战斗机气动布局设计 中国歼-7MF战斗机 中国歼-7MF战斗机-布局设计,中国歼-7MF战斗机

中国于上个世纪60年代从前苏联引进了米格-21F13型战斗机,并对其进行仿制,称为歼7型战斗机。到目前为止,歼7系列已经发展出庞大的歼7家族。80年代后空战进入了导弹主宰的时代,装备了高性能雷达和空空导弹的第三代战斗机成为各国空军的主角,机动性取代了高空高速成为战斗机追求的主要目标。在这种情况下,米格-21飞机逐渐显得落后,现在已经逐渐退出了历史的舞台。

歼7mf_中国歼-7MF战斗机 -布局设计


中国歼-7MF战斗机由于米格21系列飞机在世界上存量很多,现在新型第三代战斗机又很昂贵,很多国家不得已将米格21飞机的改进作为,其空军发展的首要任务。很多发展中国家米格21数量庞大,世界目前给米格21改进主要是三个国家,俄罗斯以色列和中国。俄罗斯和以色列主要是对机载设备如雷达等做一些改进,气动布局基本不便。中国国产的歼-7品种较多,歼-7E的改进方案里最显著的特征是将歼-7大后掠三角翼改成了双三角翼,内翼后掠角57度,外翼后掠角42度,并增设了前后缘机动襟翼。动力装置由涡喷-7换装了WP-13F发动机,推力增大10%,使中低空机动性较大提高,起飞降落距离大为缩短,续航能力提高。

由于米格-21的气动设计特点,这种飞机的性能优势主要集中在高速区域,在低速区域其机动性和操纵性并不好,而较小的机体也决定了这种飞机的航程有限。很多第三世界国家的老旧飞机很多,但是美国,欧洲和俄罗斯的第三代战斗机对于他们国家过于昂贵,买二手飞机虽然很便宜但是,维修和保养并不比新飞机低多少。但是他们也很希望进行空军现代化改装,对于米格21飞机来说细长机身、大后掠角三角翼的正常布局气动设计,重量较轻、结构紧凑,拥有良好的高空高速性。很希望能改变气动布局,安装大功率雷达和机载设备提高其性能。

歼7MF战斗机是以成飞集团技术中心为主导研制的新型战斗机,其定位与FC-1/枭龙战斗机很类似,主要为了填补歼6、强5、歼7等飞机退役后面临的巨大空缺。这种飞机的特点是在第二代战斗机的基础上大量运用先进的气动、电子技术,使歼7MF战斗机具备第三代战斗机的性能特点,同时又保证了较低的采购价格。

歼7mf_中国歼-7MF战斗机 -改进机型


中国歼-7MF战斗机歼7MF战斗机主要的改动集中于前机身。首先是改歼7的机头进气为机腹进气,以便腾出机头空间安装多功能火控雷达,同时可以改善大迎角条件下的进气条件。其次,歼7MF飞机在歼7E飞机的气动基础上增加了一对小面积前翼,利用鸭翼与主翼的近距离耦合作用改善飞机的操纵性,同时调整了飞机的重心以便与飞机焦点形成合适的作用力矩。

首先,该飞机将安装一台国产多功能火控雷达。歼7MF的雷达整流罩直径为600毫米,可以安装现在大多数轻型战斗机使用的雷达。安装多功能雷达后将使歼7MF具备超视距攻击能力,目前的设想是让歼7MF装备主动制导型中距空空导弹。歼7MF的座舱采用一平两下显示器、HOTAS(双杆操纵)的先进技术,与大多数第三代战斗机类似。

歼7MF飞机的武器系统比歼7系列有了较大改善,除了能发射中距弹外,还能携带多种精确对地打击武器,可能的模式包括携带激光照射吊舱与激光制导炸弹等,此外还可携带电子对抗、光电探测吊舱。据估算,歼7MF战斗机在携带3个副油箱和4枚空空导弹的情况下,高-高-高空战模式作战半径甚至可以达到1000公里左右。

那么歼7MF的定位与FC-1战斗机在市场上有所冲突呢,我认为虽然歼7MF飞机的性能有了较大的提高,但仍应属于第二代战斗机,总体性能比FC-1还是有一些差距。中国空军基本上不会装备了,主要用于出口。歼7MF由于沿用歼七系列飞机的机体,发动机部分机载设备这对使用过歼七飞机的用户来说保养和维修将不会很困难,而且维修设备基本于歼七飞机共用,这样节省大量费用。这些对于一些发展中国家可不是小数目。

精明的成飞人认为有必要推出几种价格不同的产品供用户选择。歼7MF战斗机的价格估计仅为FC-1战斗机的一半左右,而性能却与FC-1飞机接近。随着中国航空工业这几年迅猛发展,象飞机发动机的使用寿命,机载设备于雷达,航空武器系列等都得到很大提高。歼7MF飞机应该对机体保留大量的升级空间,供用户选用象进气道DSI隐身设计等,都可以在歼7MF使用。

歼7mf_中国歼-7MF战斗机 -前景发展


中国歼-7MF战斗机在前几个歼-7系列的页面中,我们反复提到,歼-7各种改型由于受到米格-21先天设计上的限制,均未能有飞跃性的提高。成都飞机制造公司推出的歼-7MF,就是为了打破了这一“宿命”的大胆尝试。但是,由于该机定位过低,这一尝试最终以失败告终。

这里要从歼-7FS说起:90年代成都飞机制造公司研制成功了歼-7FS试验机(左图)。歼7FS是96年8月由成飞公司、黎阳发动机公司、某航空附件研究所、某航空复合材料特种结构研究所、成都清江仪表厂、陕西凌云电器总公司、西北光学仪器厂、陕西千山电子仪器厂等9个单位自筹数千万元,分担风险进行研制的预研验证机,型号总师陆英育。首机用成飞训练用的139号歼7II机改造。97年2月提出总工艺方案,97年6月发图。

98年6月8日下午,在空军第三试飞大队大队长钱学林的驾驶下,以发动机最大状态起飞,经过22分钟飞行后正常着陆。飞机和发动机各系统及仪表工作正常,成功地实现了首飞。2001年完成首飞试验。目前歼-7FS共造了2架,一架用于试飞,另一架用于静力试验。FS型最突出的改进,在于更换了新的带下颌进气道的机身前段,装推力更大的涡喷-13IIS型发动机,加装雷达冷却系统(有效增加雷达工作性能和开机时间)和交流电系统,加装视频记录系统、飞行参数记录系统、武器管理系统和GPS。

从外形上看,歼-7FS与原有歼-7系列战斗机最大的区别是,放弃原机头进气方式,改变为下颌式进气,这种进气方式与美国的A-7“海盗”攻击机类似。这种改进有两个优点:首先增加了机鼻的容积,便于安装大功率的机载雷达,目前的FS原型机使用以色列EL/M2032型雷达,可使用国产雷达制导中距空空导弹。也可装直径约600到700mm的美国APG-68、俄罗斯“甲虫”雷达等。其次,下颌式进气的设计使得无需大幅改动机身结构,只需改动座舱前一段的机身,这使得FS型的这种改进设计非常适合于改进歼-7和米格-21的早期型号。但歼-7FS的技术水平仍显落后,预计在国际市场的作为有限,倒是解放军很可能有兴趣。FS型没有国家投资,也不是主管部门下达的任务,完全由成飞公司联合8家军工企业,自投资金数千万元进行研制,是中国军工企业自立项目、自筹资金、自主联合、自担风险研制的第一个军品项目。2003年初,FS型完成全部试飞科目。经过仅仅22个月的共同努力,8家军工企业为FS型共完成工时5万个,新制专用零件2100项,新制专用工装432项,新研及改进成品27项,地面试验34项。下图绿色的FS型据信为改进后的FS,红白色涂装的是原型机。

但是,经过这一改进的歼-7仅仅是解决了容纳雷达的问题,歼-7的其他问题并未得到改善。而且,歼-7除了最新的歼-7E/G尚有一定生命力之外,其余型号基本处于维持现状、等待三代机顶班的状态,军方并不打算投入资金进行大幅度的改进。简而言之,按成飞公司的文章所说,歼-7FS“由于市场定位的失败,最后导致项目的流产,公司迅速停止了该项产品的生产。”此后成飞迅速停止了该项产品的生产,改为广泛征求客户意见,全面生产改进型飞机:歼-7PG、歼-7MB、歼-7MG,这几种机型主要满足军机外贸的需求;而国内市场主要提供歼-7E飞机。

之后,成飞推出了歼-7系列中的最新改进计划:歼-7MF。成飞决定将歼-7的下颌进气方式改为机腹进气,彻底解决机头空间狭窄的问题,以便换装更新型的火控雷达,使得歼-7改进型获得完善的空地作战能力。

歼-7MF主要面向外国客户,其突出特点主要有:一是有足够的空间装大尺寸火控雷达,因此获得了以中程半主动/主动雷达制导空空导弹进行超视距空战的能力;二是发动机寿命、推重比和航程要大幅高于歼-7M;三是单机价格为800万美元,相当于法国向巴方所报幻影-2000/5价格的五分之一。

歼-7MF新换装了经过歼-7MG验证的双三角机翼和前缘机动襟翼,使其中低空机动能力大为增强;新换装的涡喷-13系列发动机的推力进一步提升,再加上精心设计的机翼油箱,更让它的速度达到2.05马赫,作战航程增大了一倍,达到2000千米,从而使战斗半径航程得到大幅提高;同时对战机的电子、火控系统进行了全新现代化改装,使用了新式机载雷达、火控系统和新型空空导弹,据评估,其整体作战能力在与国外三代战机的模拟对抗试验中表现良好。

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歼7mf_中国歼-7MF战斗机 -作战性能


中国歼-7MF战斗机

据2002年珠海航展的信息,歼-7MF很可能转为采用沈阳黎明发动机公司的涡喷-14“昆仑”发动机。由于“昆仑”是中国第一种自行设计、研制和测试通过,进而装备的涡喷发动机,其可靠性和可发展性远远优于涡喷-13。

原来的歼-7系列战斗机的机载雷达只能装在直径狭小的进气口整流锥内,雷达扫描天线的大小受到严格限制(若太大会造成进气量减小,无法满足发动机的正常工作要求)。既便是加大了进气锥的歼-7Ⅲ,也仅能装备小功率的测距雷达。歼-7系列采用的一些小型雷达,如GEC-马可尼公司的“空中巡逻兵”226型火控雷达。它的作用距离基本在20千米左右,只能跟踪/攻击单一目标,且无法赋予战斗机进行视距外空战能力,与第三代战斗机的水平相去甚远。歼-7MF型机头则允许安装更大的雷达。如安装先进的脉冲多普勒火控雷达,将赋予歼-7MF接近于第三代战斗机的空战能力。歼-7MF采用整体风挡,视野广阔,外挂点增加到7个,而原来的歼-7MG仅有5个外挂点。

为进一步改善动力性能,歼-7MF换装了中国自制的涡喷-13FⅡ(WP-13FⅡ)型发动机。推力进一步增加到78千牛(约8000千克),这使得歼-7MF的机动能力较原歼-7系列战斗机有了大幅提高。如最大爬升率从139米/秒增加到199.8米/秒;在5000米高度,从0.6马赫加速到1马赫的时间由35秒减少到28.7秒;起飞滑跑距离也缩短了200米,其中低空机动能力大为增强;新换装的发机和精心设计的机翼油箱,更让它的速度达到2.05马赫,作战航程增大了一倍,达到2000千米。但是,即便经过上述改进,该机与第三代战斗机的差距仍然很大。

尽管歼-7MF相比中国空军目前的主力机型歼-7,有了较大的改善和提高,但始终还是一种二代或二代半的战斗机。站长认为歼-7MF进入我军装备序列的可能性已经很小。支持MF的观点认为,因为歼-10、歼-11等三代机过于昂贵,歼-8II虽有一定性能但潜力太小,而歼-7则过于陈旧。歼-7MF恰好能够填补中间的断层,以极其低廉的价格、方便的维护保养和较小的技术风险,换取我军急切需要的战斗力,特别是超视距作战能力。但是,歼-7MF的改进对于提高我军空战能力没有足够的作用,将有限的资源用在这样一种高不成低不就的战斗机上,可能等于浪费。毕竟,达不到现代空战基本要求的战斗机,造得再多也没有实际意义。

看看从歼-7E到MG,到FS,再到MF,再看看传说中的歼-10,作为一名普通军事爱好者也能发现,尽管其中部分型号未必能获得真正的成功,但是中国军工科研力量是如何的从歼-7起步,一步步的赶上世界先进水平。希望这一发现,能很快为中国更新型的战斗机所验证。

  

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