从外形看歼-10的气动设计变化和发展过程.docx

从外形看歼-10的气动设计变更和发展过程中国战斗机技术产品的发展在经验了几十年仿照和改进后，从上世纪80年头起先逐步过渡到自行研制的阶段,这个阶段的代表产品有歼轰-7、K-8和歼-10这三个主要的型号，其中在2006年公开的开10是中国首型自行设计的三代战斗机.歼-10在公开初期对飞机的发展和技术细微环节实行了严格的保密措施，各种回忆文章和图片都集中在对生产型歼-10的尚洁介绍，关于歼TO从论证方案到原型机的演化过程仅仅是有限的说明，这样少的资料给了解歼TO的发展造成了粮大的困难.最近在国家媒体上频繁出现了关于歼TO研制的各种消息，其中有关于外-10发展历程的介绍不但透露了更多的信息，从影象资料上也可以皆到早期歼-10气动方案的模型，尤其是方案论证阶段的模型对歼-10的发展更是宝贵的资料.对比歼-10的方案模型、气动模型、金属样机和原型机，可以基本上了解开-10整个方案完善过程中的主要演化过程.九下十上的新方案提到歼-10就不能不首先提到用时16年研制的歼T歼T机长18米,采纳单发大推力910发动机和鞫式布局，前缘后掠角60度的三角鼻面积为50平方米，前缘后掠55度的固定前翼面积为2.6平方米，带有3度安装角的前奥安装在两儡二元多波系进气道仰上方，前翼与主翼采纳近距格合方式以提高飞机的升力性能，升T除进气道外的基本结构特点已经具备了歼-10的基本特征.歼-9型高守而逢豉山桃三*J-9的气动布局类似于M1.G-23和“幻影”III的混合体歼-9安排采纳205火控雷达、P1.-4空-空导弹、910(ISf)发动机，综合飞行性能和机械设备都达到二代机较先进水平，但当时用于歼f的绝大部分成品在短时间里还无法完成，其整体技术须要对于611所的实际实力也有过大的再度，当1978年611所起先制给米格-21MF仿制歼-7I11后，为了集中力气就在1980年停止了死9的研制工作.开T研制项目停止一方面是因为611所要集中力气仿制歼-7I11,另外也是因为歼T的技术水平只相当于二代机标准，其缥合战斗力和技术水平相比同时期的歼-811并无明显优势，过多的成品和设计问题使歼T的研制进度存在很大不确定性，为了避开国内飞机研制中存在的一诞生(甚至没诞生)就落后的局面，下马接近工复建设的歼9是调整国防型号研制的合理措施.上世纪70年头美国先后装备了F-15和F-16两型三代战斗机机，70年头末期法国的“幻影”2000也初步完成，苏联的“拉明”系列三代机方案逐步起先接近装备的阶段，这些新机型在技术和战术水平上相比开T都有BWI性提高.歼9下马后一方面可以集中力气完善二代机的项目，同时也可以抽出力气发展具备三代机水平的先进战斗机方案，保证新机从起步阶段就站在和对手同样的起跑线上.611所新机方案采纳了与歼-9类似的构奥三角翼布局，在总体设计上持续了在钎9上取得的气动和结构设计成果，从1982年起先正式投入论证和基础开发的新机方案，某些程度上等于是对歼T进行全面技术改造的换代产品,其技术B度和设计特点与法国在“幻影”HI基础上开发“幻影”2000类似.歼9的基础和鸭H布局的价值中国航空工业在度过60*70年头中期那段摸黑前进的困难阶段后，从70年头中期起先复原了对外航空技术沟通，首先是通过各种渠道找到苏联较新型飞机来完善原有设计，依靠引进样机完善研制了歼-811、歼-7III和歼教-7这三个型号.弁考苏联成斗机的确对解决国内的迫切须要有要作用，但当时西方战斗机技术已经起先逐步过渡到三代机的标准，中国通过与西方的军事沟通了解到三代机的先进性，同时也跳出苏联的檀格更广泛的相识了世界航空技术的发展.西方航空技术先进性和沟通活动影响了中国故斗机的设计方向，中国战斗机技术方向起先出现了由东向西的大幅度转变，歼-11和歼-13都是弁考西方战斗机设计思想的方案，而较早起先的歼T则是以苏联技术为基础自行完善的二代战斗机方案.歼击13型飞机J-U和J-13的气动布局总给人些似曾相像的印象歼T研IM时选择拘式布局主要目的是提高飞机的升力特性和飞行性能，但为了避开格式布局在配平阻力和俯仰力矩非线形上存在的问题，同时也因为机械-增稳飞行限制系统的限制实力限制，歼T采纳了带固定安装角的小面积前翼和大后掠三角翼布局，作为固定气动面的It1.I作用是利用涡升力的效果，与“幼才C2、“幻影”4000的前A一样都不属于限制面.歼T的胜利之处在于采纳前鼻完善了无尾布局的气动效果，前鼻加常规副翼的俯仰限制方式变更了飞机的气动布局，能够在发动机长度、重量较大的状况下明显降衽机身的长度和重量，如开T的18米长机体相比常规布局的歼-81机体21.6米要短许多，这样的特点特别适合中国航空动力和结构材料技术水平略低的现实状况，也符合80年头欧洲新型战斗机方案昔速选界的气动布局.J-9飞机模型W1.三角翼较好的平衡了飞机的性能、量和结构条件，在中国当时的航空基础条件下是比较好的措施，尤其是在航空动力装置的推力和尺寸比较落后的当时，能够缩小飞机的尺寸和长度对提高性能的作用是明显的，也是“式布局新歼方案缥合评价超越常规方案的关歼9的设计虽然终因为各种因索没有得到完成的机会，但是整个研制周期中国内独立发展的技术途径，却使611所在构式三角翼布局上拥有了系统的基础阅历，这些阅历在新歼研IM中成为了技术方案的基础，也在新开对外沟通合作的工作中争取到了更多的主动权.先进航空技术对歼-10初步设计的作用歼T的气动设计虽然应用了比较有优势的樽式布局，但整体设计水平仍旧是相当于“幻影"III和米格-23的二代标准，想用这样的机体发展三代机明显缺乏基础条件和发展潜力.中国航空系统从70年头就起先蹑殊国外三代机的发展，在80年头初期利用与西方较好的军事技术沟通环境，通过技术沟通和访问体验的方式考察了“幻影”2000和F-16等机型，汲取借签了西方国家许多较先进的飞机设计思想和技术手段.JTO方案模型，机身下挂我的红外导弹但耐人寻味新开方案利用电传操纵系统取代了死T上的机械飞控装，这个进步可以保证飞行限制得到计算机的协助，依靠计算机的作用改善飞机的限IM精度和稔定性.歼T用作配平和漏升力的小前翼被更大尺寸的前翼替代，适应宽速度范国的大后擦三角翼布局则得到了保留.新外相对歼-9大的结构变更就是采纳了腹下进气道，虽然相比常规两例进气的技术难度和结构要求更高，但采纳同样进气唇口蒙面尺寸时的结构重量更小，发动机工作条件较好也更适合大迎角或大偏角机动的须要，有利于提高新开动力性能和机动飞行的动力稳定性.J-IO最初设计方案中可以牙到许多JT遗留下来的痕迹，除进气道外的细微环节与论证方窠几无差异图象资料中公开的新开最初方案论证模型的外部特征中，新歼采纳了机身腹下进气道和双后掠大型垂尾，翼面设计上应用了大尺寸前A和中段带裾齿的大后掠三角女布局，机体整体布局已般基本具备了现在开TO的也许轮麻，尤其是机翼内侧前端具身或合部分的曲面结构，可看出与现在的歼-10K面整体设计上所存在的干康联系.新歼的方案综合了外f的基础和国外三代机的先进技术,歼9的基础是继承了飞机的整体翼面设计和结构特点，采纳类似F-16的腹下进气道提高了结构效率和飞行员视野，机身外桂布局和A面气动设计则参考了“幻影”2000,从基础上保证新歼达到了西方同时期三代战斗机的较好标准.JFF1.O和1.AVI的相像与差异新开方案虽然具备较好的基础条件和发展潜力，但当时国内在先进气动和航空技术方面的基础特别薄弱，当时的611所在实力上还只处于测绘仿制米格-21MF的程度，想要独立完成在技术上存在这么大跨度的新歼项目，至少在当时国内的整体航空科研条件下是无法实现的任务.中国并不缺乏先进气动布局的构用和方案的实力，比如先后下马的歼T到歼-13的各种方案中，许多方案的气动设计和布局都达到了较高的水平，但这些型号却存在难以从方案演化到详细设计的问题.新开的最初方案中我们可以着到许多意向性的设计，从蓦础论证和简洁的模型过渡到真正可行的设计，是新开研制过程中摆在611所技术人员面前的最大的困难.J-IO金属样机采纳了与F-16和1.AVI类似的进气道新开项目从起先就在主动找寻国外技术来补充和提高国内项目，从现在已经公开的各种相关文章的内容来看，虽然主要宣扬的是国内科研人员经济努力发展的事迹，但在内容中仍旧可以才到关于合作和沟通方面的内容.新歼的技术合作与当时国内其他型号的技术途径类似，只是全新设计的新开项目在自主投入方面有从头起先的良好基础.新开方案在1984年量终确定后舄予了歼-10的馆号序列名称，在新开项目确定前后国内利用与西方国家的沟通方式，从美国、欧洲和以色列等国引进了先进航空技术和成品填补空白，许多新技术和新成果都用来调整和修正歼-10细化设计中的不足.歼-9所遗留下来的最大造产是让我们获得了较系统的瞥式布局研制阅历，歼T的技术基础和“拾”式布局开发所取得的S1.历积K,让中国在歼TO的对外合作和引进中占据了比较主动的地位.正是因为有歼T这个基础才在对外谈判中能够拿出自己的东西，有了对等谈判的底气歼-10的对外合作才真正成为合作而不被外方牵制.弁考学习还是抄袭仿照歼-10公开前就有国外媒体宣称歼-10是仿照1.AVI的产物，公开后的确也可以从歼-10身上着到1.AVI的许多特征，但现代航空技术成果并不是简洁的靠仿照就可以获得.歼To拥有自己的气动特征、结构布局、性能指标和发展规划,用某些相像之处就推断歼-10仿照甚至抄袭1.AVI是错误的，但用航空设计的趋同样无法说明歼-10和1.AVI的相像之处,要说歼-10在设计过程中没有弁考1.AVI同样是不客观的.MIG-29和SU-27是根据同样的气动试验结果和参考看法，在同时期研制的第三代超音速战斗机，这两种飞机相同的基础依据产生了类似的气动布局，但对比却可以发觉这两个机型的结构细微环节上竟然没有任何相像之处开TO是中国自行研制的具备第三代水平的多用途战斗机，但我们知道航空技术的发展须要长期的实践阅历积JR,没有基础的咖式发展在历史上根本就没有胜利的例子，中国航空技术发展同样不行能摆脱这个基本规律的影响.611所在起先歼-10项目时还不具普二代机的独立研制阅历，在1984年完成的外-7III只是制绘仿制米格-21MF的成果.新开探讨单位并没有现代化故斗机的设计阅历和基础，发展三代机时聆过二代机的阶段有难以克服的困难，在拜TO研制过程中不叁考国外技术和阅历根本就不现实.歼-K）在技术上须要弁考的主要是气动、飞拄和航电这几大方面.气动上的弁考份虢不多但要性很高.新歼的基础设计已经基本规划了歼-10的气动布局，对气动的弁考主要应当集中在完善设计的详细细微环节，比如机翼的A型设计和主A可动A面的布置特点，后机身边条和腹的位与气动条件，垂尾的布置和机身结构的细微环节处理等,进气道也经胱了从自行开发到参考再到自行完善改进的过程，但这些修正完善的结构和气动措Jfc都是依托歼TO的基础方案进行，其发挥的作用只是在我们走到门口后供应顺帐进入的路标.比较系统的设计后的J-IO模型，在结构上已经混合了机身边条和更加那致的尾翼部分.J-IO的气动模型另外的角度，鼻面设计与早期方案已经出现了部分差异,进气道部分的设计更加细致.J-IO首架原型机的进气道采纳了二元多波系可调结构，进气道的变更是更换发动机和强化飞行性能指标的干飘体现.航电系统是中国航空技术整体发展中的弱点，国内虽然先后发展有873和973两大航电项目，部分技术成果在90年头中期就已经应用在用内型号中，但歼-10作为部队迫切须要的身代装备，很难有足够的时间等待国内技术的逐步完善和好用检验，事实上当国内首套先进航电系统完成系统飞行殴证试验之前，歼-10原型机的综合航电就已经达到了装机好用的标准.根据最新公开的开TO模拟器和实机座舱的仪表显示布局，可以发觉歼-10座舱仪表布局、外观甚至按健的数量和位置都与1.AVI相同，不但国内没有任何机型采纳类似的仪表布局，国外除1.AVI外也没有任何机型采纳类似的仪表布局，将这样的相像性用偶然来说明明显理由不够充分，再考虑到在歼TO研制中提到的大量航电设备国产化的内容，可以认为至少在歼TO基本型的研制过程中参照了1.AVI的航电系统.J-IO的座舱主要显示系统的布置与1.AVI存在大量相像之处飞行限制系统是否自行研制是关于歼TO技术上争辩*多的内容，从技术上说歼-10的飞控是独立设计的并不能算错，因为每种飞机都有自己特有的气动条件和对应的参数设定，想拿到个成品电传掾纵系统干脆用到歼-10上根本不行能.但是，以歼-10气动的特别性推断电传全面自研同样不客观，因为电传掾纵系统本身就是适应性很强的飞行限制系统，同样的限制系统完全可以通过弁数调整适应不同飞机织妥，如美国的F-16X1.相比F-IeA的A面变更堪称旗覆，但F-16X1.和F-16A的电传飞行限制系统仍旧有技术上的持俵性，再如中国自行研制的歼-81IACT主动限制验证机，电传系统就可以适应ACr龄安定、中立安定和静担心定的不同构型（含常规It面和三A面），这些依据证明电传掾纵系统具备比较大的适应性和包涵性,歼-10的飞行限制系统几乎是在国内没有任何储备的条件下完成，当时国内数字电传验证机的应用技术与歼TO差异很明显，从接近于零的基础上一次完成歼-10这样困难电传系统，在世界航空发展历史上还没有其他的例子可以类比.前文已系论述歼TO的整体气动布局和结构设计由国内自行完成，这个基础是中国在发展歼TO时保持自主性的最：耍的核心，在这个基础上才有弁考和应用国外先进技术进行调整完善的条件.歼-10项目中弁考国外技术的却是为了提高技术成熟程度，依靠弁考国外技术和引进成品填补技术上的空白，在研制过程中避开在这些方面的资金和研制时间的投入.通过引进汲取争取到的时间可以提高飞机研制的进度和完善程度，避开出现因技术跨度大导致项目拖延影响到技术的先进性，回避中国战斗机研制中Ii繁出现的进度赶不上技术更新速度的问题.胜利的起先和再越的起步歼-io研制过程中充分的利用了当时中国与西方国家的合作环境，从技术引进、弁考探讨到材料、工艺这些技术的汲取和借鉴，很大程度上促进了歼-io的研制过程和飞机的技术战术性能.斤10定型证明依靠国内基础设计和国外引进技术综合的胜利，随着歼-10技术完善的推动和改进改型的发展，说明中国已经消化汲取了从歼-10研制上得到的各种技术，这些来源、途径、方式和程度不同的技术已经融合成了自己的实力.611所通过歼-10的研制从仿制二代干脆进步到了研制三代，通过歼-10研制建立的综合设计和系统恢调体系，在新一代先进成斗机的设计方面也发挥了特别关健的作用.歼-10在国内技术和引进技术的平衡方面与歼-811比较接近，虽然歼-10和歼-8H在技术水平上有代的差距，歼To在1998年Ir飞的时间也比1984年的n-811要晚14年，但与歼-811在歼-81的基砒上叁考米格-23改进后具备完整二代机性能类似，歼-10也是在歼T和新歼方案基础上利用引进技术进行提高完善，通过自行研制和引进汲取的综合获得相当西方三代的性能.歼-8H的技术提育只是在苏联体系内完成了从二代到三代的进步（米格-21到23）,歼-10则通过研制过程的推动整体转变了技术发展的方向，由苏联米格-23等皴的开T进步到“幻影”2000和F-16C标准的歼TO,整个研制过程正好验证中国航空技术BM1.时代前进的关健阶段.中国航空工业从三年到200。年期间所取得的技术发及成果，从装各条件上保持了中国Itt斗机装冬的整体更普，同时也通过对自行研制和引进技术的汲取和再利用，在批斗机绿合技术上取得了畤越性发JR的蔓体成果.*普先进航空动力系统在新机型上的胜利应用和好用，中国已短能停完成真正具备全面国产化标准的第三代先进&斗机，更加先进的第四代战斗机可能成为真正意义上全国产的成斗机.中国航空技术发展已虹完成从学生到伙伴的转化过程，中国成斗机在暮体装务技术水平和性能指标上已经处于世界前列，而歼-1。项目在这个发及和调整过程中发挥了充以估量的重要作用.