歼-10前传：宋文骢为什么敢用“鸭式布局”这么大胆的设计？丨杨叔洞察

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发布于2023-03-29

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来源：军武速递官方

近日，据巴基斯坦媒体报道，今年第二批、共4架歼-10CE型战斗机，目前已经从中国成都飞赴巴基斯坦北部地区的卡姆拉空军基地，正式归建巴空军第15中队。

自此，今年以来巴基斯坦空军已经收到了10架歼10CE型战斗机。据报道，巴基斯坦空军在收到10架歼-10CE型战斗机后，目前已经正式同中方签约，从中方续订60架歼-10CE型战斗机，从而确保歼-10CE型战斗机的总数达到90架以上。歼10CE的成功出口对于中国航空工业来说，堪称前所未有的技术突破，意义非凡。

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在歼10研制成功之前，中国航空工业只能从事仿制米格17、19、改装歼7、歼8的工作，而自歼10开始，中国掌握了研发先进三代喷气机的整套流程，甚至可以说没有歼-10就没有今天的歼-20、歼-16，就没有如今独立自主的、可以和美国叫板的中国航空工业。

所以，歼10的意义已经不仅仅限于一种先进战机，而是成为中国21世纪航空工业成长和腾飞的象征。本期我就带大家回顾一下歼10发展的曲折历程，见证中国航空工业的腾飞。

一、歼10的研发背景

那上世纪80年代的时候，此前越南战争和中东战争的实战经验表明，传统重视高空高速的二代已经过时啦，战斗机的空战主要发生的跨音速的中低空高度。

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因此美苏以F-15、苏27为代表的先进三代战机，都对中低空进行了升级，并且采用了电传飞控技术、高性能涡扇发动机、先进气动布局等一批革命性技术。加上高性能雷达配合先进中距空空导弹的超视距攻击方式，让二代机对战三代机时，看不见、打不着，妥妥的被“跨代吊打”。

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而此时中国空军还在大量装备歼6、歼7这样的一二代机。为了改变空军装备极度落后的现状，1981年底，我军开始新歼击机计划，同时也向外界释放了购买三代机的需求。因为当时咱们和西方还处在蜜月期嘛，最先上门推销的是法国，拿出了当时风头正劲的幻影2000。那幻影2000在当时的三代机中应该算是很不错的型号，咱们的飞行员亲自驾驶过，对这型飞机的评价非常高，说啊：“如果驾驶幻影2000，有把握击落任何对手”。

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所以当时咱们对幻影2000的性能是满意的，但是法国人报价对我们来说实在太贵啦。毕竟法国人做生意一向是认钱不认人，而且技术转让，门儿都没有。这方面：花2亿美元单价买36架阵风的某南亚大国直呼内行。那最后就是因为卡在价格和技术转让问题上，咱们没有引进幻影2000。但后来法国人干了一件很恶心的事：转手就把60架幻影2000卖给了中国台湾地区，一度给咱们造成了不小的压力，当然这是后话了。不过尽管没买法国人的飞机，但幻影2000展示的电传飞控、先进的航电火控，给我们留下了深刻的印象，这么先进的技术，我们中国的战机也要搞。

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那本着“引进自研两手都要抓”的精神，在考察引进的同时，国内的研发工作也在进行。在1982年2月，咱们召集国内的战斗机研究所开了个会，讨论新战机的方案。那这个时候国内最完善的方案，是601所，也就是后来的沈飞的“歼13方案”，相当于类似F16气动布局的歼6魔改，但是这个方案没有用到电传飞控、中距空空导弹系统，大方面来说还是“顶尖二代机”水平，放在70年代还算先进，但作为80年代研发2000年服役的新战机，肯定是“装备即落后”。

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那另外的611所，就是后来的成飞，虽然当时没有一个完善的方案，但是我们的宋文骢总师连夜准备了有关材料，凭借多年的研究歼九的经验，加上对国外三代机的了解，宋文骢总师一上场就语惊四座，提出了要加强机动性、注重超视距空战、强化电子战性能等一系列先进的概念。会后，上级部门决定上马“魔改歼6”的方案暂停，大家再回去“研究研究”。

二、歼10的技术“特色”

会议后，在宋文骢总师的带领下，成飞拿出了鸭式布局的新方案。那什么是鸭式布局呢？下面我给大家简单科普一下战机的气动布局？那常规布局的飞机都在采用前主翼后尾翼的布局，你像美国的F-15、F-16，是依靠主翼上下翼面的压力差产生升力，升力在飞机上的平衡点叫升力中心。那飞机又受到垂直向下的重力，一般的飞机，升力中心都在重心后面，飞机受力不平衡，就会产生纵向的偏转。

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为了保持稳定，就需要在尾部加上尾翼，施加一个可调的压力，“压住”飞机，同时控制飞机的俯仰机动。通俗的讲，这就是“一个和尚挑水吃”。但从气动设计上看：这个尾翼同时削弱了飞机的升力。

而歼10采用的鸭翼布局，是在主翼前加一个可动翼面，这个翼面主要产生升力，和主翼面的升力一起，把飞机“抬”起来。通俗的讲，就是“两个和尚抬水吃”。

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鸭翼的第一大好处，就是产生更大升力，在同样的发动机推力下，加快战机抬头，大大增强战机的机动性。另外一大好处，是可以让流过鸭翼的空气产生涡流，涡流流经机翼的上表面，进一步增大上下翼面的压力差，可以进一步提升战机升力，让战机可以用更短的距离起降，空中的机动性也更强。

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而且成飞的新方案，为了更充分的发挥鸭翼布局的大升力优势，把战机的升力中心前移，与重心重合，尾部的小腹鳍也提供一部分升力，整体平衡。这样的设计，可以让飞机随时调用全部的升力，不用为了“配平”战机而浪费升力，这样的战机抬头速度更快，机动性更强。

电传飞控是三代机获得高机动的关键

这种设计，在学术上就叫“放宽静稳定性”。顾名思义，这种设计降低了飞机的稳定性，飞机在飞行中时时处于不稳定的状态，需要不停的进行“微操”保持飞机的稳定，这对于传统机械飞控的飞机来说，是不可想象的。这里咱们科普一下，在三代机的电传飞控之前，从螺旋桨到喷气式战斗机，飞行员操作飞机的过程中，操纵杆、油门、舵面之间都是通过机械的方式连接，这和早期汽车、坦克上的控制技术一样，开起来很费力气。

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再战斗机上，如果飞机需要飞行员一直不停的微调飞行姿态，会让人一直处于紧张状态，不但增大操作难度、减低作战效率，还会增大飞机的失事概率。

那这里就需要上面提到的电传飞控技术啦。不同于传统机械飞控的飞行员直接控制舵的运动，电传飞控是把飞行员的操作转化为电信号，经过飞行计算机处理后，发给舵面进行动作。那电信号控制加上计算机辅助，操纵的速度、精度肯定要比机械传动更好，飞机操作起来更灵敏，这也是三代机获得高机动的关键。

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更重要的是，在飞行员不操作的情况下，飞控计算机就会收集遍布机身的传感器传来的数据，对飞机的飞行姿态进行每分钟数百次的修正，保持飞机的稳定，大大减少了飞行员的操作量，让飞行员可以专心于作战。而且，在飞机进行投弹任务时，电传飞控可以打开自动平飞模式，保持飞机平稳飞行，让飞行员专注瞄准投弹。

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在我们的日常生活中，也能感受到电传飞控的优势。我们现在的家用汽车也用上了“电传飞控”，我们转动方向盘、踩油门、踩刹车时，根据动作的幅度，先产生一个对应强度的电压信号，发送给汽车的“车载电脑” ECU单元。收到控制信号后，车载电脑根据随时收集的车速、发动机工况等信息，对转向装置、发动机喷油系统等进行精确的控制。那接下来你是不是以为我要说广告了呢，但我并没有接到哈，这叫虚晃一枪，咱们下面继续讲飞机。

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那说回成飞的新战机方案，在确定了鸭翼布局+电传飞控后，最重要的就是发动机问题了。70年代末开始研制的新涡扇发动机“太行”已经来不及了，所以选择了仿制自米格-23使用的R-29-300涡喷发动机，代号为涡喷-15。

三、歼10项目的前期准备

那基本方案成型后，成飞又经过数次竞标，期间不断对方案进行优化，在这个过程中，对试验团队也有锻炼，比如原本耗时三年的风洞试验，成飞的团队一年内就完成了三轮。到1984年，成飞的鸭翼方案最终被确定为新歼方案，空军对新歼的要求很高，要求接近F16，超过米格23。1986年，国务院和军委正式批准新歼项目，代号十号工程，这就是歼10名字的由来。

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项目上马后，被任命为总师的宋文骢首先干的，就是改革流程。在歼10的项目上，成飞第一次组件了一支“一体化作战”的大团队，打破了旧的条条框框，把以往各个单位各自为战、朝令夕改、经常做无用功的问题一次性解决，那说简单点，就是让团队的组织度和效率有巨大的进步。

歼10的很多设计理念实现了跨越式发展，比如它的液压系统有相互分离的两套，增强战机的生存性；设备按照维修频率的高低从里到外布置，开设大量维修口盖，更换发动机也不再像歼6、歼7需要把飞机把后机身拆下来，只需要把发动机从尾部取出，大大缩短了地勤人员的维护时间。

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另外，在歼10开始研制时，成飞设计所用的设计工具还都是计算尺、图板、手摇计算机，这种我们现在看来很“原始”的设备。为了加快研制进度，我们花几亿人民币引进了国外先进的计算机系统和设计程序，当然，咱可不学某些南亚大国，只管闷头买买买，为了不受制于人，源程序咱们也要，开发咱们自己的设计系统。那自此之后，我们也赶上了国际先进的设计水平，我们的设计人员再也不需要趴在绘图桌上一点点的画出几十万张图纸。