“枭龙”04架战斗机

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  [编者按]2003年8月25日“枭龙”01架的首飞成功,向世人展示了中国战斗机的研制水平,其后03架的首飞成功似乎在01架首飞成功之后的喜悦中已被人们视为平常。不过,前日各种媒体盛传的“枭龙”04仿佛又在军迷们对中国军机狂热迷恋的心中注入了一剂兴奋剂,引起了一阵轰动。央视新闻联播透露,在“枭龙”04架上装备了由中国自主研制的航空电子系统,中国一航成都飞机设计研究所所长、“枭龙”战斗机总设计师杨伟还介绍了其先进的飞行员座舱。而且,在2006年,首批“枭龙”整机就将飞出国门,由此笑傲江湖!
  
  “枭龙”再回首
  
   “枭龙”飞来 “枭龙”(代号JF-17/FC-1)战斗机是中国航空工业根据国际市场需求,按照市场经济规律运作,由中巴共同投资研制的先进多用途轻型战斗机。其研制构想始于上世纪80年代后期,当时提出的思路是在歼七战斗机的基础上进行改进,故取名为“Super-7”(超七)。但多年的可行性论证和方案设计表明,仅在歼七战斗机平台上进行局部改进无法满足现代战争与市场需要,因此必须采用现代先进技术,全新设计,才能达到或接近第三代战斗机的综合作战效能,才能拥有与当今先进战斗机抗衡的能力,同时还要具有重量小、价格低、并能大量装备的特点。经过详细论证,“枭龙”战斗机原来的研制思路被全部推翻,新的设计思想是既要突出高的综合作战效能,又要突出低的采购费用和全寿命使用费用,以适应现代战争环境和可提供发展中国家大批量装备的买得起的先进战斗机。因此,“枭龙”战斗机在技术水平上同歼七已无任何继承关系,成为一架全新研制的先进战斗机。
  “枭龙”具有突出的机动作战能力,较大的航程、留空时间和作战半径,良好的短距起降性能和优良的飞行品质。它装备有先进的航空电子/武器系统,具备较强的武器挂载能力,是以制空为主,兼有较强对面攻击能力的多功能、全天候、单发、单座、新一代轻型战斗机。
  “枭龙”战斗机采用中等展弦比边条翼正常式布局,全翼展前缘机动襟翼,差动平尾,单垂尾,双腹鳍,两侧“肋下”进气道,整体圆弧风挡,水泡式舱盖。飞机装一台涡扇发动机。全机共有7个外挂点,总外挂能力约3600千克。飞机纵向采用四余度数字式加两余度模拟备份电传操纵系统,具有良好的飞行品质和多种先进自动驾驶模式。
  “枭龙”装备了先进的航空电子武器系统,具有多种先进的精确导航、战场态势感知、目标探测与识别、作战攻击以及电子战等功能,配备有先进的中距空空导弹和近距格斗导弹,可实现超视距多目标攻击,同时还可挂载包括精确制导武器在内的多种武器。此外,它还可根据不同用户的要求,选配不同的航空电子设备和武器。
  “枭龙”战斗机的研制采用了全新的管理模式,国内成立了由主要投资单位共同组成的最高决策机构——项目管理委员会。在管委会的领导下,以中国航空工业第一集团公司、中国航空技术进出口总公司、成都飞机工业(集团)有限责任公司、成都飞机设计研究所为主,联合60多家参研单位,按照“共同投资、共同开发、共担风险、共享利益”的原则共同研制生产。成都飞机设计研究所为总体设计单位,成都飞机工业(集团)有限责任公司为总体制造单位。
  “枭龙”速度神话 1999年,“枭龙”战斗机研制正式签订合同,2001年,经过多轮谈判和协调,再次明确了技术状态,研制工作全线提速,并确定了2003年实现首飞的目标。
  新机研制是一项极其复杂的系统工程,正常情况下一种新型战机的研制周期大约需要十年左右时间,因此,要在不到四年的时间里完成一架新机研制任务在中国航空史上是没有先例的,而且“枭龙”的研制周期还与重点型号的设计定型、重点型号双座机的发图撞在了一起,节点高度并行交叉,“枭龙”一度被业内人士认为是“无法完成的任务”,是一个创造奇迹的计划。这是挑战也是机遇,迎难而上是一航成都所的唯一选择。新机研制是一个由设计、试制、试验、试飞及成品配套等多个环节构成的庞大的系统工程,涉及单位达100多个,研制阶段的各个环节内部及环节之间,都有着千丝万缕的协作关系。在时间紧、任务重、要求高、风险大的情况下,确保“枭龙”首飞目标,当务之急就是与时间赛跑,向科学要效率。
  “工欲善其事,必先利其器”。要提高工作效率,节省宝贵时间,只有依靠先进的制造技术、制造手段。一航成都所作为“枭龙”的总体设计单位和投资方之一,在研制过程中成功地引入了大量先进的设计技术和设计理念,在管理创新的同时进行技术创新,为“枭龙”战斗机的研制注入了无比强大的动力。
  在研制设计过程中,充分采用信息化数字设计技术,结构数控件全部提供CATIA三维实体模型数据,全机图纸100%计算机化,运用电子文档进行管理,最大限度地减少设计错误和不协调问题,大大提高了设计效率和产品设计质量。
  全面开展并行工程,调整优化设计与详细设计交叉进行,工艺技术审查与发图并行,详细设计与零件生产并行开展。一边设计一边发图,一边制造一边试验,各个研制阶段高度平行交叉,由此获得了2个月完成分区协调,6个月发出结构图纸,10个月完成全部生产图,8个月完成八大试验台组建及机上试验任务的最新纪录。
  全电子样机、计算机三维数模设计和数字化传递技术的直接运用,大幅度缩短了新机研制周期,将我国新机研制水平提高到一个新的台阶。
  以市场为基础的“枭龙”战斗机,在综合性能/价格基础上,飞控系统采用了纵向全权限四余度数字式、加两余度模拟式备份电传操纵系统,横航向机械操纵加有限权限两余度数字式控制增稳系统,为飞机提供了所要求的飞行安全性和任务可靠性。先进的航空电子和武器系统,可挂载各种武器,具有多种先进的精确导航、战场态势感知、目标探测与识别、作战攻击以及电子战等功能,具有良好的人/机界面和使用维护性能。飞行员负担轻,飞机出勤率高,满足了用户的要求。先进气动布局设计技术在“枭龙”上的合理运用,不仅解决了飞机的容积紧张问题,有效地控制了阻力的增加,而且,还成功地解决了气动设计中对力矩非线性现象的抑制等高难度问题,实现了精细设计和优化设计,减少了在试飞中出现问题的可能。
  起落架与机身的连接、机身与机翼的连接是结构设计和强度计算的重点和难点,一航成都所的工程师们根据以往型号的设计经验和“枭龙”飞机的特点,把专家的意见和具体的计算结合起来,把定性分析和定量分析结合起来,使计算分析满足要求,使结构设计更加合理、更加可靠。
  飞机性能的好坏与所选材料密切相关。“枭龙”飞机的选材,除了要满足性能要求外,还有特殊的成本控制、时间进度等要求。通过对大量先进材料的比较、分析,一航成都所引入了先进的选材思想,制订了完整的选材规范和管理制度,进行了科学有效的贯彻实施,不仅成功降低了材料费用,而且大大减少 了性能测试、试加工等环节,为“枭龙”研制赢得了宝贵时间。该所曾在其它型号研制中率先使用的钛合金大锻件,在“枭龙”设计中也被多处运用,设计人员凭借在毛坯设计、后处理、工艺组合、过盈装配等方面掌握的先进设计方法和丰富设计经验,不仅高效完成了设计,而且在原有技术水平的基础上又有了很大提高。
  1999年正式签订研制合同,2001年完成详细初步设计,同年9月冻结飞机技术状态,2002年完成详细设计结构和系统发图,2003年8月25日成功实现首飞……这已不仅仅是神话!这是中国航空工业发展史上的一个奇迹!
  崭新的新机研制管理模式,使“枭龙”飞机在不到四年的时间里圆满完成,并达到了国际用户提出的综合作战效能;先进技术的大量采用,为我国未来新机研制提供了更广阔的发展空间。
  
  
  “枭龙”04新亮点
  
  目前备受瞩目的“枭龙”04何以成为各种媒体的亮点之一?这和它与“枭龙”01、02、03架相比有了较大提高是分不开的。“枭龙”04架装备了国产先进航电系统,座舱布局媲美F-16。”一航成都所的“枭龙”第一副总设计师顾伟透露。这与已参观过“枭龙”04的巴方官员的观点不谋而合,他们认为中巴联合研制的“枭龙”战机是个巨大成功,无论是机动性还是外挂能力,都可与目前巴空军装备的F-16相媲美。
  “枭龙”04架座舱中安装了一部宽视场平显,其下是三个大型液晶显示屏幕,能够集中显示飞机上装配的几十台设备的信息,并可对这几十台设备进行控制,飞行员能够以很快的速度阅读完显示屏上的信息,及时做出判断。据一航成都所所长、“枭龙”总设计师杨伟介绍,只有在最新研制的、最新型号的F-16上才有类似布局。
  “视力”、“听力”提高一倍多 全新的航电系统使“枭龙”04的“视力”和“听力”比第二代战斗机提高了一倍多,作战能力大大加强。与01、03架装备的简单航电系统相比,“枭龙”04架战机配装了由一航成都所自行开发研制、具有世界先进水平的全新的综合化航空电子与武器系统,具有目标搜索、探测与跟踪,外挂物管理,武器发射和投放计算,导航计算,敌我识别,数据链通信,导弹逼近告警,综合电子战,任务计划和参数记录等功能。此外,根据用户的不同要求,还可以选配不同的航空电子系统组合方案。“枭龙”04具有良好的人/机界面和使用维护性能,飞行员负担轻,飞机出勤率高。
  BUMP进气道 “枭龙”04放弃了过去那种传统的附面层隔板/进气道系统,采用了全新的BUMP进气道。所谓BUMP进气道,简单说就是在进气口前方的机身上设计一个鼓包,通过这个鼓包对进入进气道的空气进行预压缩,并且吹除附面层。这种设计最先为美国的F-35所采用,“枭龙”是世界上第二架使用该技术的战斗机,这项技术是航空气动领域中较为领先的技术。BUMP进气道可以明显简化结构、降低重量,并且能改善飞机的高速性能。
  增加200千克燃料 已经试飞的01、03架“枭龙”均采用面积较小的边条,而“枭龙”04上则采用类似美国F/A-18E/F“超级大黄蜂”的大边条设计。边条主要可起到增升、产生边条涡的作用,对于提高飞机的升力系数、增强大迎角飞行性能有较为明显的好处。此外“枭龙"04的垂尾也有较大改变。据悉,结构和系统的优化设计,使战机可多带200多千克燃料。
  此前,用户对媒体宣布,首批中巴联合研制的“枭龙”战机将于2006年装备巴基斯坦空军。“研制还未结束就下了订单,军事上少有。”“枭龙”第一副总设计师顾伟如是说,是感叹,更是自信。目前首批“枭龙”FC-1战机已组装完毕。
  [编辑/李海峰]
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