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发信人: cameran (竹晨), 信区: Green
标  题: 我看中国飞豹战斗轰炸机
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年09月11日08:58:49 星期二), 站内信件

我看中国飞豹战斗轰炸机
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飞豹，中国第一代自行研制的超音速重型战斗轰炸机。1988年范堡罗航展首次以B-7的名
称展出缩比模型，10年后珠海航展上正式公开并作飞行表演。自公开以来，对飞豹的评
价褒贬不一。支持者号称该机可以与F-15E、苏－30一较高下；批评者以“肥豹”、“肥
猫”称之，名声之差几可直追歼－8II。
　　
　　下面笔者试图从技术角度与各位同好讨论飞豹的设计以及未来改进方向。不当之处
，请多指正。
　　
　　飞豹采用常规设计，正常式布局。串列双座，前后座有一定高度差，但后座视界明
显不良。机翼为上单翼，带有明显下反角，内侧前缘有填角，外翼有锯齿并带有固定前
缘扭转。低置平尾，采用传统的大后掠角斜定轴设计。大面积单垂尾，翼尖采用切尖设
计，并加装了腹鳍。两侧进气，采用固定式进气道。发动机采用两台斯贝MK202涡扇发动
机。操纵系统为首次在国产战机上采用的电传操纵系统。
　　从设计上看，飞豹具有几个明显的特点，那么这样设计用意何在？透露了什么样的
设计思想？
　　1．固定式进气道：优点是结构简单，重量轻。但不能保证多种复杂状态下与发动机
的最佳匹配，适应性不佳；超音速性能也不好，会在进气道内产生正激波，使阻力骤增
。这就意味着该机并不重视超音速性能，或者说其主要作战模式是亚音速状态进行的。

　　2．填角和蜂腰：填角设计曾让笔者颇为疑惑。原以为可能是起边条翼的作用，但填
角后掠角仍属中等范围，前缘半径又比较大，似乎难以迫使气流及早分离形成涡流、以
实现诱导出涡升力的效果。现在的看法是，或者是减小机翼与进气道之间的干扰阻力，
或者是出于跨音速面积律的考虑，或者二者兼而有之。蜂腰则无需多言，显然是出于跨
音速面积律的考虑。一句话，这两项设计都是为了减小阻力而采用的。
　　3．上单翼：与中单翼和下单翼布局相比，上单翼的翼身干扰阻力最小，翼下可用空
间最大。飞豹采用这种设计，不外乎是出于这两个考虑。同时不难看出，作为一种战斗
轰炸机，飞豹已经考虑了翼下外挂重型武器的需要——相比之下，采用中单翼的J8B系列
的翼下空间就要窘迫得多了。看过航展上J8IIM全外挂方案的人都不难想象如果给它挂上
C801是个什么样子以及地勤人员的操作难度。
　　4．机翼下反：机翼采用下反设计有助于减小横向稳定性，提高滚转速率。作为一种
重型飞机，又要具有一定的自卫格斗能力，较大的滚转速率是必要的，可以迅速改变升
力平面，从而更快地改变机头指向，有利于近距格斗。但下反的机翼下表面和垂直的机
身/进气道侧壁构成锐角反射面，增大了飞机的RCS。
5．外翼前缘固定扭转：前缘固定扭转增大了机翼前缘弯度，有控制气流分离的作用。这
种设计结构简单，但控制气流完全分离的能力不如前缘襟/缝翼。因此在格斗有一定作用
，但作用有限。由于机翼弯度增加，亚音速升阻比也有所提高，有助于减小巡航油耗。
而在超音速状态下，机翼弯度增加却会导致阻力大增，严重影响超音速性能。这再次证
明超音速性能不是飞豹的设计重点。并且即使在亚音速范围内，飞豹的设计也尽可能稳
妥，偏重于可靠、简单，但也为此付出性能下降的代价。
　　6．翼刀和前缘锯齿：两种设计都是用于减少展向流、推迟翼尖失速的。翼刀多见于
苏式飞机（典型的如米格－17，竟有3对翼刀），锯齿则多见于美式飞机（如F-4）。两
种设计同时出现在一架飞机上则很少见。给人的感觉似乎设计师对飞机的横向控制能力
并不放心，担心一旦翼尖失速难以改出，所以加了双重保险。但一如前面的几种设计，
翼刀和前缘锯齿同样具有简单实用、但效率平平的特点，对飞机隐身也有不利影响。自
第三代战机以来，这种设计几乎已经绝迹。现在一般多采用全自动襟/缝翼进行控制，最
多再加上前缘凹槽（F-22在前缘襟翼一侧所开的凹槽就是起这个作用的）。
　　7．斜定轴低平尾：斜定轴大后掠平尾是自歼－6以来一直沿袭的设计。这种平尾失
速迎角大，颤振特性较好，但升力特性不好，重量较大，在大偏角时操纵效率出现非线
性。采用低平尾布置，同样是为了避免大迎角时由于机翼对平尾的遮蔽导致飞机自动上
仰。由此看来，飞豹比较重视大迎角的飞行品质和控制问题。但由于技术储备有限，所
采取的措施也相当传统和保守。
　　8．大面积切尖单垂尾和腹鳍：这样的设计显然是为了保证方向稳定性。但这样一来
就无法象双垂尾飞机那样采用前移垂尾的措施以避开机翼遮蔽、保证大迎角下仍具有部
分航向操纵能力。事实上同类飞机在30度迎角时方向舵已经失效。至于切尖设计，估计
是防止颤振的缘故。因1988年公开的模型并未见到类似设计，而飞豹首飞即遇到严重的
颤振问题，连方向舵都震掉。不过，以今天的眼光，无论从保证方向稳定性、提高机动
性还是减小RCS的角度看来，双垂尾都比大面积单垂尾加腹鳍要好。但若以稳妥而言，倒
也说得过去——我们至今都没有研制出双垂尾飞机，没有相关经验。
　　9．发动机：采用斯贝发动机不足为奇，因为我们那时只有这种涡扇发动机可用，而
且虽然是60年代技术，但相对于我们当时的水平也算先进了。不过，斯贝发动机工作要
求比较苛刻，一级压气机可能还存在气动弹性发散的隐患。从公开资料分析来看，导致
飞豹一架原型机坠毁的原因就是斯贝发动机一级压气机叶片出现气动弹性发散造成的。
虽然装用斯贝发动机的飞豹也获得了不错的飞行性能，但要适应21世纪初的作战环境，
斯贝则已经落后太多了。
10． 电传飞控系统：在这样一型处处可见传统痕迹的飞机上居然装备了三轴数字式全权
限电传飞控系统，这是最让笔者惊讶的地方。感觉就象给卡丁车车手配备一辆F1赛车一
样。第一个问题就是：“有用么？”用处还是有的，电传飞控配合自动增稳系统可以减
小低空紊流的影响，改善飞行品质，减轻飞行员的工作负荷。如果配合机上的地形跟随
雷达，飞豹的低空突防能力将比现役战机有一个质的飞跃。不过，用处还不是那么大。
传统设计并不能完全发挥电传飞控系统的优势。因此，飞豹这种做法除了改善性能外，
必然还有试验和为今后改进留下余地的作用。
　　由以上分析不难看出，飞豹是一种主要采用高亚音速低空突防的战斗轰炸机，其设
计突出了两个重点：高亚音速低空飞行性能和较高的机动性能。在保证这两个重点的基
础上再尽可能减重、减阻。其基本设计思路是首先解决有无问题，再考虑性能提升。因
此，在飞豹的设计中简单与复杂并存，传统与先进共用。
　　研制之初，对飞机的要求并不复杂：大载弹量，远航程，低空高速突防，采用C801
K为主要攻击武器，并具有一定的自卫格斗能力。实际上就是海军的“导弹攻击机”的概
念。从已公开的数据看，飞豹完全可以满足这些要求，就这个意义而言，是一种成功的
机型（至于是否“优秀”又另当别论了）。但是，这些要求针对80年代初的情况提出的
，和21世纪初的作战环境已经有了天壤之别，根据这些要求设计的飞豹已经难以满足作
战需要，必须进行大量改进，否则将面临很快过时淘汰的命运。
　　这就需要回答两个问题：谁需要飞豹？需要什么样的飞豹？
　　谁需要飞豹：
　　飞豹本来是空、海军共同的发展项目，但因为不能满足空军的要求而成为海军航空
兵的专有项目。随着苏－30MKK的引进，空军有了这种性能比飞豹高出一代的先进战机，
恐怕更不会“吃回头草”。今后多用途的歼－10、FC-1（如果可能的话）陆续服役，使
得空军对强－5后继机的需求不那么迫切，甚至完全可以不再装备强击机，而以这些机种
高低搭配担负空中支援任务。剩下的就只有海军航空兵。海军军费本来不多，还要分大
部分用于建设舰艇部队，海航能拿到的钱就很少了。因此在很长一段时间里海航可能都
只能装备国产战机。在经费和时间限制下，飞豹是海航唯一可以选择的国产重型战机。

　　需要什么样的飞豹：
　　笔者认为，海军现在转向“近海防御”战略，活动范围其实都在岸基飞机的作战半
径之内，因此在航母服役之前可以将防空问题交给空军解决，而将岸基海军航空兵的作
战重点对海和跨海攻击上。也就是说，转变海军航空兵因为历史原因形成的国土防空军
的防御角色，使之成为一支专门高效的攻击性空中力量。未来飞豹部队的主要任务将是
：对敌舰队饱和导弹攻击，跨海远程奔袭岛（陆）上目标。要在现代条件下完成这些任
务，必须具备两点要素：隐身（准隐身），高速。
　　诚然中国现在的水平还不能研制出F-117一级的隐身飞机，飞豹也没办法改成那样一
种飞机。但是，隐身技术的采用，减小飞机RCS，也减小了被对方雷达发现的距离。雷达
发现距离和飞机RCS的3/4次方成正比，若RCS下降到原来的20％，则雷达发现距离将下降
到原来的30％。换句话说，若飞豹原RCS为5平方米，E-2C发现距离300公里，改进后RCS
为1平方米，则E-2C发现距离只有90公里！这个距离意味着什么，想必大家都很清楚。
　　至于高速，则是可以缩短对方发现后的可用反应时间或者根本来不及反应。逆火之
所以令美军感到威胁，就是因为它的超音速突防能力和远程巡航导弹，使得美军根本无
法在其发射导弹之前实施拦截。我们现在的水平虽然不能实现超音速巡航，但实现“音
速巡航”还是有可能的——这是采用了波音的“音速巡航客机”的概念，即飞机巡航速
度达到M0.95-0.99，比一般的巡航速度有了相当大的提高，但付出的代价却比超音速巡
航要小很多。
　　而飞豹原来所强调的自卫格斗能力，现在看来，意义不大。虽说现在飞豹已经达到
第二代战机的机动性水平，但面对第三代战机的拦截，能否全身而退依然是个大大的问
号。
　　笔者以为，在改进设计的时候，首先要考虑前述两点，机动性则可以放在次要位置
。
　　据此，笔者提出两种改进设想。
　　设想之一：
　　进气系统，采用类似F-22的不规则四边形进气口，多波系可调进气道。前者是出于
隐身的目的，后者则出于保证高速性能的目的。虽然可调进气道不利于隐身，但由于飞
豹主要采用低空突防，其主要威胁来自于早期预警机的下视雷达，而从这个角度上电磁
波也难以直射调节斜板和发动机正面，这种设计对于这个方向上的雷达而言，RCS几乎是
不会增加的。
　　发动机改用AL-31F发动机，推力大，可靠性高，有助于提高性能，增大载弹量，特
别是对于实现音速巡航非常必要——斯贝MK202加力推力9吨多，而AL-31F最大推力就有
8吨多，完全可以保证音速巡航的要求。
　　前机身修形，类似FC-1，主要目的是减少甚至避免雷达波绕射，缩小RCS，当然也有
改善大迎角下进气效率的作用。
　　机翼在原来基础上取消翼刀、锯齿和外翼前缘固定扭转，加装全翼展自动襟翼，以
减少RCS，提高飞机的飞行性能。
　　机翼后缘延伸形成尾撑/后边条，平尾上移至尾撑位置，由后边条在大迎角下提供一
定的低头力矩，以部分解决大迎角下由于平尾上移可能造成的自动上仰难以恢复的问题
。
　　后机身修形，加装机尾罩，与尾撑/后边条以及垂尾、腹鳍融合过渡，避免原设计产
生的角反射，减小RCS。同时机尾罩可以遮挡部分喷口的红外辐射，并改变喷流形状（由
圆柱形变成扁平状），使之更容易和周围冷空气混合，进一步减弱尾部红外特征。
　　增设内部弹舱，保证至少装载1－2枚中远程反舰导弹，以实现半隐身突防的目的。
由此造成的内部载油量下降的问题，可以由空中加油解决——保证生存力才是最重要的
。
　　这是一个比较保守也比较容易实现的方案，代价不大，但收益也不大。估计只能作
为过渡型号，填补一下新的重型多用途战机服役前的空白。
　　设想之二：
　　进气系统、发动机、前机身、后机身及内部弹舱的改进基本同方案一，主要区别在
于飞机气动布局进行了大的修改——
　　机翼由中等后掠翼改为采用亚、跨音速性能均较好的双三角翼，取消前缘扭转，加
装前缘襟翼，这样可以进一步提高飞机的高速性能，同时由于机翼面积加大，内部载油
量也可以大幅提高，从而解决由于增设内部弹舱造成的内部载油量下降的问题。
　　
　　取消原来的平尾、垂尾和腹鳍，改为采用大幅外倾的V形全动尾翼，RCS可以大幅度
下降，但飞机的操纵性能也会因此有所损失。
　　这个方案比较大胆激进，改进代价也不小，由于气动布局改变，工作量不比设计一
架新机小（事实上就已经是一架新飞机了），但飞机的隐身性能和高速飞行性能也有大
幅度提高，从而提高飞机的突防能力和战场生存能力。
　　无论如何，飞豹改进势在必行。只是，希望这次改进能真正改出水平来，不再让飞
豹沦为“肥豹”和“肥猫”。

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欲讯秋情众莫知, 喃喃负手叩东篱。
孤标傲世偕谁隐，一样花开为底迟？
圃露庭霜何寂寞，鸿归蛩病可相思？
休言举世无谈者，解语何妨片语时。

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