那么三代机的出现实际上还是要从五六十年代的军事博弈说起

那么三代机的出现实际上还是要从五六十年代的军事博弈说起

  现代战机除了对于操纵系统的操控以外,连动力系统的操控也全部铰链在一起,就叫飞发一体化控制,那么这就是后来的四代机。那么三代机除了刚才我讲到的气动外形的优化,包括飞控系统的电传操控以外,其实还有一个更重要的就是超视距攻击能力,这种超视距攻击能力是在雷达、航空电子以及高性能武器综合作用的情况下所获得的一种效能。

  制  片:金 赫

  三代机歼十拥有更好的气动外形和机动性能。(图片来源:凤凰网)

  传统的一代雷达仅仅是一个简单的多普勒雷达,它无法滤出地面杂波,所以只能平视或仰视攻击,不具备俯视攻击能力,因此对战斗机的攻击性能十分不利。随着雷达技术的提升,使得我们的战斗机能够进行全方位探视,可以滤出地面杂波,因此大大提升了战斗机的效能。

  除了气动外形以外,人们发现传统的机械式的操纵,飞机在高机动、复杂状态下的安定性不太好,就是飞行员的操纵品质、感觉不太好、操纵的精确性也不太高。那么如何能使飞机在良好性能的前提下能获得更好的飞行品质和飞行员的这种更好的感觉,那么这就需要对操控系统进行改良,出现了电传的这种操控系统。

  三代战机歼十飞机发射导弹。(图片来源:中国海军网)

  当时我就和雷强这些战友,我们在飞行品模台做试验,做一个试验并不是上去飞一下就行了,前面要写一个任务单和试飞是一模一样的,今天比如说在某一个高度上要完成某个动作,几名飞行员完成同样的动作,然后用我们标准的这种评价方法,对飞机的不同状态给出评价,那么几个飞行员的分综合起来。比如说我们的飞控系统是A
B
C三个状态,那么有些飞行员说是A状态更好,有些飞行员说B状态更好,所以就需要有多个试飞员参与评审,这样大量的试验最后给出一个对于飞控软件或者硬件的一个评述。所以整个飞机的研制的过程就是这么一步一步走过来的。

  在当时我作为一个参与歼-10研制的人,我对那个过程可以说是深有体会。从刚开始像听天书一样的听像宋文骢、杨伟这样的科学家给我们讲航空电子、讲飞控系统,什么电传操纵、什么控制率、什么软件,这个飞控系统还有软件,还反馈系统是怎么回事,当时听的就像天书一样。当然随着我们飞行员深度介入飞机的研制,我们对这些新的概念、新的理论也有逐步了解。另外就是飞行员在飞机的研制过程中要参与试验、参与设计。

  20年岁月,从初露峥嵘到一代名机,我们已无法想象奋战在航空工业一线的科研人员,克服了多少困难才迎来如今的辉煌。今天就让我们与歼-10试飞员徐勇凌,共同追忆那段闪光的岁月。

  出 品:科普中国 光明网

  那么如何能生产出机动性更高的战机,这就是三代机出现的一个根本的原因,三代机的核心技术我们简单讲实际上就是空中优势的气动布局,所谓空中优势气动布局也就是说利用像边条翼、翼身融合、小翼展的这种翼型等等提高飞机的机动能力。这个机动能力包括爬升的性能、水平机动的角速度、包括垂直机动的半径等等。那么也就是说看谁姿态变换更快,那么三代战机就是利用空中优势的气动布局,使它获得更好的机动性能。

  再就是导弹,传统的一代导弹,包括视距以内的像红外导弹,就是10公里左右,中距导弹也就是15到20公里,也就是仅仅过了视距以外,那么这样的发射距离显然对于作战来讲,它的效能是比较低的,因为谁能在更远距离上发现和发射武器,先敌发现、先敌攻击,那么制胜的法宝就掌握在谁的手里边。因此导弹的发射距离也是导弹的一个重要性能,当然导弹除了发射距离以外,还有一个就是它的机动性能,比如说在敌方击落过程中导弹的载荷,因为它的速度更大,所以它同样战机的载荷,比如说5个过载、8个过载,那么导弹的载荷可能会到十几、二十个过载。

  从上世纪50年代爆发的朝鲜战争,到后来的越南战争,在美制武器和俄制武器的军事对弈中,空战占据了很大的比例,双方战机在空战中互有胜负。其中美国的F-4战斗机和前苏联的米格-21战斗机是所有二代战机中的佼佼者。但是在这两款战机的各方面竞争中发现,大多数的败北是由于飞机的机动性能不足所导致。因此决定战斗机作战效能的关键要素更多的是机动性能。

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  科学顾问:张文昌 王明志

  导弹在高过载情况下跟踪的稳定性如何也是导弹性能的一个重要指标。有些导弹过载达到一定程度以后解体或者说无法跟踪,那么现代我们的导弹可以在很大的离轴角度,所谓离轴角度就是说我往前看
我飞机的走向这样,你的目标偏离我飞机纵轴的角度,在很大的离轴角度上依然能够发现目标和发射导弹。那么发射以后导弹能够迅速机动然后击中目标。那么现在导弹技术发展到了100公里以上发射这么一个水平,这就是三代机的几个关键技术:气动外形、飞控系统、综合航控、电子和武器系统。那么到了上世纪80年代,也就是说我们晚于西方大概10年到15年左右,我们开始启动三代机的计划。

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  文字实录:

  所以火控系统的效能、雷达的效能、导弹的这种性能可以说决定了空战的一个胜负的一个重要的因素,比如说雷达能够在更远距离上发现目标,导弹能够在更远距离发射,能够在更大的高度差,在全方位包括尾后包括迎头都能进行攻击,包括上视、下视都能进行攻击。这样的话对导弹、雷达和火控系统要求就会非常高。

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  非常有幸的就是在歼-10进入大强度试飞以后,我们作为第二梯队开始介入了,经过几个月的艰苦努力,我们把工业部门他们编写的歼-10的说明书变成一本飞行员能够使用的,按照操作程序编写的这么一个歼-10飞机航空电子的使用手册,这也是咱们国家第一份航空电子手册。所以正是因为我在航空电子方面的努力使得我最后有机会成为歼-10航电、武器系统试飞的一个关键人物。

  1998年3月23日,横空出世的歼-10飞机原型机01架在四川成都成功首飞!该机全新的空战理念、四大关键技术、创新性设计、制造和试飞技术融于一身,堪称“创新机”“精品机”。就此歼-10成为了我国航空工业创新成果爆发式、井喷式发展的有力呈现。

  随着电子技术的发展和飞机性能的不断提高,飞机的操纵系统也发生了巨大的变化,传统的操纵杆和钢索已被电线所取代,既飞行员操纵飞机依靠装在驾驶杆处的传感器,将力或位移转换成电信号,通过电线传到舵机以驱动控制面偏转,达到操纵飞机的目的,这就是电传操纵系统。

  编者按:

  歼十飞机进行机动动作。(图片来源:央视网)

  摄  像:肖春芳 张佳兴

  对于我们空中作战来讲,获得对敌方信息的感知,然后对这个信息进行处理和加工,在尽可能远的距离、在尽可能复杂的情况下,对地方进行准确的攻击,这是我们的火控系统、航空电子系统以及武器、雷达、导弹所要获得的这种效能。那么空战中,进攻与防御是一对矛盾。作为防御者,尽可能不让对方发现目标,对于进攻者,要尽可能占据有利位置,发现目标。

  三代机是人类上世纪60年代末70年代初所研发的一种新的技术。那么三代机的出现实际上还是要从五六十年代的军事博弈说起。

  监  制:战 钊

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