近日,成都飛機工業集團有限責任公司宣佈,我國自行研製的FC-1戰鬥機將於8月中旬首飛。FC-1是由成飛與巴基斯坦共同研製的多用途輕型戰鬥機。該項目計劃始於上世紀80年代,最終在2003年結出了碩果。而在1983年,我國台灣地區的IDF"經國"號戰鬥機項目啟動,並於1990年代中期開始服役。印度也于1983年提出了LCA輕型戰鬥機項目,技術驗證機于1995年出廠,原型機2001年首飛,目前處於試飛階段。FC-1、IDF和LCA互為潛在對手,在發展背景、研製歷程和技術水準等方面值得進行一些簡單比較。
從發展背景和研製過程來看,上述三種戰鬥機均在1983年前後開始研製。當時,面對來自印度的威脅,國力有限的巴基斯坦急需一種便宜、戰鬥力接近F-16的輕型戰鬥機,以縮小與印度空軍的差距。巴方於是與中方洽談,由成飛負責,以我國殲-7系列戰鬥機為基礎發展一種全新的戰鬥機。同時巴方希望採用西方先進航空設備,以提高新機的戰鬥力,因此國際合作勢在必行。項目開始後,因為巴方經費不足、89年後美國退出等原因,FC-1已選定的部分核心部件被迫更改,導致研製過程大幅延長。但由始至終,中國在合作過程裏一直起著核心作用。
IDF的誕生則與中美關係正常化有緊密聯繫。台灣當局當時無法直接購買美國戰鬥機,而美國也並不希望放棄台灣這一棋子,於是授意美國廠商(主要是研製F-16的通用動力公司)向台灣派出技術人員,為其研製性能超越解放軍戰鬥機的"經國"號戰鬥機。進駐台中清泉崗的百餘名美方人員,享受著優厚待遇和美式生活環境,最終為台灣研製出了具有世界第三代戰鬥機水準的IDF。臺方技術人員主要起輔助作用,但獨立承擔了相關軟體開發的第二階段。此後隨著大陸第三代戰鬥機逐步形成戰鬥力,IDF的品質優勢顯著降低。更重要的是,美國儘管間接的為台灣提供了先進戰鬥機,但為防事態超出自己的控制,給IDF加上了許多限制措施,使其潛力難以最大程度的發揮。
LCA則是印度多次引進外國戰鬥機之餘,對自行研製先進戰鬥機的一次大膽嘗試。印度空軍對LCA的期望很高,不僅要達到第三代戰鬥機的水準,還要在各個技術領域都趕上美俄先進水準。這樣做的結果是,儘管印度50多家公司與機構承擔了國産渦扇發動機、複合材料、靜力試驗、系統模擬等核心工作,但還是得雇用達索公司多名工程師,引進電傳、任務電腦、導航設備、座艙顯示、剎車和液壓等關鍵性技術,甚至包括原型機使用的美國F404渦扇發動機,"國産化"的構想完全落空。甚至連飛行控制軟體最後也交由英國BAE公司負責。
印度LCA戰鬥機
不難看出,上述三種戰鬥機與世界先進戰鬥機有著一定差距。FC-1的定位就是"價廉物美"的二代半戰鬥機,性能必然有所取捨,但形成戰鬥力快,能完成既定的使命。美國對台灣實施有限度的支援,因此IDF的性能被嚴格限制在滿足台灣空軍基本需要的框框之內。印度軍方對LCA的期望非常高,甚至有些好高騖遠,而科研實力卻無法跟上。概括起來,想要研製世界先進水準的戰鬥機,對於第三世界國家和地區來説,仍然是相當艱難的一件事情。只有合理取捨,儘量多的掌握核心技術,才能研製出最大程度滿足自身需要的戰鬥機。
從總體來看,FC-1的技術水準略低於IDF和LCA。這是因為研製FC-1時出於成本和技術難度的考慮,採取了改進二代機--殲-7的方法,因此FC-1未能跨入世界第三代戰鬥機的門檻。在中美合作研製期間,已確定了FC-1兩側進氣、延伸至尾部的寬邊條、40度後掠機翼、前後緣襟翼的設計。還採用了雙腹鰭,平尾、垂尾均進行了切尖修形。加上縱軸電傳設計,使得FC-1的飛行性能比殲-7等二代機有顯著的提高。此外主起落架改變設計,騰出翼下空間用於挂載武器。上述改進明顯提高了FC-1的中低空性能,提供了容納更大的雷達、更多的武器所需的空間,同時減少了雷達反射面積,令FC-1比殲-7上了一個檔次。
IDF戰鬥機從一開始就定位為三代戰鬥機,採用了雙發、翼下兩側進氣口、中等後掠角中單翼、全翼展前後緣襟翼、單垂尾、翼身融合的佈局。該機採用美國愛理德-西格諾公司的三軸三余度數字電傳系統,達到了三代機的水準。LCA同樣處於世界三代機的水準,採用無尾三角翼佈局,進氣口位於機翼下方,採用美國利爾公司三軸四余度電傳系統。LCA外形上最特別之處在於其前緣前凸的大三角翼,據稱採用了主動扭轉技術,從而提高了飛行性能。
從翼載荷來看,FC-1約為380千克/平方米,IDF約為430千克/平方米,LCA則為225千克/平方米。實際上三種飛機攜帶中距雷達制導導彈、執行空中攔截任務(這是FC-1、IDF最重要的作戰任務)時的正常起飛重量都在9000千克上下,因此翼面積的大小是造成翼載荷差異的決定因素。從這個角度看LCA的大三角翼有著一定的優點。從另一個重要指標--推重比來看,據稱FC-1採用的俄羅斯RD93渦扇發動機的最大推力為8140千克,即使以FC-1的正常起飛重量計算,推重比還小于1。IDF由於採用兩台最大推力各4135千克的TFE-1042渦扇發動機,推重比也只有0.93。目前IDF開始改為使用TFE- 1042-70A改進型發動機,推力超過5000千克,推重比有明顯改善。LCA原型機使用美國推力8050千克的F404渦扇發動機,推重比同樣小于1。
三種戰鬥機的推重比都不夠理想,其原因也相似:缺少具有自主産權的先進發動機可用,只能"仰仗"外國提供發動機。RD-93源自米格-29的RD-33發動機,雖然比較成熟,但整體技術水準已顯得落後。TFE-1042乾脆源自民用發動機,經過改進後基本滿足了IDF的需要,但始終不太理想。而印度燃氣輪機研究發展公司正在為LCA研製的GTX-35VS型國産發動機則前景不明,目前預計2003年試車,2005年才能裝上LCA試飛。
台灣IDF戰鬥機
總體來看,上述三種戰鬥機都強調了中低空性能,這是符合1980年前後戰鬥機發展的正確方向的。FC-1的飛行性能在三種戰鬥機之中略處下風,但在21世紀初的空戰環境下,這也許已不是一個非常嚴重的問題。
21世紀初的空戰,戰鬥機的火控雷達和中距空空導彈將起著決定勝負的作用。IDF的"金龍"53雷達,是美國APG-67脈衝多普勒火控雷達的改進型號,性能已接近台灣F-16戰鬥機裝備的APG-66(V)3雷達。該雷達有15種工作模式,對典型目標的搜索距離約為50千米,有良好的對地能力,以及基本的多目標能力。在近年數字技術快速發展的背景下,"金龍"53雷達數據電腦處理速度達每秒150萬次,使得"金龍"53雷達具有了頗為不俗的解析度。據稱IDF還將進一步改裝更為先進的APG-67F型雷達。LCA戰鬥機的火控雷達則和它的許多關鍵部件一樣,處於進退兩難的境地。該雷達同樣是多功能脈衝多普勒火控雷達,可使用多種工作模式,具有邊跟蹤邊掃描、下視下射和地形繪製的能力。目前該雷達仍在HS-748試飛載機上進行飛行試驗。
據外電報道,巴方在選擇雷達等關鍵設備上舉棋不定,是令FC-1進度嚴重拖長的重要原因。最終巴方為FC-1選中了義大利FIAR Grifo S-7機載雷達。Grifo S-7是一種較為先進的脈衝多普勒機載火控雷達,具有多種空空和空地模式,無故障工作時間達220小時。該雷達具有下視、下射能力,但不具備多目標能力,僅能滿足最基本的作戰需求。因此,筆者認為如果要保證FC-1有足夠的戰鬥力,必須改裝比Grifo S-7更為先進的火控雷達。
在近年的幾次局部戰爭的空戰之中,中距空空導彈的使用已經成為了勝負的關鍵,空戰模式隨之也發展了巨大的變化。原本第二代戰鬥機與第三代戰鬥機,在中低空、跨音速機動性上存在著明顯差距。但性能優秀的"主動彈"的出現,使得第二代戰鬥機擁有了與三代機一拼高下的"殺手锏"。AIM-120等"主動彈"對典型戰鬥機目標的攔截成功率,已達到70%以上,兩發齊射時命中率更高。在這種情況下,不具備超視距作戰能力的戰鬥機成為了生存力低下的"火雞",這必然對FC-1的研製過程造成深刻影響。筆者認為,在"超-7"初生的年代,中低空、跨音速機動性的提高是研製工作的核心;但20年後的今天,FC-1最關鍵的作用,應該是作為主動雷達制導空空導彈的發射平臺,以此抗衡飛行性能優秀的三代機。
SD-10導彈
事實也證明了這一點:珠海航展前後,FC-1攜帶我國研製的SD-10主動雷達制導空空導彈的圖片頻頻在媒體上亮相,這説明SD-10必然裝備巴空軍。該彈的詳情未見披露,通過估算,長約3.5米、彈徑約0.2米。總體上SD-10或許和AIM-120初期的型號性能相近,最大射程可能在80千米左右,有效射程約50千米,主動導引頭作用距離接近20千米。SD-10很可能具有彈射發射和導軌發射兩種發射方式,這樣其挂載方式將非常靈活。
上述性能明顯優於AIM-7、R-27等半主動雷達制導導彈。裝備SD-10的FC-1,與裝備R-27的米格-29戰鬥機交戰時,將略佔上風。例如,當SD-10進入慣性中段制導或主動雷達末制導階段後,FC-1即可規避,或轉而攻擊下一個目標;而米格-29必須保持為R-27提供目標照射,不能做大的機動。具體的説,FC-1發射導彈後,可在飛行至距離敵方10多千米時,結束中段指令修正進行規避,米格-29的近距導彈這時還不能威脅到FC-1;而為"半主動彈"提供照射的米格-29必須堅持到距離FC-1隻有4至8千米時方能脫離,此時已進入FC-1的近距空空導彈的射程以內。此外,R-27這樣的半主動彈必須嚴格保持在發射載機雷達波束和目標發射回波之中。如果目標做規避運動,導彈就必須大幅機動以維持上述瞄準關係,而這種機動很容易超出導彈所能承受的極限。SD-10作為主動彈,不必保持上述瞄準關係,只需要根據目標的運動趨勢以一定比例小幅度機動,即可保證進入末段主動制導的階段,攔截成功率自然要高很多。這些分析都可以證明,二代半的FC-1借助SD-10的威力,是能夠與米格-29等早期三代機放手一搏的。
在LCA的公開展示中,配備的中距彈一般是俄羅斯R-77主動雷達制導空空導彈,該彈射程與AIM-120相當,但重量較大,制導精度也稍差一些。假如使用的雷達性能相近,LCA與R-77的組合,和FC-1與SD-10的組合難分高下。印度還自行研製了Astra主動空空導彈(實際上是印度、法國和俄羅斯共同研製的),該彈採用慣導加中段修正、主動雷達末制導和鐳射引信,尺寸、重量都和AIM-120相似。但戰鬥部重量僅重15千克,只有AIM-120的65%,飛行速度只有AIM-120的3/4,説明電子設備和發動機的水準還有待提高。但印度許多其他自研導彈,不是早早夭折,就是性能指標"放衛星",這難免令人對Astra的真實水準表示懷疑。
在現代空戰中,如果超視距攻擊沒有解決敵手,往往雙方就會以近距空空導彈進行格鬥。據報道,巴方使用的FC-1可使用中國霹靂-5、霹靂-7、法國"魔術II"等型號的近距空空導彈。目前LCA可用的空戰武器主要由俄羅斯生産,其中R-73是非常優秀的一種近距空空導彈。兩者相比,R73在射程、機動性、最大速度等方面優於"魔術II",而後者在制導、引信、戰鬥部、自重方面佔優。IDF使用的"天劍I"近距空空導彈與美國AIM-9L"響尾蛇"相當,是具有基本的全向攻擊能力的第三代空空導彈。基於紅外制導技術固有的限制,上述導彈均只有基本的全向攻擊能力,甚至不具備全向能力,因此飛機的機動性對格鬥勝負有著關鍵性的作用。考慮到FC-1的飛行性能可能略低於LCA、IDF這兩種三代機,FC-1在近距格鬥時會稍處下風,但並不會像二代機那樣相差太遠。值得注意的是,近期中國空空導彈研究院的紅外成像技術空空導彈已經進入了型號産品階段,如果定型後巴方能獲得這一武器,FC-1的格鬥能力將大為增強。
FC-1對於中國的軍工科研和軍貿體制,也有著極為重要的意義。FC-1是中國第一種專門用於外貿的飛機型號,該項目的提出、決策和執行期間,有著許多的"第一次",有著極為重要的意義。例如,該項目是中國軍工企業通過媒體宣傳渠道,系統的、深入的樹立企業形象、弘揚企業文化的開端;是與多個外方企業在軍工項目上互利互惠、密切合作的開端,從而積累了有益的涉外工作經驗。更為重要的是,FC-1項目打破了部隊提出需求、廠所滿足需求的舊有格局,是中國軍事航空工業從計劃經濟走向市場化運作的重要事件,其意義極為深遠。
綜上所述,我們不難發現,FC-1價格低廉、性能合理,具有與三代機抗衡的基本能力,必將能夠完成巴基斯坦空軍賦予它的使命,對於資源有限、裝備落後的巴空軍來説無疑是一件"利器"。但要在21世紀真正的剋敵制勝,僅靠FC-1這種二代半戰鬥機還是遠遠不夠的。我們還應當清晰的認識到,對於航空科研實力不盡理想的發展中國家來説,採取國際合作是有著積極意義的,能夠少走彎路、早日形成戰鬥力。但是,發動機、雷達、導彈等關鍵技術,必須全力攻關,將這些技術徹底掌握,才能擺脫受制於人的尷尬,真正將國家安全的主動權控制在自己手中。相信經過FC-1的研製,中巴兩國航空界都將獲得非常有益的實踐經驗,從而為兩國的和平穩定增添力量。 (作者:蘇嘉鵬)
千龍新聞網 2003年07月29日