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超级飞豹-浅析我国歼轰-7B歼击轰炸机   

2013-12-29 15:45:32|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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超级飞豹-浅析我国歼轰-7B歼击轰炸机 - 小飞猪 - 小飞猪的博客

 歼轰-7B歼击轰炸机原型机,从外形上来看,与歼轰-7几乎没有区别


岁末年尾,我军武器装备建设成果不断,让人目不暇接,以至于歼轰-7B的出现似乎没有引起多大的波澜,按照网友的话就是“审美疲劳”。

     从相关图片来看,歼轰-7B的外形与歼轰-7并没有太大的区别,所以没有引起多大的轰动,实际上这表明空军和海军航空兵仍旧将这种飞机做为导弹载机来发展,从这点来讲,似乎也没有必要对飞机的外形做进一步的改进。

     歼轰-7研制于1977年,按照有关部门下发的新机战术技术指标要求,歼轰-7应该是一种具备超低空突防的作战飞机,主要用于打击对方纵深重要目标,同时用导弹攻击对方中型以上水面舰艇,同时具备一定的空战能力,由此可见,歼轰-7在研制之初,就将使用导弹武器的能力放在一个比较重要的地位来考虑。

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 歼轰-7型飞机,从外形上来看与歼轰-7B几乎没有区别


     现代反舰导弹和其他精确制导武器,具备射程远、威力大、命中精度高、突防能力强等优点 ,但是对于载机的要求提高,特别是航空电子系统、导航、飞行控制系统,要求能够为机载武器提供较为准确的目标指示、导航定位、初始对准等功能,同时为机载武器的投放提供稳定的状态,歼轰-7是我国第一种采用数据总线的作战飞机,它的航空电子系统以HB6096数据总线为骨干(对应于美国ARINC429数据总线),分别对应机载雷达、飞控、导航等系统,可以系统可以进行数据交换,可以自动瞄准机动,在导航系统方面歼轰-7配备了563A惯性导航系统、210多普勒导航雷达、无线电导航系统等设备,提高飞机的导航精度,并且可以支持反舰导弹的使用。

     歼轰-7装备部队以后,其低空能力强、飞行状态稳定、武器投放精度的优点得到体现,但是由于对地攻击系统的缺乏,让其对地攻击能力比较薄弱,上世纪90年代以后,我国在对地精确制志武器、吊舱方面取得了长足的进步,所以空军决定在歼轰-7的基础上改进歼轰-7A型飞机,歼轰-7A型飞机最大的特点就是采用了更加先进的航空电子系统,它基于GJB289A数据总线(对应美标1553B),具备多条数据总线,系统核心是任务计算机,由于GJB289A的带宽和速度要高于HB6096,并且可以进行双向数据传递,所以其系统综合程度远高于前者,所以歼轰-7A航空电子系统的数据交换能力要强于歼轰-7,这样就为它提高对地攻击能力打下了基础。

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 歼轰-7A型歼击轰炸机,三兄弟几乎一模一样,说明歼轰-7的改进主要集中在内部系统


航空电子系统的进步,让歼轰-7具备了挂载国产昼夜全天候精确导航/瞄准吊舱的能力,其中导航吊舱可以利用地形跟踪雷达、前视红外系统探测前方的地形,通过与飞控系统交联,产生飞控指令,让飞机自动完成地形跟踪飞行,崦光电吊舱利用光电探测系统、激光测距/目标指示系统探测、锁定目标,并且投放精确制导打击地面目标,歼轰-7A原研制成功,有效的增强了我国空军昼夜全天侯条件下的对地打击能力。

进入新世纪以后,我国机载武器有了进一步的发展,研制成功YJ-12超音速反舰导弹、隐身防区外弹药布撒系统、卫星/惯性制导炸弹、新型电子战吊舱等,这些武器、吊舱与以前系统相比,其速更快、射程更远、威力更大,相应的体积和重量也更大,对于载机飞行性能、航空电子系统也提出了进一步的要求,所以为了配合这些武,歼轰-7需要进一步的改进,以便能够更好使用这些机载武器。

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 此前歼轰-7挂载的是鹰击-8系列导弹,它的体积和重量较小


从相关资料来看,飞行控制系统是歼轰-7B型飞机改进的一个重点,这主是是它配备的武器,体积和重量上升的结果,以反舰导弹为例子,歼轰-7/-7A型飞机配备的是YJ-8YJ-83亚音速反舰导弹,它们的长度大约为6.5,直径0.36米,发射重量在700公斤左右,而YJ-12导弹的长度可能在7-8米左右,发射重量大约在1500-2000公斤左右,一般远程隐身防区外弹药撒布系统,它的长度虽然与YJ-83导弹差不多,但是为了容纳更多的子弹药,所以它的直径都比较大,象美国JASSM的直径达到0.5米左右,重量也超过1000公斤,加上外形不规则,所以它对于飞机状态的影响要远大于YJ-83这样的反舰导弹。

因此歼轰-7在挂载YJ-12和国产隐身防区外弹药布撒系统之后,会导致飞机气动阻尼不足,其飞行品质变差,特别是YJ-12,会导致飞机重心后移,形成不稳定状态,所以歼轰-7B采用了主动控制技术和电传操纵系统,在采用主动控制技术和电传操纵系统之后,可以在各种飞行状态下,系统根据飞机状态、任务需要让作用在飞机上的气动力进行必要的调整,从而让飞机的性能达到最佳的状态,例如当飞机处于静不稳定状态的时候,飞机员是无法操纵飞机的,必须通过主动控制技术和电传操纵系统进行增稳定,让飞机在整个飞行包线内保持稳定,以便飞机能够被飞行员操纵。

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超音速反舰导弹长度、重量一般较大,图为挂载布拉莫斯导弹的苏-30MKI

机载武器体积的增大,特别是外形的不规则,还会引起另外一个问题就是气动弹性问题,由于机载武器可能会在机翼下产生紊流,从而对机翼周围的气流产生影响,出现振动、颤抖等问题,这样会对飞机的结构、稳定性、操纵性都带来不利的影响,而主动控制技术和电传操纵系统,因此可以在机翼或者其他部件安装传感器,然后利用主动控制系统来抑制这些不利的振动,从而增强飞机的稳定性,改装飞机的飞行状态,提高作战飞机的机动性能和武器投放精度。

       飞机外挂武器体积和重量的增加,还会影响飞机的航程,外挂武器的优点空间大、维护容易,武器发射前容易截获目标等,但是它的缺点也非常明显就是阻力大,特别是外挂武器较多、体积较大的时候,不但外挂物本身会产生阻力,外挂物之间和外挂物与机翼之间,都会产生不利的扰动,从而增加飞机的阻力,甚至有资料认为,在高亚音速条件下,飞机外挂物产生的阻力要高于飞机本身产生的阻力。而歼轰-7B的主要飞行区域就是高亚音速范围,因此在挂载了YJ-12、隐身防区外弹药撒布系统,它的阻力显然会显著增加,从而影响飞机的性能。

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 隐身防区外弹药布撒系统外形不规则,增加了阻力


阻力的增加,一个直接的结果就是飞机的升阻比下降,那么发动机就需要更大的推力、耗费更多的燃料来抵消阻力增加所带来的影响,这样就影响飞机的航程、留空时间,解决的办法就是增加燃料,以弥补外挂物增加给航程带来的不利影响,但是这样做的影响是飞机空重增加,又会导致飞机推重比的下降,又为影响飞机的飞行性能和机动性能,因此利用增加机身长度的方法来增加燃料,提高航程,具有较大的局限性。对于歼轰-7B来说,它配备的是国产涡扇-9发动机,相当于国外60年代的水平,目前技术潜力已经到尽头,如果不进行大的改进,其推力指标不会有太大的提高,所以难以支持歼轰-7B的空重有较大的增加

如何在不增加飞机空重的情况下,增加飞机的航程,答案就是空中加油系统,利用空中加油系统,可以让歼轰-7B突破自身载油的限制,提高飞机的航程和作战半径,我国空军正在由国土防空型向攻防兼备型转化,强调作战飞机的远程打击能力,而歼轰-7B做为空军和海航近一个时期的主力远程打击飞机,提高它的航程指标显然有较大的意义。笔者注意到歼轰-7B似乎采用的是收缩式空中加油系统,而是歼-8D/F、歼-10采用的固定式空中加油系统,固定式空中加油系统的优点是结构简单、成本低,但是缺点就是阻力大、噪声大,而收缩式空中加油系统的受油探头不用的时候,可以收缩在机体里面,因此阻力小,噪声小,虽然结构比较复杂,但对于远程作战飞机来说,其优点还是非常突出的。歼轰-7B也是第一种采用收缩式空中加油系统的作战飞机。

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 歼轰-7B可能使用了收缩式空中加油系统


导航系统是歼轰-7B提高的另外一个重点,导航系统是飞机的一个关键设备,并且随着飞机航程的增加,导航系统的重要性越来越大,这主要是随着飞机本身 速度和航程 的增 加要求有可靠姿态和位置精度原,其次现代机载武器装 备尤其是远程武器装备多采用惯性制导系统,定位要求更高,并且需要载机提供高精度的初始对准,以便提高制导精度,第三就是是制导武器的飞机火控系统要求得到更加精 确的位置、姿态、航向精度以便进行火控解算,还有就是机载雷达系统要求得到更加精确的飞机地速和姿态等参数 以便雷达进行地杂波功率计算,从而提高飞机的对低空和地面目标的探测能力。

 前面提到过歼轰-7配备了包括惯性导航系统在内的综合导航系统,歼轰-7A则进一步升级成了惯导/卫星导航系统,但是它们采用的是机械陀螺,精度相对较低,故障率大,初始对准时间长,进入新世纪我国作战飞机已经普遍配备了激光惯导系统,与机械惯导系统相比,它的没有机械转动部件的摩擦引起的误差,角位移测量精度高,被测角速度范围大,故障率低、初始对准时间短,有利于飞机的快速出击。随着惯导/卫星制导武器的普通及,作战飞机就需要激光惯导系统以提高使用这些武器的能力。

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国产激光惯导系统,提高了作战飞机的导航能力 

 

歼轰-7B其他的改进可能还包括在机载雷达中添加高精度的对地、对海工作模式,如合成孔径成像模式、逆合成孔径成像模式,对地面和海面目标进行精确成像,用全军综合数据链替代原来的数据链,以便更好的与空警系列预警机形成联合网络作战系统,由后者为它提供更加完善的目标指示及战场态势地图,让飞行员可以据此进行突防和攻击。其他改进还包括用分子筛制氧系统替代了原来的氧气瓶系统,降低了飞机的重量,提高了安全性。

从总体来看,歼轰-7B沿续了歼轰-7一贯的改进思路,就是紧紧围绕着机载武器的使用,对飞机进行改进,其他的方面尽量少做变化,这样的优点就是可以最大限度的降低飞机改进前、后的变化,有利于部队后勤保障的通用性,降低飞机研制难度、费用以及采购成本,可以达到较好的效费比。  

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歼轰-7B提高了使用惯导/卫星制导武器的能力 

 

当然它的缺点就是飞机的战术技术指标提高比较有限,实际上一个90年代海外媒体报道过歼轰-7可能换装AL-31F涡扇发动机,然后对机体进行改进,以提高飞机的作战能力,但是这样的改进几乎等于重新设计,当时国内大量引进苏-2730,还在研制、生产歼-10、歼-11的情况下,显然不会对歼轰-7这个二代技术水平的型号上进行太大的投入,所以后来的歼轰-7A的改进仍旧以航空电子、机载武器和吊舱为主,那么在新世纪,我军对歼轰-7进行大改的可能性就更小,并且这种改进恐怕也那么合算。

实际上从外军一系列作战飞机的改进来看,也不倾向于对机体进行较大的改动,而采用JASSM这样隐身防区外攻击系统来提高飞机在现代化防空系统条件下的突防能力,所以歼轰-7B的改进显然符合这个潮流,显然是一种比较合理的做法。

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