《世界安全》特稿:中国FC-1枭龙式战斗机

枭龙详解:一 特稿 总设计师 枭龙的未来 参加范保罗航展 JF-17英文版 选配巴西精确武器align="absmiddle" />

来源:世界安全 作者: 发布时间:2004-10-15

2003年8月25日,一种新型中国超音速战斗机进行了首次试飞, 这对于不到6年前才正式启动、2002年5月31日刚完成设计的新型战斗机而言是个惊人的速度。今年 4月9日,“枭龙”03架飞机的成功首飞,意味着我国已经具备了可以连续批量生产枭龙战机的能力。

计划背景

成都飞机工业集团的FC-1战斗机是中国长期自主研制轻型战斗机的成果(当然无可否认也使用了一些外国技术)。该计划源于1988年的FC-1计划,当时成都飞机工业集团与格鲁曼公司签署了合同,打算联合研制“超-7”轻型战斗机。然而,由于中美关系突然恶化,美国政府取消了所有军事合作项目,“超-7”战斗机计划只持续了1年左右。
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1991年, 中国再次启动该计划,成都飞机工业集团与第611研究所共同牵头,计划于1998年进行首次原型机试飞。不久,巴基斯坦表示也有兴趣参加联合研制。1992年2月,中国政府正式邀请巴基斯坦空军投资“超-7”计划。作为回报,巴方有权全面参与研发过程,并拥有合作生产权。巴基斯坦空军急需以现代化战斗机替代其老旧的幻影-3、幻影-5,以及中国制造的歼-7、强-5等战机。在经过仔细考虑后,巴基斯坦政府于1994年10月同意了该设想,于是双方开始进行正式谈判。

然而,谈判拖延了数年之久,其原因包括两国均缺乏资金、西方国家制造商不愿提供先进航空设备、巴基斯坦不断对印度轻型战斗机构成的威胁进行重新评估及如何处理资金投入、工作分配和销售量之间的关系。由于严格的财政控制,该项目的投资仅为4.5亿美元,同时也由于对第三世界国家乐观的出口形势,中国仅仅将其作为一种纯出口型战斗机也是很划算的。目前,世界上有许多国家仍然装备着大量老式超音速轻型战斗机,包括米格-21、歼-7、强-5或幻影-3、幻影-5等。这些战斗机的使用寿命很快都将结束,而且不太可能以先进但也昂贵的西方或俄罗斯战斗机替换。

基于上述考虑,中巴最终于1999年初签署了联合研制新型战斗机的协议。中方称之为“枭龙”式战斗机,巴方则称之为JF-17(“联合战斗机”)“雷电”式战斗机。该计划很有特色,巴基斯坦空军负担50%的投资,中国航空技术进出口公司和成都飞机工业集团共同负担剩下50%的投资。另外,在设计方面还争取到了外国的合作伙伴,俄罗斯的米格设计局将提供原本为夭折的米格-33单座轻型战斗机准备的技术资料。同时,还选定了一种由俄罗斯研制的发动机,即克里莫夫RD-93型涡扇发动机(米格-29战斗机装备的RD-33型发动机的改进型)。

2001年2月,巴基斯坦空军制造出了一架全尺寸模型机,2002年9月16日制造出首架原型机。该计划将使用4架试验型飞机(一架已经试飞,另外三架正由成空制造)和两架静态试验机。计划于2003年底或2004年初开始在中国进行小批量生产,首批12架飞机可能将于2004年间交付巴基斯坦空军,以便作进一步的飞行测试,并供飞行员和地勤人员进行适应性训练。

巴基斯坦空军预计将订购约150架JF-17型战斗机,而中国空军目前似乎只打算订购少量FC-1型战斗机。这与其说是出于真正需要,还不如说是做个姿态以刺激出口。据称,中国可能会订购约200架该型战斗机,但中国很可能是将其储存起来,以备将来出口之需。很清楚,中国空军认为由歼-11、苏-30MKK和未来的歼-10型战斗机组成的混合机群足以满足其作战需要。尽管如此,考虑到中国的广阔幅员及面临的艰巨防空任务,中国空军最终也可能对“高低搭配”产生兴趣,即由FC-1型战斗机配合歼-11和歼-10型战斗机作战。

预计中国可能会在辽阳发动机制造公司根据特许证生产RD-93型发动机,并将其定名为WS-13型发动机。然而,关于中国是否有权向外国出口这些发动机,中俄之间近期发生了争议。如果不能妥善解决这一问题,不但将影响及时向巴基斯坦交付飞机,而且将影响到未来对其他国家的出口。据信,双方正在试图就此达成妥协:或者由俄为所有出口战斗机提供发动机,或者修改协议并向俄方提供一笔高额赔偿金。在最坏的情况下,新型战斗机可能将安装其他型号的发动机,但由于额外的研制费用及可能耽误数年时间,这将严重减少其在国际市场上取得成功的可能性。有报导提到了中国国产的“昆仑”2型发动机,但这可能只是RD-93/WS-13型发动机的另一个名字。

技术性能

FC-1型战斗机的结构,虽然没有革命性的创新,但从效费比的角度来看,它的确有过人之处,有希望成为一种极具吸引力的战斗机。另外,FC-1型战斗机使用的技术虽然先进,但仍能够为只拥有简单支援及维修设施的国家所掌握,这点对于几个使用俄罗斯和中国产战斗机的国家来说非常重要。

飞行控制系统采用了混合体制,既采用了传统的液压传动,也采用了先进的单通路电传系统。这种设计理念与诺斯洛普公司F-20“虎鲨”式战斗机很相似,既增强了稳定性和控制力,同时还避免了单纯应用电传系统所带来的技术风险和高额费用。不过中方也计划未来在飞行控制系统上完全应用电传系统。

两个侧面进气口的位置安排,是出于提高大迎角飞行时机动性的考虑。进气口位于前机身下部,略微向外倾斜,与“阵风”式、雅克-130和M-346型战斗机很相似。这样,即使在大迎角飞行时也可向发动机输送空气。FC-1型战斗机的空气动力外形完全顺应了最新潮流,特别强调提高机动性。该型战斗机基本上完全使用传统合金建造,并未大量使用复合材料。

FC-1型战斗机机身内部载油量相当可观,大约可载3500~3800升燃油,还可外挂3个副油箱。目前,该机没有安装任何空中加油设备,但在设计中已将迅速安装空中加油设备考虑在内。

FC-1型战斗机选用何种航空电子设备还未公布,但对巴空军的“雷电”式战斗机而言将肯定是西方国家的产品。模型机及座舱图片显示,该机座舱拥有一个25英寸液晶显示屏、两个多功能显示屏等,而其导航/攻击系统则由惯性平台加内置GPS系统组成。火力控制系统将以一部多模式雷达为基础构成,目前正准备从一系列备选系统中做出选择。对巴基斯坦空军而言,最可能的选择是意大利的FIAR FRIFO型雷达的功能扩展型,巴空军的歼-7战斗机装备的就是该型雷达,并可由巴国内按特许证生产。中国空军的FC-1型战斗机更可能装备以色列埃尔塔公司生产的EL-2032型雷达,也可能装备俄罗斯雷达。

FC-1型战斗机的武器配备目前已经确定。主要的空战武器包括主动雷达制导的中国产SD-10型超视距导弹,以及PL-9型红外制导近距格斗导弹。官方报导中还提到了反舰和反雷达导弹、普通炸弹和制导炸弹,以及反跑道炸弹和子母弹等。飞机有7个弹药外挂点,翼尖可挂载近距导弹,机腹还可安装一门Gsh-23型双管机炮。

除了单座基本型,未来中国还计划生产双座教练/战斗机型。另外,机身设计方面还包括安装一个拦阻钩。该设计非常引人注目,几乎肯定与中国海军希望装备的航母有关。

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中国“枭龙”与印度“光辉”的对比

当人们谈到印度和中国正在研制的两种新型战斗机时,不可避免地会将它们进行对比。当然,人们仍然希望“光辉”和“枭龙”永远不会在战斗中遭遇。“光辉”和“枭龙”基本上属于同一级别的战斗机,同样都处于飞行试验阶段,而且都是印、中两国自主研制的飞机。两国航空工业传统上都是根据特许生产军用飞机,而不是由本国自主研制。不过,虽然两种飞机在体积和重量方面非常相似,但双方设计者在空气动力外形、飞行控制理念和机体结构方面却遵循着完全不同的原则。下面就让我们根据目前所能得到的信息,仅从技术层面对它们作一分析吧。

空气动力和飞行控制

在两种战斗机中,“光辉”式战斗机无疑最具创新性。它的复合三角翼设计理念先进,同时还使用了数字电传飞行控制系统。复合三角翼设计在理论上可以产生较高的升力,但传统的三角翼飞机却难以实现。“光辉”式战斗机还在机翼前缘上安有阻力板,使其空气动力性能更为良好。

实际上,印方所取得的这些成就花费了漫长的时间并投入了巨大的努力,而且距取得完全成功还有相当一段距离。飞行试验计划的缓慢进度及过去3年仅部分完成了对飞行包线的测试,既表明了它过去所经历的困难,也预示着未来将面临的问题。

“枭龙”式战斗机则反映了较为保守的设计思想,这主要是出于避免技术风险的考虑。设计者采用了传统的空气动力布局,同时也谨慎地采纳了一些最先进的空气动力学技术,但都是比较简便易行或经过反复验证的技术。按照这种设计思想所制造的飞机既能有效地提高整体作战性能,同时又比较简单可靠。

由于特殊的机翼前缘设计,有效地提高了飞机可获得的升力。这就使采用单通道电传控制系统成为可能,同时为未来全面采用电传控制留下了升级的余地。

机体结构

两种战斗机在结构设计方面做出了截然不同的选择。“光辉”式战斗机计划的主要技术目标之一就是最大限度地使用复合材料,在批量生产的战斗机上复合材料重量可能将占到整个机身重量的40%以上。这对降低飞机空重、提高载重量及推重比而言非常重要,但肯定会增加生产成本。然而,由于“光辉”式战斗机的价格受政治因素的影响要远超过工业因素,生产成本问题可能不会对该型机的出口价格产生太大影响。

“枭龙”式战斗机则基于绝对传统的设计思想,几乎整个机身都是由普通合金制造。这既减少了技术风险,又节约了成本,当然在机身重量方面要作些牺牲。在战场生存能力方面,完全由复合材料制造的飞机在作战中和被击中时表现较差。

推进系统

印度希望借研制“光辉”式战斗机的机会,在国内建立可以研制生产先进战斗机的全套工业设施。研制“卡维里”发动机也是其目标之一。印方明白这将带来技术上的高风险,“卡维里”式发动机迟迟不能达到合格标准,印方不得不做出令人不快的决定,即至少在首批新战斗机上装配美国发动机。这就使整个计划有可能受到美国禁运的威胁,因为如果印巴开战美肯定会实行制裁。另外,对外出口战斗机也需得到美国的同意。

“雷电”式战斗机的克里莫夫RD-93型发动机与美国的F404型发动机性能相似。但由于耗油量较少,所以当载油量相同时作战半径更大。但“雷电”式战斗机的推重比较小,其原因一是由于空重较大,二是由于内部载油量更多(当然后者本身也是优点)。从长远来看,如果FC-1/JF-17型战斗机换装由RD-33型发动机改进的SMR-95型发动机将更为合适。这种发动机已经安装在南非空军装备的“幻影”F1和“超猎豹”式战斗机上,并且取得了引人注目的成功,最多可将推力提高6%。SMR-95型发动机开加力时为86千牛,不开加力时为54千牛;RD-33/RD-93型发动机开加力时为81.5千牛,不开加力时为49.4千牛。这就使推重比在开加力时为0.92,不开加力时为0.589。这与装备美制F404-GE-IN20型发动机的“光辉”战斗机的推重比之间的差距由约15%下降到约10%。

使用俄罗斯发动机的另外一个潜在好处是,它拥有一个排气口可以使飞机实现推力矢量控制。这种装置已在RD-33型发动机上应用,而F404型发动机只是计划安装。当然,美国这样做并非是由于缺乏技术实力。

火控系统和武器装备

但两种战斗机上的火控雷达作战能力可能基本相同。如果安装一部红外搜索跟踪器,并通过综合显示系统使飞行员更好地了解战场态势,可能会使战斗机占有一些优势。类似装备最有可能来自俄罗斯,而具有讽刺意义的是,俄最终可能为两种战斗机都提供同样的装备。在武器装备方面也可能会出现同样情况,因为“光辉”和“枭龙”式战斗机的大多数武器都来源于俄罗斯。然而,印度空军也可能除了装备本国正在研制的“阿斯特拉”式超视距导弹外,还谋求装备法国的“梅卡”式空空导弹。(完)(美)道格拉斯·阿达姆斯

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