摘要:本文主要回顾歼10战斗机的研发经历,用于纪念2025年5月7日歼10CE战机首次用于实战,成为名副其实的争气机!
本文主要回顾歼10战斗机的研发经历,用于纪念2025年5月7日歼10CE战机首次用于实战,成为名副其实的争气机!
使用歼10S的中国八一飞行表演队
文章较长,不想看的话也可以看这个视频,高清版请百度《歼10—铁翼追光》在央视网浏览。
央视网播出的视频《歼10—铁翼追光》
一:歼10研发的背景
上个世纪80年代初,刚刚进入改革开放的中国,国防建设举步维艰。1985年,中国的国防开支仅有约191亿人民币(约合当时65亿美元),不到同时期美军的2%。
那个时候人民空军的主力战机还是歼-7、歼-8等第二代战斗机,甚至还有大量“老古董”歼-6战机,面对外国先进军机的挑衅基本没有招架之力。
人民空军老旧的装备难以应对新时代的空中威胁
而同时期的苏联,新一代传奇重型战斗机苏-27已形成战斗力,美国空军甚至已经开始了针对F-15战机的现代化升级(美国的三代机F-15在1976年服役,F-16在1978年服役)。
严峻的国防形势和落后的紧迫感使中国领导层意识到如果再不进行追赶,中国可能会彻底失去在歼击机技术上的话语权,甚至在统一或对外战争中被迫放弃制空权。
于是在1981年年底,时任国防科工委副主任的邹家华向邓小平书面建议,必须要搞新一代歼击机,不能放弃,预计初期投资5亿元。
5亿元!这在改革开放之初的中国无异于一个天文数字,但邓小平经过考虑下了决心,果断批示:“新歼项目较为重要,前期投资5亿左右,拟同意。”
1982年初,在北京召开了下一代战机的方案论证会,专家们都倾向选择沈飞的二代半歼13方案,因为保守一点且符合实情。
但来自成飞的宋文骢以15分钟的演讲,创造性的提出了歼10“鸭式布局”方案,并坚持要研制第三代战斗机。
歼-10演示方案投屏
这可不是成飞要和沈飞争一时长短,而是宋老爷子清醒的意识到:没有制空权,地面再多坦克也白搭;没有超视距能力,敌人导弹飞过来你连还手的机会都没有。
这种符合新时代战斗机发展趋势的设计思路和气动布局,与国家对新一代战机的期望相当契合,让在座专家眼前一亮。
可惜当时的专家认为歼10的设计方案太过于冒进了,并没有立即采纳。
转机发生1984年国庆35周年大阅兵,沈飞歼-8作为当时“最拿得出手”的新锐战机,由于技术问题,竟然没能列队飞过天安门上空,时任国防部长的张爱萍将军大为光火,对着沈飞有关同志发了脾气:“你们就别搞其他的了,把歼-8弄好就行!”
就这样,沈飞歼13方案被终止,成飞完善了歼-10项目的全套设计方案并通过了专家团审议,中国的第三代机项目在1986年正式立项,代号“10号工程”,目标是要打造一款能够抗击美军F16第三代战斗机,时年56岁的宋文骢被任命为该项目的总工程师。
歼-10总师宋文骢在第三代战斗机方案评审会上发言
1989年,中国军方考察了苏联空军的苏-27战机,苏27优异的性能直接惊呆军方高层,他们意识到这种具备高机动和大航程的重型战斗机正是当时中国空军急需的。
于是不少领导提出干脆让歼10下马,把钱都省下来买苏-27。
就在歼10面临下马的风险时,时任军委副主席的刘华清上将力排众议,他表示:苏27再好也是别人的孩子,歼10才是自家的孩子,无论如何都要搞下去。
在刘华清上将的大力支持下,歼10项目得以继续进行。
消息传回成都的研究所,研发团队的工程师们心里狠狠地憋了一口气,借用成飞高级工程师戴美云一句话就是:“真是门缝里瞧人!我就不信这个邪,一定要争上这口气!”
宋文骢更是立下了军令状!他决心坚定的说:我们要搞一架真正由中国人自行设计的先进战斗机,一架能在未来10年或20年都不落后于世界的飞机!
许德,型号工程现场副总指挥,常年奋战在研制一线,积劳成疾,身患绝症,耽误了治疗,为歼十飞机奉献了生命。
二:歼10研发艰辛困难
研制歼10战机很难,采用的新产品和新技术占整机比重的60%以上,远超国际上新机研制新技术采用率一般30%的标准,研制风险巨大。
但是究竟有多难,以我的水平没有办法把这些航空专业的事情聊清楚。
但我知道歼10的成功起码要突破4大关键技术
第一:机腹进气和鸭翼气动布局
歼-10采用了鸭式布局,三角翼加前鸭翼,这种设计在当时可是“高科技中的高科技”。好处是机动性强,能在空中“扭屁股”耍花活,但坏处是稳定性差,稍不留神就失控。
为了确定布局的合理性,研发团队老实人做扎实事儿,专家们一头钻进了四川绵阳的群山之中,进行着大量的风洞实验。
研发最紧张的时候,设计团队常常全体在风洞实验前线紧张工作。设计师坐镇指挥、实验人员进行试验、描图人员现场绘图观察,一旦有差错,设计人员立即研究,技术工人随即对模型进行再加工。然后再实验,再查错,再修改。
在不到一年的时间里,设计团队进行了上万次风洞实验,这意味着没有休息,平均不到一小时就实验一次!
用当时的副总设计师谢品的话说就是“没有哪次说是一下子成功的,只要看到这个曲线不正常,马上就停止,就要检查”。
正是这样的韧性和精益求精,才有了后面歼10的成功。
第二:先进的电传飞控系统
第三代战斗机不是过去飞行员飞行的时候进行拉杆机械操作,而是整个飞行全部由计算机控制,叫做“电传飞控”,将驾驶杆的位移变成电信号,通过电缆传送,给飞机的控制带来了革命性的变化。
而且三代机执行的任务非常复杂,要挂几十种武器,要能实现对空,对地,远程,近程等各种状态下对运动和非运动的目标都有瞄准攻击的能力。
这样意味着从导航、通信,到几十种武器的操作,都要编成软件,集成在飞控系统中。
这对于当时完全不懂计算机的研发团队来说,其困难程度堪比教猫直行走路。
更难的是完全没有实操机会,因为一旦飞控系统设计出错,飞机就会失控造成严重后果。
也就是说整个飞行的指令控制,只能通过在计算机上模拟得到结果,不可能有“尝试”的机会。要想在空中不出差错,唯一的方法就是把所有“可能”发生的情况全部考虑好对策,全部精确地存储在机载计算机里。
为了避免任何由于飞控失灵造成的事故,飞控设计部门历经了十几年的摸索,从无到有创造出了一套歼-10机载计算机的专用编码语言。
然后开始设想飞机飞行过程中出现的任何可能出现的问题,进行演算、处理、得出解决方案,再录入到飞机的飞控计算机系统中,让飞行控制系统能记录下出现的问题和处理的方式。
这样的过程,循环往复了无数次,只有发生可能性低于10^-7的情况,才能被视为“小概率事件”忽略。
用当时的飞控设计部门负责人杨朝旭的一句话来说,就是“只要你想到的,只要你认为可能的,飞行系统都得会处理”。
第三:先进的材料和数字化技术
三代机由于要求大过载,长寿命,需要疲劳强度更高的飞机结构;而且还对机动性有较高要求,需要机体要轻,这就和结构强度就形成了矛盾。
为了计算全机结构各个部分的应力状态,设计人员自行开发软件,把全机结构划分成很多个小单元,计算出各个单元的应力,这也是国内在飞机设计中首次大规模使用计算机辅助结构设计系统。
为了做好歼-10飞机的液压系统,在当时的计算机仿真技术还不发达的时代,科研人员搭建了地面液压系统全模拟试验台,对歼-10飞机的液压系统的上千个测试点进行一一测试确保符合要求。
在结构设计上,为了满足歼10在高速飞行和高机动状态下的强度和刚度要求,同时减轻飞机重量,设计团队采用了先进的材料和结构工艺。大量使用了铝合金、钛合金等高强度、低密度材料,并采用了先进的数控加工技术使零部件的制造精度达到微米级,确保结构件的制造精度和质量。
第四:航空发动机
为了实现歼-10总体性能与美国F-16战斗机相当甚至有所超越的目标,其配套动力装置计划使用中国研制的第一代大推力涡扇发动机WS- 10。但WS-10涡扇发动机研制难度远超预期,发展进度严重滞后。
1989年,歼-10总师宋文骢随团考察苏制苏-27战斗机及其配套的AL-31F大推力涡扇发动机后,决定将AL-31F发动机作为歼-10的动力系统。
不过,中国始终没有放弃国产发动机的研发,后续研制的涡扇-10B发动机推力达14000kgf以上,推比达8.1以上,全寿命达4000h以上,并于2015年装备到歼-10C战机上,实现了歼-10战机动力系统的国产化。
使用国产发动机的歼10C
三:歼10首飞与列装部队
当然了,歼10研制中的困难远不止我提到的这些,以宋文骢为代表的中国航空人,怀着航空报国的的伟大梦想,一路披荆斩棘,呕心沥血。
从1986年立项到1998年首飞,13年的每个日夜里,研发团队日夜苦苦求索,终于等来了歼10的首飞。
1998年3月23日,一个注定载入中国航空史册的日子。在成都温江机场,试飞员雷强驾驶着中国自主研发的歼-10战机缓缓滑向跑道。随着发动机的轰鸣声逐渐增大,歼-10如同一头蓄势待发的猛龙,迅速加速,冲向蓝天。
在20分钟的飞行过程中,歼-10表现完美,顺利完成了各项预定动作,安全着陆。
飞机停稳后,雷强走出机舱落地,激动落泪:“这才是我们真正的战斗机!”68岁的宋文骢第一个上去拥抱他,二人顿时热泪盈眶——中国终于拥有了自己的三代机。
那一刻,试飞员和工程师们都哭了——这不是矫情,是真熬出来了!
宋文骢当即宣布将生日从3月26日改为歼-10的首飞日。
歼10首飞成功,几乎每一个人都泪流满面(右一为宋文骢院士),这太不容易了!
歼-10成功首飞之后,又历经了众多重大改进,创下了18个月内生产6架改型机的奇迹。完全符合宋文骢的要求后,2003年交付空军试用,2004年定型,2006年批量交付部队形成战斗力。
2008年,歼-10A在珠海航展上首次亮相,
2009年建国60周年阅兵大典,歼-10以整齐的楔形机队划过天安门广场的上空,这是它的第一次大规模公开展示,象征着这款自主研发的国产战机,已经正式融入了人民空军的战斗体系,成为了保卫祖国天空的主力之一。
歼-10A达到了世界先进中型三代机的性能水平
四:歼10对于中国的意义
首先,歼10是中国航空工业的里程碑,它承载着数代中国航空人的梦想,历经风雨,走向辉煌。
什么时候中国的航空工业不再落后于西方和俄罗斯,不再仿制俄罗斯的飞机?就从歼10后出现开始。
它的身上,有着中国太多的第一。
它是中国第一次在没有仿制或者参考对象的情况下,基本上依靠自己的力量完成研制和量产的第四代战斗机。
它是中国第一种采用国际先进水平数字式电传飞控系统的战斗机;中国第一种采用鸭翼布局的三角翼战斗机;第一次开创边试飞边定型的先河;第一次采用腹部进气道、气泡式座舱;催生了中国第一个航空电子系统研究室;建立了中国第一个具有国际先进水平的数字式电传飞控系统铁鸟试验台;建立了中国国内第一个高度综合化航电武器系统动态模拟综合试验台等;
中国在研发歼10的过程中第一次建立起了四代机研制体系;攻克了复合材料鸭翼、S型蒙皮、大型整体机身框架等一大批新的加工技术和工艺难题;推动并建立了中国第一个覆盖飞机研制主要领域的CAD/CAM/CAE系统;第一次建立了以数控加工、复材构件、钛合金制造技术为代表的第四代飞机工艺制造体系;第一次采用具有国际先进水平的综合化航电武器系统;首次开展了空中加油风洞试验;完成了中国航空史上的第一架全尺寸金属样机。
歼10身上第一的荣誉数都数不过来,一句话总结就是中国自己的航空工业道路和全套产业链就是依靠研发歼10才探索出来的。还有,歼10作为老大哥,托举着歼20的成长。可以说没有歼10,就没有后来的歼20,更没有如今独立自主,生机勃勃的中国航空工业。
2018年珠海航展 歼-10B超机动飞行表演
其次,歼10的改进也伴随着中国国防实力不断成长
歼-10A的出现,让中国有了对标美国的第三代战斗机,等于有了对等还手的资本;
改进的型号歼-10C,和歼-20、歼-16一同作为新时代人民空军的“三剑客”。其强大的有源相控阵雷达和更为先进的航电设备,再加上国产第四代空空导弹的配套,让其成为了世界中型三代半战斗机的巅峰之作。
歼-10C挂上反舰导弹,在预警机配合下实施“饱和打击”,美军的航母编队不敢再轻易越雷池一步。
2016年3月22日,就在歼-10成功首飞纪念日的前一天,宋文骢去世,被追忆为“中国航空工业一代宗师”。
2022年,巴基斯坦空军接收了首批出口型歼-10CE
2025年,歼10首次实战,用0:6的完美表现,惊艳全世界,告慰了宋老的在天之灵。
巴基斯坦接收的歼10CE
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原创路过的吴先生 路过的吴先森
来源:3C捕快事