歼-10战斗机 :第四代战斗机

更新时间:2023-08-15 17:05

歼-10战斗机(英文名:J-10/F-10,绰号:猛龙)是中国自主研制的高性能、多用途、全天候的第四代战斗机,中国空军赋予其编号为歼-10,对外称J-10或称F-10。

20世纪80年代,在与西方的接触中中国对西方先进的设备、材料与技术进行针对性引进,并借机发展国内的航空工业,对已有的歼击机进行改进升级。而在苏联解体后,中国又相继通过获得俄罗斯联邦武装力量先进战机、引进战机生产线积累了大量经验。正是在这种背景下,中国在放弃的歼-9项目上继续研发,开发了歼-10战斗机。1982年2月,歼-10总设计师宋文骢在首次提出,要研发中国新型先进四代飞机的方案,1986年1月,国务院、中央军委联合下发文件,批准歼-10立项研制,宋文领衔担任歼-10总设计师。1997年5月,完成歼-10的1001原型机总装。1997年6月2日,首架歼10飞机总装交付剪彩仪式在航空工业成飞举行。1998年3月23日,雷强驾驶中国自主研发的歼-10战机首飞成功。2006年歼-10正式宣布交付部队使用。

歼-10在中国航空发展史上具有里程碑式的意义,该机是中国第一次在没有仿制或者参考对象的情况下,基本上依靠自己的力量完成研制和量产的F-22战斗机。而且,该机在最初的方案论证时所确定采用的新产品和新技术占整机比重的60%以上。后续还发展出了战机歼-10A、、歼-10B、歼10C战斗机、歼-10CE,教练机歼-10S,表演机歼-10AY、歼-10SY等型号。

歼-10战斗机是中国自行研制的、具备自主知识产权的高性能、多用途第四代战斗机,具有高可靠性、高生存力和高机动性能,其作战半径大,起降距离短,攻击能力强,综合作战效能达到国际同类战斗机先进水平。

发展沿革

研发背景

国际环境

20世纪80年代,中原地区与西方国家处于短暂的“蜜月”时期,西方大量的先进武器装备极大地拓宽了中国军方的眼界。长期处于贫穷落后与封闭发展状态的中国意识到自己在作战思想与体系建设方面同西方国家有着巨大的差距,并希望抓住这一难得的机遇,最大程度地提升国内军工水平。在这一阶段,中国对西方先进的设备、材料与技术进行针对性引进,并借机发展国内的航空工业,对已有的歼击机进行改进升级。在短暂的“蜜月期”结束后,苏联解体又使中国有机会接触到俄罗斯联邦武装力量苏-27战斗机、米格-29等先进战机,中国进口了俄军当时最先进的苏-27战机,并引进了生产线,苏-27的先进性能再一次刺激到了国内军工,使得国内更加坚定了对国产四代机的研制。

歼-9 研发失败

歼-9是一种全天候高空高速要地防空截击机,仿制苏联米格-23战斗机进行改进而来的国产战机。以苏制图-22M“逆火”和美B-1B超音速战略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。是中国继歼-8自行研制生产之后自行设计的战斗机,但因当时中国技术落后,该战机由于研发经费和工程量过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。不过,以宋文骢为代表的航空设计师队伍,凭借从事歼-9飞机多年在鸭式气动布局方案积累的研究成果,将飞机的使命、任务、战术性能、武器、火控、机体结构等设计思想不断创新,使新歼方案趋向成熟。经过总参、科工委、空军、航空部各局众多专家学者的反复论证,国防科工委宣布:鸭式气动布局方案为中国新一代战机(歼-10)的总体方案。

立项

1982年2月,歼-10总设计师宋文骢参加中国新一代战机研制方案评审论证会,提出新型先进四代飞机方案。1986年1月,国务院、中央军委联合下发文件,批准歼-10立项研制,宋文骢领衔担任歼-10总设计师。

选定发动机

在1984年确定初步方案时,准备安装的动力系统是WP-15涡喷发动机。该型发动机是苏制R29-300大推力涡喷发动机的仿制型号,随着当时从埃及得到的米格-23战斗机一起引进中国。WP-15在20世纪70年代的中国各型喷气式发动机中性能居于前列,其最大军用推力81千牛,加力推力122.5千牛,推重比6.5,曾经计划作为多款国产战斗机的动力装置。

但是,到了20世纪80年代中期,性能先进的大推力涡轮风扇发动机早已经成为第四代战机的标准配置。至于涡喷发动机,即便某些性能指标再强,也只能是落后的代名词。当1986年国家正式批准歼-10立项研制后,为了实现总体性能与美国F-16战斗机相当甚至有所超越的目标,其配套的动力装置已经升级为中国全新研制的第一代大推力涡扇发动机WS-10“太行”。但是,即便如此,歼-10项目所面临的风险依然很大,因为WS-10涡轮风扇发动机事实上的研制难度远远超过了歼-10,发展进度也严重滞后。因此,歼-10总师宋文骢在1989年随团考察苏制苏-27战斗机及其配套的AL-31F大推力涡扇发动机后,决定将这款发动机作为歼-10的动力系统。

研制和交付

1987年6月,成都飞机设计研究所在先后设计的6个飞机方案基础上,经过总体协调,系统技术状态和系统定义的确定,初步稳定了总体方案,完成了初步设计阶段的主要工作。1997年6月2日,首架歼10飞机总装交付剪彩仪式在航空工业成飞举行。1998年3月23日,雷强驾驶中国自主研发的歼-10战机首飞成功。1999年12月歼-10开进行飞行测试。 2002年6月首架装备俄制发动机的歼-10小批量生产型号首飞。2003年歼-10生产型正式交付。2003年12月歼-10双座型号原型机首飞。2004年隶属中国人民解放军成都军区驻守云南省的中国空军44师131团换装歼-10战机,成为中国空军第一个装备该型战机的部队。2006年歼-10正式宣布交付部队使用。

服役情况

2006年12月,歼-10成建制装备部队。

2008年11月,歼-10首次亮相中国国际航空航天博览会

2009年3月,中国空军八一飞行表演队正式换装歼-10。

2013年莫斯科国际航空航天展览会,中国空军八一飞行表演队驾驶歼-10首次亮相海外。

2013年11月,中国人民解放军海军东海舰队航空兵某飞行团,进行了一次大强度多科目飞行训练,检验大强度条件之下,歼-10战机性能地勤保障能力和飞行员连续作战的能力

2017年7月29日,歼-10B首次出征“航空飞镖”军事比赛。7月30日,朱日和阅兵,歼10C战斗机首次公开亮相。11月12日,中国空军八一飞行表演队首次亮相迪拜航展。

2018年4月,歼-10战机编队参与南海海域海上阅兵。

2019年3月23日,中国八一飞行表演队的6架歼-10战机组成编队,6架战机变换队形,并拉出彩烟,参加了巴基斯坦在首都伊斯兰堡举行的国庆阅兵仪式。

2019年10月1日,1架空警-2000预警机和8架歼-10飞机组成领队机梯队,飞临天安门广场上空接受检阅。歼-10飞机拉出七道彩烟,庆祝新中国成立70周年。

2021年9月15日,中国人民解放军东部战区中国人民解放军海军航空兵旅的歼10-AH战斗机进行了实弹演练。

2022年11月,华北某机场,多架歼-10战机加力升空。完成实弹攻击训练后,战机编队向千里之外的陌生机场远程奔袭。落地后,机务兵立即进行热加油和热装伞等保障工作。整个过程中,发动机不停车、战机不断电,大大缩短了战机再次出动时间。

2024年1月29日,空军新闻发言人谢鹏大校介绍,中国人民解放军空军八一飞行表演队7架歼﹣10表演机从西北某机场起飞,赴沙特阿拉伯阿拉伯利雅得参加于2月4日至8日举行的第二届沙特国际防务展并进行飞行表演。这是该表演队第十次飞出国门,展现中原地区“蓝天仪仗队”风采。转场过程中,中国空军派出运油﹣20飞机伴随任务编队进行空中加油。

2024年7月20日,西北某机场,中国人民解放军空军西安飞行学院某旅组织歼-10战斗机飞行教员在陌生靶场进行地靶实弹训练。

2024年8月28日,在埃及吉萨金字塔景区,受邀参加首届埃及航展的中国空军1架运-20与空军八一飞行表演队6架歼-10表演机编队飞越金字塔上空。

技术特点

歼-10在中国航空发展史上具有里程碑式的意义,重要的一点在于该机是中国第一次在没有仿制或者参考对象的情况下,基本上依靠自己的力量完成研制和量产的第四代战机。而且,该机在最初的方案论证时所确定采用的新产品和新技术占整机比重的60%以上,研制风险也是中航集团发展史上前所未有的。

机身设计

歼-10设计上有后三角翼飞机和前鸭翼,配备单台涡轮风扇发动机发动机进气口位于机头下,机身后部下方安装小型双垂直尾翼。

歼-10采用近距耦合的鸭翼式布局、放宽静稳定度设计,机身采用翼身融合设计,单座单发,进气道位于机身下方。垂尾后掠,并进行了顶部切角。主翼为三角翼,其前缘与鸭翼的前缘相平行,机翼前方设有前缘襟翼,后缘有独立设计的襟翼与副翼,使飞机具备良好的机动性与敏捷性。在机身尾部设有两片腹鳍,增加飞机大迎角状态下的可操控性。

动力系统

AL-31F的结构形式是双转子加力式涡轮风扇发动机。推力范围为加力推力122.5千牛,中间推力76.2千牛,推重比大于8,耗油率适中,采用模块化设计和制作的先进理念,可靠性和维修性均十分出色。AL-31F的生产商俄罗斯土星”科研生产联合体在很短的时间里便研制出一种专为歼-10战斗机配套的AL-31FN型发动机。与AL-31F原型发动机不同的是,为适应歼-10的整体布局,AL-31FN型发动机上的电子设备和传动设备从发动机上方移到了发动机的下方。但是,两者在主要性能上并没有什么不同。

不过,中国一直没有放弃国产发动机的研发。涡轮风扇发动机10B发动机是中国第三代加强版涡扇发动机,由中原地区606研究所研制。涡扇-10B的推力达14000公斤以上,推比达8.1以上,全寿命达4000小时以上。2015年,中国将研发的涡扇10B装备到歼10C战斗机战机上,实现了歼10战机全面国产化。

武器装备

歼-10可以装备23毫米口径双管机炮、90毫米对地火箭弹、PL系列的各种空空导弹、YJ系列的各种空对地导弹等,还可以挂载各种无动力滑翔炸弹。歼-10A服役之初,配备的是KLJ-3机械扫描脉冲多普勒雷达,最大搜索距离为160公里左右,机载导弹为PL-11半主动雷达制导空空导弹和PL-8B红外格斗空空导弹,之后也具备了发射PL-12主动雷达制导空空导弹的能力。

歼-10B型则是国防态势的新需求,引入了无源相控阵雷达、蚌式进气道、红外探测系统和先进电子战系统,将歼-10战斗机的对空战力再上一台阶,同时也具备了对地攻击能力。而歼10C战斗机集歼-10A歼-10B所长,装备了发射精确制导弹药的目标指示吊舱以及国产相控阵雷达。

航电系统

歼-10战斗机上安装的各种机载电子设备全都是中国自行研发的。当然这些航空电子技术在研制过程中,借鉴和参考了许多来自俄罗斯,以及西方国家同类产品的技术。中国为新雷达使用了自己设计的部件、采用了国产电路板。歼-10战斗机所用的新型国产雷达可同时跟踪10个目标,并可同时引导2枚PL-11半主动雷达制导中程空空导弹或4枚PL-12主动雷达制导中程空空导弹攻击这些目标。歼-10雷达为全数字化多模态的脉冲多普勒雷达,采用脉冲压缩技术和频率捷变技术。该雷达不仅重量轻,工作精度高,而且还具有对地扫描测绘学、大比例多普勒锐化等齐备的功能。 

歼-10的驾驶舱已经实现了“全玻璃化”座舱设计,其中最核心的是座舱中安装的多个大尺寸大角度多功能彩色液晶显示终端。此外,歼-10的先进电子设备还使飞行员实现了“手不离杆”的全功能驾驶和作战。

基本参数

衍生型号

歼-10A

歼-10A为单座量产机型,外销代号F-10A歼-10A战斗机的主要对地攻击武器包括LT-2激光制导炸弹和FT系列GPS制导炸弹。歼10-AH为海航控股部队装配的歼-10A,主要进行了抗腐蚀的升级。

歼-10S

歼-10S为J-10A的双座教练机型号,前机身拉长以放入后座,两名飞行员以纵向座于单一座舱罩下。机背也加大隆起以放入多的航电系统,突出教练外,亦保留了作战功能。

歼-10B

歼-10B是一种单座、单发多用途战斗机,配备了现代化机载设备(尤其是雷达系统),是基于J-10A大幅度改进型,配备无附面层隔道进气道,雷达罩被重新设计,取消了传统圆锥型的雷达罩,更改为扁身锥型,驾驶舱前方安装了光电瞄准系统,内藏红外线搜索及追踪系统及激光测距仪,垂直尾翼和襟翼亦相应地加大,垂尾切尖、腹鳍切尖,进一步改进气动布局。2018年11月6日,在珠海市举行的第十二届中国国际航空航天博览会上,装配国产大推力矢量发动机的歼-10B战机首次公开亮相,并多次完成眼镜蛇机动,成为当时世界上唯一一架能够完成眼镜蛇机动的鸭式布局单发战机。

歼10C战斗机

歼-10C战斗机装备有更为先进的雷达设备,其相控阵雷达(AESA)拥有较歼-10A/B装备的雷达更大的探测距离,发现距离从歼十A型配备的机械式多普勒雷达70公里(目标RCS值1平方米),提高到了180公里左右,持续跟踪距离则达到了160公里左右。发动机采用IRST和飞火推一体化设计,WMMC型航电架构也比F16V的1553B航电总线架构先进一代,发动机更换为国产太行山B(FWS-10B),推力13.5吨级。FADEC全权数字电传控制,从而实现飞(控)火(控)推(力控制)一体化设计。歼10C战斗机配有红外搜索与跟踪系统,在风挡前方安装了最新型光电雷达,并通过传感器融合技术与有源相控阵雷达交联,具有更好的对空态势感知能力。同时,歼-10C战机还进行了机身隐身化的改进,重点减小歼-10C战斗机的前向雷达反射面积,采用了蚌式进气道和座舱盖隐形设计等新技术,使得歼10C战斗机的正面反射面积在1平米左右。

歼-10CE

歼-10CE战斗机是歼-10C的改进型号,由中国航空工业集团有限公司自主研制的全天候、单发、单座、多用途四代+战斗机,属于安全防务类武器产品。该机具有强大的体系协同作战、强电磁对抗环境下先进的超视距多目标攻击,以及多模式对地精确打击等能力;具有优良的中低空机动格斗、超声速飞行、短距起降、大作战半径、长航程及空中受油能力;装备先进的综合化航空电子系统和航空武器系统,外挂武器能力强。2019年第六届迪拜航展歼-10CE战斗机首次公开亮相,随后在2021年第十三届中国国际航空航天博览会上再次公开展示。根据现场展板的介绍,歼-10CE机长16.9米,翼展9.8米,机高5.7米,最大飞行马赫速1.8马赫,最大航程2950千米,空空作战半径1240千米,空中加油情况下能达到2600千米。2022年3月,巴基斯坦引进了36架歼-10CE装备巴空军。

歼-10AY

歼-10AY为八一飞行表演队用机,配备与歼-10A大致相同,机头上的23毫米航空机炮被移除,同时在机翼挂架上安装了拉烟装置,用于表演时进行拉烟演示。

歼-10SY

歼-10SY为歼-10AY的双座版。

评价

歼-10系列飞机研制成功,标志着中国军用飞机从第三代向第四代的历史性跨越,同时新一代空空导弹研制成功并装备部队,实现了中国空对空导弹从第三代向第四代的跨越。——(中国军事图片中心评)

歼-10飞机系列改进型总设计师杨伟院士曾说,歼-10的问世,探索出了一条使中国战斗机发展能够从“必然王国”向“自由王国”迈进的光明大道。——(观察者网评)

与中国的三代机相比,歼-10无论在气动布局设计、机载电子设备以及机载武器上都有了质的提高。同时,借助于歼-10的开发,带动了系统内一系列配套产品设施的改进,对航空工业的发展起到了极大的促进作用。——(中国新闻网评)

中航集团评价,歼10拥有十大创新:

一、全面采用现代项目管理,创建了一整套型号研制系统工程管理方法和风险决策机制,确保各系统按要求组织实施和工程目标的全面完成,极大地推动了航空科技进步。

 二、采用综合论证、作战效能分析等先进方法,创建了中国战斗机战技指标体系,提出了具有前瞻性、符合中国国情的先进战斗机战技指标和研制技术要求。

 三、首次采用放宽静安定度鸭式布局、大载荷多外挂总体综合设计、耐久性损伤容限结构设计、计算机辅助设计等国际先进技术,完成了新一代战斗机布局和长寿命高可靠机体设计。

四、首次采用全权限三轴四余度数字式电传飞控系统,实现全包线一级飞行品质、“无顾忌”操纵等。

五、首次开发了高度综合化、数字化航电系统,实现了全系统集中管理控制、信息共享、综合显示等,极大地改善了人机工效,提高了综合作战效能。

六、研制了国内首部全波形多功能脉冲多普勒火控雷达、自适应综合电子对抗、通信导航识别等机载任务电子系统。

七、飞机功能系统首次实现在线监控、高机动防护救生、大功率组合发电、四余度不间断供电、机载分子筛制氧、数字电子防滑刹车、数字燃油测量和高效环境控制等。

八、建立了以数控加工、复材构件、钛合金制造为代表的新一代飞机制造体系,攻克了一大批重大关键制造技术,实现了飞机制造技术的跨越,达到国际先进水平。

九、首次自主研制了大容量实时试飞测试系统,采用综合试飞技术,完成了一大批高、难、险试飞科目,创造了国内外电传飞机试飞史上的高效、安全纪录。

十、在飞机研制中,首次全面应用可靠性、维修性、测试性和综合保障先进技术,研发了完整配套的先进地面支持装备,首创部队领先试用,开创了中国军机史上当年定型、当年批量配套装备部队的先河。

同时,歼-10还创下了多项中国国内第一:

歼10是中国军机研制史上第一个由国内完全自行设计研制的第四代先进战斗机;中国第一种采用国际先进水平数字式电传飞控系统的战斗机;中国第一种采用鸭翼布局的三角翼飞机战斗机;第一次开创边试飞边定型的先河;第一次采用腹部进气道、气泡式座舱;催生了中国第一个航空电子系统研究室;建立了中国第一个具有国际先进水平的数字式电传飞控系统铁鸟试验台;建立了中国国内第一个高度综合化航电航空武器系统动态模拟综合试验台等;中国第一次建立起了四代机研制体系;攻克了复合材料鸭翼、S型蒙皮、大型整体机身框架等一大批新的加工技术和工艺难题;推动并建立了中国第一个覆盖飞机研制主要领域的CAD/CAM/CAE系统;第一次建立了以数控加工、复材构件、钛合金制造技术为代表的第四代飞机工艺制造体系;第一次采用具有国际先进水平的综合化航电武器系统;首次开展了空中加油风洞试验;完成了中航集团史上的第一架全尺寸金属样机。

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