算機
1台960-2型噪音式電子干擾機(後換裝KG-8605型)
1台KG-8601型應答式電子干擾機
1台KZ-8608型電子偵察機
2套941-4G型紅外/無源電子對抗系統(紅外誘餌/干擾箔條發射器)
九.武器裝備
1.航炮:1門23-3型23mm雙管航炮,備彈300發
2.外掛
機身下1個外掛點,可掛760升/1400升副油箱、組合式炸彈掛架、導航吊艙、瞄準吊艙、偵察吊艙、電子對抗吊艙等。
翼梢掛梁可掛2枚PL-5B/C/E、PL-9/9C型近距紅外製導空對空飛彈機翼下共有4個外掛點(後期型改為6個),可掛:
近距紅外製導空對空飛彈:PL-5B/C/E、PL-8、PL-9/9C、PL-12(R-73)
空對地精確制導武器:YJ-91型反輻射飛彈、500KG雷射制導航彈
空對艦飛彈:YJ-8K、YJ-81K、YJ-82K、YJ-83K系列、Kh-41型
火箭發射器:57mmHF-7C/D型、90mmHF-9型、130mmHF-14型
航彈:50-500公斤低阻常規航彈、反跑道航彈、反坦克子母航彈、子母彈箱
《艦載武器》雜誌
海軍航空兵突防作戰,是當代高技術條件下海上局部戰爭的重要作戰手段,是海軍航空兵的主要作戰任務之一。海軍航空兵的空中突防作戰,不僅能有效地打擊敵空中及海面目標,而且還可以打擊敵沿岸及岸上縱深目標。隨著現代科學技術的發展,特別是高技術武器裝備的廣泛套用,現代海上作戰與以往相比發生了很大變化。中國海軍航空兵雖然是一支岸基航空兵,但同樣擔負了對遠海目標的作戰使命。近年來裝備的新型殲轟-7戰鬥轟炸機,使中國海軍攻擊力量迅速增長,成為遠東最強大的海軍航空兵。殲轟-7戰鬥轟炸機出現前,中國航空兵對海上目標的攻擊一直採用轟-6丁中程轟炸機攜帶“鷹擊-6”型反艦飛彈的方式。在現代作戰條件下,轟-6丁並不是很適合的作戰武器。轟-6最大載彈量為9000千克,轟-6丁、普通的轟-6甲或轟-6F型載彈量稍有下降,通常只能攜帶2枚重量達2440千克的“鷹擊-6”型反艦飛彈。在遂行遠程攻擊任務時,巡航段一般採取9000米高空飛行,最大作戰半徑為2000千米。接近作戰海區200千米時高度下降為3000米或1000米。“鷹擊-6”反艦飛彈投彈高度為1000至9000米,因此轟-6丁需要在1000米以上投彈,否則飛彈很可能著水。轟-6丁的245雷達能夠在1000米以上高度發現150千米以外的1000噸級護衛艦目標。轟-6丁發射“鷹擊-6”飛彈允許有12度的離軸發射角。
轟-6丁這樣的大型目標高空飛行時,沒有任何隱蔽性可談,海軍水面艦艇的對空警戒雷達在300千米距離上就能發現目標,因此轟-6丁的遠程反艦作戰通常需要採用電子戰飛機伴飛掩護。在針對周邊地區的衝突或完全取得對敵方的制空權時,轟-6丁與“鷹擊-6”系統尚有實用價值。
1982年馬島戰爭中,阿根廷“超軍旗”戰鬥轟炸機低空突防成功,而在300米以上高度的阿根廷攻擊機在20千米以外遭到“海標槍”艦空飛彈的有效攻擊。馬島戰爭表明,如果採用大型轟炸機高空攻擊,將會遭到艦隊面防空飛彈系統在大射程上的攔截。轟-6丁最致命的缺陷是沒有任何機動擺脫攻擊的能力,採用中程艦對空飛彈或老式的中高空地空飛彈對其都有很高的命中率。中國海軍航空兵需要有更強突防能力的攻擊機,這就是海軍對殲轟-7的戰術需求。隨著殲轟-7戰鬥轟炸機的大量服役,轟-6丁逐漸轉為遠程巡航飛彈載機。
殲轟-7戰術指標從來沒有詳細公開。根據出口型的FBC-1展覽會上散發的資料,這種飛機作戰半徑大約為800千米,但是因攜帶飛彈數量和採取任務飛行包線不同而作戰半徑不盡相同。這種飛機能夠進行1.7馬赫數的超音速飛行,最大升限達到15200米,能夠在0.7至0.9馬赫數下進行投彈,而且飛彈投放最小高度為300米,相比轟-6丁機動能力有很大的提高,使中國海軍航空兵能夠進行快速機動的遠程海上突防攻擊戰。尤其是其帶彈量提高,能夠更好地擔負海上遠程飽和攻擊的作戰使命。
由於殲轟-7是雙座戰鬥轟炸機,雷達孔徑較轟-6丁小,所以目標截獲距離和跟蹤距離相對轟-6丁有所下降,但是系統精度較轟-6丁飛機有很大提高,而且射擊扇面達到了左右30度,而轟-6丁僅有左右12度,可見殲轟-7能夠在一定機動過載下發射飛彈。制約過載機動發射的是系統本身動態濾波平查軟體的局限。對這些問題繼續開發研製,則能使其性能有很大的提高。殲轟-7的意義不僅是一種當前水平的作戰平台,而且還具備更大的潛在發展餘地。
殲轟-7戰鬥轟炸機與“鷹擊-81”空艦飛彈構成的武器系統具有很大的使用靈活性。殲轟-7戰鬥轟炸機能夠攜帶4枚“鷹擊-81”空艦飛彈,並且具有帶彈低空飛行能力。早期的殲轟-7僅僅作為“鷹擊-81”空艦飛彈的載機。“鷹擊-81”空艦飛彈機載系統包括232H機載雷達、ZJ-9指揮儀、210都卜勒導航系統、HZX-5航向姿態系統、8415大氣數據系統和622自動飛行控制系統。這些分系統採用ARING-429-4匯流排連線。
在受領任務後,與轟-6丁一樣,殲轟-7戰鬥轟炸機通常採用9000米高空巡航飛向作戰海域。按照最初制定的作戰程式,飛機是在距離作戰海區200千米的距離上下降到300至800米低空進入戰鬥。而實際作戰中,殲轟-7飛行員不一定全套遵循,因為300米高度雷達發現距離大約在100千米左右,並不具備很好的隱蔽性,而且諸如“標準”Ⅲ型防空飛彈完全能夠在飛機沒有進入射程前進行攔截,因此飛機更可能採取在接近作戰海區前採用超低空100米左右高度飛行,而在發射飛彈前躍升到250米以上最小發射高度,先穩定搜尋,迅速裝定飛彈發射,然後快速俯衝脫離。阿根廷“超軍旗”戰鬥轟炸機就是採取這種戰術獲得成功的。在距“謝菲爾德”號驅逐艦45千米處,“超軍旗”進行過一次躍升,以便對英國驅逐艦進行雷達跟蹤,提取運動要素裝定AM-39“飛魚”飛彈,飛近到25千米左右才發射飛彈。阿根廷海軍航空兵使用這種戰術的部分原因是AM-39“飛魚”飛彈最大射程只有40千米,需要更加接近目標使飛彈有足夠的富餘航程。而“鷹擊-81”飛彈射程為50千米,較AM-39飛彈稍有射程優勢。
超低空突防的作戰飛機最重要的是高度控制、地形跟隨和航向穩定。殲轟-7的265A雷達高度表系統精度較高,在測試完飛機低空品質後,完全能夠進行更低高度的掠海飛行。早期的殲轟7採用245火控雷達,需要配備專門的地形跟隨和氣象雷達才能進行全天候飛行。由於沒有專門配備地形跟隨系統,因此並不具備地形跟蹤能力,但執行海上攻擊任務時,完全能與高度表系統交聯完成掠海飛行控制。對於在較大的島嶼或深入內陸複雜地形執行超低空突防任務,則只能採取在一定高度上的低空飛行,不能進行地形跟蹤飛行。這種情況使得在規劃對陸任務時,需要事先進行複雜的航圖作業。這也是最初解放軍空軍沒有採購殲轟-7的重要原因。從某種意義上說,殲轟-7飛機實際上更合適作專用的對海反艦飛彈飛機。
在殲轟-7攜帶“鷹擊-81”作戰過程中,機載系統之間的交聯關係為雷達提供目標運動方位要素,導航系統提供飛機姿態和飛行參數,大氣數據系統提供飛機高度和真空速;這些數據通過匯流排系統匯集到射擊指揮儀,指揮儀根據這些分系統數據計算飛彈的射擊諸元並自動裝定飛彈。由於系統座艙儀錶板操作顯示較為複雜,在整個發射過程中工作量較大,殲轟-7戰鬥轟炸機設定串列雙座很有必要。飛機進入作戰海域前數分鐘,后座武器操作員將接通飛彈電路,預熱彈上雷達和檢查飛彈射前狀態,使開關工作狀態和發射系統的彈號選擇處於正確的位置上。飛機攜帶4枚飛彈時,發射前,機上系統將輪流對4枚飛彈進行檢測。
飛機在截獲目標後,需要保持現有航向,或調整到正對目標方向,進行等速直線飛行,以便於射擊指揮儀匯集各分系統參數提取目標運動要素。在《當代海軍》雜誌介紹殲轟-7的文章中,提到“指揮儀進行濾波”,根據射擊火控分類,所謂的濾波應該是指指揮儀進行平差濾波法計算射擊諸元。這說明殲轟-7系統是通過連續參數計算進行火控,對飛彈裝定諸元也是連續和自動進行的。
飛彈發射前,飛機的飛行高度必須大於300米。當發射系統全部指示燈正常顯示後,后座的武器操作員按下發射按鍵,飛彈從彈架上投下後,殲轟-7雷達迅速關機。如果是進行多枚飛彈攻擊,雷達將持續到定間隔飛彈發射全部完畢後關機。飛彈離開發射架後3秒發動機點火,高度降到250米時,彈上高度表參與控制,使飛彈平飛段保持20至30米高度飛行。飛彈裝定的自導雷達開機時間一到,雷達開機搜尋海面。自導雷達搜尋的海面區實際是一個矩形區域。飛彈自導雷達捕獲目標0.6秒後開始執行航向戰鬥指令轉入自導飛行,此時飛彈自動轉向對準目標。這種轉向經常被誤認為是飛彈末段主動機動,事實上轉向過程也確能造成目標艦攔截系統誤差增大。在距目標5000米時,飛彈開始第二次降高,貼近海面5至7米高度飛行,此時飛彈低於目標艦上的近防系統位置,近防系統只能俯視和俯射攔截。由於近防系統火控雷達波束主瓣俯視會觸及海面,因此雜波嚴重,一些精度和抗干擾性能不高的系統很可能失的。