殲12是已經下馬戰鬥機方案
國產殲—12輕型戰鬥機在我國的空軍航空博物館公開露面之後,引起中外人士的廣泛關註,這不僅是因為它解開了海外曾盛傳壹時的“殲—12之謎”,更重要的是因為它在我國航空工業史上具有特殊地位。
臺灣壹家技術刊物對殲—12的歷史意義曾作過如下評價:“殲—12戰鬥機是中國大陸空軍擺脫蘇聯制式飛機系列設計格局以後,第壹代從機體設計到部件制造完全由中國人自行完成的輕型噴氣戰鬥機。盡管半路夭折,但是卻為中國大陸實施全面獨立自主地開發其戰鬥機裝備的研制計劃奠定了良好的基礎,並積累了寶貴的經驗。
因此、這是中國大陸航空工業發展史上的壹塊重要“裏程碑”。
殲—12飛機在國內也曾是壹個令入迷惑的角色。聲譽不低,卻終未被列入裝備。離殲—12首次試飛20年之後的今天,也許有可能對它進行更為客觀的剖析和評價。
研制進程
殲—12戰鬥機的研制計劃是1969年初提出的。當時。世界上經歷了越南和中東幾場局部戰爭之後,有關軍界人士開始認識到:設計戰鬥機不能單純地追求飛行速度快,還要賦予戰鬥機以良好的機動飛行能力。美國生產的飛行速度為音速兩倍的F—105和F—4等設備精良的戰鬥機,有時卻在亞音速的米格—17飛機面前束手無策。先進的超速戰鬥機被速度低於它的對手擊落的戰例時有發生。我國空軍的飛行員就曾在1967年4月24日,駕駛亞音速的殲—5飛機擊落了l架侵入我廣西板興地區的美國F—4B超音速戰鬥機。
所謂飛機的機動飛行性能,主要指的是它的加速、爬升和盤旋性能。其中前兩項指標是和高速飛行的設計要求相壹致的,而最後壹項指標卻是與高速飛行的設計要求相互矛盾的。飛行速度越快的飛機,盤旋半徑就越大,盤旋壹周所需的時間就越長。局部戰鬥中的空戰實踐證明;即使在廣泛使用空對空導彈的情況廠,戰鬥機在近距離時利用機炮進行格鬥仍不可避免。格鬥中,戰鬥機常被迫以盡可能小的轉彎半徑或盡可能快的轉彎速率,繞到敵手後方,占據有利的射擊位置。這時,速度較低或機體重量較輕的飛機反而處於優勢。
參加過越南空戰的美國飛行員,強烈地呼籲有關部門要設計出“戰鬥機飛行員的戰鬥機”。也就是說,要加強戰鬥機的格鬥能力。從實質上看,就是要求改善高速飛機的低速性能。
世界有關國家的飛機設計部門是如何解決空戰提出的這壹復雜命題的呢?
讓我們先來回顧壹下,在我閃開始研制殲—12的同時,也就是1969年這壹年當中,世界有關國家的戰鬥機研制動向,以便和我國的研制項目相互比較。
1969年1月和12月,美國海軍和空軍通過了F—14和F—15兩種戰鬥機的設計方案。兩者都是通過加大發動機的推力(提高全機推重比)和增大機翼面積(降低翼載荷)來改善機動性能的,前者還使用了變後掠翼技術,因而飛機都變得很大。它們的最大起飛重量分別是33724千克和25400千克,約為殲—5飛機的5倍。F—15A的空戰推重比達到14.03牛/千克,最大翼載荷為450千克/平方米。
1964年4月,英國的“鷂”式垂直起落戰鬥機開始服役.它從根本上改變了高、低速飛行的矛盾關系,具有異乎尋常的機動能力、但隨之而來的是維護使用復雜和經濟性差等嚴重問題。
60年代末,蘇聯制成了米格—27和蘇—17戰鬥機,它們都是利用變後掠翼技術來協調高、低速飛行矛盾的、由此也帶來了結構重量的增加。
英國、聯邦德國和意大利三國於1969年開始論證“狂風”戰鬥機方案、他們最終采用的也是變後掠翼布局。
1969年3月,法國的“幻影”F.1戰鬥機的預生產型首次試飛。為了提高飛機的機動能力和縮短起降滑跑距離,法國人放棄了“幻影”飛機系列傳統的無尾三角翼布局,又回到常規的後置尾翼布局中來尋找出路。
與此同時,以色列開始實施“黑簾”計劃。他們利用法國“幻影”5飛機的圖紙,在該機的三角翼前面加裝鴨式小翼,研制成功“幼獅”C.2戰鬥機,達到了提高機動性能的目的。
還是在這—年裏,瑞典的近耦合鴨式布局短距起落戰鬥機薩伯—37(Saab—37),在世界上壹舉成名。瑞典人為了挖掘飛機的氣功潛力.曾進行了10年之久的預先性研究。他們的成功,激起了70年代探索非常規飛機氣功布局的熱潮。
1968年4月,我國空軍提出了研制“小殲”(即後來的殲—12)的計劃,受當時政治環境的影響,關於“小殲”的設計思想,曾有“適應人民戰爭需要、開展空中遊擊戰”的提法、但其本意是要搞出壹種高度機動靈活、短距起落、維護簡單、造價低廉的小型戰鬥機。問題的提出是與國際航空技術的動向相吻合的,但解決問題的方法卻與眾不同。
那時,世界上的新型戰鬥機正朝著機體大、設備全、技術復雜的方向發展,而我國采取的卻是壹種樸實的作法——通過縮小機體,減輕起飛重雖然能有效地提高飛機的機動性能。就當時我國的技術貯備情況而言,這可能是最為現實的壹條途徑。
研制“小殲”的任務在1968年的“8.25”會議上正式下達給南昌飛機制造廠,第二年3月正式命名為殲—12。南昌飛機廠從1968年7月開始方案設計,8月總體方案獲上級部門批準。隨後,以1年零5個月的時問,完成了詳細設計、主要風洞試驗、強度試驗和系統模擬試驗。原型機於1969年12月26日首次試飛成功。
1973年9月10日,殲—12飛機向中央首長做了精彩的匯報表演,被葉劍英元帥贊譽為“空中李向陽”(李向陽是電影《平原遊擊隊》主人公遊擊隊隊長的名字)。這壹綽號道出了殲—12飛機機動靈活的飛行特點。後來,南昌飛機廠針對試飛中發現的問題,對殲—12做了10項重大修改,如采用降低飛行阻力的面積律修形、減小機翼上反角等,並進行了必要的補充試驗。1975年7月1日,再次試飛成功。1978年2月,因調整裝備體制而決定停止研制。除壹架做破壞性強度試驗的原型機外,***生產了5架經過試飛的整機。
目前,有兩架殲—12收藏於我國空軍航空博物館。
殲—12的技術水平
凡參加過殲—12試飛的飛行員都交口稱贊它機動靈活的特點。其出色的機動飛行能力,給人們留下了深刻的印象。
殲—12戰鬥機在海平面高度上的最大爬升率是180米/秒。而和殲—12問年同月首次試飛的美國F—14戰鬥機I的這壹指標是200米/秒;專門針對米格—21而設計的F—5E是160米/秒。
殲—12在5000米高度上的最小盤旋半徑是1140米。而中、低空機動性能突出的殲—6是1200米;美國刻意改善盤旋性能的F—5E是1080米,為此在該機機翼上安裝了新的前、後緣襟翼系統。
殲—12在5000米高度上,從M0.9水平加速到M1.2,所需時間為65秒。而殲—6是85秒;美國的F—5A是140秒。殲—12的水平是比較先進的。
再看殲—12的地面機動性能,也就是它的短距起落性能。其起飛滑跑距離是500米、著陸滑跑距離是510米。與殲—12重量相當的亞音速戰鬥機殲—5的起飛滑跑距離是590米,著陸滑跑距離是825米。殲—12能做到比殲—5的滑跑距離還要短是很不容易的,並且具有防塵裝置,可在短土跑道起落。
殲—12的最大平飛速度,在11000米高度上,最大M數1.5,優於殲—6;實用升限為17410米,與殲—6相當;殲—12在高空的巡航度是M0.95,雖不能超音速巡航,但已能接近音速巡航。
殲—12是迄今世界上最輕的超音速戰鬥機。它的正常起飛重量為4450千克,最大起飛重量5295千克,空機重量只有3100千克。它有壹臺渦噴6乙型噴氣式發動機,加力推力39.72千牛(4050公斤力),全機推重比可達0.91。殲—12的優越性能主要是依靠機體重量
輕和大的推重比得到的。
為了使殲—12飛機達到先進的性能指標,南昌飛機制造廠大膽地采用了許多新結構、新工藝和新材料,如機身和中翼整體油箱、大面積的雙曲面金屬蜂窩結構、碳纖維復合材料壁板、鈦合金板和鋁合金起落架等,此外還采用了單塊式風擋。這些新技術的應用,在國內當時的條件下是富於創造精神的。
殲—12的不足
殲—12的不足之處正是由於追求機體小、重量輕所引起的。它的機內燃油貯量為1250千克,可帶兩個400升的副油箱最大航程可達1385公裏,但仍屬於短航程類型的飛機。
殲—12的機載武器是1門30毫米機炮,備彈80發;1門23毫米機炮,備彈120發;另外,可掛2枚紅外制導的空對空導彈。就其飛行重量而論,火力不算很弱,可是該機采用了機頭進氣形式,對增裝先進設備不利。若改為兩側進氣設計、加裝先進的火控系統,則重量和阻力都要增加,其原有的優點也將削弱。
殲—12戰鬥機的研制周期很短,不可能做更多的空氣動力實驗和采取較多的先進氣動措施,如最初設計有的機翼前緣開縫翼和後緣雙開縫襟翼。後來都從簡取消,改為只設後緣富勒襟翼。所以,這種飛機在氣動外形方面還是大有潛力可挖的。
殲—12的不足之處是小型戰鬥機所固有的,它實現了設計指標,應該視為成功之作。至於能否列入裝備,那要受許多非技術性因素的制約,世界上任何壹個有影響的飛機設計集團,其全部研制過的型號中,若有半數投入使用、就已經值得驕傲了。
我國的飛機研制部門,所缺乏的正是廣泛實踐的機會,而殲—12是壹次很有成效的嘗試。
英國著名的羅耳斯·羅伊斯發動機公司的壹位專家.到我國空軍航空博物館參觀時,對殲—12相當贊賞。他認為:殲—12是中國設計得最好的飛機、只要給它換上壹臺先進的渦輪風扇發動機,油耗就可以降低約壹半,航程可以增加近壹倍。
我國許多飛過殲—12飛機的老飛行員對它也有留戀之情.希望有朝壹日,“空中李向陽”會再返藍天。
編輯本段對小型化的思索
制造小型化戰鬥機的願望由來已久,最極端的設計,大概要數美國的XF—85“惡鬼”式飛機了。它原準備作為護航機掛在B—29遠程轟炸機的機腹下面,由母機帶在空中投放,空戰後再返回母機掛架,由母機帶回。該機總重只有2590千克,裝有4挺12.7毫米機槍。壹***生產了兩架試驗機。在1948年和1949年的兩次試飛中,都因試驗機被投放後,無法返回母機掛架而告失敗。
和異想天開的“惡鬼”計劃相比,我們的“空中李向陽”,“隨時能飛,到處能打”的設想,實在是沒有什麽不現實之處。歷史上I,1958年7月29日我們在南澳島上空以3比0獲勝的戰例和1965年3月18日在汕頭附近擊落RF—101飛機的戰鬥中,都是從敵方始料不及的機場隱蔽起飛,出奇制勝的。
米格—15戰鬥機在朝鮮空戰中的出色表現,引起世界對輕型戰鬥機的重視。英國在50年代初期研制的輕型戰鬥機“蚊蛔”式,起飛重量4020千克,空重3010千克,比殲—12還要輕壹些,但最大平飛速度只有M0.98。英國的國防部門當時對它的呼聲很高,然而卻沒有裝備部隊。
深究小型戰鬥機不能順利發展的原因,是僅憑其輕,作戰能力不會有驚人的提高。
就以殲—12為例,它只裝壹臺渦噴6乙發動機,卻要求比裝有兩臺渦噴6發動機的殲—6飛機的性能還要有大幅度地提高,這不是勉為其難嗎!
如果要求小型戰鬥機只突出某壹方面的特長,使之作為整體作戰力量的壹個補充,也許會更有生命力。比如對殲—12,若肯於放棄超音速的設計要求,增大它的機翼面積,使之除加速性以外的其它機動性能進壹步提高。用這樣的飛機作為打武裝直升機的機型,就可能會受到歡迎。
近期世界上出現的戰鬥機,有明顯的減輕重量的趨勢。如瑞典薩伯—37(起飛重量15000千克)的後繼機JAS—39戰鬥機的只有8000千克;前蘇聯米格—23(最大起飛重量18810千克)的後繼機米格—29戰鬥機的重量是16500千克;印度壹貫重視輕型戰鬥機。它的HF—24(重30908千克)的後繼機LCA戰鬥機的重量只有8500千克。
降低戰鬥機的體積和重量,就可以降低它的造價,也有利於提高它的隱身性能和生存能力,在軍費預算不變的條件下,這樣做就意味著增加了采購戰鬥機的數量。國外有人預言,下個世紀的空戰樣式之壹,可能是由大的母機(提供預警、加油和電子對抗)帶壹群小戰鬥機來作戰。這種預言若能成為現實,類似殲—12這樣小巧的飛機又會受到重視。
殲—12的真正弱點是電子火控設備過於簡單和陳舊,使其潛在的戰鬥力不能充分發揮,如能換裝小型化的電子火控設備,增裝小而輕的導航設備和全向警戒雷達,加上外掛小型空對空格鬥導彈,則其戰鬥力將大大提高。殲—12本身特有的短土跑道起落性能,適合作為島基飛機使用。
不過,真要設計出令人滿意的小型戰鬥機,還有待於航空材料、動力裝置、武器設備和空氣動力學等方面的重大革新。