枭龙战机研制史:死于美国之手,再生于中国之手(组图)

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前言: 枭龙战斗机开始升级到第3批次,开始令愈来愈多空军印象深刻,第3批次枭龙战斗机拥有歼-20隐形战斗机一样的飞行员头盔和碳纤维复合材料,拥有全新的航电设备、武器和主动相控阵雷达,大幅提升巴基斯坦空军战力,能击败印度空军所有战机,但这架飞机在研制期间历尽了苍桑。

一:巴基斯坦空军的歼7战斗机



巴基斯坦空军有一个专门负责与中国联络的中国事务办公室,从20世纪60年代起就从中国进口了相当数量的中国武器,巴基斯坦军费有限,又受美国限制,中国武器不是最好的,但是价格优惠,来源稳定,中国事务办公室主要负责在中国寻找急需的武器,中国60年代提供了相当数量的歼6战斗机,这种战斗机性能非常优秀,但毕竟太老了,电子设备匮乏,几乎找不到可以安装雷达的空间,还存在发动机容易起火,弹射设备可靠性不佳的问题,将在1980~1984年大规模退役,巴基斯坦空军急需一种新飞机,苏联进入阿富汗后,美国提供了F-5E/F战斗机,价格只要320-400万美金,巴基斯坦空军飞行员对F-5战斗机非常熟悉,他们认为F-5战斗机爬升力和拦截能力比较差,歼6战斗机可以轻松地将F-5战斗机打下来。

尽管不算贵,但要购买150~200架,美国对巴基斯坦的军事援助是主要资金来源,但这笔钱受不断变更的巴美和印美关系影响,有时会彻底消失,如果不愿意提供援助,巴基斯坦只负担得起一半,欧洲的“幻影”战斗机飞行性能好,电子设备完善,既能高速拦截,也能优异的低空盘旋能力,唯一的问题是价格在600~900万美金,巴基斯坦空军只买得起40架,就算大大简化的“幻影"50也承受不起,中国又没有什么出色的战斗机,只有仿制的米格-21战斗机,有出色的高速性能,但设备简陋,航程短,需要修建大量的机场,所以巴基斯坦决定派人去法国、美国试试,结果弄来50架“幻影"5-PA战斗机和40架F-16战斗机,巴基斯坦空军乘机订了3批共150架战斗机。



F-16战斗机对付印度战斗机有压倒性的优势,而且费用来自美国军事援助渠道支配,巴基斯坦空军几乎是全面围绕F-16战斗机为中心进行建设,但巴基斯坦空军也没忘记中国老朋友,1982年,巴基斯坦空军知道约旦正准备购买中国的歼-7M战斗机后,巴基斯坦空军参谋部规划处开始彻夜讨论购买装备了英国航电设备和弹射座椅的歼-7M战斗机,不少人认为歼-7M战斗机设计非常优秀,价格也相当便宜,有人直接飞到埃及从埃及空军中了解了米格-21的使用经验,埃及空军告诉米格-21在空中非常难缠,而缺陷是没有空间安装雷达,1983年7月,巴基斯坦空军贾玛尔中将来中国考察了新式的歼8型战斗机,但这架飞机太大了,机动性能不好,价格也高,贾玛尔中将希望能看看歼-7M战斗机。

中国方面立即派专机把贾玛尔中将送到歼-7M原型机试飞的大连30里铺机场,歼-7M战斗机让贾玛尔中将眼前一亮,它可以携带4枚空空导弹,吊挂了大型副油箱,还拥有自动化导航系统,雷达虽然没有下视下射能力,但能够自动发射导弹,多功能平显还具有初步离轴瞄准能力,比600多万美元一架的“幻影”Il战斗机实用多了,最重要的是售价只需要200多万美元,贾玛尔中将带了一套相当详细的资料回国后,空军参谋部认为歼-7M战斗机可以代替歼-6战斗机,但认为要飞行员真正体验评估才能作详细地了解,1983年7月12月,巴基斯坦空军两名飞行教官前往中国西安,使用中国空军一架歼-7II型战斗机飞了19个架次25小时。



飞行测试中巴基斯坦空军飞行员觉得歼-7II型战斗机比米格-21加轻巧灵活,爬升、加速和盘旋能力相当不错,携带导弹也能飞到1.8马赫,英国雷达还有全天候作战能力,比“幻影”战机好多了,不过缺点是滚转响应度和速度较慢,小速度机动性不理想,风挡上的支撑条影响飞行员视野,巴基斯坦空军飞行员回国后,巴基斯坦空军空军总参谋部成立了一个小组研究是否购买歼-7M战斗机,研究小组认为,歼-7M战斗机寿命较短只有2000多小时,虽然便宜但全寿命费用并不小,而且歼-7M战斗机燃油仅有2210公斤,挂载4枚导弹和一个720升油箱作战半径只有280公里,还有中国提供PL-5C导弹较为落后,射程短,又没有全向发射能力,机体强度能达到7.5g,低空性能限制较大,不过这些问题对已经熟悉和习惯歼6战斗机的巴基斯坦空军也不算不可接受的。

二:超7的起源

经过三个月争论,研究小组建议邀请歼-7M战斗机来巴基斯坦和现有战斗机比较,将军们认为这个主意不错,于是在1984年1月邀请中国派出歼-7M战斗机来巴基斯坦友好交流,中国非常积极回应,在1984年6月直接飞来一架歼-7II型战斗机和一架歼-7M战斗机,在卡拉奇白沙瓦机场停留了3个月,和巴基斯坦空军进行10多次战术演练,最初空军作训部只调集了歼-6、强-5、“幻影”5进行对抗演练,歼-7M战斗机取得了大多数胜利,对空对地实弹打靶瞄准精度和时间比歼-6提高了一倍多,驾驶难度也远小于歼-6,驻扎在白沙瓦机场的美国军事顾问观摩了很久,最终允许巴基斯坦出动F-16战斗机才制服了歼-7M战斗机,歼-7M战斗机的表现让很多巴基斯坦空军飞行员难以置信,空军立即下单购买了40架歼-7P战斗机,采购一直持续到1993年,总数达到113架。



巴基斯坦空军还得到中国代表团一句客气话,就是可以帮助巴基斯坦空军实现想法,引发了没有设计、制造飞机能力的巴基斯坦空军将领们“魔鬼般的念头”,要自己需要的战斗机,美制战斗机电子设备和武器好,中国战斗机便宜,如果两者结合就好了,贾玛尔中将立即前往美国向美国航空业打听是否可以通过美国的军事援助购买美国的电子设备和武器装在歼-7M战斗机上,尤其是研究小组提出的用通用动力公司的F404发动机取代歼-7M战斗机重量大,油耗高的WP-7B发动机,这样就能够在不增加燃油的情况下将歼-7M战斗机的作战半径提高一倍,另外,如果能装上F-16上的APG-66雷达就更好了,不过APG-66雷达天线装不进歼-7M战斗机狭小的进气激波尖锥,只能把机头进气改为两侧进气,不过这种改动太大,研究小组没有把握。

美国沃特公司敏感地察觉到这个计划市场潜力巨大,埃及、伊拉克肯定会采购,立即向中国递交了合作意向书,中方对巴基斯坦空军的要求感到为难,把歼-7M战斗机改进到F-16的水平复杂程度和工程量不是那么简单,贾玛尔中将向中国空军要求展开政府级合作,中国空军也希望合作,但对美国公司加入感到不安,如果美方不同意开放这些先进设备,这个计划就存在很大风险,成都飞机公司要热情得多,贾玛尔中将还离开中国,成都飞机公司就送上了一张机头进气改进到两侧的设计草图,巴基斯坦空军一下放下了最担心的问题,但要说服美国空军付钱买中国的东西给巴基斯坦很困难,贾玛尔中将找到格鲁曼公司作为承包商,沃特公司虽然最积极,但没有飞机设计经验。



格鲁曼公司和巴基斯坦空军交都非常好,非常熟悉美国的军事援助,他们提出的敏感设备不允许直接出口到中国,飞机总装要么在美国,要么在巴基斯坦,1985年3月,巴基斯坦将100多页的要求交到中国,中国也将初步设计方案交给巴基斯坦,气动布局和控制系统不改,只是机身两侧设了D形进气道,增加了两个挂点,估计最快3年可以完成定型,巴基斯坦空军提出机翼尖端增加导弹挂架和发动机必须是F404,这样机翼、后机身都必须要大改了,但美国人进度相当慢,巴基斯坦人花费大量时间在美国政府各个部门间周旋,在所有的复杂手续完成以后,根据美国法律,巴基斯坦正式向沃特、格鲁曼,波音、诺斯罗普和洛克希德发出了竞争招标书,诺斯诺普和洛克希德很快就退出了。

尽管巴基斯坦要求使用F404发动机,但中国设计师对沃特的PW1120和普惠的PW1120与PW1216发动机相当感兴趣,PW1120很多零件可以和F-16战斗机F100发动机通用,尺度和重量很接近的歼-7M战斗机WP-7B,经过可行性研究后大家都认为F404是最理想的,1987年4月,普惠公司对中国表示愿意提供F404发动机,项目主管萨利姆上校立即访问中国,希望项目由巴基斯坦使用美国军事援助的钱出资,中国负责机体结构设计和生产机体,格鲁曼公司负责总体设计和生产机头,巴基斯坦负责总装、测试和试飞,萨利姆上校飞往成都向成都飞机公司递交更加详细的设计要求,要求包括必须使用美国发动机、美式座舱和航电设备,机体寿命必领达到3000小时,能承受9g的机动过载,必须具有空中加油能力,必须具有降落拦阻钩。



但和巴基斯坦提出的要求不是太理想,双方都劝巴基斯坦空军放弃一些性能要求,中国方面认为需要5年时间和3~5亿美金研制费用,采购价估计800~1000万美元,这大大超出了巴基斯坦的设想,萨利姆上校只能向格鲁曼公司要求能否尽量简化设计试飞费用,格鲁曼认为最简单的方法是将F-20机头直接移植到歼-7M战斗机机身上,估计只要2.5亿美元,格鲁曼公司开出了一份要中国提供的详细资料清单,中国认为资料是有偿的,要求支付120万美元,除非美国也交付同等的资料给中方,中国方面很不满意格鲁曼公司,表示自己有WP-13F改进型涡喷发动机,还有罗罗公司RB199发动机备用,英国“超级空中徘徊者”雷达也以取代美国雷达,但没有格鲁曼公司,巴基斯坦就拿不到军事援助,

经过5天谈判,三方达成了一个谅解备忘录,巴方支付了先期工作费用。而格鲁曼提供了一个翼展9米的带小边条切尖三角翼的设计方案,并使用F-16样式的座舱,两侧进气道在座舱后,贴合原来进气通道的位置,尾部还是沿用歼-7M战斗机的尾翼和垂尾,中国已经设计了前机身,不愿再耗费无谓的精力,格鲁曼公司不同意,双方激烈辩论了几十个小时。最后勉强同意中国的机身设计方案,另外中国认为机尖增加导弹发射架,歼-7M战斗机翼根梢比很大,强度无法支撑挂架,同时也提供了他们的设计,经过激烈讨论,三方达成共同新布局设计的协议,预计研制经费2.5亿美元,美国负责总体设计,中国负责85%的机体结构设计,预计第一架原型机在1991年开始试飞。

三:枭龙战斗机




正当巴基斯坦同意按中美设计方案定稿,中国完成了机体设计,格鲁曼公司开始制作全尺寸飞机座舱模型时,中美关系发生了变化,美国一周之内停止一切和中国的军事技术合作,贾玛尔上将赶往美国希望能网开一面,但毫无作用,加上苏联撒出阿富汗,美国直接砍掉了巴基斯坦的军事援助,巴基斯坦只能计划项目,巴基斯坦花费6年时间和6000多万美远,连一架样机都没有得到,1990年1月,中国人诚恳地建议巴基斯坦保留这个项目,毕竟付出了这么多的经费和心血放弃是很可惜的,但巴基斯坦空军缺乏资金支持,只能继续纸面研究,在名义上保留这个项目,苏联解体后,米格设计局提出愿意帮助,并承诺提供RD-93发动机,1992年2月,中国派员来到巴基斯坦告诉巴基斯坦人项目已经很接近成功了。

巴基斯坦空军再次组成研究小组,于1992年5月前往成都讨论合作,双方将讨论编成了一本厚达700多页的册子,10月,巴基斯坦政府与中国航空部签署了正式的谅解备忘录,正式重启“佩刀"2战斗机研究计划,巴基斯坦空军重新成立了项目办公室,用了8个月时间编写了1000多页的技术战术要求,仔细向中方飞机设计人员讲解每一项设想到构思,早期巴基斯坦并不需要中距空战能力,但随着导弹的进步,中距空战能力必不可少了,对抗中距导弹的电子干扰机和电子识别装置早期只能装在重型战斗机,随着电子集成的进步,也要装上,早期中国航电设备不理想,巴基斯坦倾向选用西方航电设备,当时有出口限制少,价格低廉的英国“超级空中徘徊者”,体积和重量较大,性能先进的以色列EML-2023可选。



最后巴基斯坦选择了“幻影”M/5战机的意大利“格列弗”雷达,因为其能够和F-16的16号数据链兼容,其他每一项航电设备都必须亲自派人前往制造国家索取资料和测试样机,直到1997年才完成,双方确定技术战术要求后,正值南亚核危机,印巴有开战的危险,巴基斯坦决定加快研制新战斗机,于1999年6月28日和中国签署了研制合同,合同要求成都飞机公司两年内完成所有设计和原型机制造工作,当年成飞就发出了机翼协调样段设计图,并且与俄罗斯签订了RD-93发动机的改进协议,并提出90台意向订货,每台价格240~280万美元,随后两年进展得十分缓慢,主要是西方各国因南亚核危机对巴基斯坦实施制裁,航电系统设计全面停顿,中国方面提出两个方案,一是简化航电,先飞起来了验证飞行性能和电传控制系统再说,二是选择中国航电设备。

巴基斯坦选择了第一方案,同时新上任的空军参谋长艾哈迈德将军加速了资金投入,2001年3月,新战斗机平台设计工作全面展开,611所每周工作6天、每天12小时,全部采用计算机同步完成编制计划,自上而下地统一规划,开发出生产管理计划,并行设计发图与工艺技术审查,并行工艺技术准备、生产准备和零件生产,以最短的时间完成了3250套工装设计发图和13080批原材料及零件性能测试。2001年9月开始飞机机翼结构详细设计,生产用途、技术条件、各种标准文件等全部数字化,从方案论证、结构布置、受力分析计算到详细结构设计全面采用CAD/CAE/CAM-体化设计技术,在结构高度有限的翼尖悬挂120千克的导弹是中国战斗机的首次,经过总体、军械、结构、强度专业的反复讨论,采用绘图软件完成了实体建模和全套生产蓝图。



圆弧风档采用18毫米厚进口玻璃,但成型制造工艺要自已摸索,冶金工艺也完成了297套共53891份的全机图纸工艺审查,2002年7月,3台RD-93发动机发动机交付成都飞机公司,10月全部图纸设计完成,接下来只用两个月完成2683项模线设计和7013块样板的制造,接着工装厂用7个月完成了高速吹风模型和低速吹风模型,用了30天完成了前机身段,20天完成了前机身段,43天完成了后机身段,2003年1月1号原型机就总装完毕,2003年5月底正式进入了试飞站,从发出图纸到首飞仅用了13个月,创造了一个奇迹,而且还是因为SARS延迟了首飞,2003年8月25日,枭龙战斗机实现首飞,飞机在3000米的空中以时速500公里飞行了15分钟,一周后巴基斯坦国防部部长、空军司令和总参谋长前往成都,将这架飞机命名为“JF-17"。

试飞中的枭龙战斗机滑跑距离只有500米,离地即可以50度急速爬升,而歼-7M战斗机只能达到28度急速爬升,爬升到尽头马上做迅速半滚,再270度转向,后倒飞做了一个殷麦曼机动,再一个定点4角绕场,然后小跃升接小半径盘旋,改平后一个负筋斗再加速爬升,再小半径盘旋4周,然后通场一个方筋后连续两次滚转接8字盘旋,然后加速离开转弯、降落,所有机动一气呵成,动作轻巧灵活、加速迅猛,而且还是因为首架原型机要安全很保守了,还装了数百公斤铅块保持稳定,如果解脱限制就更不得了,枭龙战斗机完全征服了所有巴基斯坦飞行员,让巴基斯坦政府充满了信心,还让巴基斯坦民众对政府的支持率高涨,01号枭龙战斗机只用于基本性能测试和控制系统测试,首飞时候用于性能包线试飞的03号已经在总装了。



2004年4月9日,03号机首飞,和01号机交替进行试飞,只发生过一次空中停电,幸好机械液压控制系统还有作用,安全返回了机场,两架验证机还是较重,推重比只有0.91,发动机油耗也较高,速度稍低于1.6马赫,巴基斯坦希望继续改进,2004年6月,巴基斯坦空军签订了航电系统研制合同和在巴基斯坦航空联合体生产合同,这时美国人突然愿意交还巴基斯坦十几年前订购的F-16战斗机,还是更先进的F-16C/D和AIM-120先进中距空空导弹,一旦巴基斯坦采购F-16战斗机,必然会被削减枭龙战斗机的资金,而且03号机性能还略有瑕疵,04号机如果要进行较大的改进必然拖延和超支,而--架飞机要完成所有试飞工作,几经挣扎,巴基斯坦还是批准了改进计

中国方面对04号机采用比较激进的设计,采用尖拱型大边条机翼,进一-步降低高速阻力并增加燃料空间,并采用最新研究的无附面层隔道超音速进气道,一下节约了上百公斤的重量,大胆采用各种新技术,2005年3月04号机完成设计开始生产,2006年4月28日,04号终于首飞,其超现代的全玻璃座舱可以和任何先进战斗机媲美,3个巨大的彩色有源LCD多功能显示器甚至大于美国F-35战斗机,让整个西方世界都感到震惊,同时巴基斯坦航空联合体也完成了生产线启动,2008年开始交付,与此同时,巴基斯坦成立了公关小组向伊斯兰国家推销这种作战能力毫不逊色于F-16又便宜得多的战斗机,从超7到JF-17,巴基斯坦空军历经23年,失望过也伤心过,最终获得成功,成为第一个可以生产战斗机的伊斯兰国家。



四:结语

从歼6开始,歼教5、歼教6、强5,歼7P、歼7PG、歼教7P、K-8,ZDK-03预警机,枭龙、歼10C,直9、直10纷纷落户巴基斯坦,巴基斯坦空军正迅速由美械转为中械,“枭龙”战机探索了一条共同开发、共担风险、共享收益、合作共赢的道路,为巴基斯坦对中国武器的信任打下了良好的基础。

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