歼八(歼10)

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1.歼八 50岁了

图:米格21

米格21的机头进气设计是为了服从于阻力减低的需要,这一点应该说在当时601的设计人员中属于共识。但在对于米格21干扰阻力的控制机理和设计原则的认识上,则产生了激烈的分歧,这就是歼8方案中机头与两侧进气之争的由来,也是歼8在设计上真正步入失控的开端。究竟是保留米格21原来的机翼、水平尾翼、垂直尾翼的气动外形作为放大基础,而对于机身和进气道的气动外形则完全重新设计;还是直接把整个米格21放大?

以宋文骢为首的一批设计人员力主歼8使用两侧进气方案,主要着眼于扩展机内空间,方便雷达等机载设备的搭配和性能发挥。因为随着技术的发展,以后战斗机一定是要以导弹为主要作战武器,而且作战范围迟早要打到飞行员肉眼看不见的几十公里远距离上;因此给前机身留出雷达安装空间至关重要。

图:两侧进气设计被排挤成需要12吨单发发动机推力,以至于在当时没有工程可行性的歼九方案

作为代价,这条路线上有三道气动技术关卡要进行突破。附面层干扰进气道的处理,进气道调节系统设计,以及最重要的:多出来的两个进气道构件,在跨、超声速下与机翼、机身形成的额外干扰阻力控制。此外还有一个结构设计上的难度提升:所有原米格21进气道和前机身相关的设计资料,在这一方案中基本都不能用于指导设计了。

附面层是指由于空气粘性而粘滞在飞机表面的一层气流。飞行中飞机产生激波以后,激波与附面层产生互相干扰,形成混乱的紊流;这种乱流对于喷气发动机来说相当有害,当紊流过强的时候,发动机会出现强烈的振动、甚至于停止工作。机头进气在初期喷气式战斗机上流行一时,很大程度上也是为了避免附面层的困扰。

图:强五进气道与机身之间的隔道

两侧进气的战斗机就没有这么方便,进气道前方的前机身附面层是无法绕过的障碍。但这个问题很快就得到了解决。只要计算出飞机最大速度时附面层究竟有多大厚度,然后再按照一个保证安全余量的系数,例如150?计一个隔道,把进气道与机身隔开就行了。

我国在1958年由陆孝彭主持设计的强5超声速攻击机,正是由机头进气的歼六改进为带附面层隔道的两侧进气设计而成。强5良好的飞行性能证明,附面层隔道技术对于我国并不形成障碍。

图:老歼11方案

与最大马赫数有限的强5不同,歼8要求达到m2以上的飞行性能,这就决定它必须使用可调节的进气道适应较大的速度范围,但这也不是什么难题。米格21的进气道是圆形的轴对称超声速进气道,通过圆截面的激波调节锥的伸缩调节进气状态。这种调节结构虽然效率稍微低一些,但是简单轻巧、技术成熟;最重要的是,由它衍生出半圆进气道和半圆的激波调节锥不存在技术障碍。

图:法国幻影iii,50年代早中期技术产物

当时的歼8两侧进气方案以及后来的老歼11方案,采用的都是半圆激波锥的进气道设计。虽然在我国没有付诸实用,但这种进气道在法国从50年代起就应用于整个幻影家族,历经高强度实战考验并表现十分成功;幻影iii和幻影2000都是推力低下,却能兼顾m2以上高速和优秀机动性的典型代表。

即使是在最早的争执中,以时任601所总设计师等人为首的机头进气派人员,也无法否定两侧进气方案的可行性。对于两侧进气最大的质疑,还是来自于气动阻力;601所副总设计师声称,根据他的计算,两侧进气布局的零升阻力——也就是不产生升力的废阻力,比机头布局进气会高出20?然而随后的风洞试验证明:机头进气方案相对于两侧进气方案,在气动性能上没有优势。

歼八整个系列性能低下,根源就在于一开始选错了总师。如果陆孝彭没有被流放发配到南昌,而是主持歼八研制,在两台涡喷7的推力基础上,歼八将会是二代中飞行性能相当好,而且有着很大作战能力扩展余地的一个机种。

2.印媒中国5个机场装备歼6、歼7、歼8自杀式无人机,在攻台时使用

前几天,咱们曾经提过《简氏防务周刊》援引的美国空军参谋长小查尔斯布朗上将在麦卡利斯公司举办的防务论坛上的一次发言,在此次发言中,布朗上将再度提出了美国空军在2030年前的“兵力重整”计划。

计划的核心是准备对美国空军的战略、战术级飞机实施“大换血”,为此准备退役大量老旧的、性能被认为不合时宜的、无法参与未来“大国对抗”的机型,而在布朗上将的“大砍刀”中,美国空军的“空战之王”、曾让咱们一度压力山大、想方设法利用现有装备力争与其抗衡的f-22a“猛禽”战斗机也赫然在列。

陈年老梗“歼-8枪挑f-22”

尽管美国空军打算在2030年前退役全部“猛禽”战斗机的原因尚不得而知,但估计作为“猛禽”战斗机“一生之敌”的、中国空军目前仍有部分机队处于列装状态的歼-8f/h型战斗机(包括歼-8fr型战术侦察机)可以松一口气了:

第一时间想到这个相声包袱

毕竟在中国军迷群体里,“歼-8f枪挑f-22a”可是一个陈年老梗了,甚至据说空军在本世纪初还真的认真考虑过利用“高空高速”掠袭的战法、对f-22a型战斗机的行动进行压制的可能性。

尽管随着歼-11、歼-10等战斗机的批量装备,靠歼-8系列战斗机去打f-22a的战法很快没人再提起,但“歼-8枪挑f-22a”作为那个特殊的历史时期下中国军迷利用现有装备、开动脑筋发挥主观能动性、试图以弱胜强的脑洞,已经成为了一代军迷的共同历史记忆。

那么,所谓的“歼-8f枪挑f-22a”到底是怎样的一种战法、是在什么情况下被提出来的、其主要的战术要素分别是什么、这一战法是否真的有可行性、最后的结局又是什么呢?

“歼-8枪挑f-22”诞生的背景

咱们先说第一个问题好了:其实在前面我们已经提过一次了,所谓的“歼-8f枪挑f-22a”的战法,是打算利用歼-8系列战机的高空高速性能、在防空截击的条件下、以高空高速掠袭的方式、对美军f-22a型战斗机的行动实施压制、力图击落一架两架f-22a的战法。换一种说法,这是一种基于守势制空条件下的截击机的兵力使用模式,机型使用模式与典型的防空截击机地面待战、高速截击的运用方式没有本质区别;而说得通俗一点,这种战法其实是一种“趁人不备偷袭,打了就跑”的战术。

那么,“歼-8f枪挑f-22a”是在什么情况下被提出来的呢?其实歼-8b/d系列战斗机作为上世纪90年代中国空军装备的唯一一种国产的、两侧进气的、外形也比较飘逸的制空战斗机,更兼之以顾总师一直信心满满地认为,说歼-8系列战斗机要是挂上一些好导弹,“战斗力绝不比f-15差”(语出在2003年的某次采访),不少军迷早都摩拳擦掌地想在歼-8身上搞点大新闻出来了。

而在2003年到2005年左右,中国空军、美国空军各出了这么两档子事儿:

在中国空军中,作为歼-8系列战斗机“iii类平台”的歼-8f/h型战斗机和歼-10战斗机同步装备部队,相比作为歼-8系列“ii类平台”的歼-8b/d,歼-8f/h主要换用了某新型全波形平面缝隙阵火控雷达、增加了战术数据链和电抗设备,换用了fwp-13bii型涡喷发动机(歼-8fr换用了fwp-14“昆仑”发动机)。

相比歼-8b/d型,歼-8f/h在保持了既有高空高速飞行性能的情况下,进一步优化了战机的超视距拦射能力,可以携带“一号弹”和sd-10a型空对空导弹。这一重大改进让歼-8系列战斗机终于首次具备了规划中的(足足迟到了二十多年)超视距空战性能,甚至由于歼-10型战斗机具备使用sd-10a型导弹的时间还要延后一些。歼-8f/h的超视距拦射性能在一个比较短的时间段内,实际上是比2004年刚公开的歼-10型战斗机要强一些的,而这也给了军迷们足够的底气。

这边厢中国空军装备了歼-8f/h型战斗机(歼-8h其实是个技术提升型号),那边厢美国空军则开始列装f-22a型战斗机了,2005年5月12日,美国空军首个装备f-22a型战斗机的中队(第1联队第27中队)在弗吉尼亚州的兰利空军基地正式成军,成为拱卫华盛顿特区的“御林军”。

而2007年11月,驻守阿拉斯加埃尔门多夫空军基地的f-22a型战斗机开始承担防空拦截任务、驻守夏威夷西卡姆空军基地的f-22a型战斗机则开始以分遣队的形式向嘉手纳基地前置部署,中国周边开始出现第四代隐身战斗机的身影,f-22a型战斗机对中国空军的压力越来越大。

“歼-8枪挑f-22”的战术想定

正是在这种情况下,国内网络军坛上掀起了轰轰烈烈的“怎样打f-22”的脑洞运动,各路军迷大神提出来的想法五花八门,有“以地制空”的,有“直接砸鸡窝”的,有“捷克反隐身雷达 俄罗斯s-400导弹表示情绪稳定”的,现在被大家嘲笑的“撒磁粉”在当年也被咱们提出来过、只不过准备撒的是手榴弹甚至是普通的步枪弹。

当年f-22各种版本被击落的假消息(图4都用错了)

就这样,有一部分军迷瞄上了当时还算是新锐作战装备、高空高速性能相对比较突出、而且还具备超视距拦射能力的歼-8f/h型战斗机,于是一拍即合,“歼-8枪挑f-22a”就此诞生。从具体的战术细节上来说,歼-8f“枪挑”f-22a的战术体现出了部分军迷群体比较强大的“体系化思维”,整套战法极度依赖于空军的几个作战单元能够有效发挥作用:

一是空军的远、近空情报知系统,要求空军配置在前沿与战术纵深的对空雷达探测网络能够有效探测到f-22a型战斗机、甚至可以凭借人力情报推算出f-22a的概略位置,为此军迷们希望空军能够研发或者引进国外的反隐身雷达系统,比如捷克的“维拉-e”或者俄罗斯的“屏障”;

二是空军的自动半自动截击数据链与作战指挥系统,要求空军的基本指挥所在标定f-22a的航迹后能够迅速为歼-8f/h制定截击方案,空军的空警-2000预警机在拦截任务中也处于非常重要的位置,被军迷希望能够引导歼-8f/h进入最有利的拦截航线;

第三才是歼-8f/h型战斗机本身,军迷们希望歼-8f/h采取地面待战的形式以获得最佳的出击效率,一俟空情报知系统发现f-22a、空军指挥所解算出拦截航线后,迅速实施加力起飞,起飞后直接加入拦截航线以高空(一万五千米以上)、高速(两倍音速)的方式接敌,并在f-22a型战斗机反应过来之前发射sd-10a型空对空导弹、发射完导弹后,歼-8f/h型战斗机不进行后续机动、更不与f-22a型战斗机进行近身缠斗,而是直接掉头返航。

这部分军迷认为,歼-8f/h型战斗机采用这种掠袭战术能够有效解决f-22a型战斗机机动性强、靠超视距空战占位或近距离格斗都难以取胜的问题,由于这种战法比较类似于中世纪骑士的挟枪冲锋、一波捅穿的战术,故而得名“枪挑f-22战术”。

“歼-8枪挑f-22”的漏洞

尽管这部分军迷(其实也包括了当年尚在高中的大伊万)“想挺好”,整套战术看起来完美无缺,但实际上仔细想想就到处都是漏洞了:

首先依然是空军的远方和近方空情报知系统,以本世纪初f-22a型战斗机刚服役的情况看,中国空军当时的空情态势报知系统根本无法发现f-22a、或者说三坐标警戒雷达对f-22a的烧穿距离非常近、已经近到f-22a可以使用防区外武器打击的地步了。

更不用说当时的军迷群体对隐身战斗机的作战流程并不了解(毕竟当时也没咋见过世面),并不知道美国空军在出动隐身战斗机时:首先是需要出动战略、战役级电子战机实施elint(电子情报)作业标定主要威胁、精密规划隐身战机的行动航线;其次在行动中也是有f-16cj或者海军的ea-18g防空压制与电磁攻击机全程伴随的,这将导致战时我军远方、近方空情报知系统的态势感知能力进一步恶化。简单来说,就是作为前置性条件的态势感知系统都不一定靠谱,连f-22a来没来都不一定能知道,后续的指挥所引导截击更无从谈起。

其次是歼-8f/h型战斗机本身的问题,从某种意义上来说,歼-8f/h型战斗机尽管贵有“高空高速”之名,但它其实还是一种比较典型的“战斗机”而非苏联空国土防空军意义上的“截击机”,歼-8f/h的高空高速性能在和米格-25p或者米格-31b这种典型的截击机相比,是有很大的问题的。

比如它那个最大实用升限和最大高空速度,其实都是在比较严格的限制条件下才能飞出来的理想数值,真要是如军迷所言挂上了sd-10a型空对空导弹,还要挂上三个副油箱以及比较大的燃油系数,其实歼-8f/h型战斗机的高空高速性能将下降的比较严重,甚至相比歼-10a型战斗机的优势都并不明显。指望它去“高空高速掠袭打击f-22a”,这种战术战法本身理想化的程度实在是有点高。

更不用说,f-22a型战斗机的性能着实又太强大了一些,当时的军迷只知道f-22a的空战性能比较厉害,并不知道f-22a的空战性能厉害在哪,只是习惯性地认为该型飞机近战格斗性能要比苏-27s强好多。但没想到的是,f-22a型战斗机的空战优势是全速段的优势,其超音速机动性、尤其是对超音速机动非常重要的超音速速段可用过载与滚转性能非常强大,相比歼-8f/h型战斗机存在代差。

这意味着f-22a型战斗机在面对歼-8f/h型战斗机时,不仅在近距格斗上能够完胜歼-8f/h,即使是接战速度在超音速的情况下,f-22a型战斗机的战斗节奏也将远远快于歼-8f/h,其攻击与退出的速度将极其凌厉,更不用说还有超强的隐身性能加持。

在这种多重战术优势之下,歼-8f/h型战斗机面对f-22a型战斗机时将毫无还手之力,所谓的“利用超音速快速掠袭、发射sd-10a打了就跑”的战术到了实践中,大概率是“找不到、跟不上、打不中、跑不掉”,“歼-8枪挑f-22a”的战术,说到底显然还只是脑洞而已。

总而言之,大伊万回首去看当年的“歼八枪挑f-22a”的战术时,能够明显地感觉到当年军迷们的热情,也能够明显地感觉到当年咱军迷着实是一群“土包子”,根本不知道第四代战斗机的厉害。但幸好,咱们现在有了自己的三代半战斗机,有了自己的“空战之王”歼-20型战斗机,“歼八枪挑f-22”的梗,就让它永远留在军迷群体的回忆里吧。

3.歼八最初就能采用两侧进气,可惜选错总师,以至浪费几十年时间

图:米格21

米格21的机头进气设计是为了服从于阻力减低的需要,这一点应该说在当时601的设计人员中属于共识。但在对于米格21干扰阻力的控制机理和设计原则的认识上,则产生了激烈的分歧,这就是歼8方案中机头与两侧进气之争的由来,也是歼8在设计上真正步入失控的开端。究竟是保留米格21原来的机翼、水平尾翼、垂直尾翼的气动外形作为放大基础,而对于机身和进气道的气动外形则完全重新设计;还是直接把整个米格21放大?

以宋文骢为首的一批设计人员力主歼8使用两侧进气方案,主要着眼于扩展机内空间,方便雷达等机载设备的搭配和性能发挥。因为随着技术的发展,以后战斗机一定是要以导弹为主要作战武器,而且作战范围迟早要打到飞行员肉眼看不见的几十公里远距离上;因此给前机身留出雷达安装空间至关重要。

图:两侧进气设计被排挤成需要12吨单发发动机推力,以至于在当时没有工程可行性的歼九方案

作为代价,这条路线上有三道气动技术关卡要进行突破。附面层干扰进气道的处理,进气道调节系统设计,以及最重要的:多出来的两个进气道构件,在跨、超声速下与机翼、机身形成的额外干扰阻力控制。此外还有一个结构设计上的难度提升:所有原米格21进气道和前机身相关的设计资料,在这一方案中基本都不能用于指导设计了。

附面层是指由于空气粘性而粘滞在飞机表面的一层气流。飞行中飞机产生激波以后,激波与附面层产生互相干扰,形成混乱的紊流;这种乱流对于喷气发动机来说相当有害,当紊流过强的时候,发动机会出现强烈的振动、甚至于停止工作。机头进气在初期喷气式战斗机上流行一时,很大程度上也是为了避免附面层的困扰。

图:强五进气道与机身之间的隔道

两侧进气的战斗机就没有这么方便,进气道前方的前机身附面层是无法绕过的障碍。但这个问题很快就得到了解决。只要计算出飞机最大速度时附面层究竟有多大厚度,然后再按照一个保证安全余量的系数,例如150?计一个隔道,把进气道与机身隔开就行了。

我国在1958年由陆孝彭主持设计的强5超声速攻击机,正是由机头进气的歼六改进为带附面层隔道的两侧进气设计而成。强5良好的飞行性能证明,附面层隔道技术对于我国并不形成障碍。

图:老歼11方案

与最大马赫数有限的强5不同,歼8要求达到m2以上的飞行性能,这就决定它必须使用可调节的进气道适应较大的速度范围,但这也不是什么难题。米格21的进气道是圆形的轴对称超声速进气道,通过圆截面的激波调节锥的伸缩调节进气状态。这种调节结构虽然效率稍微低一些,但是简单轻巧、技术成熟;最重要的是,由它衍生出半圆进气道和半圆的激波调节锥不存在技术障碍。

图:法国幻影iii,50年代早中期技术产物

当时的歼8两侧进气方案以及后来的老歼11方案,采用的都是半圆激波锥的进气道设计。虽然在我国没有付诸实用,但这种进气道在法国从50年代起就应用于整个幻影家族,历经高强度实战考验并表现十分成功;幻影iii和幻影2000都是推力低下,却能兼顾m2以上高速和优秀机动性的典型代表。

即使是在最早的争执中,以时任601所总设计师等人为首的机头进气派人员,也无法否定两侧进气方案的可行性。对于两侧进气最大的质疑,还是来自于气动阻力;601所副总设计师声称,根据他的计算,两侧进气布局的零升阻力——也就是不产生升力的废阻力,比机头布局进气会高出20?然而随后的风洞试验证明:机头进气方案相对于两侧进气方案,在气动性能上没有优势。

歼八整个系列性能低下,根源就在于一开始选错了总师。如果陆孝彭没有被流放发配到南昌,而是主持歼八研制,在两台涡喷7的推力基础上,歼八将会是二代中飞行性能相当好,而且有着很大作战能力扩展余地的一个机种。

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