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1005名专家赴俄取经!歼 - 11生产线落地沈阳,背后藏着多少航空密码?

发布日期:2025-10-09 07:08 点击次数:135

苏-27引进与歼-11系列战斗机发展历程

前言

苏-27重型战斗机列装于苏联解体前夕,其综合性能与美国F-15战斗机处于同一水平。原本,这款战机可能在服役后逐步淡出公众视野,然而苏联的解体却改变了它的命运——这款曾处于高度保密状态的装备,摇身一变成为俄罗斯对外出口的军工产品。在国内经济陷入困境的背景下,苏-27的出口为俄罗斯航空工业注入了关键活力,而中国则成为该机型的首个海外买家。

一、歼-11战斗机的起源

1992年,中国空军引进首批装备,其中包含20架苏-27CK战斗机与6架苏-27UBK战斗教练机,单机价格分别为2700万美元和3100万美元。这些战机的原型是为苏联前线航空兵研发的苏-27S,具备携带10枚射程达50千米的P-27T/P中距空空导弹的能力,同时配备了“索尔比察”电子战系统,其出口型号被定为苏-27SK,其中“K”代表“商业型”。1997年4月,广东地区遭遇台风袭击,14架苏-27战机受到波及,3架损伤严重。俄罗斯方面对受损战机进行了更换,其中1架苏-27UBK战斗教练机被替换为苏-27CK战斗机。由于苏-27SK的出口是苏联应对经济困境的应急举措,当时苏联没有时间对苏-27CK进行性能削弱(即所谓的“猴版”改造),因此出口中国的苏-27SK在技术标准上与苏联前线航空兵使用的苏-27S基本一致,诸多技术对于当时的中国空军而言,堪称具有革命性与颠覆性的突破。

中国空军接收苏-27SK后,很快发现了该机型的核心优势:它既拥有不逊于轻型战斗机的灵活性,又具备重型战斗机的强大火力;较远的航程使其作战覆盖范围远超轻型战机。该机搭载的H-011M机载脉冲多普勒雷达功率超过5千瓦,探测距离突破200千米,可同时跟踪10个空中目标;光电瞄准系统能在无线电静默状态下将空战效率提升50%;通信设备可在1500千米范围内与地面保持无线电联络,此外还配备了电子对抗吊舱与雷达告警系统等装备。更值得关注的是,苏-27SK具备多项自动化功能,能实现自动出航、自动截击、自动脱离,还可自主选择最优航线与下滑轨迹进入着陆航线并对准跑道,飞行员只需在离地30米高度时接手操控完成着陆。同时,该机型续航时间大幅延长,以往歼-5、歼-6、歼-7战机执行任务时,地勤人员常常忙碌到无暇吃午饭,而苏-27SK一次飞行就能持续数小时,地勤人员甚至有时间短暂休息。

引进这款苏联最先进的战斗机后,中国空军直接迈入装备第三代重型战斗机的行列,如愿获得了全天候超视距空战能力,并在台海危机中发挥了有效的威慑作用。不过,苏-27SK也存在“水土不服”的问题:第一次台海危机期间,中国空军暂时无法充分发挥其作战性能,其航电设备难以融入当时的空军作战体系;而能够融入体系的歼-10战斗机,其动力系统在短期内又难以实现技术突破。中国空军意识到,少量苏-27SK无法解决当时空军装备整体落后的局面,单纯依靠采购成品战机也无法满足规模化装备需求,因此提出引进苏-27SK生产线及AL-31F发动机的请求,最终该请求获得批准。1994年起,中俄双方历经6轮谈判,于1995年12月签署了型号、技术、数量转让合同,中国以22亿美元的价格,从俄罗斯购入200架苏-27SK战斗机的生产许可权。

合同明确规定:1997年至2003年期间,俄罗斯为中国生产100套机载电子设备;俄罗斯切博克萨雷科学生产仪表企业向中国传授“水仙-M”显示系统与I1HK-10-02驾驶领航系统的生产技术;阿穆尔共青城飞机制造厂协助沈阳飞机工业集团(简称“沈飞”)建设生产线;苏霍伊设计局为沈飞提供技术支持。通过四个阶段的组装生产,逐步帮助中国实现70%零部件的自主生产,并为中国培养了一批航空工业技术与制造人才。俄罗斯负责生产AL-31发动机及其他电子设备,若中国年产能未达到10-15架,俄罗斯将协助完成生产任务。此外,合同还规定中国生产的机体零部件不得对外出口,中国空军将该项目列为“11号工程”,同时拒绝了俄罗斯提出的联合生产提议,以避免国内飞机制造业承担过重负荷。

二、歼-11战斗机的生产进程

借助苏-27项目,中国获取了该机型相关的几乎所有资源,包括全套机载武器、发动机大修图纸、完整产品图纸、全套材料规范与试验数据、外形数据及关键设计报告、各类试飞与调试配套设备、飞机装配型架与零件工装设备,还掌握了整体焊接蒙皮拉伸技术、钛合金制造与焊接技术、整体油箱制造技术、翼身融合机体制造技术、热表处理技术与材料技术,以及全套航空紧固件与表面处理体系的用料、规范,还有各类涂层、胶水、清洗剂、处理溶剂的相关技术。苏-27是苏联整个航空工业的集大成之作,涉及军工系统数百家企业,此次引进几乎相当于将俄罗斯航空工业的核心能力转移至中国,甚至引入的生产线比阿穆尔共青城飞机制造联合公司的原有生产线更为先进,在设计、工艺、材料等方面均远超中国当时的现有水平。

从1996年开始,相关图纸、技术资料、飞机零件、设备及工装等物资,用一年时间通过空运陆续抵达沈飞;全套制造工艺文件则在1997年至1998年间完成移交。沈飞601所接收并整理这些技术资料时发现,资料质量存在明显问题:图样编号、附注内容、缩略语、专业名词与此前引进的米格系列飞机差异极大,且存在大量错误、引用文件不全、内容正确性与协调性不足等情况,外购成品汇总表与总合同附件也不一致;俄方提供的不少零件、材料与图纸不符,零件与模具无法匹配,零件超差现象十分普遍。中国方面甚至一度质疑这些资料不符合合同规定的技术状态,实际上,这是由于俄方此前从未开展过类似技术转移工作,加之管理模式较为粗放所致。幸运的是,沈飞拥有深厚的航空工业基础,中国工程师与俄罗斯专家携手,对资料进行了大规模补全与修正,在较短时间内克服了生产资料不完整、引进工装成品缺陷较多的难题。

“11号工程”生产线的基建工作于1997年启动,同年刘华清上将出访莫斯科,确定向苏霍伊生产设计联合体投资5000万美元,用于该联合体为中国专家提供技术支持与培训。1997年至1998年,沈飞分8批派遣1005名专家前往阿穆尔共青城飞机制造厂,学习飞机总装、调试、飞机系统、航空电子设备的制造与安装调试、零部件加工工艺、热表处理与无损检测,以及静力、动力、寿命试验的工艺流程等生产制造知识。在俄罗斯同行的手把手指导下,中方人员完成了3架飞机的组装与系统调试工作。与此同时,俄罗斯分三批派遣26名专家来华,为601所的中国工程技术人员提供飞机总体、气动、结构、强度、发动机等专业的技术培训。国内相关配套企业也先后完成了各自承担的任务,按照合同要求启动生产线,开始批量生产歼-11战斗机。

1998年12月,沈飞组装出首批2架歼-11战斗机,交由中国空军第一试飞大队进行试飞,但因组装质量问题,这2架战机最终被运往俄罗斯重新组装。2000年,14架歼-11开始交付沈阳军区空军,此后以每年15-20架的速度持续生产。首批50架歼-11全部采用俄罗斯原厂生产的配件;第二批45架中,60%-70%的配件实现国产化;其中51-54号机搭载了可发射P-77(AA-12)中距空空导弹的H-011M机载脉冲多普勒雷达,部分机型还配备了HCI-27头盔瞄准显示系统。早期生产的歼-11在平视显示器右侧加装了GPS系统,后期生产的机型则取消了这一配置。需要注意的是,歼-11的引进主要集中在机体及相关材料技术领域,俄罗斯为控制中国生产规模、避免市场扩散,并未提供机载成品与发动机的生产技术,中国只能根据预定生产规模从俄罗斯采购相关成品进行装配。

三、歼-11B战斗机的技术背景

苏霍伊设计局总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫曾预测,中国无法在2014年之前实现苏-27SK的完全国产化,认为15年的时间足以让俄罗斯研发出新一代战机。苏-27首席试飞员弗拉基米尔·伊留申少将也持类似观点,他认为中国购买苏-27SK生产线并非明智之举,因为15年后苏-27SK将彻底落后。从技术层面来看,苏-27SK搭载的SUV-27机载火控系统确实存在明显短板:采用落后的倒置卡塞格伦天线,配备运算速度仅为17万次/秒的TS-100晶体管老式计算机,内部采用的FOCT18977总线是仅能支持火控、导航系统的单向低速数据总线,信号与数据处理能力严重不足,无法发射主动雷达制导空空导弹。此外,该系统大量使用笨重的真空电子管与高压电路,导致雷达重量高达980公斤,是性能相近的美国AN/APG-66雷达重量的5倍;雷达告警系统仅能显示敌方雷达方向,无法提供其他关键信息。

这些代表苏联70年代技术水平的航空电子与武器系统,已明显落后于时代:采用模拟电路的雷达精度较低,难以清晰识别远距离目标,抗地面反射杂波干扰与敌方电子干扰的能力较弱,在30千米以外稳定跟踪、锁定敌方战斗机十分困难,且一次只能针对一个目标发起攻击。发射R-27半主动中距导弹时,战机需保持近乎直线飞行的状态,无法同时兼顾其他目标。苏-27的后掠翼设计在赋予其出色航程的同时,也带来了明显缺陷:在跨音速区域机动时,机动性会损失30%,在低空飞行时甚至存在解体风险;且由于后掠翼刚度不足,滚转性能也欠佳。在歼-10与苏-27的模拟空战中,歼-10专门针对苏-27跨超音速机动能力弱的短板制定战术:在60-80千米距离上开启雷达搜索,从高亚声速巡航状态加速至1.2-1.4倍声速进入交战状态,将苏-27拖入跨超音速区域;即便苏-27停留在亚声速范围,歼-10也能凭借显著的能量优势轻松占据有利阵位,几乎每次模拟对抗都能击败苏-27。

实际上,中国航空与电子产业的发展水平,早已远超俄罗斯方面的预估。早在2000年前后,沈阳飞机设计研究所便已着手依托国内自身的航空及电子工业基础,研发国产化的动力系统与航电武器装备。回溯至20世纪90年代,中国已成功研制出“神鹰”多功能机载雷达,该雷达采用平板缝阵天线与可编程DSP阵列处理器,在多目标搜索、上/下视攻击、对地对海测距、地形测绘、气象侦察、辅助导航及多普勒锐化等技术领域,性能均超越苏-27S搭载的HOOIE雷达,且重量仅为HOOIE雷达的45%,主要配备于歼轰-7A战斗轰炸机。反观苏-27SK的平显与下显,仅具备简单的数据显示功能,在瞄准攻击操作及通信系统使用过程中,流程极为繁琐。而中国早在1989年,就已研发出与美国F-16战斗机航电水平相当的第一代综合航电系统,国内国防电子产业当时已具备生产多功能平显、液晶显示器、数字化组合电子对抗装置、数据通信系统等先进设备的能力。

尽管苏-27SK的作战半径可达1500千米,但其导航系统缺乏导航计算机,无法完成经纬度计算,精度难以满足自主导航需求,必须依靠自动化指挥引导系统通过无线电进行修正。若脱离苏联防空作战体系的支援,该机型很难执行远距离作战任务,因此中国空军装备的苏-27SK,实际作战能力仅能达到苏军同型号战机的60%-70%。中国在20世纪90年代已装机应用的563与573惯性导航系统,在可靠性、导航精度及对准时间上均展现出明显优势。其中563导航系统仅包含2个组件,体积与重量均低于苏-27SK搭载的8组件导航系统,且可通过数据总线与GPS及其他机载设备实现交联。另外,苏-27SK的电传飞控系统仅是一套结构简单的四余度模拟电传系统,而中国在20世纪90年代初期,便已在歼-8ACT战机上验证了三轴四余度数字加多余度模拟备份的飞控系统,该系统的技术水平远超苏-27的飞控系统。

发动机作为战斗机的核心部件,其重要性不言而喻。苏联解体后,乌克兰与白俄罗斯境内保留了多家苏-27歼击机修理厂,这使得中国较易获取苏-27歼击机部分部件的生产技术、工艺资料及相关专家支持。例如,基辅无线电厂向中国提供了9B-1101K型半主动雷达导引头,该导引头性能优于俄罗斯生产的R-27空对空导弹配套导引头;乌克兰扎波罗热飞机维修厂协助中国空军升级了5720厂的飞机大修生产线;乌克兰航空企业UTSK也参与了彭州5719厂AL-31F发动机大修线的建设。凭借这些支持,5719厂在短短数年内迅速崛起,成为中国国内领先的俄制发动机维修企业,不仅能够自主研发制造AL-31F发动机的关键部件,还将AL-31F与AL-31FN发动机的使用寿命从900小时延长至1500小时。如今,中国空军与海军航空兵装备的AL-31F和AL-31FN发动机中,有80%都会送往5719厂进行维修。与此同时,中国还自主研发了WS-10A涡扇发动机,该发动机的推力等级与尺寸规格均与AL-31F相当,并于2002年搭载在歼-11战机上开展试验。

四、歼-11B战斗机的问题

依托充足的技术积累,中国在2001年正式启动歼-11B战斗机的研制工作,明确要求为该机型换装1474脉冲多普勒火控雷达(可同时攻击2个目标)、“霹雳-12”主动雷达中距空空导弹、GJB289A(1553B)数据总线、玻璃化座舱、数据链、FWS-10A涡扇发动机等装备,同时将原本的K36弹射座椅替换为国产HTY-8弹射座椅。此外,歼-11B战斗机还采用了接近西方四代机标准的衍射平显与多下显组合式玻璃化座舱,并配备双杆操纵系统、综合航电系统及复合导航定位系统。

通过对雷达、航电及外挂武器系统的改进,歼-11B战斗机能够搭载各类国产对地制导武器,技术标准基本与美国空军的F-15C战斗机持平。不过,中国空军考虑到电传操纵系统涉及复杂的气动设计,初期并未批准采用国产三轴四余度电传操纵系统,而是决定使用仿制的苏-27SK飞控系统。但沈阳飞机工业集团(简称沈飞)并未放弃,自行筹措资金推进数字式电传操纵系统的技术研发与准备工作,相关试验最终获得空军认可,助力歼-11B战斗机实现全面国产化。

2003年12月,首架歼-11B战斗机成功完成首飞。随后,空军提出将该机型的机体寿命从3200小时提升至俄罗斯苏-27SM的5000小时。2004年11月,沈飞致函苏霍伊集团,希望对剩余105套飞机组件进行升级,然而俄方却要求中方停止与乌克兰、白俄罗斯的合作,这一要求遭到中方拒绝,中国甚至表示将不再接收剩余的组装套件。当时俄方已生产完成102套组件,陷入财政困境的苏霍伊集团与阿穆尔共青城飞机制造厂对此颇有不满。

对此,中国方面明确表示,歼-11B战斗机并未仿制苏-27SK的材料与制造工艺,而是采用国内先进的材料与工艺替代原有技术,大幅提升了战机的结构效率与整体设计水平。例如,歼-11B战斗机的蒙皮与承力结构中,复合材料使用率达到9%,远超苏-27SK的0.5%;钛合金使用比例提升至25%;同时采用整体大尺寸锻压框架,取代了苏-27SK原有的焊接框架。这些改进使得歼-11B的空机重量从16.5吨降至15吨,机体寿命延长至4200小时,整机工艺水平已可与苏-35BM相媲美。

2006年,歼-11B战斗机完成设计定型并正式列装部队。自2007年起,该机型持续生产,共制造130架歼-11B战斗机与歼-11BS战斗教练机,装备给空1师1团、空7师19团、空6师16团、空19师55团、空14师40团及41团、空2师6团、空33师98团、空3师9团、空18师54团、空85旅、飞训基地3团、空89旅、空111旅和空86旅等11支部队。不过,首个接收歼-11B的空1师1团,自接装后便频繁陷入停飞状态,飞行小时数甚至低于二线部队装备的歼-7战机。

由于新机故障频发,在振动与疲劳寿命等方面存在严重安全隐患,不得不派遣试飞员常驻部队,专门试飞那些故障频发的歼-11B战斗机,在此过程中还培养出一批擅长排除故障的地勤单位。2009年生产的16架歼-11B战斗机,在工厂试飞阶段便出现颤抖问题,无法通过验收,导致军队拒绝接收,这些战机在沈阳飞机公司机场滞留超过一年。鉴于歼-11B投入使用后问题不断,空军对此极为不满,进而搁置了歼-11D战斗机的发展计划。

歼-11B故障频发的根源在于,设计单位虽掌握了详尽的技术图纸,却未获取计算机身强度的方法。设计过程中仅简单替换复合材料,未充分考虑新材料与原始设计的匹配性,导致关键结构无法达到原设计指标,机翼与机身的连接问题持续出现,不得不加装钛合金补丁板进行补强。尽管火控设备重量有所减轻,但整机重量分布仍沿用原始设计,只能通过增加配重实现机身配平。其中,最突出的问题集中在FWS-10A发动机上。

搭载FWS-10A发动机的歼-11B/BS战斗机,有近半数不敢进行超音速飞行。飞行员普遍反馈发动机反应迟缓,不敢进行高难度飞行动作,更无法完成复杂特技飞行,这使得战机的大部分飞行性能受到限制。受发动机可靠性等问题影响,部队每年都无法完成训练任务,部分歼-11B不得不重新换装原装俄制AL-31F发动机。不过,经过沈飞的持续努力,大部分问题已得到解决,歼-11B战斗机进入长期技术稳定状态,造价也从7500万美元降至4000万美元,各装备部队自2010年起已能够执行战备值班任务。

四、结语

在1999年国庆阅兵中,苏-27SK被称为“新型重型战斗机”;而在9.3抗战胜利纪念阅兵中,歼-11B战斗机则被定义为“国产先进战斗机”。自此,中国成为全球第三个具备自主生产重型战斗机能力的国家。沈飞在解决歼-11B各类问题的过程中,逐步实现了对苏-27SK原始结构设计的全面深入掌握,歼-11B战斗机也在短短数年内完成根本性蜕变,为后续歼-15乃至歼-16战机的研发奠定了坚实基础。

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