在我国空军战斗机发展历程中,歼-10战斗机可以说是我国第一款具备现代化作战能力的战斗机,就在刚过去的3月23日,是歼-10战机首飞22周年。但在歼-10战斗机计划立项前,我国本有过一款和歼-10战斗机设计理念相似的战斗机歼-13,但在各种因素的影响下,歼-13战斗机计划最终被歼-10战斗机计划取代。
想象的歼-13战斗机配置
歼-13设计思想,从越战时期讲起
歼-13这个设计思想的出现,应该从越战时期讲起。越战时美军和北越空军在越南上空接触时所发生的战斗多为近身格斗。但作为主力的F-4战斗机因为自身重量大、推重比优势不明显和导弹可靠性不足等原因,总遭到北越空军米格-17的暴打,甚至打出了。而重量较轻、机动性较高的F-5战斗机,屡屡能在空战中取胜。
美国F-4战斗机
众所周知,我国在越战时期曾经派遣过部队支援越南,北越获胜后也对我国表示过感谢,其中不乏美式装备的资料交换:我国就获得了北越方面在空战格斗上的有关战例资料。虽然没有太多详细的美式二代机数据资料,但是我国根据越方提供的对抗战例,也大致推测出了美军战斗机的性能和下一步的发展思路。大致来说,美军下一代战斗机仍然会采用重型机和轻型机高低搭配,其中轻型机可能装备量要比重型战斗机大。在飞行性能上,将会更加重视高亚音速、跨音速条件下的飞行性能,高空高速性能可能被放到其次;强调瞬盘性能、强化视距内格斗能力;保留机炮的同时进一步强化导弹发射能力等。
F-16战斗机
在越战结束后不久,美军就根据越战经验推出了F-16“战隼”战斗机,与此同时我国也提出了和F-16“战隼”设计思路差不多的单发轻型战斗机计划。不过值得一提的是,虽然说是和F-16“战隼”战斗机相同的设计思路,但最后根据当时留下的部分资料的图片显示,在7个原始设计中还有和美军的F-104高速截击机有几分相似的方案;不过因为该构型不符合设计指标需求而主动放弃。
美军的F-104A战斗机
歼-13战斗机呼之欲出
而歼-13战斗机的设计工作最早在1971年由沈阳飞机工业下属的601研究所实施,意在替代我国科技日渐老化的歼-6战斗机机队,但此时这个项目还未得到”歼-13″的代号,仅仅处于开发状态。1973年,601研究所对该型战斗机的气动布局进行了风洞测试,在1974年,解放军终于正式提出开发轻型空优战斗机的意向。最终到1976年国家常规装备发展领导小组正式行文批复,歼-13战斗机计划正式立项。
其中常规装备发展领导小组在对歼-13战斗机项目提出的要求中,需要其能够突出中低空和0.7-1.5马赫的中速机动格斗能力,同时需要兼顾高速性能,让飞机最高航速达到1.8-2.0马赫。
歼-13战斗机原始模型中的一种
1974年601研究所对20种不同的机翼配置进行了测试;1976年则进行了机身材料测试和航空电子装备的选择,总共设计出7种不同的机体。最终歼-13的主翼采用了边条机翼形式,上单翼、主翼下反和前缘机动襟翼的配置,但无形中却增加了飞机轴向的不稳定性。在机身选择完成后,歼-13战斗机遇到了同时期成都飞机工业歼-9战斗机和南昌飞机工业歼-12战斗机相同的问题:缺少可以用的高性能喷气发动机。
歼-13战斗机的另一种气动设计模型
在歼-13最初的计划中,原本是要使用英国劳斯莱斯公司授权我国生产的斯贝发动机(后来的涡扇-9),但是当时在涡扇-9上进展受挫,且原版斯贝MK202发动机的高空性能不尽人意,这显然难以满足歼13的高空使用。空军最后还是倾向性选择了自研、高空性能和最大加力推力都要大于斯贝MK202的涡扇6,但后者也因种种条件限制而被迫下马。
此时的歼-13已经快要成型了,却遭到这样的条件限制。为了确保进度,沈飞还曾计划为歼-13使用由苏联土星R-29涡扇发动机逆向工程所得到的涡喷-15发动机。但是最终还是因为发动机问题长时间得不到解、沈飞公司重新设计生产的歼-8II型的出现等原因,让歼-13战斗机项目的优先度下降,研制资金被严重削减,最后抱憾下马。
重整旗鼓
米格-29支点战斗机
随着西方国家战斗机技术的不断发展,歼-13最初的计划指标到了1980年代已经开始落后。于是在1980年代后期,我国根据苏联米格-29支点战斗机和美国F-16战隼战斗机的技术资料,提出了歼-13战斗机计划的新设计指标:”新歼为第三代战斗机,要超越歼-8II,接近F-16,优于米格-23,作为20世纪90年代突出中低空机动的重要机种”。
我国在1980年代技术断层严重,歼-13的计划最终被迫取消。整个计划仅仅处于计划和风洞模型阶段,并没有任何原型机造出。不难看出歼-13项目有多个风洞模型采用的气动布局与F-16战斗机相似,但实际上并没能跳出常规布局。在雷达性能、超视距空战性能和发动机性能均不如F-16的情况下,必然会被F-16全面压制。这便是歼-13最后被放弃的一个因素。
米格-23战斗机使用的R-29发动机
战机性能设想
而根据存世的7个风洞模型和现有可查证的资料表示,歼-13战斗机飞行高度上限超过19000米,最大飞行速度为2.45马赫,爬升速度为254米每秒,最大航程为2340公里,最大过载为9G。在火力配置上,携带有1门23毫米机炮,导弹的搭载只能得知在两侧翼尖会各携带一枚霹雳-5空空导弹,但机翼下方和机腹有3-5个武器挂点,可以用来携带各型号航弹、导弹、火箭发射巢和副油箱。
但是歼-13的7个原始气动方案中,尤其是代号为歼-13V的模型,被成都飞机工业纳入歼-10战斗机的设计研发之中。而且根据歼-13计划附带发展出涡扇-9型发动机,让我国获得了新型航空发动机相关的技术和生产经验,为后续逆向工程的一系列涡扇发动机打下扎实的基础。
涡扇-9发动机的原型——英国劳斯莱斯公司的斯贝发动机
歼-13的计划没能成功,但不可否认的是虽然因为技术断层等原因导致计划下马,可歼-13的设计思路却和美军F-16战隼战斗机的思路不谋而合,而且在原始的7个模型中,并不乏和F-16战斗机极度相似的方案。
它的设计指标,在后来还被下达到了611所的歼-10项目身上,这也为后续的歼-10战斗机等的发展做了铺垫——可以说,没有歼-13,就没有歼-10。可以说,歼-13战斗机是我国战斗机现代化道路上承前启后的一环。而歼-13在气动布局设计之处就经历了万余次风洞试验,最终设计完成的边条翼布局给中国航空的边条翼领域带来了相当丰厚的研制经验。
如果没有歼-13,恐怕连”超七”和后来的枭龙都成问题
功成身退,积累了相当多的研制经验
尽管如此,歼-13身上存在的”放卫星”也是相对严重的。歼-13立项的年代为70年代初,此时连诞生年份相对早的F-14都仍处于研制阶段。后者拥有极其强大的超视距攻击能力,这是当时的中国无法满足的。就连研制一款性能指标相当于AIM-7的半主动雷达制导中距空空导弹也极为困难,只能实现PL-5这类红外制导近距空空导弹的研制量产。
在主力战斗机仍然是歼6的时代自研三代机,难度之大可想而知
再者,连数字电传操纵、综合航电系统和攻击导航系统都没能搞利索,当时的战斗机飞行员若要长距离飞行,对于体力和脑力来说都是个相当大的考验。一,当时的歼-6、歼-7或者歼-8只有相对基础的液压助力,作机动时飞行员所需的力量相对较大;二,基本没有超视距作战能力;三,这一系列战斗机虽说是主力,但在长距离飞行作战时还需要依靠罗盘、时钟、地图或地标等来计算飞机所处的位置。这三大件却是三代机的标配,可想而知当年研制三代战斗机的阻力有多大。
歼-13却被立项为第三代战斗机。更何况连堪用的涡扇发动机都没能搞出来,在这样的情况下,歼-13的许多设计甚至需要基于设想。而上述三大件在国内尚属空白,各大研究所在很久之后才把它们整妥。如果将歼-13作为一款二代半战斗机设计,再想办法筹集先进的外国技术国产化、对歼-13进行改造,或许能让它成为一款三代机。但这已经不能改变事实了,在后来,1992年中国引进了苏-27战机,拥有部分技术三代机的歼-7E等改型、歼-8D/F等陆续粉墨登场;1998年歼-10成功首飞,现在已经成为我国空军三代机行列的主力机型之一,歼-13和歼-9两款机型设计经验教训的结晶终于破壳而出——歼13战机也算是功成身退了。我国战机设计师的设计思路还是紧跟世界发展趋势的,这也为我国新式战机的研发积累了宝贵的经验。
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