歼9战机虽无缘中国空军 但一实验为歼10歼20积累经验

核心提示:由于歼-7参加的一系列高空作战中陆续暴露出其升限留空时间短、高空高速性能差、没有雷达和高空机动性差等缺陷,当时世界上任何一架飞机都无法达到这一速度,世界上还没有一种战斗机是采用了鸭式布局的。

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很多军迷爱好者发现,在我国空军装备的战斗机中,有歼-5,歼-6,歼-7,歼-8,歼-10,歼-11等性能优异的战斗机,唯独少了个歼-9的序号。

唯独没有歼-9?这是怎么回事?

最初歼-9的设计方案

其实不然,我国确实进行过歼-9研制,当时70年代初,各个西方大国开始了三代机的研制,在机动性,雷达探测,速度有了大幅度改进和提升。由于歼-7参加的一系列高空作战中陆续暴露出其升限留空时间短、高空高速性能差、没有雷达和高空机动性差等缺陷,在当时已经无法满足中国空军。所以我国制定研究一款高空高速的空优截击机,歼-9为何定义截击机?截击机是专门用于在空中截击入侵的敌方轰炸机、侦察机的军用飞机。任务是通过其高机动性保卫重要城镇、战略要地等不受地方的轰炸打击。截击机通常作战模式是由地面雷达导引至作战区,再用机载雷达搜索并跟踪目标,对目标实施攻击。

我国当时经常遭到U-2的侦查,面对美国U-2高空侦察机很是头疼,尤其当时美军开始研制最新的B-1远程战略轰炸机,B-1作为美军新一代轰炸机,集合了当时的先进技术,具备1.25马赫的速度,5000公里的作战半径,在不加油的情况下就可以洲际巡航,具备超低空突防和超音速飞行,极大威胁着我国内陆。面对新的挑战最终歼-9确定为一款全天候高空高速要地防空截击机,是当时中国装备和在研的歼击机性能最好的战机,主要任务就是保卫我国领空,在高空作战中具备高机动高速度,用于打击轰炸机。

对我国威胁巨大的B-1轰炸机

在研制初期进行讨论方案以米格-21为平台,飞机的气动布局做了较大的修改采用机身两侧进气模式取代了米格-21的机头进气模式,这样可以用机头空间搭载机载雷达,具备空中探测能力。发动机则继续采用WS-6单发布局,这就是歼-9型战斗机的最初方案,从最初的设计指标上看,歼-9与美国的F-4B相当,最大升限20000米,最大马赫数2.3,基本航程1600千米,作战半径450千米,重量约10吨,后来在不断的改进中最后确定了设计参数,要求歼-9突出截击性能,同时具备歼击作战,最大马赫数2.6,最大升限26000米,最大爬升率200米/秒,航程3000公里,作战半径900公里。这样的参数设计对当时中国的航空技术提出了十分高的要求。

确定高性能之后带来哪些问题?

在确定了主要性能参数之后,我国科研人员开始了歼-9的设计,首先的第一个问题就是"双26"(2.6马赫,最大升限26000米),因为在高空高速飞行会产生一种热障效应,就是当飞行器在大气中超音速飞行时,由于机体表面与空气强烈摩擦产生影响,飞行器的温度会随马赫数的提高而上升。据测试发现当飞行马赫数为 2.0时,机头处的温度超过100℃。而当马赫数等于3.0时,飞行器表面的温度则升至350℃左右,已超过了当时飞机表面铝合金材料的极限温度,使其强度大大削弱。航空界把飞行器作高速飞行时所遭遇到的这种高温情况称之为"热障"。简单来说就是指飞机的飞行速度超过一定界限时因高速气流引起机体表面温度急剧升高而遇到的障碍。

当时唯一解决这一问题的是俄罗斯的米格-25,主要采用镀银的方法解决。米格-25是苏联米高扬设计局研制的高空高速截击战斗机,是世界上第一种速度超过3马赫的战斗机,米格-25原型机在试验中创造了在22670米的升限以3000千米/小时飞行的世界纪录,当时世界上任何一架飞机都无法达到这一速度。而美国当时采用钛合金来解决这一问题,但由于钛合金的数量少,成本极高最终使美国放弃。第二就是发动机问题,当时设计歼-9装备一台WS-6发动机,该发动机最大静推力12400千克,远远达不到2.6马赫的要求,而且在26000m的高空还要突破黑障,黑障是发生在大气层的一种特有现象,当飞行器以很高的速度进入大气层返回地球时,在一定高度和时间内会与地面通信联络中断,信号受到强烈干扰,甚至完全中断,这要求歼-9要重新设计飞机的座舱保障飞行员的安全。

面对这些困难,我国研究人员果断调整设计方向,经过反复的设计选择评定后,设计人员最终确定歼-9采用鸭式布局,两侧进气的方案,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战斗机是瑞典在1971年服役的萨博-37雷式战斗机,也就是说,在中国选定方案的时候,世界上还没有一种战斗机是采用了鸭式布局的,西方当时对中国的封锁使中国也不可能借鉴,在当时是一种全新的设计理念。

装备瑞典空军的萨博-37

后续像歼-10,幻影-2000,阵风都是采用了这一布局,说明鸭翼布局确实有很多突出的地方。当时实验人员确定布局之后在测试中发现鸭翼布局的配平阻力比较小,具有较大的升阻比,在主翼上形成涡流,使飞机的俯仰速度加快,提升飞机的机动能力,还有一个优点就是由于飞机长,鸭翼增加了飞机的平衡能力,但可惜的是由于"双26"的标准依然难以达到,同时飞机材料,发动机本身的问题,最后在1980年歼-9下马停止了研究。

后来歼-10的设计师宋文聪这样回忆道,作为我国第一次向超高音速飞机的挑战,虽然没有成功,但却为我国积累很多经验,包括发动机,雷达,耐热材料等方面。进行了很多次的模拟风洞实验,得到了鸭翼布局的可靠性能,为后来的歼-10,歼-20积累了一大批优秀的人才,推动了我国航空工业的进步。如此虽然历经10研制,歼-9没有装备空军,但是如果没有歼-9折戟沉沙,就不会有后来的歼-10的诞生。(作者署名:空军世界)

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