主题：【整理】《玄天九变》介绍俄罗斯向中国出口苏-27的历史 -- 俺老孫

鸭（抬）式布局

当时国际上的新一代战斗机为什么都不约而同地采用了鸭式布局？这种自莱特兄弟第一架会飞的飞机的古老的气动布局在飞机发展史上几乎一直处于荒废状态，早期的空气动力学研究无法解决鸭式布局的稳定性问题和前翼气流对主机翼的有害干扰。但是鸭式布局最为引诱人的优点在于它的气动配平都是用升力来完成的，不像正常布局中的尾翼总是用下压力去保持飞机平衡，这一正一负带来很大的升力效率差值。不过前翼的有害气流干扰在很长的时间内让这个布局的优势仅仅停留在理论上。

60年代中期，瑞典的空气动力学家behrbohm教授发现鸭式布局的近距耦合现象，前翼可以通过选择一个合适的位置，利用前翼涡流结合主翼涡流形成有利干扰，飞机的升力系数和升阻比明显增加，还提供了更大迎角的飞行性能，这个研究的成果导致了瑞典SAAB-37雷式飞机的出现，进一步发展到JAS-39鹰狮。这个气动成果公布后，引起世界各国的兴趣，法国，英国，美国，德国都展开了广泛的深入研究和试验。不过这些成果研发的时间都较晚，没有能应用在西方发展的第三代战斗机上。第三代战斗机大多都利用了大边条技术，这也是一种利用涡流增加机翼升力，扩展机翼使用迎角的技术，和近距耦合鸭式布局不同的是，边条翼是固定不可调节的，飞机利用的条件和产生的效果都比较单一，而鸭式布局的前翼是参与配平操作的，是动态的，可控制的利用脱体涡流技术，属于较深化利用脱体涡流技术的先进气动布局。现在被称为三代半的飞机利用鸭式布局都是看中了这个布局的优点。瑞典科学家曾总结如下：

1.提供正的配平升力

鸭式布局的所有气动翼面都对飞机提供正的升力，近距耦合可以克服前翼的不利干扰而转化为增加升力系数的有利干扰，总体升力系数效果仍然比正常布局高。

2.进一步利用脱体涡流，提高大迎角飞行能力

鸭式布局飞机最大的特点就是在大迎角时鸭翼涡可以缓减机翼失速，从而提供了更大的可用升力系数，扩展了可用迎角边界，提高了大迎角状态下的升阻比。

3.可以提供大迎角时稳定的低头力矩正常布局的飞机，特别是设计成静不安定的飞机，机翼靠近重心，在大迎角机翼失速时，前机身和机翼的迎风面积导致飞机又不可遏制的上仰趋势，对于大多数飞机而言，这种上仰是不可恢复的，苏-27设计较为巧妙，它的普加乔夫眼镜蛇实际上就是飞机超过许可飞行的仰角以后不可避免的被甩到很大的角度，苏-27都机尾朝前了。苏-27飞机能从这种深度失速的迎角中恢复过来纯属偶然，这个动作中飞机必须限定进入速度，不然过于强烈的气流会瞬间就把飞机甩得翻个跟头，搞不好会被强大的过载解体。而动作完成可以达到120度的迎角，这并不是说苏-27可以在0到120度迎角都可以飞行，他的可用迎角限制还是28-30度左右，30度到120度这一段都是不可以使用的，既不能准确地进入，也不能从容的退出。

鸭式布局的飞机在大迎角方面有着天生的优势，他们可以把传统布局经由大边条技术提高到28-30度的可用迎角进一步扩展，有些验证机声称自己在45度以上都是稳定可控的。由于鸭式布局的飞机气动中心的投影往往在重心之后较远的地方，进入大迎角失速以后，飞机整体都处于强烈的低头趋势中，不易产生正常布局的发散现象。大迎角飞行的超极限的恢复安全性非常好。

4.鸭式布局的超音速阻力小，适合新一代飞机对超音速性能，尤其是超音速巡航性能的高要求。鸭式布局对超音速性能的适应性有两个方面，一方面是鸭式布局天生就便于飞机按照面积律布置，机体修形的能力强。另一方面鸭式布局的超音速气动中心后移很小，飞机不需要额外的配平，诱导阻力和配平阻力低很多。

5.鸭式布局便于与先进的控制技术相结合。

鸭式布局的飞机基本都是静不安定的，需要电传操纵系统才能飞行，但这样也导致鸭式布局飞行灵活的特点，它的配平和控制升力的方向和推力矢量的方向一致，更容易和推力矢量形成合力，这是常规布局很难做到的，控制规律也大大简化，美国的X-31,X-29的飞行试验中充分的展示了这一点。

6.鸭式飞机前翼的布置很容易获得一个力矩较大的位置，可以大大减小前翼的面积，而且在飞机的俯仰配平上，并不一定需要前翼的参与，它可以和机翼的后缘襟翼副翼一同形成综合气动配平的效果，允许进一步减小前翼的面积，同时也减小了飞机的配平阻力，提高了飞机对气动操纵的容伤性。

优秀的气动布局是一架好飞机最重要的基础，鸭式飞机如此的优点对新一代战斗机的诱惑是致命的，甚至当时的ATF计划也提出很多鸭式布局的飞机，最后都是因为考虑到隐身性能才一一放弃的。中国敢于选择鸭式布局作为新战斗机布局，是和早期歼-9计划中获得的鸭式布局的气动资料有很大的关系，歼-9战斗机曾一度被称为做不完的模型吹不完的风，据说使用了数百个不同气动布局，进行了十几年的风洞探索，无形中完善了中国在空气动力学上的基础研究。

最初的计划估计和今天的歼-10没有多少相似的地方，当时中国的国际环境不同，进一步融入西方是全国的倾向，新的歼-10计划恐怕和中国曾经花费很多精力研究的F-16有很大的关系，当时中国非常有希望采购美国的雷达和发动机，因此，早期的歼-10设计类似于F-16，并期望直接采购F-16的一些部件。这使前苏联军事情报当局在很长一段时间内，都认为中国的新一代主力战斗机将是引进的美制F-16或F-16的本土仿制版。一直到80年代中期，有一张时任中国总理李鹏视察航空工业的照片被总参情报部获得，其中赫然出现了一个极其类似于F-16的战斗机模型照片，依稀显示有前翼的存在，进气道并不是F-16那般简单的皮托管，而是可移动的半圆锥多波系设计，看来高速方面的要求高于F-16。外形上再一次表现出和以色列设计的狮式计划有着高度相似性。正是这样一张照片，西方几乎认定这架飞机和以色列脱不了干系了。实际上，以色列一直到1992年才和中国正式建立外交关系，而以色列的狮计划进行到1987年底都是高度保密的，这张照片的拍摄大约是80年代中后期，是一个较为完整的方案了，很难相信从狮这样一个不成熟的方案可以在中国那么迅速得到实际化的转变。除非一开始以色列不是和美国联合研制，而是和中国联合研制的。

进气道模式的选择，中国一反歼-9、歼-8上采用的两侧进气，改用了腹部进气道，这一模式，中国早在歼-9的研究中就曾经采用过，获得一定数量的数据，而同期开展的歼-13，强-6计划都有进一步深入的研究腹部进气的方案，到了歼-10的计划阶段，这个模式的技术特点和设计要素在中国已经被掌握的很熟练了，大量的关于腹部进气模式的风洞数据分析，和气动设计的论文在中国的学术刊物上发表，这表明中国人已经很熟悉各种各样的腹部进气道设计了，至于为何早期的模型特别像F-16，那只能说，中国的设计人员自信心较差，总是认为自己是落后的，设计上有所谓的背景机和参照机的习惯，估计歼-10计划的最大目的就是全面超越F-16。最小目的是不差于F-16，在这种技术氛围下，早期的外形和背景参考型号有一定的相似是中国的习惯。而西方人总是认为别人的东西都是从他们那里盗窃的，米格-29刚刚在西方曝光的时候还居然有人说米格-29是仿制F/A-18而来的，连瞎子都能看出米格-29和F-18的差距，而西方那些大嘴巴则可以肆无忌惮地在公开的媒体上胡说八道，由此可见西方某些冷战斗士可笑的习惯思维。

国军标与西化进程

中国在70年代末到80年代初，进行了大量的鸭式布局的探索，仔细研究了这个气动布局的一些特点，并且深化到非常细致的地方，比如鸭翼的位置和大小，后期主要重点在于优化布局的精细位置，这一点从中国自身的学术刊物以及大学教材中对鸭式布局的认识中可以得到证明，其中并没有时间断档或者跳跃性的成果出现，这表明歼-10的出现，是中国人自己利用基础研究获得的成果。中国人研制歼-10花费了18年的时间，这个研制速度和西方相比是比较慢的，而和苏联研制苏-27的经历相比，也算差不多。

歼-10的发展也是经过很多变化和挫折的。80年代的设计都是以F-16为背景，飞机的设备大多考虑西方的设备，经过89年中国和美国关系的巨大转折，西方的大门瞬间就关闭了，歼-10被迫进行几乎可以算得上从头开始的重新设计，而后不断受制于发动机的选择问题，飞机一改再改，甚至停下来等待有合适的发动机。90年代，中国逐步完善的军事工业标准“国军标”的诞生又导致飞机结构的大改，“国军标”以美国的军用工业标准为参照，要求比中国原来执行的苏式标准严苛许多，很多新项目都被迫重新作了适应性设计，歼-10也不例外，这些都是导致研制时间很长的原因。按照最初的设想，歼-10战斗机应该在95，96年就完成定型投入使用，太多的不确定因素让这个计划不断拖延。

如果说歼-10和西方国家有什么关系，那么最密切的一定是法国，上世纪80年代中期苏军总参谋情报部一份上报克里姆林宫的报告中详细列举了法国邀请中国空军仔细研究和测试了幻影2000型战斗机，相对而言，美国人只是允许中国军方在近距离“看”一眼F-16飞机。通过大规模的技术转包生产空中客车飞机的零配件，法国方面深入参与到中国航空工业的各种项目中，从传统的机械制造，到飞机设计的软件，可以说今日中国航空工业的发展成就都和法国的合作有着密切的关系。无论是克里姆林宫还是阿尔巴特在相当长的时间里没有搞清楚转包民航客机的生产技术和工艺以及管理经验对军用飞机的推动作用，实际上通过大型民机零部件的转包生产，不但使中国可以避开西方保守势力对先进技术进入中国的干扰，也使中国方面可以在短时间内提升其精密加工和设计能力的水平。谁又能分清加工幻影战斗机和A-300客机的工艺有多大的区别？最近中国又与法国签署了采购150架A-320在中国本土生产的协议，这预示着西方已经承认中国在战斗机和民用飞机生产领域的成就和地位。相信在歼-10的设计过程中，北京曾经大量邀请法国的科学家和工程师为他们的中国同行们进行技术培训和指导。甚至中国对国军标的改革也是在法国的帮助下完成的。

歼-10也不是和以色列一点关系都没有的。中国从1983年开始通过中间渠道引进以色列的怪蛇-3型空空导弹，这个时候以色列的专家开始和中国的各个飞机设计制造单位接触，以便于将导弹安装到中国的战斗机上。而87年以色列的狮下马以后，主动与中国接触，希望能够高价转卖一些相关的资料。中国同意了这种以讲课方式学术交流，获得狮失败的经验比在研制歼-10的过程中去体会失败更为重要，和外界所猜测相反的是，早期歼-10貌似狮的时候，中国和以色列并没有什么接触，而当中国的歼-10改进到和狮不相同的时候，以色列人才有一点点贡献。不清楚以色列人在歼-10计划中产生了多大的影响，中国的飞机始终看上去都是明显受到法国的影响的痕迹。

第一架歼-10的首飞时间颇为迷离，有人说1992年就首飞过，也有人说1996年才首飞，还有人说1998年才首飞，从时间上来说，92年似乎不大可能，那个时候中国还没有解决好发动机的问题，应该是原先设想的首飞时间。发动机的难题是在中国引进苏-27以后才在俄方专家的协助下解决的。公开的消息上，中国最早是在1992年底获得第一批苏-27战斗机的，因此接触到性能非凡的AL-31发动机，而到1996年中国开始自行组装苏-27战斗机时才有机会进一步深入了解AL-31发动机。而这种用于苏-27的发动机从来没有使用在单发战斗机上，中国必须花费较长的时间进行考察，对使用部队对发动机工作状态的记录，各种条件下的测试，估计这也需要花费不少时间，另外和发动机的生产厂家协调进行单发的改进也需要花费时间。

留里卡-萨图恩联合体开发了AL-31-FN发动机，这种发动机应该分为前后两款，早期提供的数量大约是50到55台，估计用于中国歼-10的早期生产和实验，发动机基本沿用在苏-27上采用的结构，发动机附件和发动机分离，而后期提供的则按照中国的要求采用西方标准，将附件和发动机集成为一个整体，机匣附件和苏-27的位置正好相反。中国在订购了苏-27以后并没有将发动机的生产权一并购买，他们在国内也在开发性能相似的发动机，这种发动机在中国的编号FWS-10A，据信是美国通用F110发动机的仿制品，已经进行可很多年了，因为受工艺和材料水平的限制，直到最近也没有完成的迹象，中国国内航空集团公开的新闻中也只提到即将完成研制定型，网络上有很多猜测苏-27的中国生产型号歼-11有安装这种新型发动机的，可惜所流传的照片都不足以证明是否真的换装了新发动机，而后留里卡-萨图恩宣称和中国达成的250台发动机的长期销售合同阿。

阿尔巴特的空军专家猜测，中国花费了很大的精力才研制成功一型战斗机，一定不会只打算装备很少的数量，现在的中国空军仍然有大量的米格-19和米格-21需要替换，据称数量不少于3000架，这是一个很可怕的数字。不过鉴于飞机间的性能差距太大，不会进行1:1的换装，但估计至少也需要500-1000架左右才能满足中国的需要。发动机方面，留里卡-萨图恩设计局的产品仍然有很强的竞争力，他们在增推的研究中已经可以达到137kn-141kn的水平，并提供升级的手段，成熟而稳定的发动机应该对中国是有相当的吸引力的，以美国的F-16的发展路线来看，改进中增加发动机推力是一个很理想的提高性能的方式，如果以后中国再次采购留里卡-萨图恩的AL-31FN发动机，一定是因为上述原因。