[图文]歼-8

歼-8 战斗机是我国在歼-7,即米格-21的基础上独立进行重大改进研制而成的高空高速战斗机,北约编号“长须鲸”。研制的背景是这样的:六十年代,台湾海峡的气氛不像现在这样宽松,台湾连续派出U-2和无人驾驶侦察机“慰问”大陆,美国军队也经常派出高空侦察机入侵中国领空,尤其是核、火箭试验基地上空,获取军事情报。而解放军歼击机的高空性能有局限,难以击落敌高空侦察机。1964年5月航空研究院提出在米格-21基础上研制高空高速歼击机。同年10月方案论证提出作战对象为美国空军的B-58两倍音速高空轰炸机和F-105战斗轰炸机。 此前黄志千等所在的沈阳飞机研究所,在对米格-21、歼-7的系统原理、成品附件及试验方法等进行了深入研究,又对美国飞机残骸中的附件进行了对比分析。这为歼-7仿制、歼-8自行设计作了技术储备。1963年7月,黄志千与徐舜寿一起作了“62式(米格-21型)飞机设计工作中的主要技术问题和研究计划”的技术报告,总结了“摸透”工作中的成果与经验。这样,我国的航空工业稳步地迈上了自行设计马赫数为2倍音速歼击机――歼-8的新阶段。
为满足高空作战要求,沈阳飞机设计所提出歼-8的设计思想是:突出高空高速性能,增大航程,提高爬升率和加强火力。确定设计方案时,在采用“单发”(鸭式布局,后来发展成我们现在熟知的歼-9,用一台新研制的涡扇发动机),还是采用“双发”(用两台改进的现有 涡喷-7 发动机);是“机头进气”,还是“两侧进气”等关键技术问题上存在着激烈的争论。航空研究院院长 唐延杰 认为,由黄志千、王南寿等专家的意见符合“摸着石头过河、初战必胜”的思想,循序渐进的策略。决定采用“双发”方案。这一方案在字面上落后于单发方案,但实际上单发方案过于超前,无法实现。因此“双发”加大了飞机研制的可行性。根据以上意见,决定采用与米格-21类似的“机头进气”方案,外形则参照米格-21,不作大的改动,采用大后掠角、小展弦比、薄三角翼、下平尾、双腹鳍的空气动力学布局形式。由于米格设计局在米格-21基础上研制过E-152系列大型单发战斗机,西方一直猜测歼-8的设计源自E-152,但两者其实并无大的共同点,出发点也不同。
方案选用两台 涡喷-7甲 (WP-7B)发动机,单台最大推力43.15千牛,单台加力推力58.8千牛。这里还必须谈及涡扇-6。1960年12月中央军委决定组建航空研究院,1961年8月在沈阳组建航空发动机设计研究所。知名发动机专家吴大观被任命技术副所长,授予技术上校军衔。该所对米格-21“摸透、仿制到自行设计”起了重要作用,对米格-21的发动机摸透,形成了较为成熟的涡喷-7系列。当时国家工业基础薄弱,航空工业发展受到大国遏制和封锁,走消化引进之路,是明智之举。具体的说“消化引进”,实际上就是第一步先搞歼-8,决策过程如上文所述;第二步搞歼-9,即高空高速全天候歼击机,配套上加力式涡轮风扇发动机项目,编号涡扇-6。歼-8成功服役,但歼-9后来下马。随着各种配套工作的确定,1965年5月17日,罗瑞卿总长批准新歼的战技指标和研制任务,并正式命名为歼-8。沈阳飞机设计所(601所)承担具体任务。
歼-8基型方案成功之后,再进一步施行两侧进气方案(以上就是歼-8由来,其实简单的说,就是把米格-21放大;而“再进一步的方案”就是歼-8II)。65年5月17日,总参谋长罗瑞卿批准了歼-8的战术技术指标和研制任务。65年9月设计工作全面展开。总设计师 黄志千 于这年在国外因飞机失事不幸遇难后,新机研制的技术工作由 叶正大 领导,以 王南寿 为负责人的总设计师办公室具体组织。同年12月,木质样机通过审查,次年3月进行现场设计。67年初发出相应文件,工厂开始试制。1968年7月,首批2架歼-8总装完毕。1969年7月5日,原型机由尹玉焕驾驶首飞成功。1979年12月歼-8设计定型。翌年12月交付空军试用,1981年开始装备空军部队。
歼-8方案突出高空、高速、增大航程、提高爬升率、加强火力等性能。相比歼-7,各项性能指标均有改善。最大速度M2.2;最大升限2万米以上;最大爬升率每秒200米;基本航程1500千米,最大航程2000千米;规定了在高度为1.9万米空中的作战时间;安装改进设计的航炮和空空导弹;安装搜索距离较大的雷达。歼-8采取机头进气,大后掠角、小展弦比、薄三角翼、下平尾、双腹鳍的空气动力布局形式。飞机的推重比为 0.89,优于歼-7飞机。上述指标中,除了雷达一项,歼-8设计均成功达到了要求。如美国“火蜂”无人机最大实用升限18300米,B-58超音速轰炸机实用升限19248米,歼-8均完全有能力将其击落。而F-105的综合作战能力虽然远超歼-8,但假如遇到歼-8高速拦截的话,也难以轻松脱身。但电子工业水平的落后导致火控系统中最关键的雷达没有研制成功,因此导致歼-8战斗力大减。
高速是歼-8重要的指标要求。因此歼-8副总设计师顾诵芬主持测定了歼-7大马赫数时的方向安定性及飞行品质,为歼-8设计提供了基础。601所、沈阳飞机厂、气动力研究试验部门的技术人员与北京航空学院教授陆士嘉、徐华舫等做了大量风洞试验与研究分析,确定了歼-8垂尾和腹鳍的设计方案。最终定为大面积单垂尾加双腹鳍。
歼-8研制中遇到的翼面颤振是最危险的气动弹性现象,也是制约飞机最大速度的一个重要因素。试飞员鹿鸣东不顾危险反复试飞,顾诵芬亲自参加高速风洞飞机模型油流试验、地面共振试验等,查清这一振动乃是源于扰流,初步解决了问题。不料时隔八年之后又发生了跨音速时振动的现象。顾诵芬三次乘坐由鹿鸣东驾驶的歼教-6型超音速教练机升空,尾随歼-8飞行,观察拍摄尾部的飞行流线谱,进一步判明了气流分流区。最后采取局部修型以消除气流分离的方法,彻底解决了问题。其超音速振动是在马赫数为1.24时,由助力器系统震动引起的。六??一(沈阳飞机研究所)所设计人员参照国外样机,设计新的阻尼筒,加装在方向舵上,消除了超音速振动。(本站站长注:不懂行,不懂顾总这是干了大好事,还是设计中的疏忽。)
另外1970年起,发现歼-8在高空大马赫数时出现中后机身温度过高的问题。经过改进强迫冷却的方法,使问题获得初步解决。1976年,歼-8长时间大马赫数飞行试验后,发现后机身温度过高,烧坏了阻力伞和伞舱。六??一所的解思适、六??六所的王乃绪、沈阳发动机厂的贺淑爱等人加大了冷却通用活门开度、调整冷却气流流路,并采取降低发动机壁温、对成品附件局部冷却和隔热等措施,较好地解决了过热问题。
顾诵芬与试飞员等在现场检查歼-8原型机后机身过热问题。