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歼-11的艰难岁月!曾让中国空军恼火到拒绝验收(组图)

新闻来源: 万乘之尊 于2022-10-05 19:40:07  提示:新闻观点不代表本网立场

前言:苏-27战斗机是苏联解体前服役的重型战斗机,性能上可以和美国F-15战斗机相当,本来苏-27战斗机服役后会默默终老,但苏联解体让高度保密的苏-27战斗机成为了出口军品,在困难的经济环境中挽救了俄罗斯的航空工业,苏-27战斗机第一个外国客户就是中国。

一:歼-11战斗机的来历




1992年,中国空军引进的第一批20架苏-27CK战斗机和6架苏-27yBK战斗教练机,价格分别是2700万美元和3100美元,这些战斗机是专门为苏联前线航空兵研发的苏-27S,可以携带10枚射程50千米的P-27T/P中距空空导弹和安装了“索尔比察”电子战装备,该机出口编号是苏-27SK,K的意思是“商业型”,1997年4月,14架苏-27歼击机在广东被台风的袭击,其中3架损伤严重,俄罗斯更换了损伤的苏-27,其中1架苏-27yBK战斗教练机被更换为苏-27CK战斗机,因为出口苏-27SK的是苏联经济困难下的应急措施,因此苏联没有时间将苏-27CK战斗机弱化成猴版,出口中国的苏-战斗机技术标准和苏联前线航空兵研发的苏-27S战斗机基本一致,很多技术对当时的中国空军而言堪称革命性、颠覆性的进步。



中国空军在接机后发现苏-27SK战斗机的主要优势在于拥有不次于轻型战斗机的敏捷性和重型战斗机的强大火力,较远的航程使其作战控制区域比轻型战斗机大得多,功率可达5千瓦以上的H-011M机载脉冲多普勒雷达探测距离超过200千米,可以同时跟踪10个空中目标,光电瞄准系统在无线电静默状态下空战效率增加了50%,通信装置可以在1500千米内与地面保持无线电通信,还安装了电子对抗吊舱和雷达告警系统等装置,中国空军还发现苏-27SK战斗机可以自动出航、自动截击、自动改出,还能自动选择最佳航线和下滑曲线进入着陆航线,对正跑道,飞行员等到离地高度30米才接手操纵着陆,而且续航时间长,以往歼5、歼6、歼7战斗机飞行时地勤经常忙到连午饭都没时间吃,而苏-27SK战斗机一飞几个小时,地勤可以睡一觉。



引进苏联最先进的战斗机后,中国空军一下直接跨进装备第三代重型战斗机的空军行列,获得了梦寐以求的全天候超视距空战能力,在台海危机中有效发挥了威慑作用。但是苏-27SK战斗机也存在水土不服的现象,直到第一次台海危机时,中国空军还无法应用苏-27SK战斗机的作战性能,其航电设备一时无法融入到空军作战体系中,而可以融入空军作战体系的歼-10战斗机动力系统短时期内难以突破,中国空军认为少量苏-27SK不足以解决当时空军装备全面落后的问题,依靠采购成品飞机不可能满足装备规模的需要,因此希望引进苏-27SK战斗生产线和AL-31F发动机,最终得到批准,1994年开始,中俄双方经过6轮谈判,于1995年12月签署了型号、技术、数量的转让项目合同,中国以22亿美元向俄罗斯购买200架苏-27SK战斗机的生产许可证生产。



合同规定1997~2003年,俄罗斯为中国生产100套机载电子设备,俄罗斯切博克萨雷科学生产仪表企业向中国传授生产“水仙-M"显示系统和I1HK-10-02驾驶领航系统技术。阿穆尔共青城飞机制造厂则负责协助沈阳飞机工业集团公司建设生产线,苏霍伊设计局负责向沈阳飞机工业集团公司提供技术支持,通过4个阶段的组装生产,逐渐帮助中国生产70%的零部件,并为中国培养了一批航空工业技术和制造人员,俄罗斯负责生产AJ-31中发动机和其它电子装置,但如果中国不能每年生产10~15架的话,俄罗斯将协助完成生产任务,另外中国生产机体的零部件不得向国外出口,中国空军将其列为11号工程,同时拒绝了俄罗斯的共同生产提议,以免飞机制造业超负荷工作。

二:歼-11战斗机的生产




通过苏一27飞机项目,中国买走了能够买到的一切,包括全套机载武器、发动机大修图纸、全套产品图纸、全套材料规范试验数据、试验数据和外形数据及关键设计报告、各种试飞和调试配套设备,飞机装配型架和零件工装设备、整体焊接蒙皮拉伸技术。钛合金制造和焊接技术、整体油箱的制造技术、翼身融合机体制造技术、热表处理技术和材料技术,全套的航空紧固件与表面处理体系用料和规范,以及各种涂层、胶水、清洗剂、处理溶剂技术,苏-27是苏联整个航空工业的结晶,涉及军工系统的几百家企业,基本上等于把俄罗斯航空工业完整搬到了中国,甚至引进的生产线比共青城飞机制造联合公司的还要先进,设计、工艺和材料都比中国原有的水平高很多,这些图纸、技术资料、飞机零件和设备、工装等。



从1996年开始用了一年源源不断地空运到沈阳,全套制造工艺文件从1997年到1998年才移交完成。沈阳飞机工业集团公司601所经接收和整理后,发现这些技术资料质量较差,图样编号、附注内容、缩略语、专业名词和以前的米格飞机大相径庭,存在大量错误、引用文件不全、正确性、协调性不好,外购成品汇总表与总合同附件不一致,俄方提供的很多零件和材料和图纸不符,零件与零件模具之间对不上,零件超差现象比比皆是,中国甚至质疑这些资料不是合同规定的技术状态,其实这只是俄方没有进行过类似的技术转移工作,加上粗放式管理造成的,幸好沈阳飞机工业集团公司拥有雄厚的航空工业基础,中国工程师们和俄国专家们一起对资料进行了大范围的补充缺漏。较短的时间内克服了生产资料不完整和引进工装成品缺陷多的困难,



11号工程生产线的基建项目也在1997年开始,同年刘华清上将前往莫斯科,敲定了向苏霍伊生产设计联合体技术投资5000万美元,让苏霍伊生产设计联合体为中国专家进行技术支持和培训,1997年-1998年,沈阳飞机工业集团公司分8批派遣了1005名专家前往阿穆尔共青城飞机制造厂学习飞机总装、调试、飞机系统、航空电子设备的制造、安装与调试,零部件的加工工艺、热表处理与无损检测,静力、动力和寿命试验的工艺过程等飞机生产制造知识,中方人员也在俄国同行手把手的帮助下完成了3架飞机的组装和系统调试工作,俄罗斯也分三批派遣了26名专家前往中国为601所为中国工程技术人员提供飞机总体、气动、结构、强度、发动机等专业技术培训,国内相关企业也先后完成了承担的任务,开始按照合同启动了生产线,批量生产歼-11战斗机。



1998年12月,沈阳飞机制造厂组装出首批2架歼-11战斗机,由中国空军第一试飞大队试飞,但发现存在组装质量问题,只能运往俄罗斯重新组装,2000年,14架歼-11战斗机开始交付沈阳军区空军,并以每年15~20架的速度生产,首批50架全部使用俄罗斯生产的原厂配件,第二批45架60%-70%的配件是自己生产的,51-54号机安装了可以发射P-77(AA-12)中距空空导弹的H-01IM机载脉冲多普勒雷达,部分装备了HCI-27头盔瞄准显示系统,早期的歼-11战斗机在平视显示器右侧配备了GPS系统,后期的生产的取消了,歼-11战斗机主要引进了机体和相关材料的技术,俄罗斯为了控制中国生产规模以避免可能出现的市场扩散,并没有提供机载成品和发动机生产技术,只能由俄罗斯按照预定的生产规模提供成品装配。

三:歼-11B战斗机的技术




苏霍伊总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫估计中国无法在2014年以前完全国产苏-27SK战斗机,15年时间足够俄罗斯开发出新一代的飞机,苏-27首席试飞员弗拉基米尔.伊留申少将认为,中国购买苏-27SK生产线并不明智,15年之后苏-27SK将一文不值,苏-27SK采用的SUV-27机载火控系统采用落后的倒置卡塞格伦天线和运算速度只有17万次/秒的老式的TS-100晶体管计算机,内部的FOCT18977总线是一种只能支持火控、导航系统的单向低速数据总线,信号/数据处理能力非常不足,并不能发射主动雷达制导空空导弹,由于大量采用笨重的真空电子管和高压电路,雷达重达980公斤,是性能差不多的美国ANAPG66雷达重量的五倍,雷达告警系统也只能显示对方雷达方向而无法提供其他信息,



这些代表着苏联70年代水平的航空电子系统和武器系统已经落后,采用模拟电路的雷达精度差,看不清远处目标,抗地面反射杂波干扰和敌方干扰能力弱,在30千米以外稳定地跟踪、锁定对方战斗机非常困难,而且只能逮着一个目标打,发射R-27半主动中距导弹只能保持近乎直飞的状态,看不了其他目标,苏-27后掠翼在获得极佳的航程能力的同时也使在跨音速区域机动时损失30%机动性,在低空还会直接解体,由于后掠翼刚度不足滚转能力也不是很好,歼-10战斗机在和苏-27模拟空战时专门挑其跨超音速机动能力差的软肋下手,在60~80千米距离上雷达开机搜索,并从高亚声速巡航状态转入1.2-1.4倍声速进入接战,把苏-27拖进跨超声速区域,如果苏-27停留在亚声速范围,那歼-10战斗机能量优势非常明显的,占位更容易,几乎每次都大败苏-27。



而中国的航空和电子工业远远超出俄罗斯人的想象,2000年前后,沈阳飞机设计所就开始利用中国本身的航空和电子工业研制国产动力和航电武器系统,中国在90年代就研制成功了采用了平板缝阵天线和可编程DSP阵列处理器的“神鹰”多功能机载雷达,在多目标搜索、上/下视攻击、对地、对海测距、地形测绘、气象侦察、辅助导航和多普勒锐化等技术水平超过了苏-27S的HOOIE雷达,重量也只有HOOIE的45%,主要装备歼轰-7A战斗轰炸机,苏-27SK的平显和下显只是简单的数据显示工具,在瞄准攻击和使用通信系统的操作非常繁琐,中国在1989年就研制与美国F-16战斗机相当的第一代综合航电系统,国防电子工业已经能够生产多功能平显、液晶显示器、数字化组合电子对抗装置、数据通信系统等先进设备。



虽然苏27SK作战半径达1500千米,但导航系统没有导航计算机,不能计算经度和纬度,精度无法满足自主导航,要自动化指挥引导系统无线电修正,没有苏联防空作战体系支援,很难远距离作战,因此中国空军的苏27SK只能达到苏军苏27SK的60%-70%,中国90年代已经装机使用的563和573惯性导航系统在可靠性和导航精度和对准时间上都有明显优势,563导航系统只有2个组件,体积和重量低于苏27SK本身的8个组件导航系统,563导航系统还可以可以通过数据总线与GPS及其他机载设备交联,苏-27SK的电传飞控系统是是一套非常简单的四余度模拟电传系统,中国在90年代初就在歼-8ACT上验证的三轴四余度数字加多余度模拟备份的飞控系统,在技术水平远远超过了苏-27的飞控系统。



发动机是战斗机的心脏,苏联解体时乌克兰和白俄罗斯拥有许多苏-27歼击机修理厂,很容易获得苏-27歼击机的个别部件的生产技术和工艺资料和专家,基辅无线电厂向中国提供了性能优于俄罗斯生产的R-27空对空导弹的9B-1101K型半主动雷达导引头,乌克兰扎波罗热飞机维修厂帮助中国空军升级了5720厂的飞机大修线,乌克兰航空企业UTSK也参与建设了彭州5719厂的AL-31F发动机大修线,5719厂在短短几年内一跃成为中国首屈一指的俄制发动机维修企业,可以自行开发制造AL-31F发动机关键部件,将AL-31F和AL-31FN发动机的寿命从900小时提高到1500小时,如今中国空军和海军航空兵80%的AL-31F和AL-31FN发动机都被送到5719厂维修,中国也研制了力等级和尺寸规格与AL-3IF相当的WS10A涡扇发动机,于2002年装上了歼-11进行试验。

四:歼-11B战斗机的问题



有了足够的技术储备,2001年,中国正式开始研制歼-11B战斗机,要求是换装能同时攻击2个目标的1474脉冲多普勒火控雷达、“霹雳-12”主动雷达中距空空导弹、GJB289A(1553B)数据总线、玻璃化座舱、数据链、FWS-10A涡扇发动机等,著名的K36弹射座椅也被国产HTY-8弹射座椅替代,歼-11B战斗机还采用了接近西方四代机的的衍射平显和多下显组成的玻璃化座舱,双杆操纵、综合航电和复合导航定位系统,

通过改进雷达航电和外挂武器系统,能够使用各种国产对地制导武器,技术标准与美国空军的F-15C战斗机基本相当,不过空军考虑到电传操纵系统涉及到难度较大的气动设计,没有同意使用国产三轴四余度电传操纵系统,而是决定使用仿制的苏-27SK飞控系统,但沈飞没有放弃,自筹资金完成数字式电传操纵系统的技术准备工作,试验获得了空军的认可,实现了歼-11B战斗机的全面国产化,



很快,第一架歼-11B战斗机就在2003年12月首飞成功,空军也要求机体寿命从3200小时提升至俄罗斯苏-27SM的5000小时,沈飞随即在2004年11月致函苏霍伊集团希望剩余的105套飞机升级,俄方则要求中方停止与乌克兰和白俄罗斯的合作,但被拒绝,中国表示将拒绝接收剩余的组装套件,此时俄方已经做好了102套组件,陷入财政困境的苏霍伊集团和阿穆尔共青城飞机制造厂对此颇多微词,

中国则强调歼-11B战斗机没有仿制苏-27SK材料和制造工艺,而是采用了国内先进的材料和工艺来替代原有的材料和工艺,显著的提高了结构效率和整体设计水平,其中蒙皮和承力结构采用了9%复合材料,高于苏--27SK的0.5%,钛合金使用比例达25%,采用整体大尺寸锻压框架代替目前苏--27SK的焊接框架,空机重量从16.5吨降低到15吨,机体寿命增加到4200小时,整机工艺水平上已可与苏-35BM相媲美。

歼-11B战斗机于2006年设计定型并装备部队,自2007年以后持续生产了130架歼-11B战斗机和歼-11BS战斗教练机,装备了空1师1团、空7师19团、空6师16团、空19师55团、空14师40团和41团、空2师6团、空33师98团、空3师9团、空18师54团。空85旅、飞训基地3团、空89旅、空111旅和空86旅共11支部队,但首个接收的空1师1团自从接装后就陷入了绵绵不绝的停飞,飞行小时数甚至低于二线歼-7部队,

由于新机各种故障频发,在振动和疲劳寿命等方面面临严重的安全隐患,不得不派试飞员常驻专门试飞那些各种故障频发的歼-11B战斗机,甚至锻炼出了一批排除故障的地勤单位,2009年生产的16架歼-11B战斗机在工厂试飞阶段就出现颤抖状态无法验收,因此军队拒绝接收,滞留沈阳飞机公司机场一年以上。因为歼-11B在投入使用后连续出现状况,空军大为恼火,并将歼11D战斗机的发展计划束之高阁,



故障频发的原因是设计单位只有详尽的技术图纸,但没有获得计算机身强度的方法,只是单纯地更换了复合材料,没有考虑到新材料与原始设计的匹配问题,关键结构达不到原设计指标,机翼和机身的连接问题不断,不得不打钛合金补丁板补强,火控设备重量减轻了,但全机的重量分布还是原始设计,不得不加上配重配平机身,最大的问题集中在FWS-10A发动机上,

装置FWS-10A发动机的歼-11B/BS战斗机有近一半不敢超音速飞行,飞行员普遍反映是反应慢,不敢飞难度动作,更别说什么复杂特技了,不得不限制了大部分飞行性能,由于发动机可靠性等问题,部队年年完不成训练任务,一些歼-11B又换上原装俄制AL-31F发动机,不过在沈飞努力下,大部分问题已经获得解决,飞机进入了长时间技术稳定的状态,价格也从7500万美元降至4000万美元,各装备部队在2010年就可以执行战备值班任务了。

四:结语

1999年的国庆阅兵中,苏-27SK在阅兵装备介绍中被称为新型重型战斗机,9.3抗战胜利纪念阅兵中,歼-11B战斗机被称为国产先进战斗机,由此,中国成为世界第三个可以自行生产重型战斗机的国家,沈飞在解决问题的同时逐步完成对苏-27SK原始结构设计的整体深入掌握,歼-11B战斗机也在短几年完成了根本性的蜕变,为歼-15乃至.歼-16的开发打下了坚实的基础。
网编:睿文

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