简介
歼-9型截击机(歼-9战斗机)是一种全天候高空高速要地防空截击机,主要以苏制图-22M“逆火”和美 B-1B超音速轰炸机为主要作战对象,主要任务为国土防空以轰炸机为主要目标进行截击。设计技术指标达双26(升限 26 公里,时速 2.6 马赫),可以说是中国歼击机性能之最了。是我国继歼-8自行研制生产之后又自行设计的战斗机,但因当时中国技术落后,耗资巨大及工程量大而被迫停留在设计图纸上。
该机从1964年提出设想,至1980年全面停止历时16年。中间由于军队及主管部门不断更改设计要求及文革的冲击,使该机研制一直无法正常运行。
歼-9战斗机研制过程
研制
研制的提出是在 1964 年,那时因为 1963 年冬季以来,歼7 飞机参加了几次高空作战,
暴露出它升限留空时间短,高空高速性能差,没有雷达,高空机动性差等缺陷。另外,在作战火力和起飞着陆性能上也有待加强和改善。因此,自1964 年初开始,六零一所就开始考虑改进歼7,以满足高空作战要求。1964 年 10 月 25 日,六院在沈阳六零一所召开了“米格-21 和伊尔-28改进改型预备会”。会上,六零一所提出了米格-21 的两种改型方案,一种为双发型,另一种为单发型。前者计划装用两台涡喷 7发动机的改进型,飞机气动外形则参照米格-21 飞机,不做大的改变,这一方案发展成了歼8;而后者拟装六零六所新设计的推力为 8,500公斤的加力式涡轮风扇发动机(910),这一方案则发展成了歼9。当时,两种方案的飞行性能均与美国的 F-4B 相当,即升限 20公里,最大马赫数 2。2,基本航程 1,600 公里,重量约 10 吨。
1965 年 1 月 12-17 日,三机部在北京召开了航空工业企事业单位领导干部会,会议期间又由段子俊副部长主持召开了新机研制工作座谈会,由于担心新发动机研制周期长,所以会议一致同意以米格-21为原准机搞双发设计方案,从而确定了歼8 的研制方向。但会后又提出“双 25”的单发方案。即一开始六零一所提出的单发方案。
提出初步战术技术
六零一所在摸透米格-21 的同时,对国内外有关技术情况进行了调研,提出了歼8 飞机的初步战术技术要求,并于 1965 年 3月 19 日上报六院,指导思想是突出高空高速性能,增大航程,提高爬升率和加强火力,性能指标要求是使用升限 19-20公里,最大平飞马赫数 2.1-2.2。六零一所设想1967年歼 8 飞机完成首飞,1970 年能小批装备部队。
但是到了 1965 年 4 月 12 日,三机部又正式下达“关于开展歼9飞机方案设计”的通知,要求在两个方面进行方案论证和比较:
1.突出歼击性能,兼顾截击作战和对付低空高速目标,最大马赫数 2.3 左右,升限 20 公里左右,航程要大,作战半径大于 450 公里。
2.突出截击性能,兼顾歼击作战,最大马赫数 2.4-2.5,升限 21-22 公里,作战半径 350 公里。
飞机总重量控制在 14 吨左右。
在随后的时间里,歼8 飞机很快得到了批准,并定下了试制的具体时间表。歼9 也取得了一定的进展。六零一所先是进行了歼9气动布局参数的选择,选出了 4 种机翼平面形状,即前缘后掠 50度的后掠翼,前缘后掠 57 度的三角翼,前缘后掠 55 度的后掠翼,以及双前缘后掠角的双三角翼,并设计了风洞模型。
1966 年 4 月 1 日,三机部向国防工办,国防科工委呈报了“歼9 飞机设计方案”。国防科工委开会审查了歼9飞机的设计方案,并向军委呈报了“歼9 飞机战术技术论证报告”。报告提出歼9 最大马赫数 2.4,升限 20-21 公里,最大航程3,000 公里,作战半径 600 公里,最大续航时间 3 小时,最大爬升率 180-200米每秒。
对四种机翼平面形状方案均做出了模型
六零一所对四种机翼平面形状方案均做出了模型,进行了风洞实验。其中主要是考虑采用后掠翼还是三角翼,后掠翼和三角翼都是采用前缘后掠的方法来增加机翼的临界马赫数。但是如果超音速飞行增加到马赫数为 2.0时,要采用亚音速后掠翼方案就必须使前缘后掠角大于 60度,但前缘后掠角过大,翼根结构受力就会恶化,将增加结构重量;另外,低速时空气动力特性也将恶化,升力下降,阻力增加。故采用大后掠翼很不利,而三角翼则比较适用,不但具有后掠翼所具有的优点,而且比较长的翼根弦长保证了根部结构受力状况,减轻结构重量,而且还有助于保证飞机的纵向飞行稳定性。所以六零一所淘汰了前三个方案,又把三角翼的前缘后掠角改为55 度,称为歼9IV 方案。这是一种正常布局形式的三角翼方案,起动外形上除机头改为两侧进气外,其余均与歼7,歼8 相同,类似于超7的早期型,也就是歼7CP 的气动外形,只是尺寸上要大得多。由于这种方案对米格-21 的改动并不算很大,所以成功的把握性挺大。
但从 1966 年第四季度到 1967 年初,经过风洞实验发现,歼9IV 方案的机动性不够理想,于是又提出无尾三角翼方案,称V 方案。V 方案是两侧进气的无尾三角翼飞机,前缘后掠角 60度,翼面积达 62 平方米。由于降低了翼载荷,V方案的机动性较好,但升降副翼的刚度和操纵功率问题以及零升力矩带来的操纵困难却难以解决。
试飞
然而在此期间,歼8 则发展的较为顺利。1966 年底,六零一所完成了全部图纸设计工作。8月由一一二厂开始试制两架原型机,1968 年 6 月,01 号原型机总装完成。12 月 19日完成首次地面滑行,虽然滑行中前轮摆振严重,紧急刹车时左侧主轮轮胎爆破。但是歼8 仍于 1969 年 7 月 5日,由试飞员尹玉焕驾驶,在一一二厂完成了首次航线起落试飞,历时 30 分钟,试飞中飞行高度 3,000 米,速度 500公里每小时。
但是随后“文化大革命”开始,两机的研制工作也就处于了停顿状态。
1968 年 3 月,六院召开了“动员落实歼9 飞机研制任务”会议,决定采用 V 方案,并提出力争 1969年“十一”前把歼9 送上天,向国庆 20 周年献礼。由于 V 方案一些技术问题难于解决,加上国内生产不正常,V方案一直搞不下去,于是六院指示停止了 V 方案的试制。
1969 年 2 月 3 日,六零一所决定抽出部分力量继续进行歼9 飞机的研制。1969 年 10 月 10日,航空工业领导小组决定研制歼9,并决定先试制两侧进气的正常布局三角翼方案,即歼9IV 方案。把试制工作安排在了一一二厂,要求1971 年底上天。1969 年 10 月 30 日,三机部和六院军管会根据实际情况,决定把歼9试制任务定点在一三二厂(成都飞机公司)。
1970 年 5 月 4 日,六零一所抽出 300 多人到成都空军十三航校(后组建成六一一所),从事歼9飞机的试制工作。1970 年 6月 9 日,航空工业领导小组在北京开会审查歼9 方案,要求“歼9 的机动性要好,活动半径900-1,000 公里,重量 13 吨,使用过载8g,升限 25 公里,飞行马赫数 2.5。
1970 年 11 月,六院在西安召开厂,所领导干部会议。空军领导对正在研制中的歼9 又提出了新的要求:“双 25太小,双 28 太高,应该是双 26,即最大使用马赫数 2.6,静升限 26 公里,最大使用表速 1,300 公里每小时”。
选择方案
根据这一新要求,歼9原有布局均不能满足,最后选择了鸭式布局,腹部或两侧进气的方案。可是工作一段后发现,升限指标太高,发动机性能达不到,歼9飞机的研制工作又可能搁浅。
1975 年 1 月 10 日,三机部以(75)三院字 8 号文“关于请求继续研制歼9飞机的报告”上报国务院,中央军委。文件希望对歼 9 的指标作些调整,即最大马赫数 2.5-2.6,升限 23 公里,最大爬升率 220米每秒,基本航程 2,000 公里,作战半径大于 600 公里。
1975 年 2 月 18 日,国务院,中央军委下达国发(1975)34 号文,同意按调整后的指标继续研制歼9飞机。
1975 年 12 月 23 日。国家计委,国务院国防工办以(75)工办字 395 号文批准三机部上报的歼9飞机研制实施计划。同意零批试制 5 架,1980 年首架上天,1983 年设计定型。并原则上同意到 1983 年拨给研制费 4亿元。
鸭式布局
1976 年初。六一一所进一步调整了歼9 总体气动力布局和设计参数,形成歼9VI-II 方案,其特点是:鸭式布局,60度三角翼。面积 50 平方米,鸭翼为 55 度三角翼,面积 2.58 平方米,固定安装角 3 度,机身长 18 米,两侧进气。进气道为二元可调节多波系混合压缩式。装一台 910涡扇发动机,地面全加力静推力 12,400 公斤。装 205 雷达,探测距离 60-70 公里,跟踪距离 45-52 公里。带两枚PL-4 拦射导弹,最大有效射程 8 公里,导引头截获距离 18公里。
1978 年,由于六一一所承担的歼7 大改(即歼7III)的设计发图工作要求紧迫,歼9 的研制工作开始收缩。1980年,为贯彻国家国民经济调整方针歼9 的研制工作即全部中止。机体研制费约 2,122 万元。
但歼8 的研制工作并没有停下来。根据最初的战术技木要求,歼8 飞机本来就是全天候的。但歼8 拟装用的交流供电系统和新雷达的研制工作动手较晚,赶不上歼8的研制进度,于是上级决定歼8飞机分两步设计定型。第一步按直流供电装测距器的“白天型飞机”定型,第二步再按交流供电装新雷达的“全天候型飞机”定型。1979 年 12月 31 日,航空产品定型委员会同意歼8 设计定型,1980 年3 月 2 日,中央军委常规军工产品定型委员会以(80)军定字第 40 号文批准。1986 年 2 月 20日。国务院、中央军委常规军工产品定型委员会批准歼8 白天型飞机生产定型。
歼8 路线
中国在下一代主力歼击机选择上,本着务实,求稳的态度,最终选择了歼8 路线。虽然一开始时该方案仅仅是米格-21的简单放大,性能也并不出众,但经过后来的不断改进,在技术指标上具备了三代机的水平,并最终成为了一种成功的歼击机。而歼9设计思想前卫,在设计性能上无疑是大大超越了歼8方案,但是在研制过程中所遇到的不可逾越的困难屡屡不断,研制工作很难进行。所以在这个事关祖国命运的重大抉择上,选择了歼8这个渐改方案显然是正确的,而歼9的研制过程中也取得了许多经验和技术,并在后来成功地运用于歼8 的研制开发中。
在此之后,歼8II 又经过不断的改进,形成了今天闻名遐迩的歼8系列重型歼击机。并作为我国的主力歼击机,承担起构架我伟大国土防空圈的重任。
世界上还没有一种喷气战斗机是采用了鸭式布局
1970年5月4日,601所抽出300多人到成都空军13航校(后组建成611所),从事歼9飞机的试制工作。
1970年6月9日,航空工业领导小组在北京专门开会审查歼9方案,对歼9的性能指标提出了更高的要求:活动半径900~1000千米,重量13吨,使用过载8g,升限25000米,飞行马赫数2.5。即通常所说的“双二五”方案。
1970年11月,六院在西安召开厂、所领导干部会议。空军领导对正在研制中的歼9又提出了新的要求:“双25太小,双28太高,应该是双26,即最大使用马赫数2.6,静升限26千米”。
歼9原有布局均不能满足这一新要求,不得不再次对气动布局进行重新设计。
经过反复的设计―选择―评定―淘汰过程后,我国设计人员最终为歼9选择了鸭式布局,腹部或两侧进气的方案,称之为歼9VI方案。
这是一次大胆的尝试,要知道,世界上第一种采用鸭式布局的实用型喷气战斗机――瑞典的Saab―37雷式战斗机,是在1971年才真正服役的。也就是说,在我国选定歼9VI方案的时候,世界上还没有一种战斗机是采用了鸭式布局的。
航空科研人员的创新精神
歼9VI方案充分体现了我国航空科研人员的创新精神。但同时,设计方案的一改再改也折射出了我国航空工业在早期探索过程中的盲目与躁动!
虽然解决了气动布局的问题,但是,在歼9VI方案运作一段时间后发现,“双二六”标准确定的升限指标仍然太高,选用的涡扇6发动机性能无法达到要求,歼9飞机的研制工作因此再一次面临搁浅的境地。
1975年1月10日,三机部以(75)三院字8号文《关于请求继续研制歼9飞机的报告》上报国务院、中央军委。文件希望对歼9的指标作适当的下调,即最大马赫数保持2.5~2.6,升限降为23000米,最大爬升率220米/秒,基本航程2000千米,作战半径大于600千米。
2月18日,在当时主持国务院工作的邓小平同志的亲自干预下,国务院、中央军委下达国发(1975)34号文,同意按调整后的指标继续研制歼9飞机。
1975年12月23日,国家计委、国务院国防工办以(75)工办字395号文批准三机部上报的歼9飞机研制实施计划。同意零批试制5架,1980年首架上天,1983年设计定型,并原则上同意到1983年拨给研制费4亿元。
1976年初,611所在歼9VI方案的基础上进一步调整了歼9总体气动力布局和设计参数,形成歼9VI―Ⅱ方案。
该方案的主要特点
1、气动布局:该机保持了歼9VI的鸭式布局设计,主翼为60度三角翼,机翼面积50平方米,鸭翼为55度三角翼,固定安装角3度面积2.58平方米。
2、进气方式:采用两侧进气,进气道为二元可调节多波系混合压缩式。
3、发动机:装一台涡扇6发动机,地面全加力静推力12400千克。
4、雷达系统:该机装一部205雷达,探测距离60~70千米,跟踪距离45~52千米。
5、主要武器:4枚PL-4拦射导弹,该导弹按导引头不同分为两种型号――半主动雷达型PL-4A,最大射程18千米,被动红外型PL-4B,最大有效射程8千米。
从这些最终设计指标来看,歼9已经具备了和F―14等早期第三代战机正面抗衡的能力。某种意义上,歼9VI―Ⅱ可以称之为我国自主开发的第一种达到了国际第三代喷气式战斗机标准的国产战机。
力有未逮
虽然歼9VI―Ⅱ方案的提出解决了长期困扰该机的气动布局问题,但从当时我国喷气式战机的实际开发能力来看,歼9的一系列方案,尤其是歼9VI―Ⅱ方案的设计思想实在是太过前卫,虽然歼9VI―Ⅱ在各种性能指标上无疑是大大超越了和它“同父异母”歼8方案,但是在研制过程中所遇到的不可逾越的困难层出不穷,研制工作进展缓慢,举步维艰。
1978年,由于611所承担的歼7大改(即歼7Ⅲ)的设计发图工作要求紧迫,歼9的研制工作开始收缩。1980年,为贯彻国家国民经济调整方针,歼9的研制工作即全部中止,前后投入的研制费约2122万元。歼9,如同后来的强6一样,最终在中国的航空发展史上划上了一个并不圆满的句号。
反思和体会
歼-9留下了什么?首先,通过歼-9的发展历程,锻炼和壮大了科技队伍。其次,成都飞机设计所形成了一个团结、努力奋斗、齐心协力去完成任务的作风。有这种好作风、好精神,我相信他们今后一定会创造更辉煌的成果。再则,开发了不少可供飞机设计的技术储备。如无尾加前翼的气动布局,是后来赢得新机定点的资本之一;计算机的广泛应用,为设计新机和计算机软件包的推广应用竞标中取胜。此外,还有结构、新工艺、系统、设备以及发动机安装等多方面的新技术可供用于特定的新机设计。通过方案的反复更改设计,试验和打样,充实地完善了飞机设计所新机设计工作的程序和规章制度,提高了工作效率,更利于新人的培养提高。
作为型号,歼-9飞机虽然下马了,但在课题研究方面却取得了长足进展,取得了一批有价值的科研成果。如拦射攻击的火控系统模拟试验研究,气动补偿空速管的研究,挂架投放试验研究,炮口消焰装置的研究,机身整体油箱整体壁板的研究,尤其是对无尾鸭式气动布局风洞试验研究更是取得了可喜的进展。从1970年9月第一次吹风到1982年,所在歼-9鸭式布局研究方面,共进行了近万次风洞试验,取得了大量的数据,编写了数十本研究报告,为后来所承担的新型歼击机的研制奠定了坚实的基础。所研制的新型歼击机,起点高、技术新、不仅采用了无尾鸭式腹部进气的先进气动布局、先进的飞行控制系统、先进的综合航空电子系统、复合材料、计算机辅助设计/制造等先进技术,而且建成了国内一流水平的试验室(如动态模拟综合的航空电子试验室、飞控铁鸟台等)及试验设备。通过新型歼击机的研制,不仅研制成功了性能先进的新型歼击机,建成了具有研制新型歼击机的试验设施及技术手段,同时培养锻炼出了一支掌握这种先进飞机设计、试验技术的高素质的科技队伍。看到这一切使我倍感欣慰。可以说没有歼-9的研制,也就不可能有六一一所承担的新型歼击机的研制成功。老子曰:"祸兮福所倚,福兮祸所伏。"作为型号研制的歼-9是夭折了,但歼-9的夭折中孕育着新型歼击机的成功。"失之东隅,收之桑榆"、"失败乃成功之母",非此之谓欤!
推测性能
机身长: 18 米
重量:13吨,
面积: 2.58 平方米
使用过载:8g,
飞行马赫数:2.5M
升限:23000---25000米
作战半径:900~1000千米
进气方式:采用两侧进气,进气道为二元可调节多波系混合压缩式。
发动机:装一台涡扇6发动机,地面全加力静推力12400千克。
雷达系统:该机装一部205雷达,探测距离60~70千米,跟踪距离45~52千米。
主要武器:4枚PL-4拦射导弹,该导弹按导引头不同分为两种型号――半主动雷达型PL-4A,最大射程18千米,被动红外型PL-4B,最大有效射程8千米。