最好的殲七是怎樣誕生的？從老教授在成飛公司帶學生實習説起_風聞

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（轉載請註明出處）

二十多年前，誰也沒有想到，蘇聯米高揚設計局那款往日曾令西方聞之色變而今卻已風姿不再的米格21/殲七，卻在中國人手中變身為拉出近40度可控迎角，在航展上技驚四座的高機動殲擊機。殲七E，無疑是整個殲七家族發展過程中最為重要也最成功的改型。在面對當時的戰略對手已裝備三代機甚至開始試驗四代機的歲月裏，有一羣人用他們的智慧和努力，讓已經落後於時代的殲七Ⅱ飛機在20世紀90年代再獲新生。今天，就讓我們來重温這一段故事。

1 緣起

上世紀70年代末80年代初，我國與北方強鄰蘇聯的雙邊關係非常緊張：雙方在中蘇、中蒙邊界毗鄰地帶都部署了重兵。對於中國空軍而言，一旦中蘇戰爭爆發，如何對付實力強大的蘇軍遠東航空兵集團對我縱深地帶發動的空襲是非常頭疼的問題。

借用一張米格21比斯

米格23M

當時中國空軍手中最好的家當不過是剛剛設計定型的殲七Ⅱ和殲八飛機。但雙發的殲八更貴不説，其配套機載雷達長期無法通過鑑定。既然都是隻能白天作戰的飛機，幹嘛不用更便宜的殲七Ⅱ？但是問題在於，殲七Ⅱ的原型就是米格21，對它的老底，作為設計者的蘇聯人比我們更清楚。殲七Ⅱ是中國航空工業在那個文革剛剛結束了肆虐的年代裏能拿出的最靠譜的改型了，水平充其量相當於二十年前米格21的早期型號，其改進重點是放在解決米格21早期的彈射救生難題上，並不是一種在總體性能上有顯著優勢的改型。而在遠東地區，蘇軍不僅普遍裝備了米格21的諸多後期改型，而且還部署了航程更遠、機載設備更先進的米格23變後掠翼戰鬥機。例如駐蒙蘇軍第104殲擊航空團裝備的就是米格21的最後一種蘇聯改型米格21bis，第126殲擊航空團裝備的就是米格23M，1982年後換裝為米格23ML。如何對付這些比我們手裏的殲七Ⅱ更先進的對手，是長期令中國空軍乃至中國軍工界憚思竭慮而不得其解的登天難題。

殲七Ⅱ

就在這樣的背景下，根據西北工業大學（簡稱西工大）的相關記載，1982年西工大的沙伯南教授（當時還是講師）帶領本科生在成都飛機公司（即132廠，簡稱“成飛”）實習過程中，注意到殲七Ⅱ型戰鬥機在機頭安裝有130kg的“死配重”（用於配平掛載新型霹靂8空空導彈時新增的載荷力矩），並且瞭解到該飛機中低空亞跨音速機動性差、航程短和起飛着陸性能差等缺陷。

實際上這種頭部有配重的殲七戰鬥機並不是殲七Ⅱ，而是正在研製中的一種殲七Ⅱ改型。該機由國防科工委於1983年下達了改裝任務，84年3月132廠上報了殲七Ⅱ掛裝霹靂8導彈的設計方案，隨即啓動改裝工作。該機1985年9月通過設計鑑定，命名為殲七ⅡH型飛機。該機改用GJ3-D通用掛梁，既可加掛霹靂8格鬥彈，又可掛霹靂2乙格鬥彈；換裝沒有啓動的渦噴7乙延壽發動機；加強了主起落架支柱，採用無內胎輪胎；機頭增加配重，以調整加掛霹靂8導彈引起的重心變化。為了提高飛機在戰場上的生存性，還加裝了 941-4C 型箔條/紅外干擾彈綜合投放器，這也是自衞電子干擾裝置在殲七飛機上的首次應用。

貝卡谷地空戰，當然你看不到怪蛇

霹靂8導彈是引進以色列的怪蛇3。1982年6月的以色列入侵黎巴嫩戰爭結束後，鑑於以軍這種空空導彈在以敍雙方於貝卡谷地展開的空戰中表現良好，戰果裏有大量的蘇制米格21、米格23，都是蘇聯在中蘇邊境地區部署的主力機種。因此，中國空軍當然迫切希望能夠獲得這種先進的空空導彈以在未來可能的戰爭中與蘇聯空軍的米格21、23抗衡。很快，中方與以色列簽訂合同，購買怪蛇-3導彈，並引進該導彈及其配套產品技術，在洛陽014空空導彈研究中心消化吸收。1983年9月15日，八號工程正式啓動，開始執行引進合同。

在這裏呢

但是新問題又來了。怪蛇3具有全向攻擊能力，不可逃逸區較大，但缺點就是重量較大，其重量達到120公斤，不但遠高於霹靂2的75公斤，AIM-9L的90公斤，也高於R-73的105公斤，可以説是現役最重的近距空空導彈，衍生的問題就是載機適應能力較差。我國在引進怪蛇3之初做載機測試時進行了6次試射，就發現預定載機殲七發射該彈後側翻嚴重，改平後發動機又會吸入導彈尾煙導致發動機停車。以色列技術人員研究後認為載機殲七Ⅱ重量偏輕，掛上導彈後，重心後移，發射時衝擊力達7.2噸，而殲七Ⅱ發動機推力才6噸，因此飛行員會難以控制。

殲七ⅡH

為了解決這個問題，起初的方案是打算利用機內油箱的燃油來進行配重調整， 但殲七Ⅱ飛機的機身內載油本來就不多，由此難以產生足夠的平衡力矩。為了保證飛機的操穩平衡與殲七Ⅱ相比不變化，不得不在前機身相應增加了130公斤的配重。是為殲七ⅡH。由於掛載的導彈重量和機身配重的影響，使飛機的機動性能有一定程度的下降，而使用紅外製導導彈主要是依靠通過機動飛行佔位到對方後半球進行攻擊，即便是霹靂-8 這種號稱具有全向攻擊能力的導彈也是一樣的，畢竟後半球攻擊的命中率要高出很多，因此飛機機動性的下降對發揮霹靂-8導彈的威力仍有不利的影響。儘管如此，殲七ⅡH仍舊比殲七Ⅱ更符合中國空軍的需要。該機1986年2月開始裝備部隊，到 1993年停產時共生產交付221架。

2 決策

非常遺憾的是這麼多年了，居然仍舊找不到一張沙教授的照片和介紹生平的文章。

1950年到1957年，沙教授曾在航空兵部隊待了七年多，擔任飛機大隊機務主任，參加過抗美援朝戰爭，三次榮立戰功並獲得兩枚朝鮮軍功章，後入哈軍工深造。這段經歷讓他不僅對作戰飛機有着格外特殊的感情，也對部隊需要什麼樣的飛機有着清醒的認識。從1983年到1984年，通過大學生本科畢業設計的形式，沙教授率先開始帶領學生，圍繞提高殲七Ⅱ型飛機機動性能，開展相關研究工作，最終目的就是去掉殲七ⅡH的配重，賦予殲七Ⅱ更強的戰鬥力。

下馬的殲九

提升殲七性能有三條路：1.換發動機，改機身 2.改機身，上雷達 3.改機翼。第一條路比較類似殲九走的。但發動機研製風險太大，基本不可控。殲九611所已經摺騰了十年，直到項目撤銷還停在繪圖板上，國內搞不出合適的大推力發動機是最重要的原因。第二條路就是殲七Ⅲ，是當時132廠和成飛所（611）已經在做的，而且走得也是困難重重，因為國內的機載雷達長期搞不定。只剩下最後一條路了：立足原型機，用修改機翼平面形狀、改變飛機的氣動佈局和局部調整飛機裝載的方式，達到去除機頭配重、提高飛機性能的目的。

路線是確定了，但這同樣是一條極為艱難的道路。固然避開了當時國內發動機、雷達上的兩個卡脖子問題，但是卻對機翼的空氣動力學設計提出了苛刻的要求。很多人不知道，對於一架飛機來説，機翼其實是最重要的部分，因為大部分升力來自於機翼，升阻比取決於機翼的設計，機翼設計的好壞直接決定了飛行性能！當年法、德、英三國聯合設計空中客車A300客機時，就是由經驗最豐富的英國負責A300機翼的設計。儘管英國人因為在空中客車公司的發展過程中經常起搗亂作用而最終淪為公司裏的二等公民，但當年機翼設計這種絕活還是要交給他們。

東航最愛A300

新機翼方案很快得到校方支持，1984年11月在西工大開始進行風洞實驗，並於年底寫出了選型論證實驗報告，證實了可行性。1985年1月沙教授再赴132，與負責殲七Ⅱ批生產的時任副總師陸英育取得了在殲七Ⅱ飛機上改型的一致意見。隨後，西工大與成飛公司簽署了殲七Ⅱ改型的預研協議。

進一步研究後，1986年3月，由廠、校聯合（陸英育、沙伯南負責）先後向航空航天部、空軍、國防科工委作了彙報。這才得知“七五”計劃關於空軍裝備的“大盤子”已經確定，當時殲七Ⅲ和殲8Ⅱ飛機都處在即將定型的關鍵時期，是否還要在殲七Ⅱ上立項改型？航空工業內部（包括廠、所）也出現不少對殲七Ⅱ改機翼的質疑聲音。

陸英育總師

但是主管裝備的空軍副司令員林虎將軍卻敏鋭地覺察到殲七Ⅱ改型是個有前途的方案。他於1986年4月到成飛公司考察，聽了彙報；也在西安接見了西工大相關人員，肯定了殲七Ⅱ改型方向，要求抓緊風洞試驗，定下氣動佈局，形成總體設想。經過一年多的努力，終於在1987年6月以廠、校聯合名義上報了飛機改型總體設想，並定名為殲七E型飛機。在空軍支持下，1987年10月，殲七E飛機終獲總參批准立項。正式立項後，成飛公司（132）是總師單位，西工大是副總師單位，這在全國都極為罕見。

3 攻堅

對於殲七Ⅱ戰鬥機改進項目，沙教授的思路很直接：改機翼，但保持殲七Ⅱ原設計三角翼前緣內側後掠角不變，將外側後掠角由原來的57°縮小到42°；同時增大的機翼面積和外翼段減小的後掠角，能提高中低空亞跨音速機動性、航程和起降性能。然而，將紙面的設想變成飛起來的戰鬥機，工程中卻存在着大量的技術難題。

前面已經説了，機翼是飛機設計的核心。在當時的中國還沒有人大改過機翼、改過機翼的氣動佈局。國內的強5強擊機沿用了殲6的機翼，殲8的機翼是對殲七機翼加了一個錐形前緣扭轉。對殲七戰鬥機仿製原型——經典的米格21的機翼形狀進行修改，一些老專家都不看好。動機翼實實在在是摸老虎屁股。

132和西工大都很清楚，此次改進的核心是新機翼，這是道具有開創性的難題，必然牽涉全機的氣動特性、飛行性能、操穩特性、結構強度、顫振等一系列問題。廠方表示：這顯然超出了成飛公司當時的能力，但堅信西工大是可以和必須依靠的力量。

F16的顫振分析

機翼改型首先需要實驗數據驗證。從方案論證到1990年首飛，前後7年時間，沙教授和風洞試驗組巫澤、於欣芝等教授在全國7個風洞進行了上萬次試驗研究：低速、亞音速、跨音速、超音速等速度試驗，測力試驗、全機測壓試驗和大迎角等各種性能試驗，獲得了數千萬個數據，提供了飛行與實驗的相關性數據；為結構強度、飛行品質、性能計算、顫振等計算工作提供了必要的數據。更重要的是在選型過程中，確定了前後緣機動襟翼的設計方案，並根據實驗結果得出了隨飛機飛行馬赫數和迎角等變化的前、後緣機動襟翼的控制規律。這是我國在軍機上的第一次應用。

如何提高殲七E抗顫振性能，是研製中遇到的關鍵技術難題之一。因為與原型機殲七Ⅱ相比，殲七E增加了機翼面積，加大了翼展，減小了外翼後掠角，由單外掛改為雙外掛……。這些都給抗顫振帶來不利影響，以致有專家認為“就是把機翼換成鋼板，也是要振的”。在1988年初第一次殲七E方案評審會上，西工大抗顫振問題的評審方案沒有通過。

ARJ21的顫振試飛準備

可否把顫振問題交外單位呢？部分人員有些動搖，但劉千剛教授等還是堅持自己幹。最後，決定請李鳳蔚教授加入，他用了半年，在結構強度組楊慶雄、姜晉慶兩教授配合下，經反複分析計算，終於摸索出一種建立在頻率識別及解耦基礎上，加強中、外翼扭轉剛度，適當降低機翼彎曲剛度的解決方案。使機翼在基本不增加結構重量的情況下，顫振速度大幅提高，達598米/秒，滿足了設計要求。1988年10月通過了殲七E抗顫振方案的第二次評審，1990年初通過了全機地面共振試驗，1990年4月通過了殲七E首飛顫振專題評審。

除了顫振這個攔路虎，機翼氣動設計也是困難重重，例如前面提到的機動襟翼的設計。隨着風洞試驗對雙三角翼各飛行狀態氣動特性研究的逐漸深入，沙教授發現，隨着迎角的增大，雙三角型機翼的外翼將出現氣流分離，對全機的俯仰穩定性產生不利的影響，使得本來希望獲得某些飛行性能的改進難以實現。經充分研究後的結論是：要解決這個難題必須在機翼上增添“機動襟翼”。所謂機動襟翼就是在機翼外翼的前端配置前緣襟翼，在內翼配置後緣襟翼，並使其偏轉角在飛行中能隨飛行狀態（迎角和馬赫數）自動調整。因此，機動襟翼與常規襟翼有着本質的區別。

客機的前緣襟翼

當時國內生產的機型中尚無先例可借鑑。同時，殲七Ⅱ飛機是二代機，相比三代機來説設備和系統要簡單得多，特別是沒有采用餘度技術的電傳飛控系統，所以，要把殲七Ⅱ改型為殲七E，設計一套能滿足要求且安全可靠的閉環伺服控制系統絕非易事。特別是對殲七E的後緣襟翼來説，它應當是手自一體的：就是在空中飛行時，是能夠自動偏轉的機動襟翼，而在起降階段又是個手動的常規襟翼。

經認真調研，何長安教授牽頭的機動襟翼組提出“借用”161廠生產的大氣數據計算機，作為機動襟翼控制系統的指令計算機。在該機編入襟翼偏角隨迎角和馬赫數變化的控制律，並將指令實時輸出到下一級的4個伺服迴路（左、右、前、後），伺服迴路驅動襟翼偏轉至給定角度。對後緣襟翼，則設計了帶機械限位的伺服作動筒與開關式電磁閥收放作動筒一體化的新作動器。在安全性方面採用了左右翼互監控的故障安全模式，保證了殲七E飛機的整機飛行安全。

後緣襟翼

這一控制系統後來經過方案評審、首飛評審、調整試飛，隨後由618導航所批量生產，然後裝載了數百架殲七E飛機。實踐證明，機動襟翼控制系統的使用性能及可靠性等，都達到了非常理想的水平。

上面提及的只是最為典型的兩次技術難題攻關，也是兩次技術創新。殲七E整個研製過程中遇到的技術難關數不勝數。如機翼的氣動力載荷計算，總師陸英育要求西工大保證誤差不能過大。因為一旦過大，後期設計的機翼部件都要報廢，人力物力的極大浪費不説，還嚴重拖延工期。因此風險很大，而劉千剛教授承諾誤差不超過10%！天知道他為此付出了怎樣的努力，最後得到了誤差僅為3%的結果，為殲七E提前近半年出廠貢獻突出。

4 新生

在成飛公司這邊，為殲七E採用了當時國內新研製出來的鋁鋰合金材料，這種高強度鋁合金材料單位重量的強度比此前飛機常用的硬鋁材料要高34%，蘇27、陣風等地三代戰鬥機已廣泛採用。該合金在機體結構件和蒙皮的大範圍使用使整個飛機的結構重量減輕了17%之多。

借用一張座艙圖，大致是這樣子

殲七E還更新了一些機載電子設備，加裝了JT-1型平顯武器瞄準系統、SRT-651C型通訊電台、JD-3型塔康導航系統、8430型大氣數據計算機以及930-4型機尾雷達告警器和941-4C型箔條/紅外干擾彈綜合投放器等新設備。還更換了航姿系統、無線電羅盤、信標接收機、無線電高度表、超短波電台等國內新改進出來的設備。與大氣數據計算機交聯的平視顯示及武器瞄準系統，實現了飛行參數與武器瞄準信息的綜合顯示，增加了瞄準射擊方式並提高了瞄準攻擊的精度。平顯使飛行員可以在飛行過程中不必低頭觀察儀表就可以瞭解飛機的飛行狀態，提高了飛機的作戰效能。

稍微遺憾的是殲七E飛機沒有安裝火控雷達，依舊安裝的是雷達測距器，仍然只是一種晝間型殲擊機。儘管在設計之初空軍曾提出殲七E要安裝火控雷達，但後來考慮到安裝較為沉重的火控雷達將會影響飛機的機動飛行能力，而更大直徑的雷達天線也需要對進氣道進行較大的更改，因此最後放棄了安裝雷達的計劃。同時還確定殲七E不配備中距空空彈，以免掛載後影響殲七E的機動靈活性。

霹靂五乙

殲七E增加了武器外掛能力，最大外掛能力增加到了1,600公斤，能夠掛載性能較高的霹靂-8型空空導彈。在左右機翼下各增加一個外側掛架，使飛機的外掛架達到五個：機腹一個掛架，可以掛載720升副油箱。每側機翼下各兩個掛架，可掛載發射霹靂-2、霹靂-5乙、霹靂-7、霹靂-8等多種型號的空空導彈，或者掛載57毫米或90毫米火箭彈發射器，也可以掛載250公斤或500公斤低阻炸彈，外側掛架還可掛副油箱。

霹靂七

由於現代空戰已經由機炮為主要武器轉變為導彈為主要武器，因此殲七E飛機取消了原殲七Ⅱ左側機炮及其輸彈帶結構，減重約150公斤，只保留右側一門30-1航炮，機內正常備彈量減少為60發。同時考慮到飛機作戰方式以及導彈武器的攻擊特點，取消了座椅的防彈鋼板。左機炮取消後恢復了原油箱，內油容量增加了100升，一定程度上提高了飛機的航程和續航時間。重力加油改為壓力加油方式，加滿機內油時間從30分鐘減至6分鐘，提高了再次出動率。

5 鷹揚

殲七E於1990年5月18日首飛，1993年5月設計定型。

相比殲七Ⅱ型飛機，殲七E（及其改型）除高空高速截擊性能略有下降之外，其餘包線範圍內機動性均比殲七Ⅱ優秀一個檔次，接近主流第三代戰鬥機水平：穩定盤旋過載提高29％，據稱殲七E在中低空穩定盤旋性能與F-16A基本相當，瞬時盤旋角速度提高50%，爬升率提高24%，最大航程增加17～44％，近距格鬥性能提高84%，綜合機動性能提高43%，綜合作戰能力提高35%，起降性能亦得到大幅改善。

從1987年立項到1993年研製成功，殲七E項目用了五年半時間，算上前期預研，沙教授和他的同伴們圍繞殲七E奮戰了整整十年光陰。“十年磨一劍”，造就了殲七E的輝煌。

從1993年8月開始交付部隊使用，到2001年停產為止殲七E共生產了264架，用以替代退役的殲6系列和殲七Ⅰ型飛機。當時的中國空軍已經引進了蘇27，殲10也即將量產，殲七E能夠從空軍拿下如此大的訂單足以説明它的實力。

後續成飛以殲七E的技術改進殲七M得到殲七MG型，該機尚未改裝完就參加了1996年珠海航展，並引起多國的興趣。1998年改裝完成的殲七MG型飛機在珠海航展上一飛沖天，進行了大展其優異性能的飛行表演。

進入21世紀後，成飛又以殲七E型為基礎改進出殲七G型飛機，換裝了整體式風檔，頭盔瞄準器、仿製自以色列EL/M2001脈衝多普勒雷達的新型JL10G系列雷達和Ⅲ型敵我識別器和全向雷達警告器等等，而且有手不離杆（HOTAS）設計。該機於2002年6月28日首飛，2004年7月通過定型設計，2005年公開，2006年11月裝備部隊。殲七G的多普勒雷達配合頭盔瞄準具充分發揮了“霹靂”空空導彈的離軸發射能力，彌補了老式殲七由於瞄準具視場小，限制“霹靂”空空導彈打擊範圍的缺陷。

至此，殲七E及其後繼者已全部出場，但是這段中國人創造的傳奇還將繼續在天空書寫下去。

附錄：殲七GS在斯里蘭卡

2007年中航技與斯里蘭卡簽訂殲七GS外貿飛機合同。根據斯里蘭卡空軍的要求，該型除更換部分機載設備外，其他與殲七G飛機基本相同。2008年9月9日3時許，瓦武尼亞空軍基地兩架殲七GS戰鬥機分別飛往伊拉納馬杜和普特胡庫裏普，使用航空炸彈破壞了猛虎組織的兩條跑道，使猛虎組織的兩架輕型飛機難以降落。另外一架殲七GS開始使用機載雷達搜索，發現了一架飛往穆萊蒂武的輕型飛機。3時50分許，飛行員獲得攻擊指令後，打開火控雷達，鎖定前下方500米低空飛行的輕型飛機，隨即發射了一枚空空導彈。幾秒鐘後，輕型飛機中彈爆炸。

（本文根據網絡資料撰寫）