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中國空軍史上列裝數量最多機型:殲6戰機有多經典?

中國空軍史上列裝數量最多機型:殲6戰機有多經典?
2022年02月08日 17:59 新浪軍事綜合
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  來源:微軍博

  要論新中國航空工業成立以來,哪款戰斗機生產年限最長、生產數量最多,非殲-6莫屬。

  殲-6是沈陽飛機廠以蘇聯米格-19為原型仿制的戰斗機,也是中國航空工業生產裝備最多的機型。殲-6總共生產了5000多架,并出口多個國家。

  我們今天回過頭來看,殲-6的服役歷史堪稱航空裝備生產與改進的成功經典案例。

  備受青睞的米格-19

  在新中國制造出第一架噴氣式飛機的兩年前,1954年1月,米格-19戰斗機原型機試飛成功,這是蘇聯首款具有實用價值的超音速戰斗機。

  △已退役的米格-19PM戰斗機

  但米格-19的前景在當時并沒有被蘇聯航空界看好,就連總設計師米高揚都是抱著一種“交差”的態度。米格-19在蘇聯量產后沒多久,就被性能更先進的米格-21取代。

  根據蘇聯航空裝備研制一代、裝備一代、外貿一代的思路,三代機的設計思路剛剛浮現在設計師的腦海里,二代機米格-21順利投產,作為一代機的米格-19技術就被整體打包或拆分,向各國售賣。

  △2架涂著巴基斯坦標志顏色的米格-19,由2架米格-17教練機掩護

  我國在當時國土防空作戰的需求方向,是對付東南沿海地區的偵察機。

  在當時的技術背景下,截擊轟炸機與截擊偵察機的作戰方式并不一樣。截擊轟炸機一般要“迎面攻擊”,絕不能讓對方飛到目標區域。而截擊偵察機如果“迎面攻擊”,則可能逼迫對手返航,讓對手另擇時機再來。

  △已退役的殲-6偵

  長此以往對方會根據我方殲擊機數量和部署情況來增加偵察機數量并調整部署,給國土防空造成較大的裝備負擔。

  所以在防御偵察機時,可以先放任偵察機飛抵目標區域,隨后利用其油料不多、航線難以改變的特點,在返航路上予以殲滅。只要不讓對方把情報帶回去,防御即是成功。

  但這也要求殲擊機不僅能夠“迎敵”,還要善于“追擊”,對殲擊機的飛行速度提出了更高要求。

  △圖為1964年1月,中國仿制的殲-6

  米格-19能以1.38倍音速飛行,與殲-5飛機相比,每秒能快10米左右,正符合截擊偵察機的高速要求。所以我們當時格外青睞米格-19。

  1957年,中蘇兩國簽定協議,由蘇聯向中國出售米格-19飛機的制造技術,并提供全套技術資料、樣機和部分散裝件、成品附件。1958年8月,仿制工作正式開始。

  大幅提升的性能

  殲-6能夠與殲-5拉開如此大的差距,主要是發動機工作原理發生了變化。

  △渦噴-6 發動機油門桿示意圖

  殲-5飛機采用的是渦噴-5發動機,空氣被吸入發動機后,通過風扇被“甩”入周圍的幾個小燃燒室??諝庠谌紵訅汉?,從尾噴口噴出,同時帶動渦輪旋轉,吸入新的空氣。采用這種進氣方式的發動機就被命名為“離心式渦輪噴氣發動機”。

  △渦噴-6 發動機實體,左下角圖為渦噴-6的銘牌

  圖源《國際展望》雜志

  而殲-6飛機裝配的渦噴-6發動機,空氣直接從一級風扇吸入,流動更加流暢,燃燒效能也大幅提升。由于渦噴-6發動機當中的空氣是沿著軸方向流動的,所以被稱為“軸流式”發動機,這也是到目前四代機為止,主流的發動機布局方式。

  發動機工作原理的變化,正是殲-6性能遠超殲-5的奧秘所在。

  暗藏玄機的機身結構

  為了能夠使機身承受超音速飛行時的強度需求,殲-6飛機采用桁條式機身結構。

  △航空博物館收藏的殲6甲全天候戰斗機 

  機身內的桁條和隔框組成飛機的骨架,而外部的蒙皮,承受的是通過桁條與隔框傳遞來的二維方向的力,每個格子范圍內的鋁合金蒙皮就像一張紙,同樣重量的材料,雖然撕開很容易,但平面拉扯時卻需要費很大的力,這就是利用材料自身來提升結構受壓穩定性。

  △我空軍裝備的殲-6

  因為蒙皮作為飛機的外殼,也需要承受一定的力,所以桁條式機身結構也被稱為“半硬殼式結構”。

  桁條式機身的優點是載荷分散傳遞,通俗地講就是飛機各個部分受力較均勻,所以能夠通過重量更輕的材料,承受更大的載荷。

  但任何設計都有其兩面性。桁條式機身結構也存在缺點:是在開較大艙口時,受力結構會發生變化,屬于牽一發而動全身,設計難度較大。

  所以,為了適當降低設計師的工作強度,殲-6飛機的結構,被分為前后兩段。整個機身從頭到尾共有36個隔框,就像一條魚的肋骨。由機頭進氣口到機翼翼根末端為前半部分,里面是飛機的前20個隔框,從21框開始為后半部分。

  殲-6飛機機身主要受力部分是前起落架、機翼、尾翼、發動機,所以它們對應的隔框都做了加強設計,可以適當多分配重量,其它普通框則爭取輕量化設計。

  殲-6飛機整體繼承了殲-5的后掠翼設計,這也是機頭進氣戰斗機中,最后一款后掠翼方式的機型。

  △軍博一層兵器展廳陳列的殲-6

  后掠翼的優勢是提高了臨界馬赫數,但缺點也十分明顯。首先是容易增加飛機結構重量,其次是襟翼和副翼效率降低,而且氣流容易順著機翼方向流向翼梢,造成失速,集中表現為飛機進入螺旋失控狀態,導致機毀人亡。

  為了減小翼梢失速對飛行品質帶來的影響,殲-6飛機表面增加了很多安定面。

  其中翼刀的設計是為了阻斷空氣向翼梢聚集。其實翼刀設計的效果是比較有限的,所以同期西方國家航空領域已經開始研究前緣襟翼自動控制與飛機性能之間的關系。蘇聯雖然也有類似研究,但由于前緣襟翼結構復雜、成本較高,所以當時沒有推廣采用。

  △軍博一層兵器展廳陳列的殲-6

  與殲-5飛機相比,殲-6為了適應高速飛行的需要,將水平尾翼安裝在垂直尾翼上的“十”字布局改為了機身安裝全動水平尾翼。

  在早期的測試機型中,水平尾翼設計沿用了殲-5安定面與升降舵結合的設計結構,這種設計在臨近音速飛行時,升降舵和安定面的夾角處會產生激波效應,導致偏轉效應下降。改為全動水平尾翼后,就解決了這個問題。所以我們看到現在很多先進的超音速戰斗機,不僅水平尾翼,包括鴨翼,都沿用了全動控制面設計。

  △殲-6

  這種直接與機身連接的控制面,不僅效果更好,而且連接機構的強度也可以適當增加,更適應高速飛行需求。高速飛行時也需要讓飛機保持安定性,在空中飛行的飛機就像水里游的魚,所以殲-6像魚一樣,有了背鰭和腹鰭一樣的安定面。

  △我國出口到埃及的殲-6戰斗機

  后來的測試和使用證明,殲-6飛機的結構設計是非常合理的,在靜力測試時,載荷達到設計值的102%。這個數據如果不達標,飛機飛上天就容易散架;如果過高,說明有些部位的材料用多了,造成性能指標浪費,也是不理想的。所以,能夠在設計中把握一個合理的靜力載荷指標,難度相當大。

  如果說殲-5飛機實現了我國對于噴氣式戰斗機從無到有的夢想,那么殲-6飛機則是開啟了我國航空工業部門制造優質作戰飛機的新篇章。殲-6飛機讓我們從完全仿制進入到了改進設計的階段,為中國人自己設計高性能戰斗機的目標,向前邁進了一大步。

殲6中國空軍
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