前言:2016年殲-10B戰鬥機和蘇-27戰鬥機進行過一次空戰對抗,以4:0的戰績輕鬆秒殺蘇-27戰鬥機,然而幾年前巴基斯坦飛行員還試飛過殲-10A戰鬥機,巴基斯坦飛行員表示:“殲-10A戰鬥機的效能與F-16的早期型相比都有差距,整體上的航電系統大致相當於80年代中、後期的西方戰鬥機,與F16C/D型的雷達相比,沒有合成孔徑製圖的能力,巴基斯坦方面提出了不少殲-10A戰鬥機存在的問題,在當時最後決定不購買殲-10A戰鬥機。
一:殲10戰鬥機的起源
殲10戰鬥機是中國最神秘的戰鬥機,保密的程度甚至超過F-117隱形戰鬥機,西方從20世紀80年代末期還認為殲-10來源於以色列的獅計劃,連蘇聯航空工業界和軍事情報機關也一直處於迷霧之中,90年代初蘇聯國防部長格拉喬夫訪問以色列也向以色列飛機工業公司問過殲-10是否以色列的獅?以色列飛機工業公司的負責人斷然否認,獅計劃是以色列依靠從美國遷入以色列定居的猶太航空專家根據工作經驗拼湊大量現成美國的成熟部件而成,操縱系統、機體和進氣道是F-16的,發動機是普惠的PW1120,氣動佈局是格魯曼公司研發的,為了節約成本,只進行有限的風洞試驗,以色列寄希望於美國雄厚的設計實力,而美國不可能無故為以色列打造一款比自已更先進的戰機,所以“獅”式戰鬥機有嚴重的氣動佈局問題,原型機不靈活,阻力大,設計極不成熟,需要進行很大的修改,原本獅計劃只打算花費5.75億美金,如果要修改到滿足要求至少還需要45-60億美金,以色列人放棄了。
而中國的殲10戰鬥機卻是起源於1964年10月就開始策劃的殲-9計劃,中國在引進米格21戰鬥機之後就開始計劃下一代戰鬥機,在米格-21的基礎上提出兩個設計方案,一個雙發和一個單發,雙發的被命名為殲8,單發被命名為殲9,殲-8發展下來,殲-9無聲無息地消失了,從誕生到終結都很少有資料被公開,僅有極為簡陋的無尾三角翼三面線圖,所用的205雷達,斜板二元多波系可調進氣道,霹靂-4導彈均源於從越南獲得的美國F-4戰鬥機殘骸,這款單發輕型戰鬥機無尾三角翼增加固定前翼佈局和20年後出現的“獅”式戰鬥機和有令人驚訝的相似性,但機長18米,翼展:9.7米,翼面積:50平米,發動機涵道比為0.93至1.0,最大推力122.4千牛,空戰推重比:1.05,載油4200千克,航程2100公里,雷達探測距離75km,導彈射程18-28km,效能引數比“獅”式戰鬥機都略高。
1965年時殲-9有4個氣動佈局方案,都是兩側進氣佈局,只是三角翼角度不同,11號方案前緣後掠角為57度效能最好,因為機動性要求改為55度,命名為IV-I,和20年後的超七佈局幾乎一模一樣,但這個型號在風洞測試中機動性較差,瀋陽飛機設計所提出前緣後掠角為60度的無尾二角翼V號方案,翼面積高達62平米,1968年4月,這個佈局方案得到批准,甚至計劃1969年10月首飛,但一個研究所無法同時完成兩個飛機設計任務。
1969年,瀋陽飛機研究所一部分人力遷移到成都專門負責殲9計劃,這就是成都飛機研究所,這時殲8已經被選為主力發展型號,軍方修改了殲9的效能指標,作戰任務從高空高速截擊轉變為護航和殲擊,不到半年又改變為高空高速,這個方案要求太高,殲-9的渦扇6發動機無法達到這個效能,加上中國引進了斯貝Mk202發動機技術後渦扇6發動機暫停研製,殲9變成了課題性研究,1975年三機部要求降低部分指標,改為更加現實的戰鬥機,成都飛機研究所縮小了無尾三角翼的機翼面積,增加了前翼,經過一年多的風洞最佳化氣動引數後確定了最終氣動佈局,1978年完成了全機打樣設計,開始準備總裝,但一紙通令就永久下馬了。
二:艱難起步
因為80年代西方開始放寬對中國的軍事出口管制,中國開始接觸到美國的F-16戰鬥機和幻影2000C型戰鬥機,中國發現F-16的第三代戰鬥機效能極其優異,幻影2000C低空飛行效能優異,差距最大的是先進的航空電子和機載雷達,1984年,中國在考察了西方飛機以後,開始展開對下一代戰鬥機的研製,初步方案對比時,瀋陽飛機研究所方案是仿製F-16,而成都飛機研究所拿出自己多年研究的殲-9飛機基礎上加上全動前翼,中國空軍發現以色列獅計劃居然和殲9有幾分相似,以色列空軍在中東戰爭中表現相當出色,殲9和幼獅相似影響了中國空軍的好感,成都飛機研究所的方案中選,命名為殲-10,選擇鴨式佈局和早期殲9計劃十幾年的風洞氣動佈局探索有關。
早期的殲-10設計和F-16有很大的關係,航電裝置大多采用西方的裝置,連蘇聯軍事情報局也認為中國的新戰鬥機就是F16的仿製版,西方也發現中國有一個類似F16的戰鬥機模型,和以色列的計劃有高度相似性,幾乎認定和以色列脫不了干係了,不過殲-10和以色列的關係僅僅是以色列的怪蛇-3型空空導彈的引進,以色列在獅計劃下馬以後希望能夠高價轉賣,中國僅是同意以色列專家前來講失敗的經驗。90年代,中美關係出現巨大轉折,殲-10被迫從頭開始重新設計,直到1996年才完成定型。
最大的難題是發動機,80年代初,中國開始計劃研製WS-10發動機,設計師們清楚意識到需要耗費多少時間和麵對多少難題,為了研製這款發動機千方百計地進口波音737型客機的CFM56型民用渦扇發動機,獲得了低壓和中壓壓縮機技術,但高壓壓縮機技術仍舊在美國人手中,由於WS-10的發展將無法跟上殲-10的發展計劃,成飛更希望購買美國的FI00或FII0發動機,1996年為了解決WS-I0難以解決的問題,中國試圖僱請惠特尼公司的工程師來協助研製,不過最後未能成功。後來決定對WS-I0進行改進升級,蘇聯解體給殲-10發動機的提供了一個機會。
1990年,中方同蘇聯“禮炮"設計局進行接觸,希望能夠提供適合的發動機,兩年後雙方就新發動機的研製、生產和交付簽署了協議,首筆訂單于1996年簽署,後來被命名為AL-3IFN發動機,殲10戰鬥機01號原型機使用的是WS-10型發動機,於1996年進行了首飛,測試並不十分成功,經過了15個月的延遲之後,研製人員決定WS-10型發動機問題解決使用AL-3IFN發動機,AL-3IFN與蘇-27SK所用的AL-3IF不同,AL-3IF的變速器箱安裝在發動機的頂部,AL-3IFN則要安裝在底部,這一調整要對發動機進行傷筋動骨的大手術,組裝、測試和定型耗費了不少時間。另外AL-3IFN的尺寸殲-10原本的發動機不同,殲-10的機身後半段和進氣口都是重新設計,最終把殲-10塑造成了現在這個樣子。
2002年,新的WS-I0A也開始進行測試,當年即順利結束,第二年裝上了殲11戰鬥機首飛,2005年完成了四個月的耐久力測試後於2006年最終定型,AL-3IFN發動機的效能要強於WS-I0A,WS-I0A啟動時間為90秒,AL-3IFN只需要1分鐘,WS-10A加速需要5秒以上,而AL-3IFN不到5秒,WS-I0A發動機空中停車需要時速600千米/小時以上才可以重新啟動,而AL-3IFN只需要450千米/小時。AL-31FN有異常優異的工作穩定性,適應進氣條件惡劣到極點的工作條件,能在超過90度大迎角下正常工作。
三:輕鬆秒殺蘇- 30
1998年3月23日下午2點整,機身編號為1001的殲10戰鬥機在試飛員雷強駕駛下首飛40分鐘,之後展開了為期五年的試飛,試飛分為兩個階段,第一階段在成飛自己的溫江機場測試飛機的基本飛行品質,經過了一年沒有出現過任何嚴重事故的順利試飛後,,完成了第一階段的測試,於1999年12月20日送到了位於西安閻良飛行試驗研究院進行兩年第二階段試飛,與此同時還製造了02號原型機用於結構負載和機體疲勞測試,03號-07原型機相繼開工製造,4架用於飛行測試,2架用於靜態測試,到2000年底已經完成140個小時試飛,從1004號機開始有細小改進,1005號裝備了雷達告警系統,1006號在座艙內安裝了一部天線,1007號機作為靜態試驗機破壞掉了,1010號是第一架裝備AL-3IFN發動機的殲-10原型機,也是第一架預生產型號殲10A戰鬥機。
首架預生產型在2002年6月28日首飛,預生產型建造了6架,編號分別為1010和1016號,之後出現的殲10A戰鬥機外觀均與該機相差不大,生產型殲10A戰鬥機裝備了南京電子技術研究所的KLJ-3型脈衝式多普勒火控雷達,2002年的4架殲10A戰鬥機運到鼎新飛行測試中心進行導彈發射和空對空作戰測試,測試密度非常高,試飛員平均每天要飛5-6個架次,一架飛機兩個月飛行了近50次。
不過試飛過程也充滿風險,曾經發生過4次重大事故,2000年6月01號原型機試飛中導航系統故障導致各系統全部宕機,塔臺指示已跳傘逃生,但是試飛員李存寶在極短的時間內用輔助動力裝置重啟了各電子系統和發動機,另外一次發生在2001--2002年超音速飛行測試時鴨翼由於強度不足破裂,碎片打中發動機突然冒出濃煙,但最終成功著陸,還有一起發動機地面試車測試吸入一名機修人員,造成死亡事故,2002年5月1007號原型機發生火災右側機身徹底燒燬不得不徹底報廢。
總體上專案的進展非常順利,從1998年首飛到2003年3月23日完成最後一個空中攔截測試共歷時5年,1700多個測試專案,拿到臨時入役許可證書後開始以每月兩架殲10A戰鬥機的速度生產,2003年3月30日首批10架交付滄州滄縣飛行試驗訓練中心的第13試飛團,在隨後的幾個月裡又來到了滄州飛行試驗訓練中心進行實戰環境下的戰術和可靠性測試。
從2002年到2003年,共有10架殲10A戰鬥機被派到了南京、內蒙和蘭州軍區進行了大量的飛行測試以確定極限效能引數並編寫訓練手冊,還和從空軍第3師蕪湖基地借調過來的蘇-27和蘇-30MKK戰鬥機進行了大量的“準空戰"實戰演練,演練中多次擊敗蘇-27和蘇-30MKK,大大動搖了空軍繼續購買蘇-30MKK的信心,本來空軍內部對蘇-27偏愛有加,隨著測試結果支援蘇-27的聲音迅速弱了下來,殲10A戰鬥機2003年底部隊測試工作才成功結束,此時共有20架預生產型殲10A戰鬥機交付空軍,2003年12月15日才拿到了正式入役許可證書。
2004年,中國空軍駐昆明巫家壩的空44師第131航空團第一個列裝殲10A戰鬥機,這個中國空軍中裝備最差又名不見經傳的非精銳部隊因為駐地離成飛很近而得以一躍成為中國空軍中裝備最好的部隊之一,在裝備殲10A戰鬥機後空44師就和重慶空33師的殲-11戰鬥機開始對抗演習,殲-11戰鬥機幾乎完敗,這一年,空軍停止了對蘇-30MKK和殲-11的後續採購,2005年12月,空44師再度與作為中國空軍中主力作戰部隊的空19師殲-11戰鬥機展開對抗演習,空19師遭受沉重打擊,5架殲-11戰鬥機竟然被2架殲10A戰鬥機擊敗,與殲-11戰鬥機相比,殲10A戰鬥機氣動外形明顯不如殲-11戰鬥機的“一體化”的氣動設計,但殲10A戰鬥機採用“靜不穩定”設計,瞬時轉彎速率要強於殲-11戰鬥機。
重要的是殲10A戰鬥機航電比殲-11戰鬥機先進,特別是雷達,這種雷達是以色列“獅”式戰鬥機配套的EL/M-2035脈衝多普勒雷達的引進版,最大搜索距離超過70千米,可同時跟蹤8個目標並攻擊其中2個,擁有空地工作模式,火控計算機執行速度高達6000萬次/秒,是蘇-27的12倍,中國在吸收其技術後研製了1473型雷達,探測距離增加到100千米,可同時跟蹤10個目標並攻擊其中2個,與美國AN/APG-68(V)基本相近,多目標跟蹤能力、探測精度、抗干擾能力和可靠性比蘇-27SK/蘇-30MKK的N001/N001VE型機載雷達好得多,掛載全新的“霹靂”12A主動雷達制導中距空空導彈在1473型雷達雷達的引導下可以同時打擊2個目標,射程70千米,與俄製的R-77和美製AIM-120/B相當,比蘇27的R-27半主動雷達制導中距空空彈好多了。
四:更上一層樓
不過殲10A戰鬥機作戰用途以空優為主,對地攻擊能力有限,2005年,中國開始研製多用途的殲10B,在航電、雷達、武器,機體結構等方面有較多的改動,最主要的變化是使用了結構簡單的DSI進氣道,節省輔助進氣門、放氣門、進氣道調節板的數百千克結構重量,首次採用了可降低雷達波反射強度的鍍膜座艙蓋,為了適應進氣道結構重新設計了前機身,機身橫截面由近圓型改為橢圓型,機翼中部掛架進行了加強,佈置了新型武器電氣連線和檢測介面,機載雷達換裝了有1100~1200個砷化鎵T/R模組的無源相控陣雷達,探測距離超過150千米,可同時跟蹤15個目標並攻擊4個,還在風擋右側安裝了探測距離超過100千米的機載紅外搜尋和跟蹤系統,還換裝了全新全向無源電子偵察和有源壓制、干擾裝置和和導彈逼近告警系統,擁有了當時空軍最強的電子戰和自衛能力。
雖然殲10B的技術水平有了質的提高,但僅生產了50架,因為2008年後中國航空技術大爆發,大量先進航空技術和電子裝置進入應用階段,成飛又推出了殲10C,用有源相控陣雷達取代了無源相控陣雷達,該雷達探測距離超過300千米,頻頻寬是殲10A的10-12倍,殲10B的3倍,具備64:1多普勒銳化成像和1米解析度合成孔徑成像動態目標探測和跟蹤能力,可同時跟蹤20個目標並攻擊其中6個目標,特別是具備了使用最大射程超過150千米“霹靂”15遠端空空彈的能力。這種新型空空導彈技術性能與美國AIM-120D空空導彈相當,除雷達系統還應用了資訊化航電架構、光傳操縱系統、資訊化座艙,頭盔瞄準具、戰場資訊管理系統、通用資料鏈、新一代電子戰及自衛系統等,增強了戰場態勢感知能力、協同交戰能力,可以更好配合殲20戰鬥機作戰,這也是殲10B所不及的,與殲10A相比是“脫胎換骨”的變化。
全面轉到殲10C的批次生產中。從2016年開始,殲10C基本上按每年1個團的規模批次裝備部隊,實際作戰需求可能會超過150架。殲10C應該是殲10系列最後一-種改型但隨著近年來以“太行”為代表的國產大推力軍用航空發動機廣泛裝備殲-11/16乃至殲-10C等國產戰機,表明其可靠性已經趨於穩定。而在2018年11月的珠海國際航展期間,國內自主研製的殲-10BTVC推力向量驗證機進行了公開展示,則表明國內已完全掌握航空發動機向量推力技術。單發的殲-10BTVC驗證機成功展示了“眼鏡蛇”、“J-轉彎”以及“落葉飄”等典型的超機動飛行動作,充分證明了國產向量發動機技術的實用性、成熟性和可靠性,也意味著國產製空權戰鬥機實現超機動效能已為期不遠。
五:結語
2018年12月初,中國空軍派出多架殲- 10C戰鬥機飛赴巴基斯坦參加代號為“雄鷹-VII” 的聯合演習,巴基斯坦飛行員在試飛過殲-10C戰鬥機並瞭解了全部效能後,立即認定這是一架相當不錯的戰鬥機,完全可碾壓印度的陣風戰鬥機,殲10A存在的問題已在殲10C上獲得解決,決定購買30架殲10CE戰鬥機。殲10系列戰鬥機在中國空軍裝備體系中佔有重要地位。從早期功能單到逐步進化成可以獨當一面,是中國航空工業不斷進步的縮影。