




自我國第三代戰(zhàn)斗機殲-10服役以來,似乎總受到火力偏弱問題的困擾,不過近日互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)一張殲-10配備雙聯(lián)裝中距空空導彈復(fù)合掛架的圖片,如果屬實,那么殲-10的空戰(zhàn)能力將邁上了一個新的高度。
實際上,這并非殲-10配備的雙聯(lián)裝空空導彈復(fù)合掛架的首次公開,早年在中航門前的殲-10模型上就出現(xiàn)過這類掛架,只不過當時外界普遍對其真實性持懷疑態(tài)度,沒有給予足夠重視,現(xiàn)在看來,這個掛架可能是殲-10改進的一個重要組成部分。
氣動布局限制
細心觀察殲-10公開披露的圖片,會發(fā)現(xiàn)在掛載3個副油箱時,殲-10的空戰(zhàn)掛載基本是2枚中距空空彈加2枚近距格斗空空導彈,應(yīng)該說這個指標并不出色,只相當于早期“幻影”2000C防空型的水平,甚至低于臺灣裝備的“幻影”2000-5(其配備有4枚“米卡”中距空空導彈和2枚“魔術(shù)”-2近距格斗空空導彈),相比“陣風”和“臺風”這樣本屬同級的新型戰(zhàn)機,差距就更大了。究其原因,主要是殲-10的氣動布局限制了其掛載能力。
殲-10采用了鴨式布局,其主翼是大三角翼,這種機翼的特點是展弦比小,激波阻力小,超音速性能好,結(jié)構(gòu)簡單,重量較輕,但其缺點是誘導阻力較大,因此高亞音速狀態(tài)下的機動性和航程指標較低。為此,殲-10加裝前翼來提高升力,從而提高了飛機的機動性,以便較好地兼顧高速攔截和低速格斗的不同性能要求。但是,原本三角翼掛載能力較低的缺點卻難以得到根本解決——畢竟三角翼的翼展較小,因此能夠提供的掛點位置較少,具體到殲-10,則每側(cè)機翼只能提供3個掛架(相比之下,采用邊條翼的F-16每側(cè)機翼下有4個掛架),而且由于三角翼前緣的后掠角較大,這就造成機翼外側(cè)的掛架位置相對靠后,如果掛載較重的武器,就會造成飛機的重心靠后,同時由于距離機身重心較遠,產(chǎn)生的力矩較大,對機翼的剛度和強度都會造成一定的影響。因此,對于三角翼飛機來說,一般最外側(cè)的掛架主要用于掛載較輕的武器,如近距格斗空空導彈,往往還需要前伸導彈發(fā)射架來調(diào)節(jié)飛機重心,殲-10采用的就是這種設(shè)計。
既然機翼的外掛點受到限制,“幻影”2000-5、“陣風”、“臺風”等采用三角翼的飛機便開始在機身增加掛架,盡量彌補缺陷,比如“臺風”的機身附加掛架就用于掛載中距空空導彈,留出機翼重載掛點用于大型空地武器,畢竟激光制導炸彈、空地導彈等大多有控制翼面,需要掛架具備一定的離地高度。不過附加機身掛架也有不足之外,主要是掛載武器的長度和翼展都受限制,這是因為許多飛機的起落架艙都位于機身兩側(cè),外掛武器必須為艙室和起落架收放讓出空間,法國“米卡”中距空空導彈的小體積很大程度上就是向“幻影”2000-5的機身掛架空間做出的妥協(xié)。另外,機身附加掛架的高度有限,離地面較近,這就限制了彈藥的翼展尺寸。為了解決這個難題,多種戰(zhàn)機的機身掛架都半埋入機身,提供空間的同時降低外掛物引起的阻力,避免飛機機動性受到太大影響。
但對于殲-10來說,盡管機身兩側(cè)共擁有4個掛架,機身中心線還有1個,但由于其采用機腹進氣布局,加上進氣道長度較短,起落架艙位于機身兩側(cè),這就限制了其機身掛架的掛載能力。此外,對比國外同類武器,國產(chǎn)“霹靂”-12主動雷達制導中距空空導彈的長度和體積都偏大,如果殲-10在機身掛架掛載,那么導彈頭部已經(jīng)超過了進氣口,這就會對進氣道的氣流造成不利干擾,如果流場出現(xiàn)問題,非常容易引起發(fā)動機推力下降,從而降低飛機的作戰(zhàn)性能,甚至導致事故。這就是殲-10沒在機身掛架上掛載“霹靂”-12的根本原因。
掛點布置受到限制,直接影響了殲-10的掛載能力,可以說這已經(jīng)成為制約殲-10性能提高的關(guān)鍵因素。以目前殲-10“2中2近”的空戰(zhàn)掛載方案,執(zhí)行防空攔截、空中巡邏等任務(wù)尚可,若要執(zhí)行縱深護航、激烈制空爭奪、戰(zhàn)區(qū)掃蕩等任務(wù),就顯得力不從心——此時往往要求戰(zhàn)機具備較大的作戰(zhàn)半徑和較長的滯空時間,殲-10就會面臨著機載武器與副油箱“爭奪掛架”的局面,現(xiàn)代空空導彈雖然有較高的命中率,但也有嚴格的發(fā)射條件限制,在瞬息萬變的空戰(zhàn)中,飛行員經(jīng)常在剛剛滿足發(fā)射要求時,就把導彈打出去以抓住戰(zhàn)機,所以就造成空空導彈在靶場的命中率很高,到了戰(zhàn)場上命中率就直線下降。所以對于執(zhí)行制空爭奪任務(wù)的戰(zhàn)機來說,需要多掛空空導彈,以獲得更多的攻擊機會。
多聯(lián)裝掛架分析
在飛機的整體布局難以發(fā)生根本變化的情況下,提高現(xiàn)有掛架的掛載能力就成為惟一的選擇,這就催生了多聯(lián)裝掛架——在單一掛架同時掛載多枚導彈。我們最熟悉的莫過于F/A-18E/F“超級大黃蜂”利用雙聯(lián)裝空空導彈復(fù)合掛架,演示了同時掛載8~10枚AIM-120的能力,因此對于殲-10來說,利用多聯(lián)裝掛架來增強中距空空導彈的掛載能力可謂提高作戰(zhàn)能力的捷徑。
從相關(guān)圖片來看,殲-10在不影響外掛副油箱的情況下,可同時掛載4枚“霹靂”-12和2枚“霹靂”-8,大大提高空戰(zhàn)火力,特別是隨著我國機載相控陣火控雷達的成熟,殲-10可能會在近期改進配備,屆時多聯(lián)裝空空導彈復(fù)合掛架就可以充分支持相控陣火控雷達的多目標攻擊能力,進而可以發(fā)展出多聯(lián)裝空地武器掛架,增強殲-10投射精確制導空地武器的能力,從整體上增強殲-10的戰(zhàn)斗力。
但是多聯(lián)裝掛架并不是完美無缺的,也存在一些問題。首先就是阻力——多聯(lián)裝掛架的重量和阻力明顯大于普通掛架,且由于外掛物之間的間距減少,則外掛物之間、外掛物與機翼之間發(fā)生氣流干擾的可能性大增,導致額外阻力產(chǎn)生,這會降低飛機的升阻比和推重比,影響機動性和航程。從目前來看,戰(zhàn)機在執(zhí)行遠程作戰(zhàn)任務(wù)時,配備多聯(lián)裝中距空空導彈復(fù)合掛架的情況還是比較少的,主要還是掛載較輕的格斗空空導彈。
另外,由于多聯(lián)裝掛架的重量增加,對于飛機重心的影響更大,因此導彈發(fā)射時,重心移動導致的轉(zhuǎn)動力矩也變得更大,而且導彈發(fā)射后形成了不對稱外掛,對戰(zhàn)機的機動性造成的不利影響更加嚴重。而且需要注意的是,雖然多聯(lián)裝掛架只占據(jù)機翼下一個外掛點,但多枚導彈占用的翼下空間還是明顯多于只掛載一枚導彈,對于殲-10這樣翼展較小的三角翼戰(zhàn)機來說,本身“霹靂”-12的體積就大,采用雙聯(lián)裝掛載有可能影響到其他掛點,特別是遠程任務(wù)必不可少的機翼最內(nèi)側(cè)掛點的1700升副油箱。況且,由于外掛物之間的距離縮小,對于武器的投放也提出了更高的要求,特別是載機在不同姿態(tài)條件下發(fā)射導彈的安全性,需要額外注意。綜上所述,使用多聯(lián)裝導彈掛架需要詳細的氣動力試驗,以避免掛架對于飛機的其他性能削弱較多,更要避免因距離減少而導致的彈藥投放碰撞,這也是雙聯(lián)裝導彈復(fù)合掛架首先不在部隊測試的主要原因。
殲-10改進展望
對于一架戰(zhàn)機來說,單純提高導彈掛載能力并不意味著極大提高飛機的空戰(zhàn)能力,還需要機載航電系統(tǒng)的全面升級配合,尤其是用相控陣雷達替代機械掃描雷達,改善戰(zhàn)機戰(zhàn)場感知能力。而隨著主動雷達制導中遠程空空導彈成為空戰(zhàn)主流武器,非隱身戰(zhàn)機配備新一代綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)也日益緊迫。這些配備都會增加飛機的重量和電力負擔,最終要求動力進步。
殲-10當前最根本的問題可能還是發(fā)動機推力不足——目前使用AL-31FN渦扇發(fā)動機的最大推力約125千牛,低于設(shè)計時國產(chǎn)發(fā)動機指標,使其在應(yīng)急加速、爬升、穩(wěn)盤等方面要低于三代半戰(zhàn)機,隨著采用多聯(lián)裝掛架,飛機的重量和阻力進一步增加,若不改善動力性能,則飛機機動性的下降不可避免。所以說,殲-10采用多聯(lián)裝掛架只能暫時緩解空戰(zhàn)火力偏弱的問題,如果想在作戰(zhàn)能力上取得總體進步,首先要將發(fā)動機最大推力提高到130千牛等級,甚至考慮到電力及冷卻系統(tǒng)的需求,最好能達到140千牛級,為飛機改型增重和配備相控陣雷達、綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)、拖曳式誘餌等高耗電設(shè)備留足冗余,這樣才能充分發(fā)揮多聯(lián)裝掛架改善的武器掛載能力,讓殲-10成為一款名副其實的三代半戰(zhàn)機。