风中飘逝的歼-13(上)②
研制小史
空军对歼-7、歼-8均不满意,认为这种高空高速飞机机动性差,尤其是中低空性能不及歼-6,迫切需要一款海平面升速300米/秒、稳盘过载超过6、性能达到F-16水平的第三代高机动性战斗机。在这个需求牵引下,空军先下达了歼-12的研制任务。歼-12的机动性虽然有所提高,但这个平台离第三代战斗机要求太远,所以601所的边条翼方案就技高一筹。
在这里先为歼-8做点辩护,歼-8的机动性实际上并不差。1982年葛文墉(后来的空军副参谋长)和蒋德秋飞了“幻影”2000后,认为“侧滑特性似不如歼-7、歼-8,稳定盘旋能力似不如歼-8,加速性和垂直机动性似不如歼-8等”,综合来看,“中方试飞员认为仅从飞行性能上看,‘幻影’2000并不比中国自己的歼-8飞机好,但是其导航和火控系统是中国飞机无法比拟的”。后来歼-8II在歼-8基础上进行设计优化和气动修形,提高了机翼气动效率以及舵面效率,机动性有了进一步提升,对航电不断升级,到歼-8F部分性能实际上能和F-16打平。主要还是空军眼光太高,看不上歼-8。(综合《雏龙——歼-10方案到批生产的襁褓阶段发展历程》,大肉猫CZY公众号的《从我国试飞员试飞法“幻影”2000说起》)
1971年底,601所根据六院指示开始进行新歼的技术酝酿,认真分析了空军对高机动性战机的需求和未来空战的发展方向,认为“根据越南战争的经验,空战多发生在中低空跨声速,还是以目视格斗为主,因此需要有较高的跨声速盘旋、上升和加速能力,高度5千米、马赫数0.9的稳定盘旋过载达到6的飞机——而歼-8仅为4.6。武器方面则还是以航炮为主兼用红外短程空空导弹。飞机最大起飞重量不超过9吨。由于以近距格斗为主,所以不一定装雷达,以减轻重量、突出机动性。”(《二号任务始末·老歼-13研制历程(上)》)。在这个指导思想下,601所在1971年年底完成了飞机的总体方案、总体协调,发出了除电器仪表、无线电等以外的全部结构系统打样图,并于当年10月份进行了方案机的摸底工作。特别注意的是,对于不装雷达空军还是不认可的。
1972年3月12日,601所总体室副主任方宝瑞领导的小组正式向六院报送短距起落歼击机的设计方案——研究所暂定名歼-13歼击机。其主要设计技术指标为:最大马赫数不小于2.0;静升限大于18000米;主要作战高度3000~10000米;作战速度马赫数为0.7~1.5;航程不带副油箱不小于2000千米,带副油箱不小于3000千米;起落滑跑距离为500米,起飞重量9吨。
1972年9月26日,六院批复研制新歼,任务下达为二号任务,并明确为歼-6的后续机种,后来命名为歼-13。六院的批复文件对歼-13做了如下性能要求:突出机动性,减轻起飞总重,奋争推重比达到或超过1.2;在保证机动性前提下续航时间比歼-6有延长。
在601所和六院对歼-13进行性能选择的同时,601所积极与空军沟通。1972年和1974年601所先后两次去空、海军12个部队调研,征询部队对歼-13的意见。1972年的调研情况没有查到资料,1974年的情况在《二号任务始末·老歼-13研制历程(上)》中有记载,文中专门提到了空军的要求,“部队认为,歼-13飞机突出中、低空机动格斗能力的方向是对头的,战术技术性能是可以的。但是作为八十年代使用,性能指标希望再高一些。”这个性能指标高一些,体现在1976年空军的歼-13战术指标。
在1971年至1972年歼-13的早期研制中,可能当时选的涡喷6丙发动机推力只有3750千克力,两台也只有7500千克力,为了提高战机机动性而减轻飞机重量,曾提出了分型的方案:不带雷达大量生产的白天型和带雷达少量生产的全天型。这就是现在很多人批评歼-13落后的一个证据,实际上这是研发部门歼-13最早的规划,在征询空军的意见后,空军明确提出了作为80年代使用的飞机,性能指标应该高点,同时涡扇6的研制有进展,从1976年空军上报总参歼-13的方案中明确提出了要加雷达,所以分型仅在早期航空研究所内部进行了讨论,在多次征询空军意见后,至少到1976年就已经放弃了分型方案。
从1972年开始,601所进入了全力研制歼-13的时期,歼-8就放在了一边。歼-13是由顾诵芬抓总负责,他当时是601所的总设计师,还担任所革委会副主任,具体研制工作是由气动室方宝瑞负责。当时601所的主要力量全部投入到了歼-13中,管德2009年的回忆证明了这点,“当时601所的的主力都在搞歼-13,那时候顾诵芬、方宝瑞他们就在忙这个,主要是方宝瑞同志负责”。
经过三年的讨论,空军于1974年初以(74)司作字01号文初步提出了歼-6后继机的战术技术要求。1975年冬,空军有关部门又与设计部门反复讨论,正式拟定了歼-6后继机的战术技术要求。
1976年1月26日,空军向总参谋部上报了《关于歼-6后继机的主要战术技术要求》的请示,要求研制一种突出中、低空机动性的歼击机,作为歼-6的后继机。4月24日,中央军委常规装备发展领导小组批复空军∶“原则同意所提歼-6后继机的主要战术技术要求。请国防工办将此机列入重点研制计划,尽快组织有关单位进行‘三结合’的战术技术论证,尽早提出研制方案报批。”
这次提出的技战术指标就是歼-13的最终指标,一直到歼-13下马也没有太多变化。按照这个指标,空军的要求是:必须突出中、低空跨声速机动格斗性能,具备消灭上述目标的火力和手段,并有比歼-6大的作战半径和良好的操纵、起降性能。对机场的要求应尽量低。至于高空高速性能和设备自动化程度,不做过高要求。对主要性能做出如下要求:(1)带副油箱转场航程在2000千米以上,作战半径不小于400千米,最大马赫数不小于1.8,主要作战使用马赫数0.7~1.5,低空(500米)能达到马赫数1.0、最大允许使用表速1200千米/小时,最小机动表速320~350千米/小时。(2)飞机带副油箱时应能带两枚空空导弹或火箭筒。不挂副油箱时应能增挂导弹、火箭或其他武器。(3)空空导弹应适合中、低空跨声速格斗要求。挂弹设备还可使用“霹雳”2、“霹雳”3和“霹雳”5导弹。飞机在必要时能携带炸弹。(3)光学瞄准具、通信导航设备应与飞机的性能相适应。(4)机上应安装电子干扰设备及警戒系统。
从上面的要求可以看到,歼-13肯定是要装雷达的。分型仅是在早期研制的时候对空军需求了解不细而提出来的,这也是研制歼-8、歼-10遇到的老问题。当时根据歼-8、歼-9征询空军意见,发现空军需要的是高机动性战斗机,所以一开始歼-13为了保证机动性而把重量控制在8~9吨,这样就不能携带太多传感器。而空军需要一款能在1980年代使用的飞机,必须携带雷达、电子战设备等,在机动性不能降低又要携带较多传感器的情况下,歼-13后来的重量提高到了12吨,这样不仅要在气动性上下更多的功夫,还要找一台推力大且推重比大的发动机。
在这份技战指标中对自动化没有做过多要求,这也是后来批评歼-13电传系统和综合航电技术是一片空白的原因。实际上虽然身处文[嘻嘻]革这种不利的环境,但广大爱国科研工作者还是想办法进行主动控制技术、计算机等的研究,这方面并不是空白。
1974~1975年,根据国务院国防工办和空军、部、院的要求,为加速歼-13飞机的研制,在对斯贝、涡喷6丙、涡扇6改和涡喷7等四种动力装置论证的基础上,上报了涡喷6丙方案的战术技术指标所需资料;完成了涡扇6发动机方案的论证和总体布置;开展了涡喷7方案的论证工作。并于1976年5月10日,601所正式呈报《歼-13飞机方案论证补充之——设计方案及动力选择》的报告。在这份报告中,601所提出了歼-13采用涡扇6的方案,并开始进行风洞试验和翼型选型、进气道形式选择和动力装置选配试验。
1976年6月,三机部(航空工业部)召开了歼-13飞机动力装置选择论证会,决定由辽宁省自行研制的涡喷9(即涡喷6丙)及涡扇6发动机作为歼-13的动力装置。同年12月31日,国务院、中央军委常规装备发展领导小组批复:“同意歼-13飞机选用涡扇6发动机方案”——正式决定采用一台涡扇6加力风扇发动机作为歼-13的动力装置,并指出:“歼-13选用涡扇6发动机,可以有较好的战术技术性能,便于部队使用维护,简化机场设施,利于作战。又能集中研制力量,减少发动机品种和数量,节约一些研制经费”。
自1975年下厂征求工艺员和工人的意见,对方案进行了调整和修改;1976年以来,又和621、625所以及冶金部工厂进行了材料选用和工艺方案的讨论。
1977年6月1日至11日,三机部在北京召开了歼-13飞机论证会。国家计委、国防工办、总参装备部、空军、海军、航定委、一、四、五机部、冶金、石油、轻工部、建材总局等71个单位256名代表参加了会议,其中国务院副总理王震也参加了会议。会议认真审查方案之后认为,“飞机的总体方案是先进可行的,经过努力是可以实现的。设计上采取的机翼边条、前缘机动襟翼、后缘双缝襟翼等,对于提高飞机的性能是较好的措施。对于飞机的进气方式,在比较了两侧进气及腹部进气两种方式后,倾向于采用腹部进气方案,但要在601所的试验研究工作较为充分后再作最后确定”。
1977年7月3~8日和11~22日,三机部先后又在沈阳、西安召开了歼-13飞机座舱布置方案讨论会和火控系统总体方案论证会。根据上述精神和部、院的指示,经与空军歼-13研制三结合小组以及工厂有关人员进行讨论研究,对原设计方案进行了修改和充实。12月20日,向部报送了《歼-13初步设计方案》,并请部审查后提交常规装备发展领导小组审批。
