全面解析J-10的前生后世

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 09:50:29
全面解析J-10的前生后世


歼10可说是近年来最神秘的战机之一,尤其当2001年初首张实机照片现身互联网后,网络上便充斥着各种歼一10的真假图片与所谓“内部知情人士转述”的传闻。由于中国官方对歼10采取三缄其口的态度,外界对歼一lO的信息也一直停留在以非授权照片为基础的揣测,或无法证实的传闻等层次。2002年后虽曾数次传出歼10将要解密并参与珠海航展的消息,但最终仍不了了之。就在外界对歼一10的公开越来越不抱持希望时,中国中央电视台突然在2006年12月29日的《新闻联播》节目报导了歼10装备解放军的消息,负责研发的中国航空工业第一集团公司也在官方网站发布歼10的照片与信息,接下来又在2007年1月5日公开举办新闻发布会,同时也有更多信息陆续公之于众,带给我们一个重新检视这款战机的契机。



歼一10研发过程慨况


在严格保密下,歼10的研发一直笼罩在迷雾之中,但这两年来随着众多信息的陆续传出,现在已经能整理出比较清晰的轮廓。


“前歼一10时代”的中国战机发展


歼l O的发展可追溯到60年代开始的歼9计划。苏联在l961年同意向中国输出“米格”21生产技术,稍后由于中苏交恶,苏联撤回所有驻华顾问,但中国仍通过逆向测绘自力完成“米格”一21F一1 3的仿制。然而在历时三年所谓“技术摸透”的工作后,中国发现“米格”一2 l存在滞空时间短、缺乏雷达等缺陷,机载火力与起降性能也有许多不足,只能胜任要地防空等点防御任务,无法满足大面积国土防空的要求。


因此在首架量产型歼7还没离开沈阳飞机制造厂(1 1 2厂)组装线的64年初,当时中国唯一的战机研发单位一沈阳飞机设计研究所(6 O 1所)便已开始筹划以“米格” 2 1为基础的改进方案,稍后在l 964年10月2 5日由国防部六院(航空研究院)召开的“米格”一2l与“伊尔”一2 8改进预备会中提出新战机方案。吸取了5 0年代“东风”107/11 3计划中好高鹜远的教训后,60 l所的方案同时包括高、低风险两种设计,其一为采用单发动机的全新设计,将装备l台沈阳航空发动机研究所(6 O 6所)研制的910型加力涡轮风扇发动机;另一个设计基本上是“米格” 21的双发动机放大版,预定装备2具仿自苏联R 11F 300发动机的“涡喷”一7发动机。两种设计的性能指标都与美国F 4B相当:升限2万米、最大速度2.2马赫、航程1 600千米。


考虑到新发动机研制相当费时,主管全国飞机制造工业的第三工业机械部(三机部,航空工业部前身)在l 965年1月决定先进行以“米格”一2l为基础的双发动机放大型,总参谋部稍后于同年5月批准研发,并命名为歼 8。但三机部也没有放弃另一个方案,要求6 1 1所以前述单发动机设计为基础,以空中优势和截击性能为主设计新方案,命名为歼一9。


由于已有风险较低的歼 8投入设计,因此官方对歼9提出了很高的要求,无论是气动、航电、发动机还是武器系统的指标都明显超出歼 8。601所在l 96 5年4月提出4种基本设计:I、前缘后掠50。的后掠翼;II、前缘后掠5 5。的后掠翼;III、前缘后掠5 7。的三角翼;IV、双三角翼,4种设计均采用带有水平尾翼的两侧进气构型。稍后国防科工委于l 966年8月审核通过三机部提出的歼 9设计方案报告,并向中央军委呈报歼9的性能指标:升限2~2.1万米、最大速度2.4马赫、航程3000千米(带5个副油箱)、作战半径600千米。


由于设计重点在于高空高速性能,I、II设计的大后掠角后掠翼虽能满足高速要求,但低速性能不佳,且翼根部的受力也会带来结构上的问题,因此6 0 1所选择三角翼加全动式水平尾翼的III号设计,将后掠角改为5 5。后称为IV I继续发展。但这个设计在随后的风洞测试中暴露了机动性差等缺陷,稍后601所在l 967年又推出V号设计方案,采用后掠角达6 0。的无尾三角翼,翼面积达62米。,可大幅降低翼负荷,改善空战机动性,也便于结构布置。





虽然歼9的V号设计存在副翼刚性与制动器操控功率等问题,但当时中国正处于文化大革命的风暴中,在全国一片歇斯底里的政治狂热下,国防部六院还是在l 96 8年4月批准以V号设计为基础开始整体设计,甚至为赶上建国2 O周年纪念,还不切实际的要求在1 9 6 9年10月就进行原型机首飞。但因技术无法突破,加上政治因素干扰,六院在1 96 8年6月指示停止v号设计方案的研发。稍后到了1 9 6 9年10月10日,由解放军空军、三机部与六院组成的航空工业领导小组重新检视歼 9计划后,虽同意继续推动,但要求601回到较有把握的IV I号设计方案,另外也决定把原型机试制就近交给1 l 2厂负责。


但仅仅过了2 0天,在毛泽东“三线建设”口号下,三机部与六院在1969年10月30日又决定把歼9的试制工作转给成都的1 32厂,而沈阳60l所也在1 970年5月抽调300多人前往成都继续歼9的研制,稍候当局便以这批人员为基础在成都建立6 l l所,而60 1所则专心发展歼一8。由于歼8此时已步人较成熟的阶段,原型机也在1 969年7月5日首飞,因此空军希望歼9的指标能与歼一8有所区别,将性能重点从高空拦截转为兼顾护航与空优。6 ll所拟定的歼9新指标为机动能力大于8 g,作战半径延伸到800~1000千米,升限提高到2.5万米,最大航速虽降为2.2马赫,但仍希望尽可能达到2.5马赫,机体重量需控制在l 3吨左右。但航空工业领导小组于1 970年6月9日的审查会中却要求达到“双三”(速度5马赫、高度3万米)、“双二八”,由于新指标远远超出过去设计的范围,也没考虑当时中国航空材料技术能否克服超音速飞行的热障,歼一9总设计师王南寿在回忆文章中对此表示:真令人哭笑不得,但形势也不容许我多说,6 l 1所只能无奈的重新研究新的气动力构型。


过不到半年,空军在l 9 7 O年11月再次更动技术指标,提出“双二五太低,双二八太高,双二六刚刚好”。经大量风洞测试后,6 1 1所认为以V号方案的无尾三角翼加上前翼的布局,最有希望兼顾高速、航程、机动性与起降性能的要求。但此时又碰到606所的“涡扇” 6发动机工作高度无法达到预定要求的问题,导致整个设计作业在l 9 7 1年底停止,在1 9 7 2年4月转为以技术储备为目标的课题研究项目。


3年后,中央国防委员会于1 9 7 5年2月同意三机部提出降低指标继续研制歼9的要求,国务院国防工业办公室也在同年1 2月2 3日批准建造5架0批次原型机,预定自1 9 8 0年开始试飞,并在1 9 8 3年完成定型。新的性能指标调整为升限2.3万米、最大肮速2.3马赫(尽可能达到2.5~2.6马赫)、最大过载8g、爬升率220米/秒、肮程2000千米(机内燃料)、作战半径大于600千米、机重则为13~14吨。显然的,这个“降低”的性能指标仍然相当惊人,而且歼一9预定采用的“涡扇” 6发动机(涵道比1.0)也不太适合前述要求的2.3马赫与2.3万米环境,但6 1 l所还是依据此指标推出以V号无尾三角翼设计为基础,缩小翼面积到5 0米。并增加固定式前翼的VI I设计,经风洞测试后于1976年修改为最终的VI—III构型,随即开始细部设计。到1978年时601所已完成歼一9大部分设计,但因该所同时接获歼一7III的研制工作,1978年底歼一9的研发实际便已停止,接下来又因l 9 79年政局大转向,应新执政集团经济调整方针的需要,许多不够成熟、风险较高的军备研制项目都遭到终止。此时歼9的气动力构型虽已大致确定,但从最初的后掠翼/三角翼加水平尾翼的四种常规布局方案.到三角翼加全动水平尾翼,再到无尾三角翼布局,直到最后的固定前翼加无尾三角翼的布局,可以直接反映出歼一9性能指标的变化。这种变化在一定程度上体现出空军对飞机任务的不确定性,也体现出空军对于未来空战还不甚了解。对指导飞机设计时经验不足。不过.很多国家在设计战斗机时都有经验不足的问题,有很多战斗机也是由于性能指标变化频繁,使设计人员无所适从.导致飞机项目严重拖延并最终下马的先例。配套的“涡扇” 6发动机、2 0 5型火控雷达与“霹雳”~4空对空导弹离完成仍遥遥无期,因此最终遭到放弃,所有细部设计与制造准备都在l 9 80年停止,空军对歼9的需求被转到较稳当的歼7III与歼8II上。


至于在发动机方面,由606所研制的910型涡轮风扇发动机于1 96 5年开始工程设计,稍后被赋予“涡扇”一6的代号,很快2具原型机便从1 969年开始地面试车。“涡扇” 6是一款加力推力1 20千牛级,推重比为6的涡轮风扇发动机,性能大致与瑞典沃尔沃公司的R M 8相当。但因技术基础不足,“涡扇”一6在试车中陆续遭遇启动困难,压缩机喘振,结构强度不足、寿命低、材料高温性能不佳等问题,直到12年后的1980年,606所才终于使“涡扇” 6在试车中达到当初设定的指标。稍后6 0 6所又推出改换风扇与燃烧室设计的“涡扇” 6G,推力与推重比分别提高到1 3 8千牛与7.0 5。但“涡扇” 6为提高性能而在寿命与可靠性方面有所牺牲,然而材料技术无法在短期内突破,重新设计发动机核心机也相当耗时,要迅速提高寿命与可靠性只能透过加强结构强度的方法,但这又会把发动机推重比降到5.5以下,导致载机性能大幅降低。考虑到“涡扇” 6经过10多年的研制也只达到地面测试的程度,且在8 0年代继续将资源投注在这种6 0年代技术层次的发动机上,显然也不明智,于是此型发动机最终随着歼一9计划的取消而停止研制。


耐人寻味的是,当歼9于1971年底陷入停顿的同时,六院又同意由60 l所开始研拟一款预定取代歼一6作为8 0年代主力装备的新战机,后来被称为歼一1 3。歼一1 3的设计重点在于空优任务,极速与升限要求均比歼 9低,预定的正常起飞重量也轻了2 0%以上,或许有与高空高速拦截任务的歼9互为搭配的用意,另外也能平衡成都与沈阳,让沈阳的601所与11 2厂不致在下一代战机的研制中缺席。601所自l 9 76年起先后提出数个采用机腹或两侧进气的歼 l 3构型,共同特色在于具有大型翼前缘延伸面的中度后掠梯形翼,发动机原定采用英制“斯贝”Mk202的中国仿制版——“涡扇”一9,但因推力不足,稍后在1 976年获准改用与歼 9相同的“涡扇”一6。但在78年8月从埃及获得“米格”23。MS的实机后,又决定仿制“米格”23的R一29 300涡轮喷气发动机作为歼一1 3的动力,称为“涡喷”一l 5。然而由于飞控与发动机技术方面的问题迟迟无法解决,加上基于集中研发力量的考虑,歼一13也步上歼一9的后尘,于l 9 8 1年3月停止研制。


歼一10登场


在歼9与歼一1 3先后停止研发后,当局决定以改进自成熟机型的歼7III与歼8II来满足短期需求,但中国也很清楚这些机型已远远落后于世界水平,在“更新一代、研制一代、预研一代”方针下,歼一7III与歼一8II都只是过渡方案,中国军方在详细考察当时各国新型战机的特性后,重新启动新一代战机的研制,军委于1 9 8 2年1月批准空军研制新型战机的计划,同意拨出专款进行新战机研制。1 9 8 2年2月国防工办在北京召开了新机研制座谈会,会中提出新战机的主要需求为空战性能须超过歼一8 I I与“米格” 23,接近F 1 6。


经过进一步研究后,解放军空军于1 9 84年1月重新调整了新战机的技术指标要求。稍后在同年4月,航空工业部科技委召开飞机专业委员会,讨论了各设计所提出的正常构型、前翼加三角翼和可变后掠翼等的3种新
战机构型方案。经过不同方案的对比后,6 l l所基于歼9经验而提出的全动式前翼加三角翼构型因较具前瞻性而获得青睐,国防科工委与国家计委干1 9 84年5月决定由成都飞机设计研究所与成都飞机制造厂担任新战机的总体研制工作。同年6月,国防科工委确定对飞机的总要求,重点是4大关键技术的开发设计,即前翼加三角翼、飞行控制、肮空电子系统综合设计、计算机辅助设计和制造。


后来相关计划经进一步的细节拟定与确认后,国务院与中央军委于l 9 8 6年1月正式将新战机的研制任务列为国家重大专项。同年7月,国防科工委任命王昂为新战机的行政总指挥,而时年56岁、曾任歼一7III总设
计师的宋文骢也被国防科工委任命为新型重点型号的飞机总设计师。至于在方案竞争中落败的沈阳6 0 1所稍后则被指定与美国合作歼 8 I I的改良。接下来6 1 1所在6个战机方案基础上经进一步研究后,于1 9 87年6月初步确定了总体方案,完成了初步设计阶段的主要技术工作。


但研发工程不久后便遭遇重大挫折。8 0年代初在联中制苏的战略需求下,美国及其盟国纷纷向中国输出军事技术,以求改善中国落后的军备状况。因此来自西方的技术支持是中国8 0年代初期开展的军备研发项目之关键基础,中国甚至还放弃长久以来遵循的俄式工业规范,参照美国军用工业标准制定了自己的国家军用标准(即国军标,GJ B),如GJB一289A通用总线规范即是MIL sTD 1 553的中国版。80年代中期开始研制的歼1 O自然也不置于这股向西方取经的风潮之外,因此其技术特性瞄准了当时以Fl 6为典型的第三代战机,但中国在放宽静稳定气动布局、电传飞控系统与大推力涡轮风扇发动机方面的技术基础均不足,必须依赖外力协助。

如在发动机方面,一开始歼10虽准备使用涡轮风扇发动机,但当时中国手上没有足够成熟的产品,必须另觅过渡用的发动机,当时可选择的型式有曾计划用于歼一9的“涡扇”一6涡轮风扇发动机、以“米格” 23上的R一29 300为原型的“涡喷” l 5涡轮喷气发动机,另外也曾考虑引进美制的Pwll20或Pwll28。甚至有过采用两阶段作法的构想,也就是原型机先以引进的发动机作为动力进行试飞,接下来再换用国产发动机(颇类似印度L cA的研发方式),几经权衡后决定先以“涡喷”一l 5作为过渡动力系统,稍后的1 986年歼一10正式立项后虽明确指定以6 l 1所当时刚开始研制的“涡扇”一1 O做为动力来源,但因“涡扇” 10进度缓慢,仍决定暂时先使用推重比与耗油率虽较差,但尺寸与总推力大致与“涡扇” 10相近(1 20千牛)的“涡喷”一1 5(“涡扇”一6的长度与直径要比“涡扇”一1 O大的多)。


虽然歼10最终没有采用美制发动机,但当时美国对中国的技术输出较为宽松也是事实,如在歼一8 I I的“和平典范”改良计划中,美方除同意输出AN/APG 66雷达外,双方还曾洽谈过引进F404发动机,因此中国意欲引进Pwll 20、Pwl 128或其它装备也不是毫无希望之事。因此在歼一10初期研发中以西方技术为基础的构思,在当时环境下也不能说是不合理的作法,并很快地就在1 988年10月进入全面工程研制(故又称8 8 10工程)。全面解析J-10的前生后世


歼10可说是近年来最神秘的战机之一,尤其当2001年初首张实机照片现身互联网后,网络上便充斥着各种歼一10的真假图片与所谓“内部知情人士转述”的传闻。由于中国官方对歼10采取三缄其口的态度,外界对歼一lO的信息也一直停留在以非授权照片为基础的揣测,或无法证实的传闻等层次。2002年后虽曾数次传出歼10将要解密并参与珠海航展的消息,但最终仍不了了之。就在外界对歼一10的公开越来越不抱持希望时,中国中央电视台突然在2006年12月29日的《新闻联播》节目报导了歼10装备解放军的消息,负责研发的中国航空工业第一集团公司也在官方网站发布歼10的照片与信息,接下来又在2007年1月5日公开举办新闻发布会,同时也有更多信息陆续公之于众,带给我们一个重新检视这款战机的契机。



歼一10研发过程慨况


在严格保密下,歼10的研发一直笼罩在迷雾之中,但这两年来随着众多信息的陆续传出,现在已经能整理出比较清晰的轮廓。


“前歼一10时代”的中国战机发展


歼l O的发展可追溯到60年代开始的歼9计划。苏联在l961年同意向中国输出“米格”21生产技术,稍后由于中苏交恶,苏联撤回所有驻华顾问,但中国仍通过逆向测绘自力完成“米格”一21F一1 3的仿制。然而在历时三年所谓“技术摸透”的工作后,中国发现“米格”一2 l存在滞空时间短、缺乏雷达等缺陷,机载火力与起降性能也有许多不足,只能胜任要地防空等点防御任务,无法满足大面积国土防空的要求。


因此在首架量产型歼7还没离开沈阳飞机制造厂(1 1 2厂)组装线的64年初,当时中国唯一的战机研发单位一沈阳飞机设计研究所(6 O 1所)便已开始筹划以“米格” 2 1为基础的改进方案,稍后在l 964年10月2 5日由国防部六院(航空研究院)召开的“米格”一2l与“伊尔”一2 8改进预备会中提出新战机方案。吸取了5 0年代“东风”107/11 3计划中好高鹜远的教训后,60 l所的方案同时包括高、低风险两种设计,其一为采用单发动机的全新设计,将装备l台沈阳航空发动机研究所(6 O 6所)研制的910型加力涡轮风扇发动机;另一个设计基本上是“米格” 21的双发动机放大版,预定装备2具仿自苏联R 11F 300发动机的“涡喷”一7发动机。两种设计的性能指标都与美国F 4B相当:升限2万米、最大速度2.2马赫、航程1 600千米。


考虑到新发动机研制相当费时,主管全国飞机制造工业的第三工业机械部(三机部,航空工业部前身)在l 965年1月决定先进行以“米格”一2l为基础的双发动机放大型,总参谋部稍后于同年5月批准研发,并命名为歼 8。但三机部也没有放弃另一个方案,要求6 1 1所以前述单发动机设计为基础,以空中优势和截击性能为主设计新方案,命名为歼一9。


由于已有风险较低的歼 8投入设计,因此官方对歼9提出了很高的要求,无论是气动、航电、发动机还是武器系统的指标都明显超出歼 8。601所在l 96 5年4月提出4种基本设计:I、前缘后掠50。的后掠翼;II、前缘后掠5 5。的后掠翼;III、前缘后掠5 7。的三角翼;IV、双三角翼,4种设计均采用带有水平尾翼的两侧进气构型。稍后国防科工委于l 966年8月审核通过三机部提出的歼 9设计方案报告,并向中央军委呈报歼9的性能指标:升限2~2.1万米、最大速度2.4马赫、航程3000千米(带5个副油箱)、作战半径600千米。


由于设计重点在于高空高速性能,I、II设计的大后掠角后掠翼虽能满足高速要求,但低速性能不佳,且翼根部的受力也会带来结构上的问题,因此6 0 1所选择三角翼加全动式水平尾翼的III号设计,将后掠角改为5 5。后称为IV I继续发展。但这个设计在随后的风洞测试中暴露了机动性差等缺陷,稍后601所在l 967年又推出V号设计方案,采用后掠角达6 0。的无尾三角翼,翼面积达62米。,可大幅降低翼负荷,改善空战机动性,也便于结构布置。





虽然歼9的V号设计存在副翼刚性与制动器操控功率等问题,但当时中国正处于文化大革命的风暴中,在全国一片歇斯底里的政治狂热下,国防部六院还是在l 96 8年4月批准以V号设计为基础开始整体设计,甚至为赶上建国2 O周年纪念,还不切实际的要求在1 9 6 9年10月就进行原型机首飞。但因技术无法突破,加上政治因素干扰,六院在1 96 8年6月指示停止v号设计方案的研发。稍后到了1 9 6 9年10月10日,由解放军空军、三机部与六院组成的航空工业领导小组重新检视歼 9计划后,虽同意继续推动,但要求601回到较有把握的IV I号设计方案,另外也决定把原型机试制就近交给1 l 2厂负责。


但仅仅过了2 0天,在毛泽东“三线建设”口号下,三机部与六院在1969年10月30日又决定把歼9的试制工作转给成都的1 32厂,而沈阳60l所也在1 970年5月抽调300多人前往成都继续歼9的研制,稍候当局便以这批人员为基础在成都建立6 l l所,而60 1所则专心发展歼一8。由于歼8此时已步人较成熟的阶段,原型机也在1 969年7月5日首飞,因此空军希望歼9的指标能与歼一8有所区别,将性能重点从高空拦截转为兼顾护航与空优。6 ll所拟定的歼9新指标为机动能力大于8 g,作战半径延伸到800~1000千米,升限提高到2.5万米,最大航速虽降为2.2马赫,但仍希望尽可能达到2.5马赫,机体重量需控制在l 3吨左右。但航空工业领导小组于1 970年6月9日的审查会中却要求达到“双三”(速度5马赫、高度3万米)、“双二八”,由于新指标远远超出过去设计的范围,也没考虑当时中国航空材料技术能否克服超音速飞行的热障,歼一9总设计师王南寿在回忆文章中对此表示:真令人哭笑不得,但形势也不容许我多说,6 l 1所只能无奈的重新研究新的气动力构型。


过不到半年,空军在l 9 7 O年11月再次更动技术指标,提出“双二五太低,双二八太高,双二六刚刚好”。经大量风洞测试后,6 1 1所认为以V号方案的无尾三角翼加上前翼的布局,最有希望兼顾高速、航程、机动性与起降性能的要求。但此时又碰到606所的“涡扇” 6发动机工作高度无法达到预定要求的问题,导致整个设计作业在l 9 7 1年底停止,在1 9 7 2年4月转为以技术储备为目标的课题研究项目。


3年后,中央国防委员会于1 9 7 5年2月同意三机部提出降低指标继续研制歼9的要求,国务院国防工业办公室也在同年1 2月2 3日批准建造5架0批次原型机,预定自1 9 8 0年开始试飞,并在1 9 8 3年完成定型。新的性能指标调整为升限2.3万米、最大肮速2.3马赫(尽可能达到2.5~2.6马赫)、最大过载8g、爬升率220米/秒、肮程2000千米(机内燃料)、作战半径大于600千米、机重则为13~14吨。显然的,这个“降低”的性能指标仍然相当惊人,而且歼一9预定采用的“涡扇” 6发动机(涵道比1.0)也不太适合前述要求的2.3马赫与2.3万米环境,但6 1 l所还是依据此指标推出以V号无尾三角翼设计为基础,缩小翼面积到5 0米。并增加固定式前翼的VI I设计,经风洞测试后于1976年修改为最终的VI—III构型,随即开始细部设计。到1978年时601所已完成歼一9大部分设计,但因该所同时接获歼一7III的研制工作,1978年底歼一9的研发实际便已停止,接下来又因l 9 79年政局大转向,应新执政集团经济调整方针的需要,许多不够成熟、风险较高的军备研制项目都遭到终止。此时歼9的气动力构型虽已大致确定,但从最初的后掠翼/三角翼加水平尾翼的四种常规布局方案.到三角翼加全动水平尾翼,再到无尾三角翼布局,直到最后的固定前翼加无尾三角翼的布局,可以直接反映出歼一9性能指标的变化。这种变化在一定程度上体现出空军对飞机任务的不确定性,也体现出空军对于未来空战还不甚了解。对指导飞机设计时经验不足。不过.很多国家在设计战斗机时都有经验不足的问题,有很多战斗机也是由于性能指标变化频繁,使设计人员无所适从.导致飞机项目严重拖延并最终下马的先例。配套的“涡扇” 6发动机、2 0 5型火控雷达与“霹雳”~4空对空导弹离完成仍遥遥无期,因此最终遭到放弃,所有细部设计与制造准备都在l 9 80年停止,空军对歼9的需求被转到较稳当的歼7III与歼8II上。


至于在发动机方面,由606所研制的910型涡轮风扇发动机于1 96 5年开始工程设计,稍后被赋予“涡扇”一6的代号,很快2具原型机便从1 969年开始地面试车。“涡扇” 6是一款加力推力1 20千牛级,推重比为6的涡轮风扇发动机,性能大致与瑞典沃尔沃公司的R M 8相当。但因技术基础不足,“涡扇”一6在试车中陆续遭遇启动困难,压缩机喘振,结构强度不足、寿命低、材料高温性能不佳等问题,直到12年后的1980年,606所才终于使“涡扇” 6在试车中达到当初设定的指标。稍后6 0 6所又推出改换风扇与燃烧室设计的“涡扇” 6G,推力与推重比分别提高到1 3 8千牛与7.0 5。但“涡扇” 6为提高性能而在寿命与可靠性方面有所牺牲,然而材料技术无法在短期内突破,重新设计发动机核心机也相当耗时,要迅速提高寿命与可靠性只能透过加强结构强度的方法,但这又会把发动机推重比降到5.5以下,导致载机性能大幅降低。考虑到“涡扇” 6经过10多年的研制也只达到地面测试的程度,且在8 0年代继续将资源投注在这种6 0年代技术层次的发动机上,显然也不明智,于是此型发动机最终随着歼一9计划的取消而停止研制。


耐人寻味的是,当歼9于1971年底陷入停顿的同时,六院又同意由60 l所开始研拟一款预定取代歼一6作为8 0年代主力装备的新战机,后来被称为歼一1 3。歼一1 3的设计重点在于空优任务,极速与升限要求均比歼 9低,预定的正常起飞重量也轻了2 0%以上,或许有与高空高速拦截任务的歼9互为搭配的用意,另外也能平衡成都与沈阳,让沈阳的601所与11 2厂不致在下一代战机的研制中缺席。601所自l 9 76年起先后提出数个采用机腹或两侧进气的歼 l 3构型,共同特色在于具有大型翼前缘延伸面的中度后掠梯形翼,发动机原定采用英制“斯贝”Mk202的中国仿制版——“涡扇”一9,但因推力不足,稍后在1 976年获准改用与歼 9相同的“涡扇”一6。但在78年8月从埃及获得“米格”23。MS的实机后,又决定仿制“米格”23的R一29 300涡轮喷气发动机作为歼一1 3的动力,称为“涡喷”一l 5。然而由于飞控与发动机技术方面的问题迟迟无法解决,加上基于集中研发力量的考虑,歼一13也步上歼一9的后尘,于l 9 8 1年3月停止研制。


歼一10登场


在歼9与歼一1 3先后停止研发后,当局决定以改进自成熟机型的歼7III与歼8II来满足短期需求,但中国也很清楚这些机型已远远落后于世界水平,在“更新一代、研制一代、预研一代”方针下,歼一7III与歼一8II都只是过渡方案,中国军方在详细考察当时各国新型战机的特性后,重新启动新一代战机的研制,军委于1 9 8 2年1月批准空军研制新型战机的计划,同意拨出专款进行新战机研制。1 9 8 2年2月国防工办在北京召开了新机研制座谈会,会中提出新战机的主要需求为空战性能须超过歼一8 I I与“米格” 23,接近F 1 6。


经过进一步研究后,解放军空军于1 9 84年1月重新调整了新战机的技术指标要求。稍后在同年4月,航空工业部科技委召开飞机专业委员会,讨论了各设计所提出的正常构型、前翼加三角翼和可变后掠翼等的3种新
战机构型方案。经过不同方案的对比后,6 l l所基于歼9经验而提出的全动式前翼加三角翼构型因较具前瞻性而获得青睐,国防科工委与国家计委干1 9 84年5月决定由成都飞机设计研究所与成都飞机制造厂担任新战机的总体研制工作。同年6月,国防科工委确定对飞机的总要求,重点是4大关键技术的开发设计,即前翼加三角翼、飞行控制、肮空电子系统综合设计、计算机辅助设计和制造。


后来相关计划经进一步的细节拟定与确认后,国务院与中央军委于l 9 8 6年1月正式将新战机的研制任务列为国家重大专项。同年7月,国防科工委任命王昂为新战机的行政总指挥,而时年56岁、曾任歼一7III总设
计师的宋文骢也被国防科工委任命为新型重点型号的飞机总设计师。至于在方案竞争中落败的沈阳6 0 1所稍后则被指定与美国合作歼 8 I I的改良。接下来6 1 1所在6个战机方案基础上经进一步研究后,于1 9 87年6月初步确定了总体方案,完成了初步设计阶段的主要技术工作。


但研发工程不久后便遭遇重大挫折。8 0年代初在联中制苏的战略需求下,美国及其盟国纷纷向中国输出军事技术,以求改善中国落后的军备状况。因此来自西方的技术支持是中国8 0年代初期开展的军备研发项目之关键基础,中国甚至还放弃长久以来遵循的俄式工业规范,参照美国军用工业标准制定了自己的国家军用标准(即国军标,GJ B),如GJB一289A通用总线规范即是MIL sTD 1 553的中国版。80年代中期开始研制的歼1 O自然也不置于这股向西方取经的风潮之外,因此其技术特性瞄准了当时以Fl 6为典型的第三代战机,但中国在放宽静稳定气动布局、电传飞控系统与大推力涡轮风扇发动机方面的技术基础均不足,必须依赖外力协助。

如在发动机方面,一开始歼10虽准备使用涡轮风扇发动机,但当时中国手上没有足够成熟的产品,必须另觅过渡用的发动机,当时可选择的型式有曾计划用于歼一9的“涡扇”一6涡轮风扇发动机、以“米格” 23上的R一29 300为原型的“涡喷” l 5涡轮喷气发动机,另外也曾考虑引进美制的Pwll20或Pwll28。甚至有过采用两阶段作法的构想,也就是原型机先以引进的发动机作为动力进行试飞,接下来再换用国产发动机(颇类似印度L cA的研发方式),几经权衡后决定先以“涡喷”一l 5作为过渡动力系统,稍后的1 986年歼一10正式立项后虽明确指定以6 l 1所当时刚开始研制的“涡扇”一1 O做为动力来源,但因“涡扇” 10进度缓慢,仍决定暂时先使用推重比与耗油率虽较差,但尺寸与总推力大致与“涡扇” 10相近(1 20千牛)的“涡喷”一1 5(“涡扇”一6的长度与直径要比“涡扇”一1 O大的多)。


虽然歼10最终没有采用美制发动机,但当时美国对中国的技术输出较为宽松也是事实,如在歼一8 I I的“和平典范”改良计划中,美方除同意输出AN/APG 66雷达外,双方还曾洽谈过引进F404发动机,因此中国意欲引进Pwll 20、Pwl 128或其它装备也不是毫无希望之事。因此在歼一10初期研发中以西方技术为基础的构思,在当时环境下也不能说是不合理的作法,并很快地就在1 988年10月进入全面工程研制(故又称8 8 10工程)。
全面解析歼十的前生后世
-


歼10可说是近年来最神秘的战机之一,尤其当2001年初首张实机照片现身互联网后,网络上便充斥着各种歼一10的真假图片与所谓“内部知情人士转述”的传闻。由于中国官方对歼10采取三缄其口的态度,外界对歼一lO的信息也一直停留在以非授权照片为基础的揣测,或无法证实的传闻等层次。2002年后虽曾数次传出歼10将要解密并参与珠海航展的消息,但最终仍不了了之。就在外界对歼一10的公开越来越不抱持希望时,中国中央电视台突然在2006年12月29日的《新闻联播》节目报导了歼10装备解放军的消息,负责研发的中国航空工业第一集团公司也在官方网站发布歼10的照片与信息,接下来又在2007年1月5日公开举办新闻发布会,同时也有更多信息陆续公之于众,带给我们一个重新检视这款战机的契机。



歼一10研发过程慨况


在严格保密下,歼10的研发一直笼罩在迷雾之中,但这两年来随着众多信息的陆续传出,现在已经能整理出比较清晰的轮廓。


“前歼一10时代”的中国战机发展


歼l O的发展可追溯到60年代开始的歼9计划。苏联在l961年同意向中国输出“米格”21生产技术,稍后由于中苏交恶,苏联撤回所有驻华顾问,但中国仍通过逆向测绘自力完成“米格”一21F一1 3的仿制。然而在历时三年所谓“技术摸透”的工作后,中国发现“米格”一2 l存在滞空时间短、缺乏雷达等缺陷,机载火力与起降性能也有许多不足,只能胜任要地防空等点防御任务,无法满足大面积国土防空的要求。


因此在首架量产型歼7还没离开沈阳飞机制造厂(1 1 2厂)组装线的64年初,当时中国唯一的战机研发单位一沈阳飞机设计研究所(6 O 1所)便已开始筹划以“米格” 2 1为基础的改进方案,稍后在l 964年10月2 5日由国防部六院(航空研究院)召开的“米格”一2l与“伊尔”一2 8改进预备会中提出新战机方案。吸取了5 0年代“东风”107/11 3计划中好高鹜远的教训后,60 l所的方案同时包括高、低风险两种设计,其一为采用单发动机的全新设计,将装备l台沈阳航空发动机研究所(6 O 6所)研制的910型加力涡轮风扇发动机;另一个设计基本上是“米格” 21的双发动机放大版,预定装备2具仿自苏联R 11F 300发动机的“涡喷”一7发动机。两种设计的性能指标都与美国F 4B相当:升限2万米、最大速度2.2马赫、航程1 600千米。


考虑到新发动机研制相当费时,主管全国飞机制造工业的第三工业机械部(三机部,航空工业部前身)在l 965年1月决定先进行以“米格”一2l为基础的双发动机放大型,总参谋部稍后于同年5月批准研发,并命名为歼 8。但三机部也没有放弃另一个方案,要求6 1 1所以前述单发动机设计为基础,以空中优势和截击性能为主设计新方案,命名为歼一9。


由于已有风险较低的歼 8投入设计,因此官方对歼9提出了很高的要求,无论是气动、航电、发动机还是武器系统的指标都明显超出歼 8。601所在l 96 5年4月提出4种基本设计:I、前缘后掠50。的后掠翼;II、前缘后掠5 5。的后掠翼;III、前缘后掠5 7。的三角翼;IV、双三角翼,4种设计均采用带有水平尾翼的两侧进气构型。稍后国防科工委于l 966年8月审核通过三机部提出的歼 9设计方案报告,并向中央军委呈报歼9的性能指标:升限2~2.1万米、最大速度2.4马赫、航程3000千米(带5个副油箱)、作战半径600千米。


由于设计重点在于高空高速性能,I、II设计的大后掠角后掠翼虽能满足高速要求,但低速性能不佳,且翼根部的受力也会带来结构上的问题,因此6 0 1所选择三角翼加全动式水平尾翼的III号设计,将后掠角改为5 5。后称为IV I继续发展。但这个设计在随后的风洞测试中暴露了机动性差等缺陷,稍后601所在l 967年又推出V号设计方案,采用后掠角达6 0。的无尾三角翼,翼面积达62米。,可大幅降低翼负荷,改善空战机动性,也便于结构布置。





虽然歼9的V号设计存在副翼刚性与制动器操控功率等问题,但当时中国正处于文化大革命的风暴中,在全国一片歇斯底里的政治狂热下,国防部六院还是在l 96 8年4月批准以V号设计为基础开始整体设计,甚至为赶上建国2 O周年纪念,还不切实际的要求在1 9 6 9年10月就进行原型机首飞。但因技术无法突破,加上政治因素干扰,六院在1 96 8年6月指示停止v号设计方案的研发。稍后到了1 9 6 9年10月10日,由解放军空军、三机部与六院组成的航空工业领导小组重新检视歼 9计划后,虽同意继续推动,但要求601回到较有把握的IV I号设计方案,另外也决定把原型机试制就近交给1 l 2厂负责。


但仅仅过了2 0天,在毛泽东“三线建设”口号下,三机部与六院在1969年10月30日又决定把歼9的试制工作转给成都的1 32厂,而沈阳60l所也在1 970年5月抽调300多人前往成都继续歼9的研制,稍候当局便以这批人员为基础在成都建立6 l l所,而60 1所则专心发展歼一8。由于歼8此时已步人较成熟的阶段,原型机也在1 969年7月5日首飞,因此空军希望歼9的指标能与歼一8有所区别,将性能重点从高空拦截转为兼顾护航与空优。6 ll所拟定的歼9新指标为机动能力大于8 g,作战半径延伸到800~1000千米,升限提高到2.5万米,最大航速虽降为2.2马赫,但仍希望尽可能达到2.5马赫,机体重量需控制在l 3吨左右。但航空工业领导小组于1 970年6月9日的审查会中却要求达到“双三”(速度5马赫、高度3万米)、“双二八”,由于新指标远远超出过去设计的范围,也没考虑当时中国航空材料技术能否克服超音速飞行的热障,歼一9总设计师王南寿在回忆文章中对此表示:真令人哭笑不得,但形势也不容许我多说,6 l 1所只能无奈的重新研究新的气动力构型。


过不到半年,空军在l 9 7 O年11月再次更动技术指标,提出“双二五太低,双二八太高,双二六刚刚好”。经大量风洞测试后,6 1 1所认为以V号方案的无尾三角翼加上前翼的布局,最有希望兼顾高速、航程、机动性与起降性能的要求。但此时又碰到606所的“涡扇” 6发动机工作高度无法达到预定要求的问题,导致整个设计作业在l 9 7 1年底停止,在1 9 7 2年4月转为以技术储备为目标的课题研究项目。


3年后,中央国防委员会于1 9 7 5年2月同意三机部提出降低指标继续研制歼9的要求,国务院国防工业办公室也在同年1 2月2 3日批准建造5架0批次原型机,预定自1 9 8 0年开始试飞,并在1 9 8 3年完成定型。新的性能指标调整为升限2.3万米、最大肮速2.3马赫(尽可能达到2.5~2.6马赫)、最大过载8g、爬升率220米/秒、肮程2000千米(机内燃料)、作战半径大于600千米、机重则为13~14吨。显然的,这个“降低”的性能指标仍然相当惊人,而且歼一9预定采用的“涡扇” 6发动机(涵道比1.0)也不太适合前述要求的2.3马赫与2.3万米环境,但6 1 l所还是依据此指标推出以V号无尾三角翼设计为基础,缩小翼面积到5 0米。并增加固定式前翼的VI I设计,经风洞测试后于1976年修改为最终的VI—III构型,随即开始细部设计。到1978年时601所已完成歼一9大部分设计,但因该所同时接获歼一7III的研制工作,1978年底歼一9的研发实际便已停止,接下来又因l 9 79年政局大转向,应新执政集团经济调整方针的需要,许多不够成熟、风险较高的军备研制项目都遭到终止。此时歼9的气动力构型虽已大致确定,但从最初的后掠翼/三角翼加水平尾翼的四种常规布局方案.到三角翼加全动水平尾翼,再到无尾三角翼布局,直到最后的固定前翼加无尾三角翼的布局,可以直接反映出歼一9性能指标的变化。这种变化在一定程度上体现出空军对飞机任务的不确定性,也体现出空军对于未来空战还不甚了解。对指导飞机设计时经验不足。不过.很多国家在设计战斗机时都有经验不足的问题,有很多战斗机也是由于性能指标变化频繁,使设计人员无所适从.导致飞机项目严重拖延并最终下马的先例。配套的“涡扇” 6发动机、2 0 5型火控雷达与“霹雳”~4空对空导弹离完成仍遥遥无期,因此最终遭到放弃,所有细部设计与制造准备都在l 9 80年停止,空军对歼9的需求被转到较稳当的歼7III与歼8II上。
但1 9 8 9年天安门事件阻断了西方的技术援助,原来奠基于西方技术的歼10设计也被迫大幅转向。虽然以色列的支持可解决部分问题,但以色列的航空工业并不完整,其优势在于航电整合与机载武器系统,在中国需求最迫切的发动机方面没有太大帮助。当时“涡喷”一l 5因遭遇技术困难,加上本身的技术层次也已落伍,故遭到停止研发的命运,但在可供替代的发动机方面,“涡扇”一6在更早的时候就已停止研制,而英国授权生产的“涡扇”一9虽就技术层面来说较为可靠,但在当时也还未能解决国产化的问题,且“涡扇” 9的推力与推重比均和歼一10的设计需求有相当的差距(总推力比“涡扇”一1 O低5 0%,推重比也低4 O%),除非大幅变更设计,否则歼一10若换用“涡扇” 9肯定无法达到当初预定的性能指针,至于全新研制的“涡扇”一10更是缓不济急,在发动机问题无法解决下,歼一10的设计也陷入困局。


然而政治环境变化迅速,9 0年代后中苏关系大幅改善,双方于l 990年11月达成销售苏27sK的协议,苏联解体后,俄罗斯又在I 99 3年同意协助中国自行组装苏 2 7 s M K,从而为歼 l O的发动机来源带来新契机,部分设计人员建议改用苏一27的AL一3 l作为过渡使用,待“涡扇” 10完全成熟后再改用国产发动机。而俄罗斯在输出苏27之余,也同意提供肮电、发动机等分系统供中国用于自制战机,因此由苏27的AI.31F发动机衍生的AL 31 FN就成为歼一10的新动力来源。


虽然A L 3 1 F N的出现挽救了歼10计划,但AL 3 1无论是尺寸、重量还是进气需求等规格均与歼一10原定的发动机型式有相当差异,也导致机体设计的大幅修改。依《简氏》记载,歼10全尺寸金属模型在93年底便已完成,但因气动性能不如预期,加上随着苏一27的引进,军方认为苏一2 7已能相当程度满足空优需求,故对歼 l O的需求亦有所改变,更强调多用途能力,同样也造成研发时程的拖延。依官方说法,歼一l O的100l号原型机于1998年3月23日首飞,距计划起始已有l 4年时间。


但某些西方媒体指称,早期构型的100l号原型机早在1996年中就已试飞,l 9 9 8年试飞的是经重大修改的3号原型机,西方媒体还曾报导1002号原型机在1 9 9 7年底坠毁,但中国官方则称歼10研发过程中未曾发生坠机事件。在首飞成功后不久,歼10原型机便于l 999年转到试飞院开始进行发展测试与评估作业(D T&E)。DT&E的目的在于验证系统或各部件的技术性能是否达到规定要求,工程设计是否完善等,主要测试均在受控制的条件下,由试飞院的试飞员与61l所的专业技术人员进行。到1 999年底中国便已获得10台AL 3 1 FN并完成4架原型机,据说1 32厂共生产了7架原型机,首批预量产型则于原型机首飞4年后的2002年6月28日进行试飞。

从200 3年2月开始,据称至少有7~10架预量产型陆续交给南京军区的解放军空军单位,开始进行作战测试评估与训练(OT&E)。OT&E的目的是评价整个系统的作战效能与适用性(包括可靠性、可维修性等),为战术拟定、编写维修与操作手册及人员训练等提供必要资料。0T&E测试不再是由专业试飞与工程技术人员进行,而是由空军从歼10的预定操作与维修人员中抽调组成测试部队,在接近实际战场的模拟环境中进行,藉以反
映出新战机与配套的各分系统在实战环境与一般水平人员操作下的效能。

稍后在2003年1 2月26日双座机原型首飞成功的同时,单座基本型的飞行测试也大致完成,随即获得生产许可。接下来在2004年底,6ll所研制的飞行仿真器也通过解放军空军验收,一年多后,双座型也在200 5年通过定型审查,至此歼一l 0的研发测试也暂告一段落。


歼一l 0与以色列Lavi的渊源


歼一l O与以色列Lavi战机的渊源一直是个争议话题,歼一l O外型的首次曝光是来自一张李鹏听取航空工业部长汇报的照片,这张1 992年拍摄的照片中出现了2架模型,其一就被认为是歼一10。这个模型具有许多与Iavi相似的特色,同样都采用前翼加三角翼、机腹进气与翼身融合的单发动机构型,垂直尾翼布置也相当接近。基于这些相似性,加上中以双方自8 0年代初以来密切的军事技术交流,尤其是以色列在美国压力下于l 9 8 7年放弃L avi研制后,基于回收开发成本与继续拓展相关技术等考虑,向中国输出L a v i技术似乎是很理所当然的想法,因此外界很直觉地便把歼一l 0与LaVi联想在一起,甚至认为歼l O是LaVi于中国的再生,以致歼 1 O长久以来一直背负着抄袭的恶名。


但考虑到环境因素的差异,虽然歼一l O的许多关键技术的确是需要以色列支持,即使中国的6 1 1所参考了以色列Lavi的全套数据,要“照抄”也是不可能的,可分以下五点说明:

时间差异

如前所述,中国早自1 9 82年便开始研拟开发新战机,6 11所在1 9 8 2~l 9 84年间就已形成了歼1 0的初步方案,到1 9 8 7年6月完成基本构型的确定。故可知在以色列1987年8月30日正式放弃I舟vi之前,中国就已完成了歼 1 0的初步设计方案,由于以色列在Lavi的研发中需仰赖美方的大量技术支持,这也意味着Lavi的技术应用将会受到美国的政治制肘,故以色列在正式放弃Lavi之前,显然不可能对中国输出相关技术,因此就时间来看,至少歼 l 0在初期研制阶段不可能受到Lavi设计的影响。


需求差异


首先是中、以双方对战机的需求有相当的差异,以色列对Lavi的首要需求是取代F 4、 A 4与Kifr的近距支援与战场遮断任务,其次才是辅助空优;而对中国来说,歼 l 0的首要任务便是取代歼 7、歼 8的拦截与空优任务,对地打击是其次。由前述外流照片中模型进气口的可调式进气锥,或是后来歼一1 0实际采用的带有可调式斜板的矩型进气口,都可看出歼一1 0有比Lavi更高的超音速性能要求。Lavi基本没有挂载中程导弹执行视距外空战的需求,但经1 9 9 1年波湾战争后,中国对歼 l O视距外空战能力的重视程度,显然远高于l 9 79年开始研发,又以对地任务为主的LaVi。


因此问题只在于以色列介入歼1 0研发的时机与参与程度深浅。关于前者由于缺乏官方证实,目前仍处于众说纷纭的情况,有些资料指称以色列在Lavi取消后的80年代末期就开始向中国提供相关数据,但鉴于军用航空技术的层次与敏感性远高于中国稍早引进的“怪蛇”3飞弹与1 0 5毫米坦克炮等装备,较合理的看法是在双方干1 99 2年1月建交后,才正式就歼l O项目展开大规模技术合作,当然不能排除双方在此之前就有过初步接触。

至于在以色列的参与程度就更难判断了,从最基本的提供技术咨询,到提供设计蓝图、测试数据、甚至提供实机样本,或直接供应次系统给中方使用都有可能。但无论是哪种层次,以色列在Lavi开发过程中获取的经验与测试数据,都能大幅减少歼一1 0研发时所走的冤枉路,加速研发时程。而一些非任务关键的设备或次系统也没有自己从头搞起的必要,若有以色列的现成参考依据可资利用,也能减少研发过程遭遇的许多麻烦,让设计单位能将心力集中在真正关键的任务系统方面。


所以对歼1 0与Lavi关系较合理的说法是:中国以过去累积的研究资料为基础,但也借鉴以色列研发L aVi的经验与技术数据来完善歼一1 O的设计,依战术需求、本国航空工业技术层次而对以色列的设计有所调整,也就是有条件地吸收与整合,取其可用之处,虽非照单全收,但亦不是毫无借鉴。借鉴以色列技术并不意味否定中国自身的航空研发能力,毕竞军事技术的重点在于实用性,也就是适应环境、满足时间与战术上的需求,为解决问题而求知于全世界、尽可能地吸收各方技术长处绝非可耻之事,只要能确实吸收、摸透、“为我所用”即可,反之若为求“自尊自立”而“重复发明轮子”实乃无谓之举。


因此虽然战术需求、工艺水平与发动机型式等方面的差别导致歼 1 0与Lavi间的许多差异,尤其两者在主翼与前翼的翼形与布置方面相差尤大,但所谓的“借鉴”既可以深也可以浅,歼一1 0在许多细节上仍能看出Lavi的影子,如腹鳍的布置、发动机舱两侧的机身边条、减速板设计、前翼安装方式,以及主起落架布置与结构等,两者的正面与背面投影更十分相似,都暗示了两者间的渊源。



基本构型

歼一l 0的技术特性

歼 1 O是第一款摆脱俄式窠臼, 全面以西方标准设计的中国战机,除 承继西方战机理念外,也针对不同需 求与技术条件做了相应调整,具有自身的特色。

歼1 0翼面采近距耦合的前翼加三角翼构型,全动式前翼为简单的大后掠梯形翼,主翼采用小展弦比的翼梢切尖三角翼,前缘后略约5 0。~5 3。外侧有可动式前缘襟翼,主翼的翼剖面非常复杂,内侧带有很大的扭转,以致某些角度下会有双三角翼或下反角的错觉。机翼与机体以翼身融合方式接合,机身中段具明显的面积律设计,前段截面接近圆形,对气流进行整流压缩的效果不如Lavi与F 1 6采用的扁平式机首下颚,但利于布置尺寸更大的雷达罩,可容纳的天线尺寸大于F 16或Lavi,而与F/A 18相当。进气道与机身的相对位置与L a vi或F l 6相似,但进气口为矩形,向前延伸的进气口上唇可起边界层隔离与进气整流压缩效用,进气道内部可能设有可调式斜板,高速时可提供较佳的总压恢复系数,两侧还设有辅助进气孔。


与早先流出的模型照片相较,歼 l 0的垂直尾翼面积明显增大许多,根部并设有阻力伞舱。高耸的大型垂直尾翼可保证高攻角时仍有部份翼面伸出遮蔽气流外,以维持方向稳定,机尾腹部另有两片向外斜张的腹鳍,也有助干高攻角时的方向稳定。


座舱与航电


歼 l 0具气泡形座舱罩,单座型座舱具接近全向的视野,双座型后座还有可改善前向视野的加高设计,背脊也明显大于单座机,可用以容纳额外的航电设备。歼一10采用4余度数字电传飞控系统,座舱接口与航电设备大约相当于9 O年代西方标准,包括一平三下构型的玻璃化座舱、HOTAS操控、数字大气数据计算机等,据说还有中国自制的第2代数据链,未来还预定配备头盔瞄准器(但还没见到歼一1 O挂载配套的大离轴角格斗导弹),所有航电设备均以l 553B总线与中央任务计算机连结。


外界原来认为歼 1 0服役初期应会选用外国制射控雷达,候选对象包括俄罗斯Phazol,ron的Zhuk系列、以色列Elta EL/M 2035与意大利FIARGrifo 2000等,不过中国机载雷达技术在90年代末期有了很大突破,2004.年后出厂的歼一l O似乎就已装备了全套的国产化航电设备,包括南京l 4所研制的l 4 5 3型脉冲多普勒火控雷达,1 4 5 3型的侦测追踪性能与操作模式大概与AN/APG 6 8的早期批次相当,也具备导控中程空空导弹的能力。采用自制雷达除可不依赖于他国外,也便于整合自制的“霹雳”一11、“霹雳”一12等中程空空导弹。除机载雷达,歼一l O进气口下方还有2个可以外挂光电导航/标定吊舱的挂点,可选用的吊舱可能有607所的“蓝天”吊舱或61 3所的“蓝光”吊舱等。

在电战设备方面,目前的照片可看到歼一1 0座舱外两侧设有可能是雷达警告接收器(RwR)的天线罩,垂直尾翼顶端还有用途不明的天线罩,可能是R wR或内置式主动式电子反制系统(EcM)的天线。至于干扰丝/燃
烧弹撒布器也是必备装备,但还不能确定安装位置。另外由目前公布或外流的照片中也还不能确实辨识出传说中的红外线/紫外线双波段飞弹接近警告系统(MAw s)安装位置,可能是M A w S的天线被隐藏在较隐秘的位置,以致难以从照片发现,或者是目前服役的初期量产批次的飞机尚未装备MAws,须待后续批次机型才会陆续安装。


发动机


初期服役的歼 l 0采用俄罗斯Saturn/Lyulka专为歼 l 0修改的AL 3lFN,又可分为2个批次,早期用于测试与初期生产的5 4具系沿用与AL一31 F相同的结构,附件与发动机本体分离,且悬置在上方。后期签订的2 5 0具则采西方标准的附件与发动机合一型式,附件箱位置改到压缩机段的下方。


一开始歼1 0原预定以606所研制的“涡扇”一1 O做为动力来源,但因“涡扇”一l O进度缓慢,故一度准备以仿自俄制R 29 300的“涡喷” l 5作为过渡发动机,“涡喷”一l 5停止研发后又改以俄制的AL一31FN,但最终可能会换装由“涡扇” l O发展而来的“涡扇” 1 0A发动机。


如前所述,“涡扇”一10A源自1987年开始发展的“涡扇”一10,而“涡扇”l 0又是以民用的CFM56的核心机为基础开发。中国在8 0年代初购入波音737 300时曾附带引进备用的CFM56 3发动机,考虑到CFM 56是由通用电气公司的F 1 O 1核心机发展而来,而F 1 0 l的核心机又衍生出用于战斗机上的F1 1 0。由于瑞典早在60年代就有以民用的JT8D发展为战斗机使用的RM8的先例,因此中国决定以对CFM56 3的逆向仿制为基础,发展一款与F 1l O相似的120千牛级发动机。而“涡扇”1 0虽在l 9 89年便开始地面试车,但因技术问题层出不穷,直到参考俄国技术并于2 0 0 O年前后大幅改款为“涡扇”一10A后才有所突破,并于2006年2月完成定型。“涡扇” 1 OA性能参数大致与AL 31FN同级,推力与推重比均较AL一31F稍高一些,但据称启动性能与加速性略逊。不过由于已有性能可靠、供货稳定的AL 31FN可用,歼一1 0换装国产发动机的急迫性应不会很高,近期应还是以继续完善“涡扇”一1 0A与歼1 0间的整合为优先。CFN56、FlOl与WS—10问的传承关系


前文中提到wS 1 0的发展可追溯到民用的CFM 56发动机,而CFM 56又与F1 0l有传承关系,由于这几款发动机间的关系较复杂,部分读者可能对这段历史较不熟悉,故于此处作一说明。


从F101到CFM56


美国通用电气公司在美国空军系统司令部的资助下,于6 0年代开发了一款GE 9技术验证发动机,稍后通用电气公司以G E 9为基础加上风扇、加力燃烧室开发出的Fl 01涡轮风扇发动机于7 0年被选为新一代先进战略轰炸机(后来发展成为B一1战略轰炸机)的动力来源。


与此同时,法国的斯奈克玛公司鉴于未来商业航运的市场潜力,也在60年代末期开始开发一款推力1 0吨级的M 5 6商用涡轮风扇发动机,准备进军中型商业客机市场,但因技术与资本不足,于是寻求美国通用电气公司的合作,双方于71年6月达成协议,将以50 50的比例合资成立CFM国际公司,其开发的发动机称为CFM 56发动机。其中通用电气公司负责最重要的发动机核心机部分,包括高压压缩机、燃烧室与高压涡轮,而斯奈克玛公司则负责风扇、低压涡轮、齿轮箱与喷管。


但不幸的是,通用电气公司在cFM 56研发中所提供的发动机核心设计是来自于F1 01,因而引起美国政府、财政部与中央情报局的干预,美国政府除了不愿军用发动机技术外流外,对于让法国厂商轻易透过合作而获得以美国资金开发的Fl 01技术,也让美国政府有所不满。经谈判后,最后达成的妥协是美国政府同意两家公司的技术合作,但要求斯奈克玛公司不得接触通用电气公司负责的发动机核心机部分,同时还需为每具发动机支付2万美元的授权费用。由此也产生了一份正式的“美国飞机对欧洲共同体输出价目对照标准”条款,在1 9 7 3年5月3 0日连同其它交易条款由当时的总统尼克松亲自批准。


稍后首台CFM 56便于74年出厂试车,虽然美方仍认为这台发动机将会泄漏美国技术,以致将给美国发动机工业带来负面影响,但讽刺的是,由通用电气公司负责的高压段正是造成cFM 56初期问题丛生的主因,以致后来的CFM56干脆更换了全新设计的高压段。由于高压段的问题,c FM国际公司在成立的前8年没有卖出任何一台发动机,当CFM56终于在1979年通过商业适航认证前,美法双方甚至一度准备取消整个计划。


不过在熬过初期的艰难后,CFM 56被证明是世界上最好的民用喷气发动机。到1 999年为止,cFM国际公司一共卖出了1 3300台cFM56系列发动机,而累积的订单则超过1 7 5 0 0台,整个CFM 56系列发动机产品创造了高达680亿美元的销售金额,用户遍及9 0个国家,以其为动力的飞机超过4000架,而30年来cFM56系列也先后衍生出近30种推力从8 9~1 51千牛的衍生型号,可适应不同环境与不同用户的需要。


F1 01与F11 O


70年代末期,以F1 0l核心机衍生的CFM 56发动机仍陷于技术困难、无法打开销售市场,而F1 01本身也遭遇了严重挫折。当与B—lA轰炸机配套的Fl 0l GE一100准备进入量产时,卡特政府却于l 9 76年6月宣布取消B 1A计划。所幸事先已预作准备的美国空军在一项“后续工程发展计划(c E D)”名义下,继续以资金支持通用电气公司发展F1 01,从而保住了这款发动机。通用电气公司与空军利用已建造完成的4架B—lA原型机作为F1 0l的测试平台,到1 9 8 1年为止一共累积了347次试飞与7600小时的飞行时间。


而在此之前,当海军于1 975年正式终止原定用于F一1 4的普·惠公司F401发动机后,为竞争F 1 4发动机更新项目,通用电气公司也在l 97 5年自筹2000万美元的资金,以F101的核心机为基础,结合比例放大的F404低压段组成l台性能与Fl 00/F401相近的Fl 01X技术验证发动机。虽然海军基于风险过高的理由而未对此表示太多支持,但当时正苦干问题重重的F1 00的空军却立刻对Fl 0l展现出极高的兴趣。


在克服国会中支持普·惠议员的阻挠后,1 9 79年2月美军在“发动机型号衍生计划(E M D P)”下与通用电气公司签约,要求发展一款Fl 01DFE衍生型战机发动机),并要求安装在F—14与F 16上进行试飞。由于已有Fl 01X的基础,首具Fl 01DFE很快就在1 9 7 9年底开始地面试车,稍后在1 980年12月首架装配F101DFE的F一1 6A也试飞成功,透过这架F1 6/l 01证明了F1 01DFE的良好性能与可靠性,另外Fl 01DEF在l 9 81~1 9 8 2年问也在1架F l 4B上成功进行了试飞。
但1 9 8 9年天安门事件阻断了西方的技术援助,原来奠基于西方技术的歼10设计也被迫大幅转向。虽然以色列的支持可解决部分问题,但以色列的航空工业并不完整,其优势在于航电整合与机载武器系统,在中国需求最迫切的发动机方面没有太大帮助。当时“涡喷”一l 5因遭遇技术困难,加上本身的技术层次也已落伍,故遭到停止研发的命运,但在可供替代的发动机方面,“涡扇”一6在更早的时候就已停止研制,而英国授权生产的“涡扇”一9虽就技术层面来说较为可靠,但在当时也还未能解决国产化的问题,且“涡扇” 9的推力与推重比均和歼一10的设计需求有相当的差距(总推力比“涡扇”一1 O低5 0%,推重比也低4 O%),除非大幅变更设计,否则歼一10若换用“涡扇” 9肯定无法达到当初预定的性能指针,至于全新研制的“涡扇”一10更是缓不济急,在发动机问题无法解决下,歼一10的设计也陷入困局。


然而政治环境变化迅速,9 0年代后中苏关系大幅改善,双方于l 990年11月达成销售苏27sK的协议,苏联解体后,俄罗斯又在I 99 3年同意协助中国自行组装苏 2 7 s M K,从而为歼 l O的发动机来源带来新契机,部分设计人员建议改用苏一27的AL一3 l作为过渡使用,待“涡扇” 10完全成熟后再改用国产发动机。而俄罗斯在输出苏27之余,也同意提供肮电、发动机等分系统供中国用于自制战机,因此由苏27的AI.31F发动机衍生的AL 31 FN就成为歼一10的新动力来源。


虽然A L 3 1 F N的出现挽救了歼10计划,但AL 3 1无论是尺寸、重量还是进气需求等规格均与歼一10原定的发动机型式有相当差异,也导致机体设计的大幅修改。依《简氏》记载,歼10全尺寸金属模型在93年底便已完成,但因气动性能不如预期,加上随着苏一27的引进,军方认为苏一2 7已能相当程度满足空优需求,故对歼 l O的需求亦有所改变,更强调多用途能力,同样也造成研发时程的拖延。依官方说法,歼一l O的100l号原型机于1998年3月23日首飞,距计划起始已有l 4年时间。


但某些西方媒体指称,早期构型的100l号原型机早在1996年中就已试飞,l 9 9 8年试飞的是经重大修改的3号原型机,西方媒体还曾报导1002号原型机在1 9 9 7年底坠毁,但中国官方则称歼10研发过程中未曾发生坠机事件。在首飞成功后不久,歼10原型机便于l 999年转到试飞院开始进行发展测试与评估作业(D T&E)。DT&E的目的在于验证系统或各部件的技术性能是否达到规定要求,工程设计是否完善等,主要测试均在受控制的条件下,由试飞院的试飞员与61l所的专业技术人员进行。到1 999年底中国便已获得10台AL 3 1 FN并完成4架原型机,据说1 32厂共生产了7架原型机,首批预量产型则于原型机首飞4年后的2002年6月28日进行试飞。

从200 3年2月开始,据称至少有7~10架预量产型陆续交给南京军区的解放军空军单位,开始进行作战测试评估与训练(OT&E)。OT&E的目的是评价整个系统的作战效能与适用性(包括可靠性、可维修性等),为战术拟定、编写维修与操作手册及人员训练等提供必要资料。0T&E测试不再是由专业试飞与工程技术人员进行,而是由空军从歼10的预定操作与维修人员中抽调组成测试部队,在接近实际战场的模拟环境中进行,藉以反
映出新战机与配套的各分系统在实战环境与一般水平人员操作下的效能。

稍后在2003年1 2月26日双座机原型首飞成功的同时,单座基本型的飞行测试也大致完成,随即获得生产许可。接下来在2004年底,6ll所研制的飞行仿真器也通过解放军空军验收,一年多后,双座型也在200 5年通过定型审查,至此歼一l 0的研发测试也暂告一段落。


歼一l 0与以色列Lavi的渊源


歼一l O与以色列Lavi战机的渊源一直是个争议话题,歼一l O外型的首次曝光是来自一张李鹏听取航空工业部长汇报的照片,这张1 992年拍摄的照片中出现了2架模型,其一就被认为是歼一10。这个模型具有许多与Iavi相似的特色,同样都采用前翼加三角翼、机腹进气与翼身融合的单发动机构型,垂直尾翼布置也相当接近。基于这些相似性,加上中以双方自8 0年代初以来密切的军事技术交流,尤其是以色列在美国压力下于l 9 8 7年放弃L avi研制后,基于回收开发成本与继续拓展相关技术等考虑,向中国输出L a v i技术似乎是很理所当然的想法,因此外界很直觉地便把歼一l 0与LaVi联想在一起,甚至认为歼l O是LaVi于中国的再生,以致歼 1 O长久以来一直背负着抄袭的恶名。


但考虑到环境因素的差异,虽然歼一l O的许多关键技术的确是需要以色列支持,即使中国的6 1 1所参考了以色列Lavi的全套数据,要“照抄”也是不可能的,可分以下五点说明:

时间差异

如前所述,中国早自1 9 82年便开始研拟开发新战机,6 11所在1 9 8 2~l 9 84年间就已形成了歼1 0的初步方案,到1 9 8 7年6月完成基本构型的确定。故可知在以色列1987年8月30日正式放弃I舟vi之前,中国就已完成了歼 1 0的初步设计方案,由于以色列在Lavi的研发中需仰赖美方的大量技术支持,这也意味着Lavi的技术应用将会受到美国的政治制肘,故以色列在正式放弃Lavi之前,显然不可能对中国输出相关技术,因此就时间来看,至少歼 l 0在初期研制阶段不可能受到Lavi设计的影响。


需求差异


首先是中、以双方对战机的需求有相当的差异,以色列对Lavi的首要需求是取代F 4、 A 4与Kifr的近距支援与战场遮断任务,其次才是辅助空优;而对中国来说,歼 l 0的首要任务便是取代歼 7、歼 8的拦截与空优任务,对地打击是其次。由前述外流照片中模型进气口的可调式进气锥,或是后来歼一1 0实际采用的带有可调式斜板的矩型进气口,都可看出歼一1 0有比Lavi更高的超音速性能要求。Lavi基本没有挂载中程导弹执行视距外空战的需求,但经1 9 9 1年波湾战争后,中国对歼 l O视距外空战能力的重视程度,显然远高于l 9 79年开始研发,又以对地任务为主的LaVi。


因此问题只在于以色列介入歼1 0研发的时机与参与程度深浅。关于前者由于缺乏官方证实,目前仍处于众说纷纭的情况,有些资料指称以色列在Lavi取消后的80年代末期就开始向中国提供相关数据,但鉴于军用航空技术的层次与敏感性远高于中国稍早引进的“怪蛇”3飞弹与1 0 5毫米坦克炮等装备,较合理的看法是在双方干1 99 2年1月建交后,才正式就歼l O项目展开大规模技术合作,当然不能排除双方在此之前就有过初步接触。

至于在以色列的参与程度就更难判断了,从最基本的提供技术咨询,到提供设计蓝图、测试数据、甚至提供实机样本,或直接供应次系统给中方使用都有可能。但无论是哪种层次,以色列在Lavi开发过程中获取的经验与测试数据,都能大幅减少歼一1 0研发时所走的冤枉路,加速研发时程。而一些非任务关键的设备或次系统也没有自己从头搞起的必要,若有以色列的现成参考依据可资利用,也能减少研发过程遭遇的许多麻烦,让设计单位能将心力集中在真正关键的任务系统方面。


所以对歼1 0与Lavi关系较合理的说法是:中国以过去累积的研究资料为基础,但也借鉴以色列研发L aVi的经验与技术数据来完善歼一1 O的设计,依战术需求、本国航空工业技术层次而对以色列的设计有所调整,也就是有条件地吸收与整合,取其可用之处,虽非照单全收,但亦不是毫无借鉴。借鉴以色列技术并不意味否定中国自身的航空研发能力,毕竞军事技术的重点在于实用性,也就是适应环境、满足时间与战术上的需求,为解决问题而求知于全世界、尽可能地吸收各方技术长处绝非可耻之事,只要能确实吸收、摸透、“为我所用”即可,反之若为求“自尊自立”而“重复发明轮子”实乃无谓之举。


因此虽然战术需求、工艺水平与发动机型式等方面的差别导致歼 1 0与Lavi间的许多差异,尤其两者在主翼与前翼的翼形与布置方面相差尤大,但所谓的“借鉴”既可以深也可以浅,歼一1 0在许多细节上仍能看出Lavi的影子,如腹鳍的布置、发动机舱两侧的机身边条、减速板设计、前翼安装方式,以及主起落架布置与结构等,两者的正面与背面投影更十分相似,都暗示了两者间的渊源。



基本构型

歼一l 0的技术特性

歼 1 O是第一款摆脱俄式窠臼, 全面以西方标准设计的中国战机,除 承继西方战机理念外,也针对不同需 求与技术条件做了相应调整,具有自身的特色。

歼1 0翼面采近距耦合的前翼加三角翼构型,全动式前翼为简单的大后掠梯形翼,主翼采用小展弦比的翼梢切尖三角翼,前缘后略约5 0。~5 3。外侧有可动式前缘襟翼,主翼的翼剖面非常复杂,内侧带有很大的扭转,以致某些角度下会有双三角翼或下反角的错觉。机翼与机体以翼身融合方式接合,机身中段具明显的面积律设计,前段截面接近圆形,对气流进行整流压缩的效果不如Lavi与F 1 6采用的扁平式机首下颚,但利于布置尺寸更大的雷达罩,可容纳的天线尺寸大于F 16或Lavi,而与F/A 18相当。进气道与机身的相对位置与L a vi或F l 6相似,但进气口为矩形,向前延伸的进气口上唇可起边界层隔离与进气整流压缩效用,进气道内部可能设有可调式斜板,高速时可提供较佳的总压恢复系数,两侧还设有辅助进气孔。


与早先流出的模型照片相较,歼 l 0的垂直尾翼面积明显增大许多,根部并设有阻力伞舱。高耸的大型垂直尾翼可保证高攻角时仍有部份翼面伸出遮蔽气流外,以维持方向稳定,机尾腹部另有两片向外斜张的腹鳍,也有助干高攻角时的方向稳定。


座舱与航电


歼 l 0具气泡形座舱罩,单座型座舱具接近全向的视野,双座型后座还有可改善前向视野的加高设计,背脊也明显大于单座机,可用以容纳额外的航电设备。歼一10采用4余度数字电传飞控系统,座舱接口与航电设备大约相当于9 O年代西方标准,包括一平三下构型的玻璃化座舱、HOTAS操控、数字大气数据计算机等,据说还有中国自制的第2代数据链,未来还预定配备头盔瞄准器(但还没见到歼一1 O挂载配套的大离轴角格斗导弹),所有航电设备均以l 553B总线与中央任务计算机连结。


外界原来认为歼 1 0服役初期应会选用外国制射控雷达,候选对象包括俄罗斯Phazol,ron的Zhuk系列、以色列Elta EL/M 2035与意大利FIARGrifo 2000等,不过中国机载雷达技术在90年代末期有了很大突破,2004.年后出厂的歼一l O似乎就已装备了全套的国产化航电设备,包括南京l 4所研制的l 4 5 3型脉冲多普勒火控雷达,1 4 5 3型的侦测追踪性能与操作模式大概与AN/APG 6 8的早期批次相当,也具备导控中程空空导弹的能力。采用自制雷达除可不依赖于他国外,也便于整合自制的“霹雳”一11、“霹雳”一12等中程空空导弹。除机载雷达,歼一l O进气口下方还有2个可以外挂光电导航/标定吊舱的挂点,可选用的吊舱可能有607所的“蓝天”吊舱或61 3所的“蓝光”吊舱等。

在电战设备方面,目前的照片可看到歼一1 0座舱外两侧设有可能是雷达警告接收器(RwR)的天线罩,垂直尾翼顶端还有用途不明的天线罩,可能是R wR或内置式主动式电子反制系统(EcM)的天线。至于干扰丝/燃
烧弹撒布器也是必备装备,但还不能确定安装位置。另外由目前公布或外流的照片中也还不能确实辨识出传说中的红外线/紫外线双波段飞弹接近警告系统(MAw s)安装位置,可能是M A w S的天线被隐藏在较隐秘的位置,以致难以从照片发现,或者是目前服役的初期量产批次的飞机尚未装备MAws,须待后续批次机型才会陆续安装。


发动机


初期服役的歼 l 0采用俄罗斯Saturn/Lyulka专为歼 l 0修改的AL 3lFN,又可分为2个批次,早期用于测试与初期生产的5 4具系沿用与AL一31 F相同的结构,附件与发动机本体分离,且悬置在上方。后期签订的2 5 0具则采西方标准的附件与发动机合一型式,附件箱位置改到压缩机段的下方。


一开始歼1 0原预定以606所研制的“涡扇”一1 O做为动力来源,但因“涡扇”一l O进度缓慢,故一度准备以仿自俄制R 29 300的“涡喷” l 5作为过渡发动机,“涡喷”一l 5停止研发后又改以俄制的AL一31FN,但最终可能会换装由“涡扇” l O发展而来的“涡扇” 1 0A发动机。


如前所述,“涡扇”一10A源自1987年开始发展的“涡扇”一10,而“涡扇”l 0又是以民用的CFM56的核心机为基础开发。中国在8 0年代初购入波音737 300时曾附带引进备用的CFM56 3发动机,考虑到CFM 56是由通用电气公司的F 1 O 1核心机发展而来,而F 1 0 l的核心机又衍生出用于战斗机上的F1 1 0。由于瑞典早在60年代就有以民用的JT8D发展为战斗机使用的RM8的先例,因此中国决定以对CFM56 3的逆向仿制为基础,发展一款与F 1l O相似的120千牛级发动机。而“涡扇”1 0虽在l 9 89年便开始地面试车,但因技术问题层出不穷,直到参考俄国技术并于2 0 0 O年前后大幅改款为“涡扇”一10A后才有所突破,并于2006年2月完成定型。“涡扇” 1 OA性能参数大致与AL 31FN同级,推力与推重比均较AL一31F稍高一些,但据称启动性能与加速性略逊。不过由于已有性能可靠、供货稳定的AL 31FN可用,歼一1 0换装国产发动机的急迫性应不会很高,近期应还是以继续完善“涡扇”一1 0A与歼1 0间的整合为优先。CFN56、FlOl与WS—10问的传承关系


前文中提到wS 1 0的发展可追溯到民用的CFM 56发动机,而CFM 56又与F1 0l有传承关系,由于这几款发动机间的关系较复杂,部分读者可能对这段历史较不熟悉,故于此处作一说明。


从F101到CFM56


美国通用电气公司在美国空军系统司令部的资助下,于6 0年代开发了一款GE 9技术验证发动机,稍后通用电气公司以G E 9为基础加上风扇、加力燃烧室开发出的Fl 01涡轮风扇发动机于7 0年被选为新一代先进战略轰炸机(后来发展成为B一1战略轰炸机)的动力来源。


与此同时,法国的斯奈克玛公司鉴于未来商业航运的市场潜力,也在60年代末期开始开发一款推力1 0吨级的M 5 6商用涡轮风扇发动机,准备进军中型商业客机市场,但因技术与资本不足,于是寻求美国通用电气公司的合作,双方于71年6月达成协议,将以50 50的比例合资成立CFM国际公司,其开发的发动机称为CFM 56发动机。其中通用电气公司负责最重要的发动机核心机部分,包括高压压缩机、燃烧室与高压涡轮,而斯奈克玛公司则负责风扇、低压涡轮、齿轮箱与喷管。


但不幸的是,通用电气公司在cFM 56研发中所提供的发动机核心设计是来自于F1 01,因而引起美国政府、财政部与中央情报局的干预,美国政府除了不愿军用发动机技术外流外,对于让法国厂商轻易透过合作而获得以美国资金开发的Fl 01技术,也让美国政府有所不满。经谈判后,最后达成的妥协是美国政府同意两家公司的技术合作,但要求斯奈克玛公司不得接触通用电气公司负责的发动机核心机部分,同时还需为每具发动机支付2万美元的授权费用。由此也产生了一份正式的“美国飞机对欧洲共同体输出价目对照标准”条款,在1 9 7 3年5月3 0日连同其它交易条款由当时的总统尼克松亲自批准。


稍后首台CFM 56便于74年出厂试车,虽然美方仍认为这台发动机将会泄漏美国技术,以致将给美国发动机工业带来负面影响,但讽刺的是,由通用电气公司负责的高压段正是造成cFM 56初期问题丛生的主因,以致后来的CFM56干脆更换了全新设计的高压段。由于高压段的问题,c FM国际公司在成立的前8年没有卖出任何一台发动机,当CFM56终于在1979年通过商业适航认证前,美法双方甚至一度准备取消整个计划。


不过在熬过初期的艰难后,CFM 56被证明是世界上最好的民用喷气发动机。到1 999年为止,cFM国际公司一共卖出了1 3300台cFM56系列发动机,而累积的订单则超过1 7 5 0 0台,整个CFM 56系列发动机产品创造了高达680亿美元的销售金额,用户遍及9 0个国家,以其为动力的飞机超过4000架,而30年来cFM56系列也先后衍生出近30种推力从8 9~1 51千牛的衍生型号,可适应不同环境与不同用户的需要。


F1 01与F11 O


70年代末期,以F1 0l核心机衍生的CFM 56发动机仍陷于技术困难、无法打开销售市场,而F1 01本身也遭遇了严重挫折。当与B—lA轰炸机配套的Fl 0l GE一100准备进入量产时,卡特政府却于l 9 76年6月宣布取消B 1A计划。所幸事先已预作准备的美国空军在一项“后续工程发展计划(c E D)”名义下,继续以资金支持通用电气公司发展F1 01,从而保住了这款发动机。通用电气公司与空军利用已建造完成的4架B—lA原型机作为F1 0l的测试平台,到1 9 8 1年为止一共累积了347次试飞与7600小时的飞行时间。


而在此之前,当海军于1 975年正式终止原定用于F一1 4的普·惠公司F401发动机后,为竞争F 1 4发动机更新项目,通用电气公司也在l 97 5年自筹2000万美元的资金,以F101的核心机为基础,结合比例放大的F404低压段组成l台性能与Fl 00/F401相近的Fl 01X技术验证发动机。虽然海军基于风险过高的理由而未对此表示太多支持,但当时正苦干问题重重的F1 00的空军却立刻对Fl 0l展现出极高的兴趣。


在克服国会中支持普·惠议员的阻挠后,1 9 79年2月美军在“发动机型号衍生计划(E M D P)”下与通用电气公司签约,要求发展一款Fl 01DFE衍生型战机发动机),并要求安装在F—14与F 16上进行试飞。由于已有Fl 01X的基础,首具Fl 01DFE很快就在1 9 7 9年底开始地面试车,稍后在1 980年12月首架装配F101DFE的F一1 6A也试飞成功,透过这架F1 6/l 01证明了F1 01DFE的良好性能与可靠性,另外Fl 01DEF在l 9 81~1 9 8 2年问也在1架F l 4B上成功进行了试飞。
而当里根政府上台后,通用电气公司的命运也有了1 8 0度的转变,首先是里根于l 9 81年重新启动了B l计划,批准以B一1A为基础开发B一1B,因而F1 01也时来运转,又有了用武之地(B一1 B用的是修改后的F 1 O 1一GE一1 0 2)。而在此前空军也决定采用CFM56—2来更新KC—l 35R加油机的发动机,并赋予F1 08的军用型号。由于F10lDFE与F10l、CFM56/F108的核心基本上是相同的,因此生产成本马上就降低了2 5%,同时也化解了原先以后勤困难、缺乏通用性而反对空军采用Fl OlDFE的声浪。于是美国空军便于1 9 82年底正式授与通用电气公司发展F101DFE的生产型一一F1 10GE一1 00的合约,随着Fl l 0的研制进展顺利,美国空军也在l 9 84年2月向通用电气定购了1 20具F11 0,而首具Fl 10一GE一100则于85年交付使用,从而打破了7 O年代以来,普惠在美国一线战机发动机市场上长达1 O多年的垄断,重新回到传统的通用一普惠两强并立局面。值得一提的是,通用电气公司另外还以F1 l 0为基础,去掉加力燃烧室、提高进气流量与压缩比推出用于B 2轰炸机的F11 8发动机。


中国与cFM56


改革开放后,中国基于开展经济的需要,也开始大力促进民用航空产业的发展,并于l 9 8 2年向美国申购cFM56 2发动机,原先是打算作为三叉戟客机机队的换发之用,但当时美国国防部以cFM 56的核心机与军用的Fl 01相同而加以反对,担心中国透过逆向仿制取得发动机相关技术后,转用到其它方面(事实证明美国国防鄙的担心是有道理的),以致这项交易不了了之。但当时中美正处于联合制苏的蜜月期,美国政府后来还是在1985年同意随着波音737 300向中国输出CFM 56 3发动机。


从CFM56到“涡扇”一1 O


当时定购这批波音7 3 7的中国民航总局(cA A c)以其操作俄式飞机的经验,同时也另外购买了一批CFM56 3作为备份。但中国在实际操作中却发现,需要为波音7 3 7更换全新发动机的机率很低,因而这批CFM56 3也就闲置下来。此时正好日后称为歼一1 0的新战机计划也正在蕴酿之中,考虑到新战机将需要装备大推力涡轮风扇发动机,而比起当时中国所能选择的另外几款发动机,如仿自R一29的wP一15、英国“斯贝”Mk202的授权版“涡扇”一9、或已取消的“涡扇”一6,由于CFM56的核心机与军用的Fl 01/F1 l O相同,设计架构与性能显然较其它3款机型更为先进可靠,因此以CFM 56的核心机发展一款用于战机的低涵道比加力涡轮风扇发动机,就成为一个很自然的构想,这也就是后来“涡扇” 1 0的由来。


考虑到瑞典的沃尔沃公司在6 O年代也曾以普-惠的JT8D涡轮风扇发动机为基础,发展出用于S A A B 3 7的R M 8发动机,因此以民用涡轮风扇发动机的核心机,开发战机用的发动机也不是无先例可循。只是瑞典在开发RM 8时曾获得普·惠的全力协助,而中国负责研制“涡扇” 10的606厂就只能依靠逆向测绘,设法自行摸透C F M 5 6的技术,再进而据以应用在“涡扇”一1 0的开发上,因此遭遇的困难显然也远高于瑞典。


由于有着这层关系,源自cFM 56技术的“涡扇”一l 0与美国的F l 0 1/F1 1 0可说存在有远亲关系,只是双方走的路线刚好相反。美国是以F1 01的核心机开发出商用的CFM 56,然后同一个核心机又衍生出F1l 0,而中国则是以商用的CFM56核心机倒回去开发出军用的“涡扇”一l 0,各机型间的关系可参照前文图片。



机载武器


歼 1 0进气道下方左侧设有1门2 3毫米机炮,机腹中线与机翼下方共有9个武器挂载点,机身还有4个可携挂小型装备的挂点。目前照片中看到的歼 1 O外载均以空对空武器为主,包括“霹雳”一8、“霹雳” 9短程飞弹,以及“霹雳”一1 1半主动与“霹雳”一1 2主动雷达导引空空导弹。在空对面武器方面,依目前唯一能见到的一张地面展示照片看来,似乎只有250千克、500千克炸弹与90毫米无导引火箭。


至于《简氏》等媒体推测的整合俄制R一73、R 27或R一77空对空乜弹方面,考虑到既有的“霹雳”一12已能满足视距外作战的需求,解放军空军内部对“霹雳”一l 2的评价还高于R一77,因此整合R一27或R 77的必要性并不高。可能性较高的是短程的R一73飞弹,可与歼一10后续批次增配的头盔瞄准器搭配,以充分发挥大离轴角瞄准能力的特性。


另外关于整合“鹰击”一8、“鹰击”一9等反舰或反辐射导弹方面的关键在于需求,就技术来说为歼 1 0增配这些中国自制的空对面武器并无不可克服的困难,但在空军现有的苏30MKK与海航的歼轰7等机型已能提供相似能力的情况下,是否需要让歼 1 O也负担一部分的反舰或反辐射任务就成为一个问题,需视解放军空军的态度而定。相较下增加携带激光制导炸弹能力,以替代强一5近距支援角色的需求反而较为迫切。


性能评估


性能估计可分定性与定量两方面,定性分析只能看出粗略的性能特性,歼 1 0的近距耦合前翼加三角翼构型具有升阻比高、超音速阻力小的特点(相对于传统构型),透过主动控制技术(AcT)可减小前翼负荷,利于降低配平阻力并提高配平升力,亦利于重心的安排,而位置接近飞行员的前翼也便于应用阵风抑制系统。不过由于展弦比低,也有升力诱导阻力较大的缺点。


在定量分析方面的起步便是对机体尺寸重量的估计,由此才能进而推测推重比与翼负荷等性能参数。自2001年首张实机照片流出后,外界便有了尺寸估算的基准,由于照片中歼一l 0挂载的“霹雳” 8飞弹尺寸为已知(长3.O米),由相对大小即可判断歼一1 O尺寸,虽然这会因为照片角度而有所误差,但大致不会相去太远。


至于在重量方面有几种估算方式,基本上都是透过与同时代战机间模拟来进行,如方方的文章(2 0 02)是以有效载重比值与内载燃油比率进行估算,其它同时代战机的有效载重比值约在O.5~0.6间;内载燃油比率则在O.25~0.3间,假设歼lO的设计思想与应用的技术层次均与其它同时代战机相当,则以已知的歼 1 0最大起飞重量乘以前述比值的平均值即可求出空重,最后再以动力系统系数验证(注4)。而贝拉德萨夫的文章则以发动机占全机重量比例,结合内载燃油比率来进行估算,由第三代战机发动机占全机重量比例约在O.1 8~0.2 2,以及平均O.24~O.3的内载燃油比率,将AL一3lFN已知重量(1 740千克)套入即可求出相关数据。


目前公开出版物中对歼 lO较常见的几种尺寸与性能估计。其中Ⅸ简氏*大概是早期最常见的数值,许多后来的估算都是以其为基础,从数字可明显看出《简氏》对歼一l 0的尺寸估计系完全比照Lavi,相对于这个尺寸,其估计的空重与内部载油量明显偏高(《简氏》估计的歼一1 o尺寸与LaVi相同,空重却超出36%),依近年来的资料已可判断《简氏》的估计有很大误差。青木谦知(2 O O 5)与石川润一(2 O 0 6)文章的问题与《简氏》差不多,其中青木基本上就是以《简氏》的数据为基础,只在内载燃油方面的估计稍有出入而已。而方方的数字则是依照2001年1月l 8日《参考消息》引述的外电为基础估算,该报导的尺寸数字与Ⅸ简氏》相同,最大起飞重量则为l 9 7 2 2千克,方方即以此为基础估算其它数据,但因其引用的尺寸数据与实机有较大差距,导致由此求出的其余资料也带着较大偏差,不过其使用的估算方法较Ⅸ简氏》合理的多。至于贝拉德萨夫(2 0 05)与Golan(20 06)的文章对歼一10外型尺寸的估计应较其余两者准确,不过在这个尺寸下,贝拉德萨夫以发动机重量比例估算的全机空重似乎偏低,而Golan的空重估计对单发动机的歼 l 0来说又偏高了些,较合理的数字或许是两者之间。


当然这都只是假设。


不过由这些估算仍可看出共同的特性,与F 16这款标准第三代战机相较,歼1 0的翼载低于所有型号的F16,推重比则稍逊干F 1 6(以发动机海平面最大推力为准),由于歼1 0进气道设计在高速时会有较高的效率,因此实际作业环境下的推重比可能会高于F一1 6。至于其它更进一步的性能估计,则有待日后更详细数据的公布才有进行估算的条件。


内载燃油量问题


目前对歼 1 0诸元与性能估计较大的争议在于内载燃料方面,现代战机的内载燃料比率大多在0.27~O.30之间,处在这个范围内的数值表示当飞机仅依靠机内燃料时,将具备有可接受的肮程与作战半径。低于0.2 7将有作战半径不足的倾向,但高于0.3 0则除了会面临带有多余燃料的不利外,还有必须装载多余燃料所导致的油箱容积与机体结构重量增加等负面效应。一般来说,较讲究空战性能的制空战斗机多会选择较低的内载燃料比率,以求减轻结构重量、提高推重比,并依靠外挂副油箱或借助空中加油来弥补内载燃油的不足;而对讲求续航力的远程拦截机、攻击机或多用途战机则倾向较高的机内燃料比率,以降低对副油箱或空中加油的依赖,并提高任务弹性。


目前外界对歼 l 0内载燃油量的估计多在3600~4500千克之间,相应的内载燃料比率大约在0.28~0.31之间,至于这样的估计是否合理,就要看歼lO的设计任务而定。若歼一10的空战任务是重点,则O.2 8~0.31的内载燃料比率就略微偏高,过多的内载燃油将会降低歼一1 0的空战推重比。但若歼一1 0的设计需求较注重多用途取向,则这个内载燃料比率尚称合理。虽然在压低内载燃料比率的同时,还可透过外挂大型副油箱来弥补内载燃油的不足,但副油箱会占据歼 l 0翼下原已不多的高承力挂点(5个),而重型的空对面弹药也需要高承载力挂点来携带,因此过低的内载燃料比率会大幅限制空对面武器的携载弹性,对歼一1 0执行空对面任务的弹性带来不利的影响(注5)。至于空中加油虽也有弥补内载燃油量低的效果,但解放军空军目前的空中加油能力离“充足”还有很遥远的距离,试图依靠空中加油来完全弥补战机航程的不足,显然现在还不是时候,而且空中加油还有使任务规划复杂度大幅增加的副作用。

基于前述观点可以很容易的得到下述结论,若歼一1 0是以制空战机为设计目的,则压低内部油箱容积,进而降低机体尺寸与结构重量,以求尽可能提高空战推重比将会是合理的想法,即使把内载燃油缩减到某些数据记载的2 9 0 0千克也不会有太大影响(注6),我们可透过外挂副油箱来弥补航程的不足(空战时可抛弃副油箱,故副油箱不会影响空战性能);但若歼一l 0还需顾及空对面等多样化的任务,则某些数据记载的2900千克内载燃油显然就过低,此时对应的歼一1 0内载燃油比例将会低到只有0.22~0.2 4,这个数值甚至比一向被诟病为短腿的“米格”一2 9还要低,但“米格” 2 9的原始设计是一款纯粹的前线制空战机,对航程与挂载弹性的要求不高,所以可以忍受较低的内载油箱容积,而须兼顾多用途的歼一1 0显然就不太适合采用比“米格” 2 9还低的内载燃油比例,虽然亦可透过外挂油箱来提高航程,但此时显然就难以兼顾挂载较大型的空对面弹药了。


考虑到中国早已有制空用途的苏一27SK在役,很难相信中国会仅以纯空优的考虑来设计歼1 0,而在苏27服役后,中国空军便将歼一1 O的设计取向改为兼顾多功能也是已知的事实。故当以多用途为设计考虑时,传闻中的2900千克内载燃油所提高的空战推重比意义就不是很大,反而还大大削弱了执行空对面任务的携载弹性。权衡利弊后,以稍低一些的空战推重比换取更多的内载燃油,进而取得较佳的外载弹性,显然对多用途任务来说更为有利,而且虽然容积较大的油箱将会导致较大的结构重量,但在必要时也可在起飞时降低实际装载的燃油量,从而降低较大的内部油箱容积所带来的负面影响。当然这些论点都只是推测,还有待日后资料的公开才能证实。


一般飞机的内载油箱至少会有主翼内的结构油箱及分布在机身纵铀在线的机身油箱,某些有“湿尾翼”设计的战机连尾翼内都会设有结构油箱。如依《简氏》的估计,歼一1 o机身内的油箱可容纳31 75升的燃油,约合2540千克,而机翼内另可容纳 4 20千克燃油,合计总内载燃油量为约5 0 8 0千克。

战斗机在空中加油时为避免燃油重量分布的变化影响到机体纵轴稳定性,一般都以先加满两翼油箱为先,然后再向发动机上方的机身油箱供油。


因此李试飞员的谈话也有可能是指他在空中加油时只是把两翼内与一部分机身内的油箱加满,而不是“全部的”油箱都加满了。若做这种解读,则歼一1 O的内部燃油携载量就会高于2 9 O 0千克。不过这种解读的问题在于:考虑到歼一1 O为采用电传飞控的战机,即使内部燃油重量分布变化导致机体重心有所改变,飞控系统仍能加以调节以维持飞行质量,因此实际空中加油作业中应该不用太多考虑先加满哪个油箱的问题。


结语


歼一1 0的公开可能是达到初始作战能力(1 0 c)的信号,随着服役数量增加与飞行训练日趋频繁,已无继续维持保密的意义。不过由于国际情势并无明显变化,依靠现役的苏一27/30已能相当程度的满足需求,因此解放军对歼 1 O的需求应不会很急迫,还有逐步完善的时间,故初期量产规模与速率应不会大。


至于在未来发展方面,虽然网络上充斥着中国正在发展双发动机或舰载版歼 l 0的流言,但考虑到牵涉到的修改规模非常大,已不啻于发展一款全新机型,可行性恐怕不高,至少不是3~5年内能看到成果。


另外像是换装主动相控阵(AEsA)雷达或矢量推力喷管的工程亦相当大,换装AESA雷达牵涉到供电与冷却系统的修改,甚至还会影响到机体的配重;而换装矢量推力喷管除须克服发动机本身的问题外,还需同步修改飞控系统的控制量,两者也都不是短期能见效的项目。因此近期发展应以整合精确制导攻击系统与空对面武器,进一步扩展任务范围较为实际。
任务局限

本文的目的在于藉由目前已知的歼一l 0信息,参酌当前各国战机发展趋势,推测歼一l 0目前状况以及可能的发展方向,然受资料所限,本文所述可能与实际状况有所出入。所有文字均为作者个人的一偏之见,不代表任何单位的正式看法。


冷战结束后,各国都受到了强大的军费削减压力,如何提高作战机队的经济性与操作效率,自然也成为各国空军的焦点。而随着现代战机技术的日趋复杂,连带也导致建造与维护费用节节高升,各国在有限军事预算下所能维持的机队规模不断下降。为以较小的机队规模满足既定的战术需求,多功能化是1 9 70年代以来的战机发展趋势,透过多功能化可使战机具备执行多种类型任务的能力,以单一多功能机种替代多种单一功能战机,从而达到节省成本的利益,因此过去5 0~60年代常见的单一功能战机均不再复见,相对的也要求战机能具有任务范围广与操作弹性大的特性。


而就作战而言,在有限的机队规模下,若战机具有越大的任务涵盖范围,在兵力调派上也会有更高的运用弹性,让制空战机也具备一定的对地打击能力,或是携带侦查吊舱执行战术侦查任务,将能大幅扩展指挥官在兵力运用上的选择范围。


因此无论是从提高机队操作的经济性,还是从优化兵力结构方面出发,“多用途化”已是当前战机的趋势,除少数富国外,多数军费有限的国家已纷纷实行以少数型号的多功能战机,同时负担空优、对地打击、反舰与战术侦查等任务。如荷兰、比利时、挪威等国的“F—l 6空军”,或是瑞典以JAS 39肩负所有战术作战任务都是很典型的例子。即使是一向惯用单功能战机的俄罗斯空军,在苏2 7的寿命中期升级工程中亦把多用途化作为重心之一,升级后的苏一27SM将能投掷Kh 29、Kh 59、Kh 3l等多种制导武器,除苏27原来的空优任务外,还能执行精确空对面打击、反辐射与反舰作战等多样化的任务。而像美国海军这种经费远比多数国家充裕的用户,为适应不断升高的武器价格与日益拮据的军费,近2 0年来亦不断地简化舰载战机机型,未来也将以F/A一1 8E/F同时兼任护航、拦截、对地/对海打击,甚至是空中加油、战术侦查与电子战等任务。


为因应市场对多用途战机的需求,各大航天厂商不管是在新战机的开发案,或是针对现有战机的改型方案上,也多半将提高任务弹性作为重点之一,以求提高市场竞争力。如“米格” 29系列从基本型到“米格” 3 5的升级演进历程中,由原来任务单纯、只能携带空对空导弹的前线空优战机,逐渐转变为可携带多种空对面制导武器,兼顾打击性能的多用途战机,就是很显著的案例。


★歼一l 0的局限


但相对的,即使是多功能战机亦有主要任务与次要任务之分,在有限的研发经费与紧绷的交付时程压力下,各国通常是先求完善战机执行主要任务的能力,以使部队最重要的战术需求尽早获得满足,接下来再来逐步扩展战机执行次要任务的能力。


中国的歼 1 0战机亦不例外于前述的多用途化潮流,虽然由于面对来自北方的传统威胁之故,当中国在8 0年代中期启动歼 l 0的发展时,原以替代歼 7与歼 8所担负的歼击与截击为任务重点。但中国的地缘战略环境随着冷战结束而有了根本性的转变,且解放军空军在9 0年代初期获得苏27SK后,认为苏一27sK已能相当程度满足空优需求,故对歼一1 O的需求亦有所改变,要求6 l l所发掘歼1 0在空优任务外的潜力,以兼顾空对面等多用途能力。


但因中国航空工业的基础不足,6 1 l所为解决静不稳定气动力构型、线传飞控与航电系统等方面的问题而耗费了大量时间,另外又遭遇更换发动机形式导致重新设计的困扰,故为让歼一1 0尽早进入服役,歼一l 0的设计取向仍很明显以满足空对空作战的需求为优先,除机体基本构型设计侧重于空优与拦截任务所需的机动性与高速性能外,其余包括火控雷达等航电设备,以及配套的机载武器在内的次系统,也无不以空对空任务为主。在空对面方面仅具以非制导火箭、炸弹执行近距离空中支援(close Air supD0rt,c A s)等相对简单任务的能力。无力执行深入阻绝(Deep Air…erdjctjon)、针对高价值目标的全天候精确攻击,以及捕捉移动/随机目标等更高难度的空对地任务。


因此在性能优先取向以及紧抓发展时程等因素的限制下,目前投入使用的歼一1 0初期批次与同级战机相较,存在着任务范围狭窄与操作弹性有限等缺陷:


●任务范围狭窄


战机不过是个载台,作战任务的遂行皆有赖于搭载的各式武器装备,不同类型的武器分别针对不同的任务型态。但机载武器并非孤立的个体,须依赖机载导航/攻击系统提供的目标指示与制导等服务才能发挥作用。因此机载导航/攻击系统的功能决定了战机所能使用的武器种类,而战机所能使用的武器类型又决定了战机所能执行的任务型态。


如前所述,空对空作战是歼 1 0的首要任务,成都6ll所在开发歼一10时也以满足空对空方面的功能为优先,由已公开的照片与试飞员的访谈中也可看出,目前的歼一1 0很明显是一款任务涵盖范围有限的制空战斗机,这方面的局限就表现在配套武器类型有限,以及机载导航/攻击系统功能不足等两方面:


(1)配套武器类型有限


目前所有已知的歼 1 O照片中,除少数几张原型机携带火箭巢的照片外,其余照片中的歼 1 0要不是只携带空对空导弹,就是未携载任何武器。而从目前唯一一张歼一1 0地面武器展示照片看来,歼 1 0目前除了PL 8、PL一9、PL 11与PL一12等空对空导弹外,在空对面武器方面似乎只有250、500千克炸弹与90毫米火箭等传统的非制导武器可用,既无激光制导炸弹等精确制导弹药,也无反舰导弹等远程武器。若然如此,则歼l 0将不具备定点精确攻击能力,只能透过前述非制导弹药执行简单的面压制任务,而且非制导武器的精确度差、效益低,不适合在高强度战场使用。考虑到歼 l 0可能作战区域所面对的防空火力强度,若只有这几种武器可用,则歼 1 0即使是执行这类简单的对地支援任务都有生存性堪虞的问题。对此有三种可能:


第一种可能是需求方面的问题,或许解放军空军认为苏一3 OMKK已能满足当前需求,目前暂时还不需要让歼 1 0来兼任精确制导弹药的载台。考虑到解放军空军长期以来都是采用多种单用途战机各司其职的兵力结构,苏一30MKK是其首款真正的多用途战机,因此解放军空军对多用途战机部队的编装、训练体系,以及战术战法等都还需要一段时间的摸索与调整,故还不急于让歼 l 0马上就具备投射精确制导弹药的能力。因此解放军空军可能早已认知到歼一l 0在打击任务方面的潜力,但目前并不急于让这个“潜力”马上转化为实际上的“能力”。


第二种可能是中国故意示弱,也就是说歼 1 O可能已经可以使用精确制导弹药,但或许是中国为混淆外界对歼一l 0当前能力的判断,也可能是解放军一贯的保守心态,因此故意不让任何歼一l 0携带精确制导弹药的照片外流,以使外界误认为其仍为一款单纯的制空战斗机。

以歼一1 0的水平看来,在导航设备方面应该还算完备,惯性导航系统与无线电导航系统应是基本装备,另外可能也会整合G P S与数字地图。而l 4 5 3型雷达应该也能提供真实波束地形测绘(Real Beam Ground Mappin勖、多普勒波束锐化(Doppler Beam sharpening,D B s)与地面活动目标追踪示与追踪(GMTI/GMTT)等模式来协助导航与目标标定作业。这几个模式对现代化多功能火控雷达来说都是基本功能,在2 l世纪才进入服役的1 45 3型雷达具备这几个模式不是太高的要求。但若l 4 5 3型雷达如我们前面假设的是以空对空作业为优先需求,则像SAR或地形回避、地形跟踪等进阶的空对地模式很可能就付之阙如了。


参照西方第三代战机的机载雷达发展,由于多数三代战机也同样是先以空对空为主要任务,然后再逐渐将任务范围扩展到精确打击能力上,因此三代战机装备的多模式火控雷达虽然能提供多种空对空与空对地模式,但空对地模式大多不如空对空模式般丰富,一般只会提供空对地测距(含连续计算弹着点(ccIP)与连续计算投弹释放点(ccRP)功能)、真实波束地形测绘、多普勒波束锐化、地面搜索暨冻结(F ree ze)、地面活动目标追踪示与追踪,以及海面搜索等几种基本模式,如美国诺斯洛普·格鲁门的APG 66(V)与除(V)9外的各批次APG 68(V)、雷声的APG 63(V)与APC 65(V)、洛·马的APG一67(V)都是这种典型。


只有特别强调精确打击能力而开发的战机火控雷达如A P G一7 O与APG 68(v)9等,才会增加sAR模式。而地形回避与地形跟踪模式也只有较重视穿透任务的机型才会提供,除专业攻击机使用的导航攻击雷达外(如A一6E的APQ一1 48、A一7D/E的APQ一1 26、“幻影”2000D/N的A rJtilope V等),某些战机的多功能雷达也具备了地形回避的功能(如F/A一1 8系列的APG一65/75、“幻影”2000的RDM/RDI/P.DY等)。而地形跟踪雷达需要比一般火控雷达更高的分辨力,部分专业地形跟踪雷达还使用了比一般火控雷达常用的X波段频率更高的更高的K u波段,不过一些新型的战机火控雷达也能提供这项功能(如“阵风”的RBE2与F一1 6E/F的APG一80)。


而就中国目前的情况来说,就算是对地/对海打击专用的歼轰一7未来预定配备的J L l 0 A雷达(替换原本的2 5 2 H型雷达),目前也只有DBs模式,而无sAR模式(注1)。据称负责JLlOA研制工作的607所是在1995年才完成首次实机D B S作业测试,2004年前后才开始研究为JL一10A增加SAR模式,而歼一10在此之前就已完成定型,因此推测以制空任务为优先考虑的歼一1 0,目前装备的1 4 5 3型雷达优先考虑了对空搜索与扫描同时追踪(Tws)、测距同时搜索(Rws)等空对空模式的开发,在空对地方面只具最基本的几种模式,应不是太离谱的估计(至少就已投入使用的早期批次而言)(注2)。

注1:中国目前唯一具备SAR功能的机载火控雷达(不舍遥感、侦查等用途机载雷达),似乎是歼一8lIM装备的俄制z h uk一8l雷达,但歼一8 l】M是专为出口而设计的机型,解放军空军并未装备,迄今也尚未得到外销订单。

注2:关于歼一1 O采用的雷达目前只能确定是由南京1 4所研制,关于型号还有1 4 7 3型与1 4 9 5型等说法。


三角翼的外载难题与解决方式

对于采用三角翼的战机来说,挂载点的配置一向是个难题。三角翼虽有同样的翼展中能够提供最大的翼面积、且结构重量相对较轻等优点,而较大的翼面积又能提供容量相对较大的翼内油箱,但对外载装备来说却有许多不利之处。


为了不使武器抛射后重心移动所产生的转动力矩影响到战机的操纵,外载武器的携挂位置以接近机身重心为佳,因此越重的外载必须挂在越靠内侧的挂载点上,降低力矩造成的影响,并避免对机翼强度与刚度产生不良影响。


但三角翼由于展弦比低,翼展与正常布局战机相较相对较短,因此能设置的翼下挂架也较少。其次由于三角翼的翼前缘后掠角较大,因此机翼外侧的挂载点位置相对较为靠后,对机身重心的影响也较大。这个问题虽可透过挂架的调整来得到一定程度的解决,藉由向前延伸的挂架使弹药实际挂载位置向前挪动,但须考虑向前延伸的挂架强度是否足够,以及是否会干扰气动力控制面等问题(大后掠角的后掠翼也有类似的困扰),当然这不是无法解决的困难,但比起传统布局战机要麻烦不少。


除机翼的挂载点外,战机也可在机腹设置挂架来增加挂载点数目,但机腹挂载点容易受到起落架或腹鳍等结构的遮挡,除机腹中线外,机腹其余位置能携挂的外载物长度都有限制。而且机腹位置的距地高度较低,对外载物的直径与翼展也都有相当大的限制。尤其是精确制导弹药往往附有大型控制翼面甚至是发动机,需占用更大的空间,因此也更不易挂载于机腹下,只能以机翼下的挂架来携带。


由于有这些限制,三角翼构型(含前翼一三角翼构型)战机在挂栽配置上,多半比传统布局的战机差。因此一些新的前翼一三角翼构型战机采用了特别的设计,以求解决挂载弹性方面的弱点。考虑到空对面武器的尺寸重量普遍较空对空导弹大许多,如1枚500磅的GBU一12激光制导炸弹就比1枚AIM一120重了48嘣225千克对157千克),而GBIu一12几乎已经是当前最轻的制导炸弹了,因此将承载力较高的翼下内侧挂载点优先保留给空对面武器使用较为有利。所以提高携载效率的基本原则.就在于设法让空对空导弹尽可能不占用到翼下内侧的挂载点。


如“台风”战机在机腹设置了4个中程空对空导弹用的半埋式挂架,因此可将翼下挂架空出,保留给需要较大空间的副油箱与空对面武器使用。除最外侧两个挂载点是短程空对空导弹专用外,可携带副油箱与空对面武器的高承载力挂载点达到7个。又因中程空对空导弹不会占用机翼的挂载点,故“台风”在3个副油箱满载,并携带4枚制导炸弹时,还能够携带4枚中程空对空导弹与2枚短程空对空导弹。如果在全空优构型下,则“台风”在携带5个副油箱的情形下,则能携带多达6枚中程空对空导弹与2枚短程空对空导弹。


法国的“阵风”则是透过尺寸较小的MICA导弹来取得较高的携挂弹性,MICA的长度与重量仅稍高于一般的短程导弹,低展弦比的弹翼所占空间亦不多,因此“阵风”战机可利用翼端挂架、机腹中线或两侧等位置来携带MICA,因而可把承载力较高、可携带大尺寸弹药的5个翼下挂载点空出。在不占用5个翼下挂载点的情形下,可携带最多6枚MICA,全空优构型下亦可携带5个副油箱与最多8枚导弹。由于MICA具有这种易于布置的特性,即使是“幻影”一2000这种空重比“阵风”轻2吨的轻型战机,在携带3个副油箱的情形下,也能携带4枚MICA与2枚Marc.短程导弹。


透过这种尽可能不让空对空导弹占用宝贵的翼下挂载点方式,“台凤”与“阵风”较好的兼顾了航程与筹载间的平衡,指挥官在调配外载方式上可以有更多的选择。相较下,在这方面没有特别考虑的-IAS一59挂载弹性就没“台风”或“阵风”这幺大,携带3个副油箱、或1个副油箱与2枚空对地武器时,只能挂载4枚空对空导弹。而在全空优构型下携带了2枚短程与4枚中程空对空导弹后,就只剩下机腹中线能携带1个副油箱,减损了不少航程性能。
“歼10可说是近年来最神秘的战机之一”看到这句话,猛禽和闪电2兄弟俩一边笑去了
太长了 看不下去 !
另外随着GP S制导武器的普及,攻击机使用激光标定器的需求将会降低,目标坐标通常是在任务规划阶段就输入载机的任务计算机,或经由数据链由空中或地面的友军单位获得。但某些情况下还是需要载机自己标定目标的坐标,因此激光标定器/测距仪在未来仍是不可或缺(激光测距仪配合载机本身的导航系统即可以相对方式定出激光指向的目标坐标)。但目前也还没见到歼l 0配备FLIR导航吊舱,或FLIR/激光目标获得与标定吊舱的迹象。不过位于前起落架两侧、进气口下方的2个小型挂载点应是预留给携带这类导航/标定吊舱用的位置,在2007年1月5日由一航集团举办的新闻发布会中所展示的歼l 0模型中,在这两个位置就分别携带
了一具光电吊舱模型。因此目前未见到实机携挂类导航/标定吊舱照片的原因,很可能也是相关整合工程尚未完成。


参照美军的作战经验,由于美军在近年来参与的区域战争中都能取得绝对的空中优势,在敌方缺乏有效空防体系的情况下,中、远程区域防空导弹对美军战机难以形成实质威胁,但轻型防空火炮与短程机动/人员携行防空导弹的威胁仍持续存在。为远离防空炮火与短程防空导弹的有效作战高度,美军战机实施对地攻击时的作业高度也越来越高,在科索沃、阿富汗和伊拉克,美军战机实施空袭的高度一般在3万英尺之上。


但对解放军空军来说,面对周遭的假想敌显然不可能取得完全的空中优势,周边各国(地区)的整体防空系统(1ADs)与爱国者等中、远程防空导弹的威胁极大。除非使用远程视距外武器,否则不管是在东海还是台海战区中,执行空对面任务的解放军战机若以3万英尺的高度接近敌方,可说几与自杀无异,故传统的低空贴地飞行仍将是最主要的任务型态。


因此缺乏适当的导航攻击系统辅助,将会严重影响歼一l O穿透目标防线以及精确获得目标的能力。若无自动化的地形跟踪系统辅助,歼一1 0虽然还是可以进伉超低空地貌飞行,但飞行员的负荷将会加大,不利于远程穿透任务,而且还要考虑到歼一1 0原本就因较低的翼负荷而有阵风效应较大、低空飞行品质较差的缺点。


除低空飞行操作负荷大以外,若歼一lO的雷达只有空对地测距、I)BS等基本的对地操作模式,又不能获得FLIR的辅助,则对小型移动目标的捕获能力也不足。D B S只能辨识地表的大型固定设施,车辆等小型目标必须依靠SAR或是FLIR才有足够的识别能力。


最后在标定方面,若没有配备激光标定吊舱,则歼 1 0也将不具备以“白标定(self—designation”)"方式操作激光制导武器的能力,虽然也可由具激光标定能力的空中或地面友军单位协助标定目标,但还是会影响到歼 l 0的作业弹性。


●操作弹性有限


歼 1 0操作弹性有限的问题可分两个层次讨论:


(1)导航/攻击系统功能限制


首先是由于导航/攻击系统的功能限制导致的操作弹性受限。由于以空对空任务为优先的设计取向,以致目前的歼l 0在导航/攻击系统方面存在着火控雷达空对面模式有限,以及缺乏导航/标定吊舱等问题,因此能使用的空对面武器类型十分有限,从而限制了歼一1 0能执行的任务类型,也限制了歼一l 0执行对地攻击任务时的效率。


(2)外载能力限制


除导航/攻击系统功能的限制外,由于战机执行任务所需的武器都是采用外挂方式携行,因此战机本身携挂装备的能力也会影响到执行任务的弹性,这方面需要考虑的因素包括挂载点的数量、承载的重量上限,以及挂载点位置所能容许的外载物尺寸等。


打击战机讲求的是“重载 航程”性能,除了苏一27、“米格”一31这类有特殊任务考虑的大型战机外,多数战机为尽可能减轻机体结构重量,都是依靠外挂副油箱的方式来满足需要的航程性能,但外挂副油箱也会占用原来可携载武器的挂载点,因此挂载点的数量以及不同外载物搭配方式的选择弹性,对战机的任务适应性有绝对的影响。


由于外挂能力受到基本气动力构型的先天限制,比起可透过更新电子系统方式来升级的导肮/攻击系统,外挂能力对战机任务范围与操作弹性所带来的影响还要更大。可以试想像“米格” 2l/歼一7这类战机,无论导航/攻击系统如何精进,但受到挂载点数量以及承载能力的限制,也难以具备合格的打击能力。


歼10的情况与JAS一39相近,依我们前面的原则,要提高战机外载弹性,最好是设法让空对空导弹不占用翼下、尤其是翼下内侧的高承载力挂载点。但对解放军空军来说,不幸的是无论歼一1 0的机体设计,还是其主力武器PL l 2导弹都很难达到这点。依目前传出的信息,PL一1 2的尺寸在当今的主动雷达制导导弹中算是较大的,弹体比AIM—120还要长20厘米左右,比MICA更长了75厘米(5.85米对1.1米),重量则比MICA多出近1倍,因此不像MICA般方便布置。


而歼一l O的机身长度虽然比。台风”还要长,但由于起落架设计方式以及机尾腹鳍与减速板的存在,使其难以在机腹设置类似“台风”的半埋式挂架,更糟的是由于设计取向倾向高速性能,故主翼的翼尖弦长很短,亦不适合设置类似“阵风”或JAS一39的翼端挂架(过于向前延伸的导弹挂架可能会引发翼尖震颤等问题),因此即便是短程导弹都必须挂载于翼下。


但为了不使翼下的各挂载物间发生干扰,翼下各挂载点间必须留有足够的间隔,因此当主翼外侧下方设置短程导弹用的挂载点后,其余翼下挂载点的布置也都会受到连带的影响,以致歼一10虽有较JAS 39宽0.9~2.9米的翼展(视不同的估计而定),但可用的机翼挂载点数量却相差不多,都是两个只能携带短程导弹的挂载点,以及4个高承载力的挂载点。歼1 0在机腹虽设有4个小型挂载点,但这4个挂载点的承载力有限,且对挂载物尺寸的限制相当大。

由于不同任务型态对战机外载能力有不同的需要,因此必须从不同任务的具体需求出发,分别分析歼 l O挂载点布置对任务执行可能产生的影响,才能得出有意义的结论。以下我们就空对空与空对面两大任务类依序讨论:

空对空作战

可分守势作战的战备值勤与战斗空中巡逻,以及攻势作战的护航与扫荡等四种类型分别讨论:

(1)战备值勤

此处所指的战备值勤也就是一般所说的快速反应警戒(Q ui ck Rea cti o nAlert,QRA),QRA任务的目的在于紧急应变,因此重点在于尽可能缩短起飞准备时间,典型作法是让燃油、导弹/炮弹与飞行员都已备妥的战机在跑道旁的机堡或待命区待命,只要接到指令,即需在要求的时间内起飞(通常最快为j分钟或5分钟),迅速加速并爬升到巡航高度,以最快的速度赶到拦截点执行作战。

由于QRA的重点在于速度,而为提高战机的加速、爬升与巡航速率,值勤战机通常不会满载,以求减低阻力与重量。典型的QRA携载为两长两短再加上1个机腹中线副油箱,如“阵风”的标准Q R A构型机为携带2枚
MIcA与2枚Maglc 2,再加上1个机腹中线的1250升副油箱。以歼一10的外载能力来看,完全可以满足QRA任务的需求,并不会碰到任何问题。

(2)战斗空中巡逻

战斗空中巡逻(c A P)的目的在于防卫特定区域,事先将战机部署在划定的巡逻区内,待敌方目标出现在巡逻区时可就近迅速应变,执行驱赶或拦截。若以拦截的波次区分,cAP可算是第一层的拦截,而QRA则是第二层,由于C A P战机已经先行滞空,除非巡逻的区域非常大,否则CAP一般都能较QRA战机更快赶到目标出现区域。与C A P概念类似的还有守势防空(Defenslve counter Afr,DCA)任务。

为提高执勤排班的效率,CAP任务对战机性能的要求是较长的滞空时间,若战机的滞空时间过短,则为满足24小时连续巡逻的要求,排班的密度将会提高,从而给空地勤人员带来很大的压力。为此CAP战机通常必须
携带多个副油箱,以尽可能延长滞空巡逻的时间。


然而C AP战机虽须迎战任何侵入巡逻区的目标,但CAP的目的仅在于驱赶目标,或是对目标执行第一波的拦截。若是驱赶目标,则武器携载量多寡影响并不大,而若是接战,由于c A P战机只是整个拦截体系的第一层,因此飞行员也无需缠斗不休,在完成第一波次接战后,即使没有成功拦截而使目标穿透巡逻区,或还有漏网之鱼,则可交给紧急起飞前来支持的QR A战机,或由陆基防空导弹进行第二波或第三波的拦截,因此也仅需必要的载弹量即可。


而从另一观点来看,CAP战机只是整体空防中的一个环节,为避免误击友军,现代的多层次防空体系对各单位的执勤区域都有严格划定,因此C A P战机也不能因恋战而任意离开事先规定的巡逻区,这反而会扰乱负责后续拦截的友军单位。考虑到现代空战的双方战机接近速度,一般情况下也只允许C A P战机在空域有限的巡逻区执行1次接战而已。


所以除非有连续迎战多批次入侵敌机的要求,或像美国海军F—l 4A这种专门为了应付前苏联反舰饱和攻击的战机,才有在执行c AP时需要高达 6~8枚导弹的武器携行量外,一般环境下的c AP任务典型武器配置也是两长两短,但通常会多挂几个副油箱,以保证可有1.5~2小时的巡逻时间。当然若事先规划了空中加油的支持,也能将部分副油箱换为空对空导弹。以歼1 0的外载能力来看,在携带3个副油箱时至少可携带2枚PL 1 2与2枚PL 8,大致已能满足远距离的CAP需求。


(3)护航


此处的护航指的是攻势的护航任务,也就是护送己方攻击机安全进入敌方领空执行打击任务。为保证攻击机任务的顺利遂行,护航机在到达指定导航点之前必须伴随攻击机飞行,并为其清除航道中的各种阻碍,如目标区附近的敌方C AP战机,或是前来拦截的敌方战机等,以维持攻击机前往目标区的空中走廊畅通。除传统的伴随护航外,障碍战斗空中巡逻(Ba…er combat脯PatroI,BA~CAP)的也能达到类似目的,也就是由护航机建立一个阻截区,以保护己方的攻击机群,差别在于BARCAP的护航机并不伴随被保护的友机。


由于需伴随攻击机飞行,或是在指定区域待命阻截任何敌机,因此航程是护航或BAR CAP任务的基本要求(视打击任务半径而定),但与守势作战不同的是,为确保攻击任务能够成功,护航机不能任意退出护航编队,或离开指定的阻截区。且因任务主要是在敌方领空内进行,可能遭遇的接战次数也不能预期,所以护肮机也需要有足够的空对空导弹携行量,以应付作战过程中可能发生的各种状况。


考虑到这类任务需要兼顾航程以及武器携载量,因此对可用携载点较少的歼 1 0来说,执行远程护航或长时间的BARcAP任务时将会遭遇一些困难。当然这可藉由在任务区外安排空中加油,使担任护航的歼 1 O在进入敌方领空前,以及返航中途能透过空中加油补充燃料,如此就能少带油箱,把挂架空出来多带导弹。但空中加油次数越多,将会大幅增加任务规划的复杂度,任务控制的难度也越高,而且也还要考虑空中加油机数量是否足够的问题。


(4)扫荡


战机扫荡(Fighter Sweep)是优势空军最常执行的任务之一,指的是让己方战机编队进入敌方领空,诱使或迫使敌方战机接战,进而清除特定区域内的敌方战机,以为后续的打击任务创造有利的形势。如海湾战争中美国空军由F一1 5C编队组成“鹰之墙”在伊拉克上空执行的扫荡,就是最典型的战例。


清除敌方战机是扫荡任务的目的,但敌方战机前来迎战我机的各种可能状况难以事先预料,执行扫荡任务的我方战机很可能会碰到需要多次接战的情形,为保有应付突发状况的弹性,足够的弹药携行量将是必备的要求。


再考虑到扫荡任务经常需要深入敌方领空,并在敌方领空滞留相当的时间,但进入敌方领空后就不易安排空中加油,故战机需藉由自行携带副油箱来满足燃油携载量的要求。对可用携载点较少的歼一l 0而言,就较难同时兼顾扫荡任务所需的弹药与燃油携载的要求。

空对面作战


我们以最典型的近距离空中支援(cA s)、深入空中支援(D e e p Ai rs u p p o r t, D A s)、战场空中阻绝(BattIefield Ai r I nterdict‘ion)、深入阻绝(Deep Af r Inte rdi ct’lO n)、针对高价值目标的精确攻击,搜寻与摧毁移动/ 随机目标,以及防空压制(Supp r。essl’o n 0f E nemy Ai r,Defen ses.sEAD)与反舰等不同类型的空对面任务分别讨论:

(1)近距离空中支援


CAS是一种直接支持任务,目的是为友军地面单位提供空中掩护,攻击接近友军的敌方地面目标。为缩短从地面友军呼叫支持到战机抵达目标区上空执勤的时间,通常要求CAS战机具有较长的滞空时间,以便在留在指定区域中待命,一旦接获支持呼叫后即可立即前往任务区域。而为提高执勤效率,C A S任务同时也要求战机最好能具备足够的弹药携载量,以在必要时执行多次支持,降低派遣C A S战机的频率。


另外由于地面友军要求打击的目标可能包括硬目标、软目标、活动或固定目标等各种类型,因此cAS战机还需能携带多样化的弹药,以满足可能遭遇的各类不同目标。考虑到在这种地面接近战斗中碰到加固目标的机率不是很高,因此使用重型炸弹的机会较少,通常250或500千克级炸弹就能满足需求,但因c As任务中双方地面部队的距离很可能十分接近,为避免误击友军,可能有使用制导炸弹或导弹的必要。


简而言之,cAs任务要求的是滞空时间与弹药数量,除非安排空中加油机待命,否则副油箱将是不可或缺的装备。然而歼一10在携带2或3个副油箱后,扣除翼下最外侧只能携带短程空对空导弹的一对挂载点,就只剩下l对翼下挂载点可用。不过由于c A s任务中需要重型弹药的机会不多,因此歼一10机腹下的4个小型挂载点将能派上用场,就一般经验判断,这4个挂载点可用于携带250千克以下的挂载物,加上翼下中间的1对挂载点还能各携带1枚5 00千克等级炸弹,或1具9 O毫米火箭巢,大致还能满足CAS的需要。

不过若目标是必须以制导炸弹、导弹才能有效摧毁的移动目标或装甲车辆,虽然制导弹药的重量不见得会超过机腹挂载点的2 5 0千克限制,但制导弹药的弹翼或控制面需要占用较大的空间,此时歼一10的4个机腹挂载点就较难以有效利用,很可能会碰到只能携带2枚制导弹药的窘境。


(2) 深入空中支持,战场空中阻绝,深入阻绝


这几类任务都是属于对地面单位的间接支持,也就是透过打击位于敌方战线后方的补给堆栈点、部队集结区、运输路线/转运节点或是后续梯队等目标,从而达到牵制敌方前线部队作战的目的。


对这几类必须深入敌境的打击任务来说,航程是最基本的要求,即使有空中加油机支持,携带多个副油箱也是难以避免的情况。因此对歼一1 0来说,欲打击的目标类型,对弹药携带量有相当大的影响。若目标是广面积的软性目标,则可使用2 5 0千克级的燃烧弹、燃料空气弹或是通用高爆炸弹,因此仍能使用机腹的小型挂载点。不过由于深入打击任务中进气口下方的2个挂载点可能要留给导航/标定吊舱使用,而占去l或2个小型挂载点。


但若是针对的是移动目标或硬目标,则2 5 0千克级的非制导炸弹恐怕就略嫌不足,而歼10能携带500千克级以上弹药的挂载点也有限,扣除深入打击所必备的副油箱后,剩下的可用挂载点就更少了,此时若还是要以歼一1 0来执行任务,就只能通过增加打击机群的规模来弥补单机弹药筹载的不足。


(3)高价值日标精确攻击


即针对敌方指挥部、通信节点或机场等重点目标的攻击。由于这类目标一般位于敌方控制区的纵深内,故航程对执行攻击的战机是必备要求,副油箱也将是不可或缺的配备。而在弹药方面,除机场可使用普通的高爆炸弹、集束炸弹或专用的反跑道炸弹攻击外,其它像是指挥部等高价值目标通常经过加固,甚至是位于地下,因此必须使用1 000千克级的重型弹药才能有效毁伤,为提高任务效率,还有必要使用精确制导弹药,以免发生战机深入敌区长途远征,却因投弹误差导致任务失败的结果。


但对歼一10来说,能携带1000千克级以上弹药的挂载点只有翼下最内侧2个挂载点,以及机腹中线1个挂载点,而这3个挂载点却又会被这类远程打击任务所必备的副油箱所占用,歼一1 0显然难以兼顾这种高价值目标精确攻击所需的航程与筹载需求。


(4)移动/随机目标搜索与摧毁


移动/随机目标攻击指的是深入敌方控制区域,搜寻并猎杀机动指挥所、机动导弹发射车等具机动性的高价值或高时间敏感性目标。此类任务需要的性能需求与深入打击相似,较大的不同是难以事先掌握目标动态,因此打击机将需在目标区上空滞留相当的时间,以待目标出现时实时加以攻击,故对滞空时间的要求要比对肮程的要求高。另外由于目标通常是具机动力的车辆,因此须以制导武器才能取得较佳的攻击效果。


对歼一l 0来说,会碰到的问题还是携带副油箱后,剩余可用于携带制导弹药的挂载点不足。而且为能在目标区内搜索、捕获与识别出需要攻击的机动目标,导航/标定吊舱将是必要的装备,而这又会占去进气口下方的1或2个小型挂载点。


(5)防空压制


防空压制(sEAD)即为针对敌方防空系统的反辐射任务,因此其需求显然就在于特殊的反辐射电子侦搜设备以及反辐射导弹。以歼 1 0的外载能力来说,会遇到的困难是解放军空军目前已有的反辐射导弹如Kh 3lP或Y J 91的反辐射型等,都是重达600千克,且尺寸长达4.7米、弹翼宽超过l米的庞然大物,只能利用翼下最内侧的挂载点携挂,但这又会占去副油箱的挂载点,除非妥善安排空中加油机提供支持,否则作战半径将难以满足战术需求。
(6)反舰


反舰主要是由海军航空兵负责,而非解放军空军的主要任务,此处只做简单的讨论。对抗防空能力低的运输或勤务支持舰艇时,攻击机只要使用250或500千克级的非制导或制导炸弹即可满足要求。但若要对抗具有防空能力的作战舰艇,则需使用可在舰载防空火力防区外投射的中、远程反舰导弹,而此时歼一l 0会碰到问题大致与执行防空压制任务时相似。中国现役的空射反舰导弹体积与重量都不小,歼一10只能用翼下最内侧的l对挂载点携挂,以致占用副油箱的携挂位置,同样也需依赖空中加油机支持才能具备足够的航程。


而且由于歼 1 0的挂弹量较少,与日本的F一2或中国自己的歼轰一7这类专门强化过反舰性能,可一次携带4枚反舰导弹的机型相较,要以歼l O达到相同的攻击能量,就必须使用两倍的机队规模,就任务效率而言并不十分理想。


总结


总的看来,歼一l 0外载能力对任务造成的影响可说是“攻则不足,守则有余”,与同级战机相较,歼 1 0的高承载力挂载点相对较少,以致限制了可选择的外载搭配方案。在空对空任务方面,歼一1 0虽可满足QRA、CAP等守势防空作战的需要,但除非能获得妥善的空中加油支持,否则难以充分满足护航、扫荡等攻势任务的需要。然而在尚未取得空优的情况下,要为执行护航或扫荡任务的歼一l 0安排空中加油,也有许多安全上的顾虑(在这类攻势任务中,空中加油的会合点可能会十分接近敌方控制区域,甚至就在敌方领空内)。


而在空对地任务方面,除了近距离的CAS任务外,对DAs、BAI、DAI等有较高“筹载一航程”性能要求的任务类型,歼 l 0的挂载弹性就明显不足。由于可用于携带重型弹药或占用空间较大的制导弹药之挂载点不足,歼一l 0很容易就会碰到无法同时满足武器筹载与副油箱的两难问题,除非能有足够的空中加油机提供支持,否则要以歼一l 0执行这类远程打击任务将有效率不彰的问题。但空中加油又会牵扯到加油会合点的安排、会合点空域与对加油机的保护,以及任务时间的控制等问题,给任务平添许多复杂问题。更根本的问题在于解放军目前的空中加油机数量十分有限,在可见的未来亦没有大幅扩充的迹象,难以像美军般大量依赖空中加油来延伸战机的航程与滞空时间,歼 l 0最终还是只能依赖自行携带副油箱来满足航程的需要(美军装备有超过540架的Kc一1 55与59架Kc一1 O加油机,空中加油力量至少是中国的5 0~4 O倍以上)。


★歼一l 0升级的必要性


国防战备需求有轻重缓急之分,因此战机的研发必然是以满足部队最急需的任务功能为优先,尽快将战机交给部队使用以求填补眼前的战力间隙,日后再陆续增添次要的任务功能。再考虑到军事技术日新月异,但现代战机研发时程却越来越长,因此在实际服役时,其装备的各式次系统往往已与当前水平有相当的差距,但战机的开发又不能无限期的等待,因此多半是经由服役后的升级,来逐步完善性能。就另一方面来说,无论是如何先进的战机,在服役一段时间后均会面临技术过时的问题,要使战机跟上时代,同样也必须设法定期对关键系统实施升级。


因此为让现役战机能继续满足当前或未来的战术环境要求,在其漫长的服役生涯中实施数次性能升级已成为必然之事,透过机载系统的更新,除能使现役战机持续跟上当前技术发展外,还能一定程度的降低操作成本,提高妥善率。


而由前面的分析可知,目前歼1 0的主要问题在于任务范围狭窄与操作弹性有限,因此升级的重心理应也会以扩展任务范围与操作弹性方面着手,简单的讲也就是设法提高“多用途化”的能力。歼 l 0多用途化的意义有以下三点:


(1)优化兵力结构,提高部队运用弹性


由于技术与战术的进展,海湾战争后空权对战役态势影响力的增大已是明显的趋势,各国空军除了传统的制空与支援地面部队等战术性任务外,对深入遮断、战略目标打击等由空军单独进行的战略性任务的重视也日渐提高。因此除了近距离空中支援、深入空中支持、战场空中遮断这类配合地面部队作战的典型支持性攻击任务外,现在更强调深入遮断、针对高价值目标的全天候精确攻击与移动/随机目标攻击等由空军单独执行的纵深打击任务,故各国空军对战机远程精确打击能力的需求也随之增加。


对解放军空军来说,苏30MKK是目前的精确打击力量的主力,也是攻势作战的核心。但由近年来的局部战争经验可知,要以空中打击瓦解或削弱一个国家的作战能力,将需要投掷极大量的弹药,若是使用非制导炸弹,则需要的数量更是以倍数成长,因此现代的空中打击作战需要大量能投放精确打击弹药的载台提供支持。解放军空军若仅依赖规模有限的苏30MKK机队,显然难以满足压制假想敌的作战需求。因此另外寻求另一款可担负部分打击任务的战机,以分摊苏30MKK机队的任务压力,将是不得不然的解决方式。考虑到歼 1 O展现的发展潜力,将歼 l O改良成为打击平台是自然不过的选择。我们可从以下几个方向考虑:


◆辅助苏一30MKK,增加打击平台数量


就解放军空军手上可选择的机型中,歼 7、歼一8受到先天构型的限制,多用途化的改良潜力有限,较适合改良为打击平台的就只有苏27sK与歼一10。事实上据称自从2003年起,俄罗斯便不断向中国积极推销称为苏2 7SMK的苏一2 7多用途化升级方案,也有某些传闻指称,俄罗斯授权沈飞生产的歼一l 1后续批次,就已准备改为空对面打击能力大幅提高的多用途版苏2 7,而不再是早先生产的纯空优型,另外沈飞以歼一1 1为基础发展的歼一ll B很可能也把多用途化当作重点之一。虽然这些传闻都不能获得证实,但仍可看出解放军空军对于扩大打击机队规模的企图心。不过由于苏一2 7/3 0的高价,显然也难以大量装备,而就战术运用来说,能投放精确打击弹药的载台越多越有利,因此对歼一l 0施以多用途化的升级,提高歼一1 0的筹载一航程性能,并使其具备投放精确制导武器的能力,对解放军空军来说是一个本小利多的方案。


◆替代强一5


中国一直没有发展强 5的后继机型,但随着强5机队逐渐到达使用寿命,其留下的近距离空中支援任务仍需其它战机接替。考虑到缺乏现代化的导航攻击系统,且仍以非制导炸弹、火箭为主要打击手段的强一5早已过时,不但任务效率差,甚至连在现代战场上的生存性都不具备。因此精密的导航攻击系统,以及使用精确制导武器的能力,是接替强5任务的战机必备要求。


这方面虽然苏一30MKK与升级后的苏一2 7/歼ll也能携带各式制导弹药对地面部队提供直接支持,但近距离空中支援是一种相当消耗机队出勤能量的任务,苏27/30也还有更重要的远程打击任务需要执行,除非行有余力,否则让造价高昂的苏一27/30消耗在近距离空中支援上稍嫌浪费。而歼7、歼一8的航程、滞空时间与武器携载能力又不足以满足近距离空中支援的要求,至于发展中的L一1 5与F C—l虽也都拥有执行近距离空中支援任务的潜力,但两者均仍处于试飞阶段,成熟度比起已服役的歼 l 0有很大的距离,且筹载一航程性能与改装余裕也比歼 l 0逊色许多。因此就现阶段而言,最合适替代强5的机型就是歼一10。


◆增加机队操作效益与作战弹性


依俄罗斯方面的估计,歼一1 0的单价约达2 500万美元,光是1台AL31FN就要价300~350万美元,l架歼1 0的费用就相当于3~4架同样由成飞制造的歼一7E,也略高于“米格” 29。无论这个估计是否准确,歼一1 O的造价远高于中国过去的自制战机是个事实,而中国当前的军费金额并不大,显然不可能以一比一的方式以歼一1 0去替换旧机,因此机队规模日益缩小将是无可避免的结果。


但是机队规模虽然缩小,该执行的任务却不会随之减少,甚至任务范围还会有所扩张。也就是说未来的解放军空军将必须以苏2 7、苏3 0与歼 l 0等三款主力机型,来负责现在由苏~27、苏一30、歼一7、歼8、强一5等五种主力机型所担负的任务,而解放军空军也没有足够的经费去发展专门用于执行特定任务的战机,因此“一机多能”是必然的趋势,透过战机的多功能化,可让价格越来越高昂的新型战机充分发挥效益。


而对作战来说,由于战斗中充满着种种不确定性因素,且解放军空军面对的假想敌也都拥有相当程度的打击能力,故必须考虑遭到敌方反击导致机队作战能力降低的可能,若解放军空军只拥有苏一3 0这一打击平台,一旦发生后勤或其它问题,或因机队或部署基地的战损导致出勤能力降低,显然将会严重影响作战任务的遂行。较保险的作法是让其它机型也具备一定程度的打击能力,如此即可在苏3 0单位发生问题,或是出勤率不敷任务需要时,提供另一个替代的选择。虽然歼 1 0做为打击平台的任务效率可能不如苏3 0,但总也是一个变通的做法。


因此提高经济性只是战机多功能化的一个方面,更重要的效益是作战弹性的增加。如瑞典与北约的荷兰、挪威与丹麦空军都是应用多用途战机的典型,这几个国家的空军主力都是多用途的JAs 39或F—16,所有单位也都接受过多种任务的训练,因此若有任一单元或基地发生问题,或因战损而失去战力,也能透过转调其它基地或单元来弥补任务方面的间隙。再以以色列空军为例,除了少数的F—l 5A/C外,以色列空军的主力机型全都是多用途化的F l 5I与F一16A/B/C/D/I,因此无论是执行空优、护航,还是对地打击,以色列空军都有多种机型组合方案可供选择。即使是美国空军也不例外于这股多用途化的趋势,由于经费的限制,美国空军购买新战机的数量越来越少,也越来越不能承担单一功能战机所带来的庞大开销,因此在研发F 22A时也不再像当年发展F一1 5时可标榜“不浪费任何一磅重量在对地任务上”。虽然F 2 2A仍然以制空为首要任务,但美军也没有因此而放弃F 22A对地攻击能力的开发,必要时也可让F一2 2 A携带JDAM或SDB执行打击任务。


总而言之,多用途化可以提高战机的运用效率,对作战来说也有更多的选择弹性,不致因某些变故的发生,而使整个部队失去执行某些特定任务的能力。

2)延长歼一l 0生命周期


战机是军队遂行作战任务、达成作战目的的工具,因而也会受到作战目的的制约。但因国际形势与技术趋势变化迅速,军方的作战目的与任务型态也会随着环境的改变而调整,故对作战工具的性能需求也会随之改变。因此当外在环境改变时,任何战机都会面Il缶须重新寻找定位的问题,即使是美军投入9 5.5亿美元开发费用的F 22A研制计划(EMD合约金额),自冷战至今也因战略环境改变所导致的国防策略转型而做了多次调整,技术规格已与83年5月发布的ATF计划原始RFP有所差异,美国空军为了替F2 2 A寻找出路,甚至还一度将编号改为F/A 22,以向国会表示其多用途性,但订购量还是一路从7 5 0架被削减到1 83架。


因此能否顺利适应变化迅速的环境,也经常成为决定战机能否持续服役的关键。一般来说,操作弹性越大、任务涵盖越广泛的战机,透过更新、改进等手段来适应环境改变的能力也越高;反之为了特殊目的而设计,或在某个方向“优化”过度的战机,固然在其预设的领域内可充分发挥所长,但因技术的限制,为追求某个方向的性能,往往也必须在其它方面有所牺牲,因此一旦外在环境的需求发生改变,这类战机就很容易就会因适应不良而遭到淘汰。


如F 4、B一52与Tu一95等作战飞机都是因任务弹性大而得享长寿的“多面手”典范,虽然从冷战到后冷战时期历经等多次技术更新以及任务需求的变化,但仍能维持地位,反现许多同样诞生在5 0年代末期的机型,就因操作弹性有限,在技术更替或战略、战术需求发生改变时也就失去了舞台,以致早早就遭到除役废弃的命运。


因此为延长歼一1 0的产品生命周期,尽可能提高操作弹性将是必要的作法,可分以下两点讨论:


◆发挥歼一l 0剩余价值


由于技术基础不足,歼一10的研制延宕甚久,当歼 l 0终于投入现役之时,美国的F 22A也在相近的时间进入服役,一支F 22A部队(1 2架)甚至已在200 7年2月进驻日本嘉手纳空军基地(预定驻留5个月)。战争不是运动比赛,公平竞争也从来不是战场上为人所追求的美德,以美军一贯“狮子搏兔用全力”的“0verkill”作风,即使面对阿富汗这种等级的对手都是精锐尽出,确保部队能在占有技术优势的情况下作战,更遑论被美军视为主要潜在竞争对手的某些大国了。故任何以美军为敌手的国家,都必须做好遭遇美军最先进装备的准备,而不能期待美军会为了“配合”对手较落后的技术层次,而仅以前一代的装备出战。


因此除非解放军空军划地自限,从此排除参与任何美军可能介入的战争,否则与F 22A的遭遇已是难以避免之事。而歼一l 0的首要任务在于制空,与敌方空优战机对抗是制空战机无可回避的任务,但因技术层次、作战样式与支持体系的差异,以歼 1 0这一层次的战机来与F一22A对抗,即便不是毫无希望,结果也不容乐观。虽然全世界多数战机在面对F 22A时也都有这个“代差”的问题,不独歼一1 0为然,但话说回来,多数国家也都不以美国为假想敌,故也无需担忧与F 2 2对抗可能面临的悲惨结果。


而受基本布局所限,歼 1 0无论如何升级也没有达到F一22A等级的可能,若歼一1 0未来还是只有制空能力,显然在解放军空军中的地位将岌岌可危。一款只能用于制空,却又无望与强敌周旋的单一功能战机,最终只能沦于二线角色,解放军空军的兴趣显然也不会太高。若此种状况不能得到改善,则由现实的经济与技术层面考虑,或许直接放弃“生不逢时”的歼l O,将资源集中留给较有希望的新一代战机或许还较为实际。现在这种功能有限的歼 1 0则只要少量生产,供部队训练与测试即可。


但前述的看法或许过于极端,中国毕竞在歼 l 0的研发上投入了大量的人力、物力与时间,虽然在新一代隐形战机服役后,歼一l 0已有落伍的问题,但就此放弃也略嫌浪费,不如以歼一l 0的机体为基础开发其它面向的用途,虽在制空能力方面无望与美军的隐身战机相抗衡,但还可以当作空对面打击平台,充分发挥歼一1 O的剩余价值。


而从另一角度来看,除面对拥有技术优势的美军外,解放军空军也还需面对其它技术层次较低的假想敌,故歼一l O的制空能力也不是完全没有发挥的余地。


不过也可明显看出,歼 1 0在制空方面能发挥的作用已越来越低,因此就制造商成飞自身的立场而言,为提高(或维持)歼 1 O在解放军空军内的地位,替歼一1 0另谋出路也是不得不然的做法,以免过去在歼一l 0上投注的资源成为泡影。而“多用途化”显然就是提高解放军空军对歼 1 0兴趣的一个好办法,重点在于当解放军空军的需求出现时,成飞能否及时把握,推出能吸引用户的歼一1 0改进方案。



◆适应新战略形势下的战术需求


任何事物的发展都无法逃脱时空环境,战机自然也不例外,歼 1 0的设计明显体现了解放军空军在冷战环境下所持的守势防空思想。但随着苏联的瓦解,中国本土遭遇入侵的可能性大幅缩小,然而在东海、南海等区域,为争夺天然资源或航道控制权而与邻国爆发局部冲突的可能性反而大为增高,台海也并不平静,因此解放军空军的发展重心也从过去的本土防空,转换为力求发展攻防兼备、信息与火力合一的进攻力量。


为因应与周边邻国争夺沿海控权的需要,解放军海军与空军近年来均大力发展具有境外投射能力的武器系统,因此任何具有远距离打击能力的装备也较易获得军方青睐,在预算资源的争取上占有优势。由于本土的
防空压力较冷战时期减轻许多,解放军空军无须像过去般大量装备防空战机,故资源投注显然会以苏30、歼l l B等具备较佳远程打击性能的机型为优先,相较F原以本土防空为主要舞台的歼 l O,未来能发挥的空间则是大大缩小了。


当然这不是任何人的错,在歼lO基本设计定案的80年代中、后期,没有人能预料到苏联居然会在如此短的时间内土崩瓦解,但现实已经形成,人们也只能学着去适应。在当前的东北亚区域形势下,歼 1 0若还继续维持过去设定的制空战斗机格局显然相当不利,要适应后冷战时期的战略态势,并在预算竞争中占有较佳的位置,则设法迎合空军目前对境外投射能力的迫切需要,尽可能提升歼 l 0的打击能力显然也是不得不考虑的做法。


(3)提高外销竞争力


战机的销售受到政治因素的制约,因此中国传统的战机销售市场多集中在美、俄势力范围外的亚、非、中东等第三世界国家,由于这些用户的国防资源有限,而现代战机又日益昂贵,因此不可能接受只有单一功能的战机。过去在造价只有数百万美元的歼6、歼一7时代,用户或许还能接受这些功能有限的战机,中国也还能提供价格同样低廉的强一5来满足客户对空对面任务的需要。但换成2 l世纪的现在,战机的购置与维持费用比起歼6、歼7的时代高出数倍,用户很难像过去一样购置多种专用机型分别满足不同的任务需求,因此造价超过2000万美元的歼1 0若还是像歼一6、歼 7一样只能执行制空与最基本的对地打击任务,恐怕将难以获得用户的青睐。


再考虑到歼一1 0在第三世界市场还会遭遇俄罗斯“米格” 29sMT,或经MLU升级的美国二手F一16A/B等机型的竞争,若要进军某些较富裕国家的竞标案,则还有可能碰到F一1 6C/D Block 50/52或JAS一39等对手,不管是“米格” 29sMT、F l 6还是JAs一39,都是配套的电子设备与『武器系统类型十分丰富的多用途战J机。配套装备少、功能有限的歼一l 0显然难以与这些机型竞争。


虽然中国的人工成本相对较低,歼l 0的造价或许还是比除“米格”2 9外的所有同级机型都要低廉,但飞机的购置成本只是整体成本的一环,若购入的战机功能十分狭窄,用户还是会被迫另外寻找可以满足其它需求的机型,以致反而耗费更多的金钱与人力,因此任务弹性越小、功能越少的战机,在今日也越来越不受资源有限国家的空军欢迎。而且某些购买能力较佳、过去也曾操作过中国制战机的第三世界国家如埃及、伊朗、巴基斯坦等,也不再满足于仅有非制导火箭、炸弹与集束炸弹等贫弱的空对面打击手段,而希望能获得一定程度的精确打击能力。


因此即使解放军空军决定把所有的空对面任务都交给苏3 0,而不需要让歼一1 0分摊空对面任务,但若中国仍有外销歼 1 0的打算,则成飞也还是有进一步开发歼一1 0对地打击能力的必要。解放军空军自用的歼一l 0或许不需要较精密的空对面功能,但至少就外销版的歼 l O来说,精确打击能力将不可或缺(当然俄罗斯显然不会同意让搭配AL一5 1 FN发动机歼一1 O投入外销市场,因此外销版歼一1 O可能必须改用中国自制的w s一1 0 A发动机)。
能的升级方向
★歼一l 0可能的升级方向


如前所述,歼一1 0初期服役主要的问题在于任务范围狭窄与操作弹性有限,因此接下来性能升级的重心,显然也是放在寻求任务范围的扩展与操作弹性的提升方面。


另外再考虑到以空优、拦截为主要任务的歼 1 0,在目前虽可算是一款合格的制空战机,但这仅仅是就9 O年代末期到2 1世纪初期的作战环境而言,考虑到假想敌的新一代先进隐身制空战机已经投入现役,2 0 l 5年以后另一款较低价的隐身多功能战机也会进入服役,而周边各国近年也陆续引进F一1 5K、苏27/30等新型战机,或为旧型战机实施升级。因此在9 0年代末期完成雷达、航电与武器等各主要次系统定型的歼一10,最慢在2012~l5年前后就会面临技术逐渐落伍的问题。


虽然受到基本构型的限制,歼1 O的制空性能即使经过升级也难以与美军隐身战机相抗衡,但除了与美军直接对抗外,解放军空军还是有在西南、或南海方向遭遇与其它国家间的冲突之可能,而这些国家空中力量的技术层次虽远逊于美军,但近年来在新购战机、提高空中作战能力方面的脚步亦相当迅速,现有的歼一1 0在面对来自这几个方向的假想敌新式战机时,未必能稳操胜算,因此在制空任务的本行上亦有进行提升的必要。


以下我们便分为制空能力提升,以及任务范围与操作弹性扩展等两个方向分别讨论:


(1)制空能力提升


在空战中发动第一击是最有效的,由于攻击方占有主动,被攻击的一方所采取的任何反应都必须先从因应攻击方的第一击开始,因此陷于被动。显然的,拥有较佳感测能力或射程较长武器的一方,可占有先发动第一击或“先射”的优势。感测能力较佳者拥有信息优势,而信息是一切作战行动的基础,不只是中、远程的超视距作战需要感测能力的支持,就是在近距离缠斗中对敌机动向的掌握也是不可或缺的,目视距离内的态势感知能力与缠斗需要的运动能力两者是相辅相成的关系(所以良好的座舱视野是第三代战机不可或缺的特性)。


对空域态势了解的比敌方更充分,就有更多的机会可以采取主动,在己方选定的时间和地点接战,甚至是从敌方的侦测死角发动攻击,也就是说可占据优势位置打一个不知道要闪避、更不知道要还手的敌人。因为敌机可能没有察觉攻击、或是来不及做出接战反应,此时发动攻击的成功率最高。


武器射程优势则可在敌人的攻击范围外发动攻击,也就是打一个无法还手的敌人,这种情况下发动攻击不会遭致反击,风险最小。又因为看的到才打的到,使用武器之前必须先明白对方位置以及识别目标类型,所以射程优势又须建立在感测能力的基础上,总归就是设法掌握“先视”与“先射”优势。


若双方感测能力与武器性能、射程均相当,那就以座舱接口效率较佳、能协助飞行员掌握攻击时机,先一步完成侦测、锁定并发射武器的一方,较易取得第一击的优势,换句话说00DA(观察一导向一决策一行动)循环速度较快的一方,由于可以更快速度的获取信息并对外在环境的变化作出反应,有较大的机会在空战中掌握主动,因此较占优势,而较快的00DA循环则有赖于较佳的感测系统与座舱操控接口来实现。


由过去的空战统计亦可知,空战多半是由先发动第一击的一方取得胜利,因此就效益与比例原则来看,战机制空能力发展的重点也应优先放在如何取得这第一击、也就是“先视”一“先射”的优势上,也就是放在如何协助飞行员在空战中取得第一击的机会这上面。而不是舍本逐末,反而把大部分的资源投入在追求第一击失败后,不得已才会发生的近战缠斗。所以歼 l O制空能力的提升也应放在取得感测能力、武器性能与座舱接口效率的优势上面。


◆感测能力强化


歼10最重要的传感器是14x3型多功能火控雷达,l 4X 3型雷达是典型采用机械扫描方式的脉冲多普勒雷达,脉冲多普勒雷达是7 0年代以来的战机标准配备,特点在于对低空目标的俯视与俯射能力。此外随着雷达信号/数据处理器运算能力与储存容量的大幅提高,当前主流的脉冲多普勒火控雷达在扫描同时追踪模式下,均可在一定的扇形范围内同时追踪8~1 0个空中目标。而藉由自动切换多种脉冲重复频率(PRF)的操作模式,还能一定程度解决低P R F下的速度不确定性,以及高P R F下距离不确定性的问题。


拜现今雷达普遍应用的模块化结构设计以及可程序化处理器之赐,透过对雷达控制软件、信号/数据处理器的升级,或是更换天线、发射机、接收机或处理器等模块,还能在不大幅更改硬件的情况下,达到增进雷达操作模式、提高电子反反制能力或延伸侦测距离等方面的效果。


不过无论如何改进,机械扫描式脉冲多普勒雷达仍有无可避免的先天缺陷,首先雷达在脉冲多普勒模式下不能侦测速度矢量与波束垂直的目标,这虽可透过更换操作模式来解决(如改为脉;中模式),但机械扫描方式的雷达波束控制不够敏锐,不易实时变换操作模式来保持对目标的侦测。另外又受限于机械伺服机构驱动天线的扫描速度,为满足一定的数据更新率,机械扫描雷达还有扫描涵盖范围限制较大的缺点,尤其是俯仰角涵盖的范围很小,因此对抗多目标的能力十分有限。


要解决这些问题只有改用采电子扫描(elec:tronically steel’ed)方式运作的相控阵雷达,藉电子扫描所取得的快速波束指向与多波束作业等特性,相控阵雷达可一举解决机械扫描雷达面临的扫描范围与数据更新率间的矛盾问题,从而具备真正的多目标同时追踪与多目标接战能力,且能透过对波束的灵活运用,合成可适应不同环境需要的波形,创造出许多新的操作模式,或是藉由分割天线单元同时操作多种模式。如果进一步使用由数百到上千组独立发射/接收(T/R)模块构成的主动式电子扫描天线(Acl;ive Elect r'oni—cally Stee~’ed Arrays,AESA),还能取得远高于使用单一大功率发射机的机械扫描雷达,或被动式相控阵(Passive Elec—tronica『Jy Stee r’ed Arrays,PESA)的雷达功率 孔径值(,Dowe卜aper’柚re producl;),从而大幅扩展雷达侦测范围,另外全系统也不会因为部分T/R模块的故障而完全失效,故亦大幅提升了可靠性,因此AEsA雷达已成为新一代战机的趋势。除了F一22A、F一35等全新开发的新一代战机外,近来某些经费比较充裕的战机采购案,如新加坡的NFRP(由F一1 5 sG得标)、澳大利亚的A i r 5349 BACC(由F/A一1 8F得标)或印度的M R c A(竞标中)等,也都指定要求配备AESA雷达。


除电子扫描雷达外,考虑到东海或台海区域等可能遭遇强烈电子干扰的作战环境,为使战机在雷达无法正常工作的情况下仍能保有一定的侦测能力,红外搜索与追踪系统(Inf ra—Red Search and Track,IRsT)可能也是需要的配备。虽然IRST的实际侦测能力与厂商以最理想条件所得出的宣传数据有很大差距,以俄制IRST为例,厂商宣称的40~50千米的侦测距离,都是只有在面对开启后燃器的多发动机轰炸机、且是从IR ST可直视目标发动机尾管等极有利条件下才能得到,若是从正前方侦测未开启后燃器的战斗机目标,有效侦测距离就会跌落到5~l 0千米(详见“现役俄制机载IRsT侦测能力”表),另外受气候影响也颇大。但尽管有着种种缺点,若机载雷达或战机与预警机/地面拦截管制站间的通信链路因干扰而失效,则IRST多少仍能派上用场(至少比只依靠肉眼要好)。而在理想条件下,还能透过IRST取得目标的火控参数,实现无线电静默的空对空攻击。


电子扫描雷达



AEsA雷达虽已成为各国新一代战机感测设备的首要选择,但在安装配置方面却有不少问题需要解决。由于天线阵面上大量的T/R模块将会耗用比传统雷达更高的供电与冷却功率,若发电与冷却系统预留的功率冗余不足,则需更新发电机与冷却设备才能满足换装AESA雷达的必要,必要时甚至还需更动机体的内部结构配置以换装新的配套装备。另外由于A E S A天线是由数百到上千个内含发射与接收组件的T/R模块构成,因此重量也比功能单纯的传统平板裂缝阵天线高出许多,如Zhuk MAE直径600毫米的AEsA天线重达l 05千克,相较下PS 0 5直径同样是600毫米的平板列缝阵天线只有2 5千克。由于雷达天线是设于机鼻,对机体重心的影响较大,必要时须在机尾增设配重来抵消因换装AEsA所导致的重心移动。


由于AEsA的技术难度较高,从被动式的PESA着手亦是可行的方向,考虑到中国缺乏研制机载相控阵雷达的经验,故在PESA雷达方面拥有长久研发与操作经验的俄罗斯将是理想的技术来源。前苏联/俄罗斯是最早在战机上应用PESA雷达的国家,除装备在“米格” 3 l上由NIIP研制的世界首款战机用PESA雷达一Z a sl on(N007$800/RP—j1)外,Tik}tomirov—NIIP研制的rq001M Bars被动式相控阵雷达也已在印度空军的苏 3 OM K I上服役。而Tikhomi rov NIIP与P}azotron NIIR两家俄罗斯主要研制雷达厂商目前也都在向外积极推销相关技术,据称Tik’hornirov—NIIP即曾向中国建议合作开发一款以其研制的Per0天线为基础的新PEsA雷达,而Phazotron—NIIR亦曾推出过分别针对苏一27与MiG 29外销市场的Zhuk—MFE与Zhuk—MSFE两种PESA雷达。


前述几款分别由Tikhomi roV NIIP与Phazotron NIIR推出的外销用PEsA雷达均可作为中国研制新型雷达的参考基础。不过除了在200 1年初曾传出P}tazotron—NIIR向中国交付20套Zhuk MSFE用的FAR 890
Sokol被动相控阵天线,预定供计划中的苏30MKK 3使用外,至今仍没有进一步的消息,或许中国方面认为目前尚无急迫需要,不急于立即大量部署相控阵雷达,又或者是认为亦无须迁就干性能与发展潜力均较低的
PEsA,而可慢慢等待AESA的相关技术发展成熟后再大量生产,而把引进的Sokol PEsA留作测试使用。


当然若能解决相关的政治问题,则跃过技术层次与政治敏感度较低的PESA,而直接从俄罗斯引进AESA技术亦是一个可行方向。在这方面虽然Tikhornirov—NIIP已被饿罗斯官方指定为第五代战机研制新型A E s A雷达,该公司数年前也曾推出过一款预定与苏霍伊s 5 4搭配的S o k 0l的AESA雷达(注意不可与Phazotron NRZhuk—MSF雷达使用的Sokol PESA天线混淆), 但因缺乏资金投入,TiktlOftlirov NIIP的AESA雷达似乎一直处于实验室测试阶段,以致Phazotron NIIR有后来居上之势。


Phazotron NIIR最早是在2005年莫斯科航展上展出其称为Zhuk A的首款AESA雷达原型,不过重达450千克的Zhuk—A难以应用在轻型战机上(美制的APG一68仅重1 72.3千克,APG一6 5也只有2 2 1千克)。经长时间努力后,Zhuk A目前已减重到300千克,但对轻型战机来说还是过重。因此P}lazotr013一NIIR准备透过缩减天线尺寸(直径从70 O毫米缩减为6 O O毫米)与降低天线阵面T/R模块数量(由1 08 8个降为6 8 O个)等方式,推出一款重量减轻到220~240千克、功率消耗降为5~6千瓦的Zhuk—MAE(“E”代表外销型号),预定安装在准备参与印度多功能战机(MRCA)采购案竞标的“米格”一35上。


然而俄罗斯在AEsA雷达方面虽有一定基础,但至今尚未推出任何可立即投产的成熟产品,即使是Pazol,ron—NIIR也才刚于2007年2月完成zhuk MAE在“米格”一35原型机上的安装作业,而这架“米格” 3 5还是首架装备AESA雷达的俄制战机,显示俄国厂商的技术成熟度与已推出APG一63(v)2、APG 77、APG一79等现役AEsA雷达的雷声或诺斯洛普’格鲁曼等美商间还有很大的差距,因此完全依赖俄罗斯技术也不是保险的作法。


不完全依赖外国技术、“靠两条腿走路”是中国建军的既定方针,而中国自行研发AESA雷达T/R模块用的GaAs MMIC器件也有相当的时间,但这方面的关键在于只有稳定、可靠的GaAs MMIC量产能力才能在生产
A E SA雷达上发挥用处,光是只有研究单位的试制品并无太大的意义。目前中国GaAs MMIc量产能力的实际状况如何虽不得而知,但考虑到即使是饿罗斯也是这几年才解决G a A sMMI c的量产问题,且目前制造出的
AESA雷达在维护、散热、供电与控制方面还有许多问题有待完善,中国在这方面的进展恐怕也不容乐观。而俄罗斯虽已有zhuk—MAE可满足歼一10这类轻型战机的需要,但以Z h u k—MAE的技术层次与成熟度,解放军空军大概也看不上眼,因此AEsA雷达固然是未来必然的趋势,但就歼一1 0的升级来说,换装AESA雷达恐怕只能当作长期目标,至少在20l 5年以前可能还难看到实际成果。


从时效性、成本与降低技术风险等方面来看,短期内应以持续完善现有的l 4X 3型雷达较为实用可行,如透过修改、更新雷达作战飞行程序(ROFP)软件进一步发掘l 4x 3型雷达硬件的潜力,新增更易于使用的新操作模式、提升电子反反制能力,或是更换部分雷达模块,以提高信号处理能力等。


红外搜索与追踪系统(IRST)


自引进苏2 7sK后,中国在机载IRST方面已有10多年的使用经验,目前也已能自制这类系统而无需依赖外援。中国已有多家研究单位与厂商能研制机载IRST系统,如长虹公司就曾在2005年3月公开宣称,其研制的“虹光” I型光电雷达(即IRsT)已通过技术方案评审,“虹光” I型为一款结合了碲镉汞焦平面凝视红外探测器、激光测距仪与C C D电视的光电侦测设备,长虹公司宣称其可配备于战机上,作为雷达的辅助侦测设备。虽然虹光 I型不见得会得到解放军空军的正式采用,但也可大略看出中国在I RST方面已具一定的技术基础。


牢情信息整合网络


不过AESA雷达与IRST虽能大幅提升机载雷达的侦测效能,但在信息的吸收与处理上,战机的机载系统仍不能与专门的陆基或空载预警系统相比。单座战机的飞行员必须身兼数职,作业负担很重,只能接受少量经过筛选与处理过的信息,难以分心去注意主要任务以外的讯息,更不要说指挥、引导多架战机进行接战了;而双座机虽然多了后座的武器管制官,但处理讯息、监控与管制战场的能力与效率,比起辖有多名专任雷达管制官的雷达站或预警机还是有很大的差距。


因此当战机依靠自身的雷达时只能获取极为有限的空中资讯,若要对整个空域(或我们关心的空域)拥有完整状况感知,就必须依赖陆基或空基搜索雷达的支持,由地面或空中的预警雷达担任广域的侦测与指挥管制,指挥战机接近目标后,接下来战机再以本身的机载雷达进行进一步的确认以及火控作业。但另一个问题在于如何把或地面拦截管制(G r 0 u n d c o n”0IInterceptlon,GCI)站或预警机所得到的信息实时的传递给需要的单位,以使信息发生作用。也就是藉由通信链路以将各传感器、指挥中心与战机平台连结成一个完整的体系,在各单位间共享信息,并将这些信息融合成一个实时、完整的战场图像。


由于空战的节奏很快,对信息流通的实时性要求很高,而随着技术的发展,空情讯息的内容也日趋膨胀与多样化,对信息传播信道的流量要求也越来越大,因此无线电语音这种最传统的空情信息传递手段就日渐显得效率低下,在空情信息传输链路中的地位已经逐渐让位给各式自动化的数字数据链(Data Link)。


目前仍没有关于歼 l O应用数据链的详细资料,目前传闻歼一l 0配备了中国自制的第二代数据链,但似乎只能用于战机与预警机或G C I间的战情联系,还不能用于编队战机间的彼此联络,大致相当于美军的Link 4,而与较新式的Link l 6有所差距,虽已较传统的无线电语音大有改善,但未来仍有很大的改进空间。


但信息整合也不是光靠单一武器系统的改进所能达成,而需涵盖到整个作战体系,故为歼1 O配备资料链只是其中一环,还有许多配套措施,如与空中预警管制系统(AwACS)间的整合等。目前解放军空军的AwA CS似乎还停留在测评阶段,最快也要等到2 O 0 7~0 8年以后才能投入现役,而要与现有体系整合并初步形成战力恐怕是2 0 1 0年以后。以AwACS为核心的空防体系对解放军空军来说仍是个新领域,外界直到现在也还没观察到解放军有开始进行AwA Cs与战机联合演训的迹象,整个解放军空军要从过去以地面拦截管制(G cI)为基础的战术型态,转换到以AwAcs为核心的新战术,也需要相当时间的磨合,估计最快也要等到20l 5~2020年间才能完成空中作战体系与AwAcs间的初步整合。
提高感测优势的另一面:隐身


要获取感测能力方面的优势,除了加强己方侦测系统的效能外,降低敌方的侦测系统效能也是一种作法。可用的方式除了电子干扰外,就是利用隐身技术来降低自身战机的信号。


隐身设计需考虑的因素相当多,必须同时兼顾雷达截面积(Rada r c r o s ssectjon,Rcs)、红外线、视觉(Vjsua】)、音讯(acoustic)及电磁发射管制(emi s sI’oncontroI)等信号的降低(sfgnature redlJctlon)。由于雷达是当前最重要的对空侦测设备,因此隐身也以降低雷达截面积最为重要。由于战机的气动力外型直接影响RCS的大小,而歼l 0的外型仍属传统的非隐身设计,如机身与前翼及主翼的接合面、巨大的垂直尾翼、外载的武器弹药与副油箱、以及传统平板开缝天线等部位均是强雷达反射源。


除非大幅重新设计,否则很难由从外形下手缩减歼一1 O的Rcs,补救之道只有在进气道及前缘襟翼等会产生强烈雷达反射波的部位,敷设雷达波吸波材料(P~adiatjon Absorb_ng Mat刚al,RAM)、雷达波吸波结构(Ead训on AbsorbIngst ruct u re,RAs)或涂料,并将机鼻的雷达罩改以频率选择材料(Frequency Sele~一‘tiresurface,Fss)制作,以免雷达天线成为强反射面,另外还须对座舱罩施以镀膜处理,避免雷达波直接射入形成空腔结构的座舱内部。虽然这些做法并不够彻底,但却相对简单实用,对降低歼一l 0的雷达信号不无小补,且以中国的技术来说亦不致有太大的困难,甚至现役的歼 1 0就已采用了部份前述措施亦有可能。传说中的“歼l 0隐改”可能的改良方向应大致不出这几个方面,据称歼 1 0的隐身改良型可使雷达对其有效侦测距离降低70%,这相当于将RCS缩减为原来的1/l 20的效果。


◆增进空用武器性能


藉由l 4x3火控雷达与PL l 2主动雷达制导空对空导弹的组合,歼1 0在视距外空战能力方面大致已有西方国家9 0年代的标准,未来的发展大致应该在于进一步提高火控雷达的侦测、追踪与锁定性能,以及提升导弹的可靠性、电子反反制(E ccM)能力与动态射程等方面,目前歼一1 0较大的弱点在于近距离作战上。


在过去的近距离空战中,为求有效的保护自己并杀伤敌人,战机必须尽可能先敌发射导弹,并在敌方反击前脱离战场。而要先敌发射导弹,则战机就需在迎面接敌的瞬间作出最快的回转,以最小的转弯半径先行将机头指向敌机,以先敌一步掌握发射导弹的时机。但飞机的回转率与速度成反比,回转率越高速度就越慢,此时为维持升力就需要提高攻角,然而攻角过高时飞机却会因为机翼后缘的边界层剥离而失速。因此失速后控制的研究也就成为9 O年代后的战机技术重点之一,也就是冀图藉由“可控制”的高攻角动作来获得尽可能高的瞬间回转率,从而在空战中掌握机首指向能力的优势。


但是具有高机动性且可大幅偏离瞄准线锁定功能的导弹的推出,加上头盔瞄准器的使用再次改变了空战缠斗的规则,飞行员将不再需要使尽浑身解数,作出各种高G动作以将机头指向敌方,只需转头用头盔瞄准器“注视”目标,就能带动导弹寻标器转到飞行员注视的空域,进而锁定敌机并发射导弹,因此高攻角动作带来的高瞬间回转率也逐渐失去意义。


所以与其透过加装矢量推力喷嘴等方式来提高歼 1 0在低速范围的高攻角机动性、或机首指向率,不如为歼 1 0配备头盔瞄准器以及配套的可高离轴锁定目标的空对空导弹,对歼一l 0近战能力的帮助还要来的更大。高攻角失速后动作所能达到的每秒4 O~5 O。的机头指向与回转能力,虽较传统控制每秒20~3 O。的瞬间回转率高了很多,但新型短程导弹如美国AIM一9X与德国IRIS—T等透过结合矢量推力控制与提升高攻角飞控能力后,均具备5 0g以上的机动过载能力,且导弹寻标器可追踪偏离瞄准线60~90。的目标,配合飞行员转动头部以头盔瞄准器锁定目标并发射导弹,也只需要2~4秒不到的时间,简单易行,相较下藉由复杂的高攻角失速后动作来控制机头指向,显然已不具任何优势。在缠斗中以低速进行高攻角动作的战机,反而容易被敌方飞行员以头盔瞄准器捕获与锁定,以致成为敌方先进短程导弹打击的目标。


中国早在9 0年代中期引进苏27SK时,就连带引进了与苏27SK配套的头盔瞄准器与R 73导弹,因此解放军空军对这方面的技术与战术应用应不陌生。目前已知头盔瞄准器被列入歼 1 0下一阶段预定增设的配备,虽然目前还未见到与之配套的高偏轴短程导弹,但以中国的机载武器技术水准来看,要突破这个关卡并没有明显的困难,若有急需,必要时也能暂时以俄制的R 73来毽档,直到自制导弹推出为止。


◆改善座舱界面

歼 l 0一平三下的玻璃化座舱布局就硬件而言,已相当于9 O年代末期的西方标准,但硬件只是表面,座舱接口更关键的因素在于如何整合信息,以将复杂的空情信息藉由简明易懂的方式呈现给飞行员。


玻璃化座舱的特色是透过计算机处理过的显示器图像来替代传统的指针式仪表,显示器可呈现比传统仪表更丰富且易于读取的计算器图型信息,并可依需要切换多种显示模式。但初期的玻璃化座舱只达到信息的数字电子化显示,而未达到信息整合的层次,不同传感器都是互相独立工作,飞行员必须透过不同的操纵面板控制不同的传感器,并由座舱内不同的显示器分别读取各传感器获得的信息。飞行员必须自行在脑海中整合这许多不同来源的信息,光是读取众多显示器的信息就会耗去飞行员相当多的精力,工作负荷相当大。


而新一代的座舱接口要求的重点则在于信息的融合,也就是由机载计算机将不同的传感器交联起来,自动对比各种传感器探测到的威胁目标,经过信息过滤后,自动将处理后的结果显示给飞行员,如此可极大的减轻飞行员工作负担,使飞行员更有效率的掌握战场态势,使飞行员可将心力集中在战术决策与战术行动的执行上。


而信息融合实现的关键在于高速任务计算机,以及可进行异质传感器数据融合的软件。就歼 1 0的情况来看,应该还只是初期的玻璃化座舱,虽然比起除苏一30MKK外的所有解放军空军现役战机的仪表式座舱进步许多,但还有很大的发展空间。


由于目前传出的信息显示歼 l 0可能存在推重比较低的问题,因此许多同好均十分期待歼 l 0未来能透过换装更大推力的发动机来提高推重比,并藉由引进推力矢量喷嘴来提高机动性。但以本文观点,发动机换装与引进推力矢量喷嘴都不是高效费比的升级项目,在资源有限的情况下,不宜贸然实施这两个升级项目。首先必须理清几个观念:推重比不能完整呈现战机在真实环境中的性能表现


推重比是欲比对战机性能,但又没有更详细信息时不得以所使用的一种粗略指标,在实际作战中的参考价值有限。为方便比较,推重比要求取一个固定的重量条件作为基准,如以飞机操作重量(含机炮炮弹、飞行员、机/滑油等的飞机重量)加50%或60~/i的内载燃油,以及2枚短程导弹的重量,将发动机海平面推力除以这个基准重量就得到推重比。


但前述的推重比也只能在这种假设条件中成立,在实战环境中的意义有限。首先飞行中战机的实际推重比是一个时间的函数,随燃油的消耗或补充(有空中加油时)而异。更大的问题在于作战不是纸上的理论比较,实战中由于作战态势的不同,交战双方战机在实际遭遇时,所处的内外载条件不会刚好一样。


如作战空域距己方基地较近、或任己方领土上空作战的一方,就可故意少带燃油或武器,如此马上就能把推重比往上拉高,虽然滞空时间也会减少,但因作战空域离己方基地近,燃油耗尽时可就近寻找机场降落,再转场返回基地;反过来作战空域距己方基地较远、或进入对方领空作战的一方,为确保战机能顺利往返,就不得不使燃油满载并携带多个副油箱,在这种情况下,即使自身战机以前述计算方式可得到较敌机为优的推重比,但实际与敌接触时却不见得能占有推重比的优势。


除了使用的重量基准与实际环境不符外,推重比计算中所用的发动机海平面推力在实际环境中也只是一个参考数值,随着高度、速度等环境的不同,不同发动机会呈现不同的推力曲线特性,且与发动机配套的进气道设计也会有很大的影响。


举例而言,F 1 6 C的推重比较“幻影”2000高了20~/,,以上,但这只是以海平面推力为基准时所得到表象。M 5 3发动机的海平面推力比F l 00低了近lOkN,然而到了O.85马赫以上,“幻影”2 0 0 O却可藉由附有可变进气锥的进气道设计,而获得与F 1 6相当的剩余功率(specif:ic excess powe~、)。向同时装备有F 16C.与“幻影”2000的希腊空军操作经验也显示,F—l 6C固然在中低空、次音速与亚音速环境下享有相当程度的推重比优势,但在中高空、速度达1.2马赫以上的环境下,“幻影”2 O 0 O的推重比就已能与F1 6 C旗鼓相当,而到1.5马赫以上,“幻影”2000的推重比反而会占优势。


因此单以海平面推力所求得的推重比数字,就认定歼一1 0推重比可能不如F—l 6C是很粗糙的判断。不同战机设计所针对的性能优化范围各有不同,歼 1 O采用的可调式进气道设计明显是针对高速领域的优化,虽因此而付出相当的重量代价,但可在更大的范围内提供更佳的动压回复(dy naml c DreSSU T、e recove r、y)效率,尤其是超音速环境下可让发动机有较佳的推力表现,相较下F—l 6的固定正激波进气道在超音速下的总压损失较大,1.6马赫以上可用推力就不再增加。


即使不考虑进气道造成的影响,不同发动机在不同高度、速度下也具有不同的推力特性,因此仅以海平面推力来判断发动机的性能表现会造成相当大的误差。以美制的Fl 00系列为例,经IPE改进的F100 Pw一229非安装条件下的海平面台架最大后燃推力比F100一Pw 220高出22%,但在9144米、0.60马赫速度下的最大后燃推力却只比一220高8 oA,,而在3048米、O.9 0马赫时两者的差距又拉大为3 2%。而这还是系出同源的同系列发动机的例子,若换为不同形式的发动机,差距还会更明显,如当年通用动力曾发展过使用J79一GE 1 7x涡喷发动机的F 16/79(正式型号为J 79一GE一1 1 9),表面看来J79~GE一1 7X的海平面推力要比标准型F—l 6A/B使用的Fl 00一Pw一200低25%,但在10600米与2马赫环境下,J79 GE 1 7X可短暂输出比海平面标准推力多出1 6.4%的推力。因此藉由J 79涡喷发动机的特性,F l 6/7 9在高空高速环境下与F一1 6A/B间的推重比差距,就会比海平面状态下缩小许多,若只以海平面台架推力来判断发动机性能,将会有很大的局限性(见表A与表B)。


单从海平面台架推力来看,Fl 00~Pw一2 29的推力大致比AL一3lFN高出5.7%,但若考虑到实际操作环境中所处的高度、速度条件的差异,两款发动机之间的推力差距绝对不会固定保持在5.7%这个数值上,F l(00 Pw 229不见得能在所有操作范围内都维持着推力优势。也由于两种发动机本身不同的推力曲线特性,且F l 6与歼 1 O的气动构型在不同高度、速度下也有不同的升力与阻力特性,故F l 6在实际环境下不见得能有更好的剩余功率表现,而需视针对的高度与速度范围,以及作战任务的型态而定,故也无需因歼 l 0表面上似乎有推重比不如人的问题而忧心忡忡。当然目前仍未有任何官方发表的歼1 0空重数字,关于歼一1 0的推重比也均止于推测。

飞行性能不是决定空战获胜机率的唯一因素


更大推力的发动机可以带来加速、爬升能力以及持续转弯率等性能方面的改善,提高战机的剩余功率,另外还能增加酬载能力,携带更多的装备,执行任务时可有更多的余裕。但加速、爬升、持续转弯率与酬载能
力的提高显然不是只为了要让账面数据更漂亮,而是为了提高战机执行任务的效能。更高的加速、爬升与持续转弯率有助于提高飞行员在空战中占据优势态势的机率,进而提高获胜的机率。但关键在于要提高空战获胜机率,并不是只有换装更大推力发动机这个做法。


现代战争是系统与系统间的对抗,而非仅是单一载台或是单一组件问的对抗。飞行性能只是影响载台作战效能的众多变量之一,发动机又只是影响飞行性能的变量之一,虽然发动机无论是对作战效能或飞行性能来说都非常重要,但并不是唯一的因素。因此发动机与作战效果间的关系显然是复杂的,既非充分条件,亦非必要条件,单靠好发动机并不能保证良好的作战效果(参照高推重比的“米格”一2 9在近年各次战役中的遭遇),差劲的发动机也不代表战机的作战表现就一定差(如F一1 4A与其TF 5 O的搭配) ,其对作战效果的影响必须视具体情况而定。


以现代空战环境而言,在基本设计水平相差不大、原有发动机尚能满足使用环境的情形下,改良动力系统对战机任务效率的影响,并不会高于提高肮电、武器系统与外在c,1支持所带来的影响。以近年来多场区域战争中所获得的教训来看,气动力设计或动力系统稍差,但航电、武器性能优良,又能获得充分外在c,1支持的战机往往仍有良好的表现。反之战机若没有适合的肮电、武器系统或C’I资源配合,空有优良的气动力设计与动力系统也不能发挥应有的作用。


这并不是说气动力或是发动机不重要,而是一个优先次序问题。也就是说除非战机的基本设计太差,或原来的发动机存在重大缺陷,否则在经费难以兼顾的情况下,将资源优先投入到改良航电、武器系统以及与C’1支持平台的联系这些项目,对改善战机任务执行效率会有更大的帮助。一个明显的例子是9 0年代初期德国“米格” 2 9在模拟演习中以绝对优势大败美军F l 6C的关键因素,是在于藉由R一73导弹与Shche3UM头盔瞄准器所取得的导弹发射包络范围优势,而非“米格”一2 9的推重比或翼负荷等性能指针高于F 1 6C,也就是说“米格” 2 9是以武器系统与航电的创造性使用取胜,而不是以飞行性能取胜(“米格”一2 9与F一1 6c的飞行性能算是各胜擅场,在空战中没有哪一方能单靠飞行性能就取得绝对优势)。要特别强调的是,我们要改善的是“作战效果”,而不仪仅是“飞行性能”。在导弹化作战的现代,要提高“作战效果”,并不是只有改进“飞行性能”这个手段。



从费用来看,目前l具推力1 OO~1 3 O千牛级涡扇发动机的报价约在300~400万美元间,已相当于更换包括雷达、武器火控、通信/导航/识别再内的整套全新机载航电系统,加上整合新武器系统所需的总开销。而从效果而言,更新肮电与武器系统所取得的作战效能改善,已足可弥补因重量增加导致的飞行性能衰退而有余;反之更换l具推力更大的发动机却不能取代更新航电与武器系统的需要。


这也显示更新航电与武器系统具有更高的效费比,在资源有限的环境下,是更值得优先投入的项目,至于更换推力更大的全新发动机,则只有在原有发动机存在立即明显的重大缺陷,或是经费资源非常充裕的情况。


因此以本文观点,为歼一1 O换装发动机的唯一意义在于摆脱对外国的依赖,使歼一1 0真正成为“纯中国制”的战机,至于wS l OA较AL 3lFN略高的推力只是附带的利益,而非主要的考虑点,发动机推力略为增加,对歼一l 0实际作战效能的改善有其限度。换装wS l OA对整个解放军空军的利益主要是在战略层次,而不在战术或技术层次。若单就战术或技术层次,ws一1 0A固然推力稍大,但在可靠性与维护便利性方面,显然暂时还比不上解放军已有1 0多年操作经验的A L 3 1系列。因此就解放军空军而言,既然AL一3l FN尚堪使用,除非wS一1 0A能有“极明显”的效率提升,并妥善解决可靠性问题,否则也没有急于换装的必要。


至于是否引进推力矢量喷嘴的问题亦可由类似观点来衡量,推力矢量喷嘴可提供战机在气动控制面外的另一种控制方式,与气动控制面结合可有效提高战机的控制能力,有助于改善起降性能,并在低速高攻角、或空气稀薄的高空等气动控制面效率低落的环境下,维持战机的操控性。因此可大幅提高战机在低速、高攻角范围下的机动能力,扩展低速区域的包络范围,配合气动控制面的使用能增加战机的可控攻角与机首指向率,另外在高空高速环境下也能增加一些控制能力。


但推力矢量喷嘴能发挥帮助的低速高攻角等领域只是战机飞行性能表现的一个环节,而战机飞行性能表现也只是战机整体作战效能的一个面向,单一战机的作战效能又只是整个空军体系作战效能中的一环。片面追求改善战机在某个操作范围内的机动性能,对整个空军作战体系的效能表现影响有限。


固然不能否认歼一l 0菪能换装具有推力矢量喷嘴,将能大幅改善低速领域下的机动性,但机动性只是协助战机完成作战任务的众多手段之一,就改善歼l 0整体作战效能而言,推力矢量喷嘴的效益并不比改进机载航电与武器系统等其它项目突出,反而还要付出重量增加的代价,且需耗费相当的人力与经费在飞控系统的修改上,效费比在各种改进项目中算是相当低的。因此推力矢量喷嘴虽就技术储备来说有其价值,但并不见得值得仅仅为了提高歼 1 0在某些飞行范围内的机动性,而大规模地换装。有限经费必须投入在对提高整体战力更有帮助的航电与武器系统等“刀口”项目上。


此问题亦可参照俄罗斯与西方国家的实际经验,饿罗斯多年前就已展示用于苏2 7/3 0系列战机的推力矢量喷嘴技术,但俄罗斯空军自身也是以提升苏一2 7机队的航电与武器系统为优先,并没有选用推力矢量喷嘴。而美国也在多年前就以F一1 5 B ACTIVE、F—16 MATV、F 16 VISTA等试验机验证了3维推力矢量喷嘴,普惠与G E公司也都能向有兴趣的客户提供可与F 1 0 0或F 1 1 0搭配的PYBBN(俯仰/偏航平衡波束喷嘴)与AVEN(轴对称推力矢量喷嘴)。但至今世界上近三十个F—l 5、F—l 6战机使用国,也全都选择以肮电与武器系统为优先的升级方案,不管是老战机的升级,还是购买全新战机的方案,都没有任何用户选择引进PYBBN(用于F1 0 0)或AvEN(用于F1 1 O)推力矢量喷嘴。


目前现役战机中应用推力矢量喷嘴者,扣除为垂直/短距起降的目的而采用推力矢量的Harrier/AV一8系列外,也只有美国空军的F一22A,以及印度的苏30MKI。但F 22A的推力矢量喷嘴是从一开始就整合在原始设计规划中,其存在可视为冷战遗绪,且其功用也不仅止于提高机动性,还有抑制红外线讯迹等用意;而印度的军购政策又一向有眼高手低,偏好高风险新奇装备的倾向,不宜和多数的国家一视同仁。由此也可看出,推力矢量喷嘴所带来的战术效益,在世界各国空军的眼中显然并不占有很高的地位,多数国家空军若能获得政府对战机升级计划的拨款,均倾向优先投入航电与武器方面的项目。


而就提高机动性这个目的来说,推力矢量喷嘴也不是唯一的解决方式,透过对飞控系统控制律的优化,也是一种扩展战机飞行包络范围的手段,且无须付出重量增加的代价,虽然效果或许不比换装推力矢量喷嘴来的显著,但效费比明显更高。现在各国也早已不再像冷战时期可无限制的将资源投入军备开发,效费比越高的解决方案对用户也越有吸引力,只求性能的提高,而不顾效费比的作法绝不会被用户接受。
(2)扩展任务范围与操作弹性


导航攻击系统与酬载一航程能力决定了战机可搭载的武器类型与数量,而战机可搭载的武器类型与数量又对战机的任务范围与操作弹性有决定性的影响,因此这方面可分导航攻击系统升级与酬载 航程性能提升两部份讨论:


◆导航攻击系统升级


欲拓展歼一l 0的任务范围,田lJ在导航攻击系统方面的升级方向显然在于提供空对面作战方面更多的支持,以求提高穿透目标防区的概率,并增加使用精确制导武器的能力。


前文提过除非使用长射程的距外武器,否则不管是在东海还是台海战区中,传统的低空高速贴地飞行仍将是执行空对面任务战机最主要的任务型态。故如何协助飞行员更有效率的执行低空穿透任务,将是歼 1 0导航攻击系统升级的重点之一,在这方面可选择的装备有前面提到的地形回避与地形跟踪雷达,以及导肮用的FLIR等。除A一6E、“狂风”等专职攻击机外,多功能战机多是透过外挂吊舱方式取得FLIR功能;而要获得地形回避与地形跟踪雷达功能一般有两种方式,一为替机载火控雷达增加这两种作业模式,二为携挂具有这两种功能的吊舱。目前难以得知南京l 4所的雷达模式开发能力如何,所以还不能判断第一种方式的可行性,不过第二种方式已有现成系统可以选用。


60 7所在9 8年珠海航展就展出过一款称为“蓝天”的全天候导航吊舱,外型与功能大致与美国的AAQ l 3相近,同时含有导航用FLIR与1具地形跟踪雷达,若与战机的数字化飞控系统结合,即可执行自动化的地形跟踪飞行。607所后来在2006年珠海航展上又展出了另一款导航吊舱,不过目前还未公布详情。


但藉由低空飞行穿透目标防区只是手段,最终的目的是在进入目标区捕获、识别并标定敌方目标后,投掷精确制导弹药或其它武器杀伤目标,因此战机还须具备高效率的目标捕获/识别系统以及携载精确制导武器的能力。要搜寻敌方地面目标通常可用雷达提供的合成孔径雷达图像,或是高倍率的电视/FLIR,不过无论是60 7所或1 4所,近期内应该还没办法完成为机载多功能火控雷达增加S A R模式的研发工作,目前只能暂时依靠外挂吊舱提供的F L1R图像,配合吊舱内附的激光标定器来执行目标捕获与标定作业。这方面有6 1 3所发展的FILAT FLIR/激光标定吊舱可供选用,另外在2006年珠海航展上随FC一1战机的模型还曾出现过l款61 3所研制的新型多功能标定吊舱。


蓝光或FIJl AT吊舱合起来就相当于美国由AAQ 1 3与AAQ 14组成的夜间低空导航与红外瞄准系统(LANTIRN),不过蓝光、FIJlAT或目前似乎都还停留在飞行测试阶段,大量生产并配发部队服役可能要等到2 0 1 O年以后。而在整合精确制导武器方面,中国目前虽已有多种激光、INS或卫星制导的制导弹药可供选用,但除了与导航攻击系统、机载航电设备间的软、硬件整合外,还要考虑外载能力的问题,接下来将就此进行讨论。

附录:

6 0 7所的导航吊舱


6 0 7所最早的导航吊舱是一款称为蓝天的产品,最初是在1 9 g 8年珠海航展首次对外展出。蓝天的原始技术要求与美军LANTRN吊舱组合里的AAQ一1 5相同,系统由地形跟踪雷达(TFR)、广角F LJR、控制计算机(NPCC)、环境控制装置(Ecu)与电源(NPPW)等五部份等组成。该吊舱提供的地形跟踪飞行高度为6 O~4 O 0米,在载机飞行时速为5 O O~9 0 0千米时的过载限制为1 2 g至 1 g。TFR雷达的侦测距离为1 5千米,F LJR有效距离超过1 0千米,吊舱体积为0.2 9 5米。、重2 O O千克。


继蓝天后,6 O 7所在2 O O 6年珠海航展上又推出一款新型低空导航吊舱,不过目前此款吊舱的资料仍非常有限,仅知其操作高度为5 O~5 O O O米,并具有地形跟踪、F L l R成像、真波束锐化(DBS)、空地测距(AGR)等功能。适用于各种飞机挂装,主要用于昼、夜间在起伏地形、海面或地面上的低空突防飞行。


6l 3所的标定吊舱


6 13所的机载前视红外/激光标定吊舱首次对外展出也是在9 8年的珠海航展,其作用与原始技术需求均锁定了美军LANT』RN中的AAQ一1 4,但AAQ一1 4属于8 O年代中期的技术层次,因此6 1 j所又另外吸收了英国TI A L D以及以色列Rafael公司的Lltenjng ll标定吊舱的某些能表征9 0年代中期技术水准的特性。


该吊舱由FLlR摄影机、CCD电视摄影机、激光点追踪器/测距仪、红外标示器、激光标定器所组成。后期的改良型号又提高了图像处理能力,具有多目标指示和精确目标坐标生成功能,同时还附加了空对空能力,可能可兼作RsT使用。


除了前述的前视红外/激光标定吊舱外,在2 O O 6年珠海航展与巴基斯坦IDEAS上随Fc一1“枭龙”模型的全外挂展示中,又出现一款可能也是由6 1 5所研制的激光标定吊舱,可搭配L T系列或称为GB一1的外销型激光制导炸弹使用。另外6 1 j所较早知时似乎也还推出过另几款标定吊舱,如曾与强一5一同出现的某型标定吊舱,但详情仍不明朗。


◆增进酬载一航程性能


为尽可能减轻机体结构重量,多数战机都只在机体内部设置容量有限的结构油箱,再依靠外挂副油箱的方式来满足需要的航程性能。但除了设有内部弹舱的大型轰炸机或隐身战机外,多数战机执行任务所需的武器装备也都是采用外挂方式携行,因此与载一航程性能直接相关的要素便是战机的内载燃油量与外载能力。


其中内载燃油量多寡是战机设计时就决定的数值,除非预先留有余裕(如F一1 5A到F一1 5c),否则要在布置紧凑的战机内部增加燃油携载量并不容易,必须大动手脚更动内部结构设计,甚至是放大机体(如由F一1 6c/D衍生的F一2 A/B)甚至是更换一个可容纳更大油箱的新翼型(如F一1 6×L)。至于外载能力也牵涉到结构布置、强度与气动力方面的考虑,大致也是在战机设计完成时就已决定挂载点位置与数量,要增加或更动挂载点的数量或位置,通常也需要更动结构设计。如F—l 5E虽是以F l 5B/D为基础,但为强化携载能力并延长机体操作寿命,F1 5E的机体有高达60%的结构都经过了重新设计。


但变更结构设计不但旷日费时,也相当耗费金钱,而若要在不大幅更动机体设计的前提下提升战机的酬载一航程性能,就必须设法解决外载油箱与机载武器争夺有限挂载点的矛盾,也就是设法在延长航程时尽可能不影响到武器的携载,或是在增加武器携载时不致大幅缩减航程,从而达到提高运用弹性的目的,对此可有几种解决方式:


●采用更大容量外载副油箱


改用容量更大的外载副油箱可在不占用更多挂载点的情况下增加燃油携载量,进而提高航程。不过战机的最大起飞重量有一定上限,副油箱携带的燃油越多、越重,则战机若不做其它相应的修改(如减轻机体重量或换装更大推力发动机等),相对的可携带的武器重量反而会有所降低。而且增加外载油箱容量对航程增加的边际效益是递减的,增加的一部份燃油会消耗在油箱增大、增重所增加的阻力上,不过这个方式也有技术上相对简单的优点。


这方面可参考F l 6的例子,F—l 6原先使用的标准副油箱是容量3 0 0加仑的中线油箱与3 7 0加仑的翼下油箱,但以色列IMI公司可向F 16用户供应一种600加仑的大型副油箱,2具6 0 0加仑油箱的载油量比2具原来的370加仑油箱多60%,更比F—16适形油箱提供的44 O加仑容量高出2.5倍以上。依以色列的经验,600加仑油箱大约可使F 16提升25~30%的航程,在一定程度上已可缓解F—l 6的航程或滞空时间问题。因此目前已有数个F—l 6用户采购了600加仑大型油箱,平时一股任务仍使用重量与阻力较小的3 7 0加仑油箱,而在某些要求航程的任务则换上600加仑油箱,以提高总载油量(注1)。

注1:以色列空军自8 O年代中期就开始在其F一1 6机队上使用MI的6 O 0加仑大油箱,而美军则到1 9 9 8~1 9 9 9年间才向IMI购入了一批1 71具6 00加仑油箱,另外希腊也在2 O o 2~0 3年左右引进了一每L。除F一1 6用户外,日本也替其F一2A/B引进了6 O 0加仑油箱。


除了藉由多次加油延伸作战半径外,空中加油还可有多种应用方式。如战机可在油箱半满的情况下起飞,以将更多的重量用于携带弹药,待升空后再透过空中加油让油箱满载,如此即可避开战机的最大起飞重量限制,携带更重的弹药起飞,如美国空军即经常使用这种方式来提高战机的航程一酬载能力。若任务半径不长,甚至还可只在机腹中线挂1个副油箱,多空出一对挂载点携带弹药,再透过空中加油来满足需要的肮程。


但这种提高航程 酬载能力的作法必须以足够的空中加油能力为基础,但首先加油机队需要额外的获得与维持成本,其次在攻击计划中纳入空中加油会大幅提高任务的复杂程度,如加油机的调派与加油会合点的设置等问题,都会给任务规划与控制带来许多变量。对解放军空军来说更大的问题在于目前的加油机队主力一由轰一6衍生的轰油一6除有性能不足且效率差的问题外(轰油一6加油机的载油量仅有Kc一1 5 5或lL一7 8的1/3~1/4,相当于Kc一1 3 O的等级),数量也远远无法满足作战需要,整个解放军空军的空中加油能量与美军存在极大的差距,也与俄、法、英等国相去甚远,甚至比起以色列都还要略逊一筹。除非解放军空军有意在近年内花费大笔费用成倍的大幅扩充加油机队,否则这种依赖空中加油来延伸歼一1 0酬载 航程性能的方式,显然并不实际。


●增设保形油箱


比起于直接使用更大型的外挂油箱,设计一套保形油箱(Co nfo rmal FuelTank,cFT)仍需花费相当高的开发与测试成本,但比放大机体或购置加油机曩队所需付出的代价仍小了很多。而在适当的气动力设计下,保形油箱的外型可与飞机外形融合成一体,在增加航程之余又不会增加太多阻力,对操纵性、飞行限制、雷达讯迹特性或维修性的影响都很小,另外还可空出翼下挂载点,增加空对地武器挂载,若与外挂油箱同时使用更能大幅增加航程,并能减少空中加油的需求。


不过保形油箱也有无法避免的缺点,首先是C FT只能在地面上拆卸,不像外挂油箱可以在燃油用完后抛弃,从而减轻飞机的重量与阻力。燃油用完的保形油箱不能抛弃,只会变成飞机上多余的杲重,以致影响飞行性能。因此C FT较适合用于空对面任务,对空对空作战来说较不方便。其次是不在原始设计考虑内的C F T会增加机体的负荷,损及飞机操作寿命,故在不需要使用cFT时最好将其拆下。


●使用多重挂架


多重挂架(Multiple Ejector’R,ac:k,MER一)可在单一挂载点上同时携带多枚弹药,因此可在不占用更多挂载点的情形下提升武器携载量。但多重挂架的使用除了考虑特定挂载点重量承载上限能否允许同时携带多枚弹药外,还有许多限制:


首先携有多枚弹药的多重挂架阻力很大,虽能提高武器携载量,但因此而增加的阻力也会影响到战机的飞行性能(速度、升限与G限等)与航程,两相权衡下多重挂架不见得是划算的方式。以美军为例,虽然在海湾战争中做为空对面打击主力的F 1 6与A l 0都曾使用双重或三重挂架(T r…eEjector Rack,TER)来增加武器携载量,A 1 0可透过双重挂架在一个挂载点同时携带2枚响尾蛇导弹,而三重挂架则可让F 1 6或A 1 0以一个挂载点同时携带3枚5 0 0磅级的炸弹。但F l 6与A l 0在海湾战争中都是透过多次空中加油来延伸打击任务的航程,加上多国联军又掌握了绝对空优,故多重挂架造成的性能减损问题没有被突显出来,而这又是建立在美军于海湾地区部署2 0 0多架空中加油机提供支持的基础上,其余国家显然没有美军这样优越的作战条件。如法军“阵风”F 2战机虽可利用三重挂架同时携带6枚GBU l 2激光制导炸弹(三倍于只使用普通挂架的幻象2 O O 0D标准挂载量),然而为了降低整体阻力以节省燃料起见,在阿富汗执勤的“阵风”F 2一股都不会使用阻力较大的三重挂架,而只携带4枚GBU 12。


其次多重挂架的使用必需考虑对气动力造成的影响,以及武器能否顺利的投放。使用多重挂架后,各外载物间的间距会缩小,除非弹药本身的尺寸很小,否则很有可能会导致额外干扰阻力的产生,外载物与机翼间发生干扰的可能也会增加。另外利用多重挂架同时携带多枚弹药后缩小的外载物间距,也有可能影响到载机在不同姿态投放外载物时的安全性。故多重挂架也不能任意使用,而须经过详细的气动力试验,以免产生多余的干扰阻力影响飞行性能,甚至因间距缩小导致投放外载物时发生碰撞。


所以不是载机上的任何挂载点都能使用多重挂架,能否使用多重挂架的前提,除了该挂载点的承载力能否满足同时携带多枚弹药的外,由于多重挂架占用的横向或垂直空间要比单一挂架大上许多,载机的翼下空间与距地高度均须满足一定要求。另外在使用多重挂架时,各外载物之间以及外载物与机身间的间距都会缩小,因此还须确保载机在不同速度与姿态投放外载物时,不会发生碰撞的问题。最后则是必须衡量多重挂架所增加的重量与阻力对载机性能产生的负面影响,是否值得以降低性能为代价去换取增加的弹药携载量。


一般来说,要使用多重挂架还是以翼展较大,或是采上单翼、翼下空间大的战机较为有利,如美军的F一1 4、F 1 5都是固定使用多重挂架的高肩翼大型战机,而翼展相对较大的F/A—l 8亦经常使用双重挂架来携带武器。而像歼一l 0这种翼展较小的三角翼战机,在使用多重挂架上就较为不利了,事实上在现役的三角翼或前翼 三角翼战机中,亦很少有使用多重挂架者。当然若有像Vympel R 60/AA一8、Boeing SDB或BAe的Brim stone这类小尺寸弹药,则采多连装的挂载方式或许还不会造成太大问题(注2),如“台风”即可以三枚一组的方式携带最多1 8枚Brimstone导弹,而美军的F l 5E与F 16C/D也都能以4联装的BRU 61/A挂架,一次携带16~28枚SDB,另外俄制的“米格”一21、“米格” 2 3与“米格”一3 l也都能在两翼下以APU 60 2双连装挂架各携带2枚R一60,略微弥补挂载点较少的缺憾。


注2:R一6 O是史上最轻巧的空对空导弹,重量仅相当于美制AIM一9M的52%,,翼展也比AIM一9M小5 9%,与俄制新型的R一7 5相较.R一6 O的重量与翼展也分别小了58%与24%;SDB是250磅级制导炸弹(实际重量2 8 5磅/1 5 O千克),初期批次的GBu一5 g/B重量、长度与弹径分别只有5 0 O磅级炸弹的51%、7 6%与6 g%,配合使用现有的外载挂点与4连装BI%U一61/A挂架,F一1 5E一次可携带多达28枚SDB,F一1 6也能携带1 6枚;而B rimstone则由直升机用的地狱火导弹衍生而来,比起美军常用的AGM一6 5系列空对地导弹.B rjm sto ne的重量要轻了7 6~8 5%.翼展也小了5 4%。


但若没有这类小尺寸飞弹可用,则多重挂架造成的麻烦就比较多。首先在翼下透过多重挂架携带多枚尺寸较大的弹药时,投放弹药时因重心移动产生的转动力矩问题也越大,除非战术预设为同时投放两翼相对位置的弹药,否则弹药投放后所形成的不对称挂载,对战机机动性造成的影响将比使用单一挂架时严重。另外多重挂架固然只占用1个挂载点,但多枚弹药占用的翼下空间还是比只携带1枚弹药的单一挂架大了许多,这对翼展相对较大的战机或许不会造成太多麻烦,但对翼展相对较小的三角翼战机来说,当在某挂载点上使用多重挂架携挂多枚弹药后,翼下可用空间也就所剩无几,以致影响到其它挂载点的使用。而对低翼战机来说,使用多重挂架还有可能碰到机翼距地高度不足的问题。因此6 l 1所或许当初就是已经考虑过这方面的问题,所以才没有实行以多重挂架来为歼 1 0增加武器携载量的做法(当然不能完全排除歼一1 O已有多重挂架可用,只是尚未公开展示而已的可能性)。


但比前述技术面向考虑更重要的是任务需要问题,以歼 1 0为例,有足够空间余裕使用多重挂架的挂载点大概只有翼下最内侧的2个点,但像歼一1 0这种轻型战机由于内载燃油相对较少,即使能获得空中加油的支持,在大多数空对空或空对面任务下还是免不了要利用这2个点携带2个大型副油箱,而翼下剩余的两对外侧挂载点的间距相对较小,大致也无使用双重挂架的余地(注3)。但在极少数无需携带两个大型副油箱的场合,如执行QRA战备值勤,或是训练、测试任务时,由于这类任务对导弹携载量的要求也不高,因此也没有透过多重挂架来增加导弹携载量的必要。


注3:可参考美军F一1 6的操作情况,美军虽有大量的空中加油机可资运用,但F一1 6除在飞行展示或测试任务外,在执行绝大多数的任务时还是会携带2个1 4 O 0升的副油箱,可说与副油箱形影不离。而歼一1 0的内载燃油量若真如传闻所言只有2 9 O 0~5 1 O O千克,则对副油箱的依赖程度显然还会较F一1 6高。考虑到解放军的空中加油机队规模只有只有美军的5%不到,空中加油能量(加油机数量×单机载油量)更可能只相当于美军的1%,但即使是美军都无法藉由空中加油而使F一1 6完全免除使用副油箱的需要,更遑论解放军了。


换言之,即使撇开气动力等技术方面的问题不论,要为歼 l 0增配多重挂架也会碰到任务需求上的矛盾问题:由于歼 l 0在大多数作战任务下都必须携带2个大型副油箱,故剩余的翼下挂载点已很难有使用双重挂架的空间余裕;而在不需要携带2个大型副油箱的场合,弹药的携载量又不是关键所在,亦无透过双重挂架增加弹药携行量的需要。


以目前的情形来看,为歼 1 O设计更大容量的副油箱,或是研发一套专用的保型油箱可能是较可行的方案。搭载CFT将需要修改歼1 0的配油管线,并在机背或其它预定搭载c FT的位置增设挂载C FT的接点,另外可能还须修改飞控系统的控制律,以适应搭载C F T后因气动外型改变所造成的飞行特性变化。由于须确保CFT的搭载不会影响歼一1 0的飞行包线,还须进行大量的风洞与实际试飞验证。


一般来说,由于CFT需与机身的气动力外型配合,故无法像外载副油箱般可透过简单的圆形剖面获得较大的可用容量,因此C FT的总容量通常不如原来使用多具副油箱时所增加的燃油量。参照与歼一1 0同级的战机如F 16C/D、“阵风”与“台风”所使用(或预定使用)的CFT容量分别为1665、22 30与3000升,大致相当于内载燃油容量的40~48%o假设歼10用的CFT容量也与这些战机相若而在1 5 0 O~2000升之间,则歼一1 0过去某些需要同时携带3具副油箱的任务,在搭载c F T后可能只需在机腹中线再携带l具副油箱即可,而空出机翼最内侧的一对高承载力挂载点给大型空对面武器使用。


虽然C F T提供的容量无论如何都很难和2具1 700升副油箱相比,但由于与机身融合的C F T阻力相对较小,对提升航程的效率要较容量相似的外载副油箱高,歼 1 O若采用这种C FT+1具中线副油箱构型所得到的航程,或许不会比过去同时携带2具1 700升副油箱时减少太多,当然这都只是假设,须赖实际测试才能证实。至于歼一l 0在搭载cFT后,空出的机翼下方内侧挂载点能否使用多重挂架的问题,同样也需要经过实际的气动力测试才能证实,单就承载力而言,这对挂载点可承载的重量至少有1 5 O 0千克,足以负担以多重挂架同时携带2枚空对空导弹所带来的外载重量,或是2~3枚500千克炸弹。但如前所述,使用多重挂架牵涉到的问题颇多,不是单看挂载点的承载力就能判断可不可行。
升级项目的选择一一以需求为导向


前面讨论了歼 l 0几种可能的升级方向与升级项目,但这些项目只是反映了歼10未来的升级潜力,而“潜力”能否转化为实际的“能力”,还必须视使用者的实际需求而定。就制造商(成飞)的立场而言,自然是希望用户(即解放军空军)能全面采用其提供的所有服务与产品,但就用户而言,就不见得会如制造商所想。制造商自然必须为自己的产品提出所有可供客户选择的可能改进与升级方式,而客户也有权利要求制造商提出并验证其产品的改良潜力,但却没有义务对制造商提出的所有方案照单全收,而会基于自身的需求,决定实际采用的项目。因此歼 1 0实际升级方向须视其在解放军空军未来的整体战略构想中,占有何等地位而定。


由于任务的性质不同,对战机性能特性的要求亦不同,而战机需要的性能特性,又视其在空军整体兵力结构中所扮演的角色而定。由表9的交叉比对,可得出特定任务下的战机性能需求,以及歼一1 0可能升级方向中与其对应的项目。由于篇幅的限制,此处我们只讨论4种最典型的任务类型:


◎空优与拦截


由于歼l 0主要设备均定型于90年代中后期,面对假想敌新一代战机机队不断提高的质与量,歼一l 0若欲在未来1 0~1 5年内保有继续于第一线服役的价值,则持续强化航电、火控与武器系统,是维持与假想敌新型战机抗衡不可或缺的工作。而前述升级项目中更新雷达软硬件、座舱接口,以及与AwACs间的信息整合等项目,均可增进飞行员的态势感知能力,提高歼一1 O在复杂环境中的作业能力。而C FT可延长战斗空中巡逻(c A P)的任务半径或滞空时间,并提高外载弹性,也都能直接或间接提高空对空任务效率。


另外为使歼一1 0的近距离空战方能力能跟上2 1世纪的潮流,整合具高偏轴瞄准能力的新型短程空对空导弹,以及配套的头盔瞄准器也是必要的项目。


◎近距离空中支援



近距离空中支援是直接攻击与我方地面单位接触的敌军部队,因此须与地面友军密切配合,才能避免误击。因此必须具有良好的空地通联管道,必要时还须装备更精密的导航攻击系统协助任务的遂行。而为提供地面友军充分的支持,较长的滞空时间、以及数量足够、类型多样化的武器携载,也都是执行密接支持战机的必备需求。因此通信装备的完善、与导航/标定吊舱的整合,以及增加使用精确制导弹药的能力等都将是提高歼一1 0密接支持能力的必要措施,至于增设C F T则同时有延长滞空时间与增加挂载弹性的功效,也有助于提升歼一1 0密接支持任务的效率。


◎防空压制(SEAD)


防空压制是高度依赖专业装备的任务,以中国当前的技术能力,为歼l 0增加投射Kh 3lP反辐射导弹的能力或许不是件难事,但对抗陆基防空系统的首要关键是电子情报(E LINT)的掌握,因此单单拥有投射反辐射导弹的能力,不代表就能满足执行S E A D任务的要求,还需同时发展可与反辐射导弹配套的雷达定位系统,或者是由装备有专业雷达定位的友军提供支持,否则战机在SEAD任务方面的效能会受到很大的限制。


另外由于SEAD是以敌方的陆基防空系统为标的,载机必须接近敌方阵地才能发起反辐射攻击,故足够的航程也是必备的要求,因此CFT提供的额外燃料,以及更精确的GPS/INS导航系统也有相当的帮助。


◎战场空中阻绝或深入打击


战场空中阻绝或深入打击这类任务的首要需求就是战机的酬载 航程性能,因此C FT是需要的配备。其次为了提高任务效率以及生存性,故整合导航/标定吊舱并增加精确制导武器投放能力,也都是必要的升级项目。


当然前述讨论只是假设若要以歼一1 0执行某类任务时,所需具备的任务特性,以及对应这些特性可行的升级项目。其成立条件在于解放军空军真的需要歼 1 O去执行某个类型的项目,若不需要歼 1 0去执行某些类型的项目,则歼一l O自然也毋需具备某些性能特型,因而也就免除了某些升级项目的必要,譬如说若把歼一l O当做歼 8的替代机型,由于只需负责制空拦截任务,则像是导航/标定吊舱或是精确制导武器的整合就会成为没有必要的升级项目。所以说歼 1 0的升级方向,最终还是必须回到解放

除非要实施“特攻”作战,否则妥善保护自己是战机执行任务的基本要求之一.即使任务不能达成,至少也要保存飞行员的生命与战机自身的完好,减少无谓的资源损耗。而在现代电子战场上,自卫电子战系统是确保战机生存不可或缺的设备。


雷达警报接收器(RwR)、内置或外挂的主动雷达干扰器,以及可投放雷达干扰丝与热焰弹的洒布器是最基本的三种自卫电战设备,但对现代的高强度战场,只依靠这三种设备已有许多不足。


首先,足够的预警信息是实施回避或反制措施的前提,但RwR只能侦测火控雷达或雷达制导导弹这类会发射电磁波的威胁信号源,而无法侦测来自红外线或辐射归向等被动制导武器的威胁。但不幸的是在对过去5 0多年来世界各国6 4 8架战机战损原因的统计中,可发现高迭一半的损失都可归因于红外线制导导弹所造成,加上采用红外线影像制导的新一代短程导弹也日渐普及,来自红外制导导弹的威胁不断增加。但在没有预警信息的情况下盲目投放热焰弹,反制成功的机率已越来越低,因此如何有效提供对红外线导弹的预警侦测也成为当务之急,解决方式便是透过可侦测被动制导导弹的导弹逼近告警系统(fvlAWS)来因应。


另外雷达干扰丝在对抗电子反反制(ECCM)能力日益提高的雷达或导弹寻标器时,也有效益越来越低的问题,具有多普勒处理能力的雷达可区分出缓慢漂浮的干扰片与速度较快的战机间的区别,虽可在干扰丝洒布式
与气动外型上想办法,使干扰丝在飘降过程中产生旋转以模拟多普勒效应,不过干扰丝的运动方式、速度与战机的差别过大,这种方式仍无法保证有足够的可靠性,最直接的方式是用主动干扰器照射对方的雷达或导弹寻标器,使之因噪声而饱和,或受欺诱信号的诱引而脱锁。


但由战机内置或外挂的主动雷达干扰器难以对抗以单脉冲方式测角的追踪雷达或导弹寻标器,另外具备锁定干扰源制导模式的导弹寻标器也会使一般的主动干扰器失效,战机主动发射的干扰电磁波反而会招来攻击。具交叉眼(cross Eye)或交叉极化(cross Po㈧zed)干扰方式的主动干扰机理论上虽能对抗单脉冲雷达,但实作起来有许多困难,可靠性也有问题,因此最有效、可靠的方式是可投放到机外的主动式诱饵。


导弹逼近告警系统


MAWS有主动与被动式两类。主动式MAWS实际上就是1种专用的小型脉冲多普勒雷达,如美国洛克希德·马丁 桑德斯(Lockheed MartIn s&nd”s)M7ALq一1 56、GEC:一Plessey由PVS2000发展而来的I}ASS(用于“台风”战斗机)等电子战系统都是属于这类MAWS。这种雷达MAWS透过布置多个小型天线涵盖3 6 0。的方位,不过由于天线孔径小,且常采用L等低频波段,导致发射的波束宽,角度分辨率甚差,只能测得目标的概略方位,仅具威胁警告的功能,而不能用于武器火控。


而被动式MAw s别是使用红外或紫外线传感器的光电侦测设备,同样是透过布置在机身各处的传感器窗口来提供5 6 0。的覆盖。为降低信号处理的难度,红外线MAws一般使用5~5微米的中波长红外线,透过导弹喷嘴排出的高温排气尾焰,从而得知导弹来袭方位。虽然可藉由多个窗口的传感器对同一目标进行测距,不过对采取回避或反制措施来说,MAws只要能提供导弹来袭方位即可,因此无须进行麻烦的测距运算。


至于紫外线MAw s则是利用导弹固体火箭发动机燃烧时,所排放羽烟的热辐射和化学荧光辐射会产生一定的紫外辐射(ultrawolet),且因后向散射效应与导弹的运动特性,故紫外线侦测器可从各个方向侦测到导弹发动机发出的紫外辐射,从而确定导弹来袭方向并发出警报,所以又被称为导弹尾焰侦测器。这类系统通常采用0 2~O.5 8微米的中紫外线波段,这一波段除T大气吸收造成的衰减较小外,由于太阳发出的紫外辐射受阻于大气中的臭氧层到达不7低空,故可避开太阳这个最强大的紫外光源造成的背景噪声(除非该地区上空的臭氧层破T个大洞),而大气中又只有温度极高的物体如热焰弹、导弹尾焰等才会发出紫外线辐射,故背景的干扰极少,大大降低7信号处理的难度与虚警率。且紫外债测装置一般不需冷却,也不需要复杂的扫描机构,易于制造与维护,故市场上已有相当多的产品。如洛马的AAR 47、诺·格的AAR一54、EADS的AAR 6 0导弹发射侦测系统(M『LDS)等都是典型的紫外MAWS。不过紫外MAw s不能在臭氧浓度较高的高空中运作(当然晚上没有太阳时就没有影响),而且一但导弹的燃料耗尽,火箭发动机停止运作后将不再发出紫外辐射,此时紫外线侦测器就会失效。因此像mton的MR 58等MWAS是采用红外/紫外线双波段并用的方式,兼收两者之长。不过不管采用哪种波段,与主动式MAWS相较,光电式的被动MAWS均可提供更高的方位分辨率,甚至还能对目标成像,从而判断目标类型。


主动式诱饵


主动式诱饵是一种非相干式(n o ncohe rent)干扰,也就是在单脉冲雷达的视角内放置两个或两个以上的干扰源,让远离真目标的欺诱式干扰机(或主动诱饵)与真目标形成一定张角,以干扰机较强的讯号将导弹逐渐引走(类似质_干扰原理)。而装有干扰机的诱饵可以像过去的干扰丝一样做成抛投式的消耗式(e×pendane)诱饵,如Tl研制的Gen一×;也可以光纤缆线拖曳施放,以便于控制诱饵与飞机间的距离,并透过缆线向诱饵供电或传输控制信号,如雷神的ALE一50、BAe的ALE 55、ce JsIus的:B02D、Da…er chrysler的Sky Buzze[’等。其中ALE 5 5属于可回收式,其余系统则为一次使用的消耗式。


Mb、WS与拖曳式主动诱饵是目前机载电子战系统的两大热门装备,MAWS已是各国未来新一代战机必备的电战设备,而除7隐身战机外,所有的战机也都要有主动拖曳诱饵的保护,才能确保在现代战场上的生存性。如美军在g 9年在南斯拉夫的联合武力行动中就验证7 ALE一5 0拖曳诱饵的效用,飞行女甚至还可目睹来袭导弹遭诱引而击中ALE一5 0的景象,因此获得美军飞行自极大的信赖,被昵称为“小伙伴”。


歼一1 0据称配备有红外/紫外线双波段的MAws,但由目前公布或外流的照片中也还不能确实辨识出MAW S应有的光学窗口,可能是歼一1 0的MAWS窗口设置位置较隐密,以致难以发现,或者是目前服役的初期批次飞机尚未装备MAWS,须待后续批次机型才会装上。


而在主动式诱饵方面,目前还没传出中国战机配备这类装备的任何消息,而在过去的历次公开展示中,中国的电子设备研究单位也未透露过相关消息,或许是事涉敏感,又或是相关系统的发展还未到足够成熟的程度,不过相信中国应有相关的研究计划。但无论如何,歼一1 0若想在21世纪的作战环境中维持生存,MAw s与拖曳式诱饵将是不可或缺的装备,除7用于后续批次外+现役包括初期批次歼一1 0在内的所有战机也都有加装的必要,甚至可现实的说,若没有主动式诱饵,则最好不要有在东海或台海等高强度战区执勤的打算,以免承受不必要的损失。

空军对歼一l 0未来的任务定位上,才能由任务定位出发得出所需的性能需求,进而决定必需实行的升级项目。


★结语


歼 l 0的服役对中国航空工业来说可算是个重要的里程碑,使长久以来一直沉陷在5 0~60年代技术层次的中国战机设计与制造界摆脱了困境,追上了8 0年代的战机技术潮流。但就像战机设计界流传的老话:“一架战机设计完成时,往往就不再先进;投产服役时,就已经落伍”,由于延宕过久,待歼一1 0进入服役时,西方战机设计概念又早已进入了讲求4 S特性一一隐身stealth)、超音速巡航(Supercrujse)、超机动性(s u p e r—A g i I f t y)与可维护性(s u pp o rta bty),以及融入网络中心战Network centric Opel、atjons,NCO)的新时代,就像当年英国皇家海军的“无畏”级战列舰使当时各国战列舰在一夕间落伍一样,首款具备新时代战机概念特性的F 22A投入现役,也使各国其余各型战机顿时黯然失色。因此歼 1 0的出现固然对中国有其特殊意义,但并未改变当前中国相对干其它国家在战机技术上的能力对比,差距仍然存在。


除了技术方面外,前面那句老话对战略、战术思想来说也能适用。到80年代当时的时空限制,歼1 0的设计体现了中国当时的守势战略,明显是一款优先考虑守势空防任务的制空战机。但经海湾战争与其后多场区域战争的洗礼后,解放军空军已不再满足于传统的守势防空,开始追求建设一支“攻防兼备”的新时代空中武力,因此也让以守势空防制空作战为目的而设计的歼1 0陷入窘境。


故无论从尽可能让歼 l 0跟上当前的技术趋势,或是使之能适应新时代的解放军空军战略、战术构想,为歼 1 O实施升级改造显然是势在必行。除了进一步改进空对空作战效能,以使歼l O保有与假想敌战机(除F一22A、F一5 5外)抗衡的能力外,就优化兵力结构、提高部队运用弹性,以及提高外销竞争力等方面考虑,提高歼 1 0的多用途化能力也是不能忽略的方向。事实上从一航集团在2007年1月5日新闻发布会展出挂有双吊舱的歼 1 0模型,就能看出成飞对歼 l 0多用途化的“企图”,导航/标定吊舱对空优任务没太大用处,若成飞只打算把歼1 0当作纯粹的制空战机,实无须在模型上增加这两具多余的吊舱。


但从另一方面来看,歼 1 O的改进升级又必需顾及现实与可行性,需立足于中国当前的航空与电子工业基础,以及合理的发展时程与经费开销,而不能天马行空。现代战机十分精密复杂,研发费用也极为高昂,即使是像F/A一1 8E/F与F 2A/B这两款分别以F/A 18C/D与F 16C/D为基础衍生,完全立基于成熟技术的机型,以美、日的技术基础也分别花了1 O年与l 2年的时间,耗费高昂预算后才使之进入部队服役。因此可以想见某些针对歼 l 0改良所提出的“双发化”、“双垂尾化”、“舰载化”或“大幅提升隐身性能”等构想是如何的不切实际,这几种构想对歼 l 0原始设计的更动幅度甚至还大干从F/A 1 8C/D演变为F/A 1 8E/F,或F—16c/D改为F 2A/B的程度,均存在耗费过大、所需时程过长以致风险过高的问题,并非合理可行的升级方案,若依这些大幅改型的方向进行,则这些方案几乎已可称为另一全新战机的开发计划,与歼 l O之间只剩下某些概念与次系统间的直接相关。


而为有效率的分配与使用有限的资源,在选择升级项目时还需特别注意避开某些片面的盲点。由于现代战争是战斗体系与战斗体系间的对抗,战斗体系是由包括载台、武器、人员与组织等多种软、硬件要素所构成的复合体,单一载台上某个组件的效能只是影响战斗体系整体作战效能的诸多因素之一,着眼点需放在战斗体系的整体效能,刻意贬低或夸大某单一组件的重要性都不恰当。任何战机改型或升级计划最重要的考虑就是评估各升级项目对战斗体系作战效能所带来的影响,需考虑的是各升级项目对战斗体系作战效能带来的增远程度,而不是只注意飞机的飞行性能。因此固然不能否认某些大幅更动气动力设计的方案或许颇能增进歼 l 0的飞行性能,但权衡之下,当前仍以提升航电与武器系统的项目具有更佳的效费比,无论是技术上的风险、还是耗用的经费与时间,都远较更动气动力设计符合实际需求。
7# 一牧月


你真是绝了!
真是无时无刻都要捧美国的臭脚啊!
是不是每天要是不捧那么几回你就浑身不舒坦斯基啊?

1997年的时候,F22刚一首飞,大家就都知道了!
美帝唯恐地球人不知道!
大肆宣传!

F35还没下线,已经被吹的无法无天!

歼10呢,从一诞生,就一直处于保密状态,外界连一张完整的真正的实图都没见过,这不是神秘这是什么?

搞笑!

拜托,离美国人远点,你就真活不了了?
真长啊。。。。。
zhaoyazhi 发表于 2009-9-10 17:00
您要是这么了解猛禽,请告诉在下它的加速性以及真正的RCS,谢谢
先项再看!
一牧月 发表于 2009-9-10 19:41
歼10确实比F22要神秘的多。保密的原因,这个大家都知道的。
这个也要争?