陆孝彭传-终生痛爱“空中李向阳”
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    蜂腰修形:鸡肋?瓶颈?

    一迈入座落于北京市昌平区大汤山脚下的中国航空博物馆,一座高达十余米的馆标非常醒目。白色的支柱向上伸入一架单座战斗机的尾喷口,战斗机呈紧急爬升姿态腾空而起,直指蓝天。支柱下部由一个巨大的空心圆和艺术变形的空军军徽组成,支柱下方是一个红褐色的花岗石基座,基座的正面镌刻着杨尚昆题写的“志在蓝天”四个大字。馆标左右两侧分别为红旗9 远程防空导弹、红旗12中程防空导弹和红旗7近程防空导弹。

    在馆标支柱顶端的那架战斗机可不是模型,而是一架真飞机。这是中国航空博物馆建馆之初由洪都捐赠的一架歼12 原型机,飞机编号为01。歼12是我国在20世纪70 年代自行研制的轻型战斗机,是迄今为止世界上机体空重最轻的超声速喷气式战斗机,其几何尺寸在同类飞机中也是最小的。

    那么,您知道这架飞机出自哪位设计师之手吗?

    陆孝彭?是的,您答对了,就是他!

    1969年4月,从“文化大革命”的“牛棚”里出来的第三天,陆孝彭便开始了歼12 总体方案设计工作,此时的他,由于“文化大革命”的积压和周总理的关心,埋藏内心的“航空报国”强烈志向得以全面爆发,自此,陆孝彭另一段充满激情而又艰辛曲折的历程拉开了序幕……

    根据空军提出的研制计划,洪都与601 所同时接受了这项任务。时值“文化大革命”后期,洪都还处于军管,实行分厂/连营编制,洪都革委会主任叶松盛、董毅志等都非常支持,并明确由副主任朱维斌负责部署工作。经过反复进行方案论证、多方征求意见,洪都于1969年7 月完成了方案初步设计。随后,空军副司令员曹里怀来南昌检查工作,并正式确定由洪都研制“小歼”,指示尽快把“小歼”搞出来。随后,朱维斌、陆孝彭、朱晓彪等人赴京汇报歼12方案,会上,军方和三机部领导再次强调要依照人民战争思想,突出短距起降和轻的特点。

    陆孝彭接受任务后,开始对小型战斗机进行深入的研究。战斗机小型化最极端的设计要数美国的XF-85“恶鬼”式飞机,“恶鬼”共生产了2 架试验机,飞机总重只有2590 千克,装有4 挺12.7毫米机枪,这种飞机是作为护航机挂在B-29 远程轰炸机机腹下面,由母机在空中投放,空战后再返回母机挂架,由母机带回。“恶鬼”的诞生说明人类完全能够从技术上实现“随时能飞,到处能打”的设想。

    但是,陆孝彭知道,要达到机动灵活的特点,就必然会在一定程度上影响飞机的电子设备、航程以及火力等。对于战斗机来说,这些都是致命的弱点。作为飞机设计师,陆孝彭不可能不知道这种设计背后潜藏的隐患。

    既然如此,为什么陆孝彭还要坚持设计呢?事实上,这与当时我国军事发展思想和国情是相联系的。

    20世纪六七十年代,中国大力发展防空和隐蔽手段,对空军战机的发展却投入不足,这是有因可循的。以中国当时的工业和科技水平,即使把全国的力量投入到空军建设,结果也是无法与苏美抗衡的,技术代沟不是一个“大跃进”就能赶超的。因此,这一时期,在军事建设上更侧重于寻求战术突破,这一思想也反映到武器装备上来。

    一件武器是否成功,关键不在于先进与否,而在于是不是能够满足作战的需要,比如B-1,可谓先进之极,但是老趴窝,便无法称为好武器了。美国人曾模拟过F-4 打F-5 ,甚至F-15 打F-5,当时的技术条件下常常吃亏或者同归于尽,其原因主要就在于尺寸。F-4雷达发现小巧的F-5的同时,它大而笨重的机身早就被F-5目视发现了,一旦战斗,F-4还要吃亏。

    歼12的结构轻巧,体型小到极限,在先敌发现、先敌开火方面,以当时的电子技术水平,是有优势的。

    事实上,在陆孝彭的设计思想里,歼12 从一开始就准备和对手打目视空战的“空中游击战”的,因此,电子设备的要求不需太高;航程短?1300 千米的航程表面上一算,作战半径只有600千米,简直没法用,可是考虑歼12 的设计是在本土打游击战,甲地起飞完全可以乙地降落,土跑道就能降落;火力弱?国土防空,是在自己腹地作战,可采用机群式作战方法,只要敌机侵犯领空,我们可以出动多架飞机甚至可多处起飞,将敌机当场击伤或击落;速度不够?国土防空下的F-4 不是带炸弹就是带油箱,是飞不快的,骚扰一下就丢油箱炸弹应战,这样的飞机要么回不去,要么武器丢光了没法完成对地攻击任务。

    出于这样的考虑,在当时的工艺水平和科技水平下,歼12 对于国土防空仍然具有十分现实的意义。

    另外,据吴立新了解,研制歼12 时,陆总当时是有他自己的想法的:

    陆总对各个国家的军事装备、飞机的配备很关注,平常他会大量搜集这些资料,并通过对这些资料的分析整理,找出空军装备需求的发展趋势。根据这种需求,提出方案后向空军汇报,汇报后再按空军的思路进行修改,再通过自筹资金,开展设计研制工作。事实上,歼12是经历了这样一个过程。当然,这与其他科研所由国家指定进行某个项目的设计研制是有很大区别的。洪都一直就是以这样一种模式在寻求自己的发展。

    当时,通过对资料的分析,陆总认为,我们国家完全有能力研制一种新型飞机替代苏联的米格-19 低超声速飞机,因此,歼12在选型时,陆总的本意是打算让歼12替代米格-19。

    从陆总个人来讲,当时,强5的设计研制已经差不多了,从牢里出来后,陆总便想着搞下一个新飞机,歼12 就是在这种背景下开始的。

    为了加速研制,洪都成立了歼12 研制三结合(领导、设计人员和工人)领导小组,厂革委会副主任朱维斌任组长,陆孝彭参加了领导小组工作。1970 年3 月,三机部正式下达文件,命名该机为“歼12”。

    当时,空军对超声速轻型战斗机的战术技术指标只提出两条:总重量为4吨,最大平飞速度为马赫数1.5。事实上这两条指标要求飞机的机动灵活性和飞机中低空格斗能力要强。基于这种思想,陆孝彭等人在初步方案中选用了涡喷6改发动机,机头进气,下单翼布局,初步估算飞机总重为4吨。

    作为飞机主管设计师、总设计师,陆总是决策者,头脑需要很清醒。事实上,陆总非常善于剪裁设计,用什么,不用什么,是用A的方案,还是用B的方案,到底哪个方案更合理,更符合型号设计要求?他必须对各个方案进行验证,提出他自己的看法,并最终做出决策,这个过程是需要智慧与魄力的。

    按飞机性能侧重不同,当时提出了两种气动布局方案:一是侧重短距离起降,机翼前缘后掠角48 度;二是侧重最大平飞速度,机翼前缘后掠角52度。当时工厂对歼12飞机设计的指导思想是飞机要轻,要突出飞机中低空格斗的性能,要有良好的经济性,飞机要显示出“轻、灵、短、快”四个字的特点。轻,就是飞机重量要轻;灵,就是飞机要机动灵活;短,就是飞机起降距离要短;快,就是飞机飞行速度要快。

    要实现这四个字,“轻”字是关键,它是实现其他三个字的前提。因此,陆孝彭和设计队伍在飞机的重量设计上,颇下了一番功夫。除了在结构、工艺上采取措施外,在电子设备、系统、成辅件的选用上也力求简单,原则上对一些可用可不用的设备、成辅件都不用。

    随后,带着飞机设计的指导思想和初步设计方案,陆孝彭等人走访了空军和有关单位,他们先后对空14 师、樟树空军基地、空17师等征求意见。根据曹里怀的指示,朱维斌、何永钧、陆孝彭等人还向沈空汇报了歼12 飞机设计方案。沈空召集112 厂、601所和沈空飞行员对飞机方案进行了分析讨论。他们认为: “轻、灵、短、快”的特点符合部队的需要,设计思想是正确的;最大飞行马赫数1.5满足作战使用要求,但希望飞机在中低空机动性好的情况下,尽量提高高空机动性;土跑道起降要解决防尘问题;2门30毫米口径航炮弹的备弹量80 发少了,希望每门带弹100 发;过载7偏小,要求达到过载7.33 以上,设备力求简单,操稳品质要好;座舱布局要使飞行员满意,在方案阶段应考虑解决飞机高增升装置,解决零高度救生和提高平尾的颤振速度等问题。

    针对走访提出的问题,陆孝彭组织力量提出了改进措施。对原方案主要做了三方面的更改:加大机翼面积,采用前缘缝翼和双缝襟翼的增升装置;采用4.5 大气压的低压轮胎;按飞行员提出的要求,调整座舱布置,改进平尾操纵刚度,提高平尾颤振发散速度。

    在洪都考察时,曹里怀充分肯定了歼12 的设计思想和改进方案,为了做足“轻”字文章,曹里怀指示,将方案中采用的2 门30毫米航炮,改用1 门30 毫米航炮、1 门23 毫米航炮。他认为“航23也是炮,被航30炮击中能完蛋,那被航23炮击中,也照样能完蛋。”

    然而,一味追求“轻”,却给歼12 留下了致命的缺陷。有军事评论家提出:

    歼12的不足之处正是由于追求机体小、重量轻所引起的。它的机内燃油贮量为1250千克,可带两个400 升的副油箱,最大航程可达1385千米,但仍属于短航程类型的飞机。歼12的机载武器是1门30毫米机炮,备弹80 发;1 门23 毫米机炮,备弹120 发;另外,可挂2枚红外制导的空空导弹。就其飞行重量而论,火力不算很弱,可是该机采用了机头进气形式,对增装先进设备不利。若改为两侧进气设计,加装先进的火控系统,则重量和阻力都要增加,其原有的优点也将削弱。

    石屏院士在接受采访时也谈到:

    歼12主要是两个问题,一是作战能力差,当时部队没有提出具体的战术指标,因此,飞机追求“轻、灵、短、快”,结果,飞机的机载武器火力较弱。二是速度没达到指标,当时,陆总想收蜂腰,有人不同意。当时那种情况下,为了赶进度,陆总便没有坚持。结果,飞机出来后,速度没达到指标。于是,陆总提出要改,这样便耽误了不少时间,错失良机。

    设计之初,陆孝彭是主张采用跨声速面积律对机身修形,也就是石屏院士所说的“收蜂腰”,以降低跨声速阻力。但这一主张受到不少人的反对,他们认为米格-19、米格-21 都不是蜂腰形机身,歼12也不必采用。一时之间,蜂腰修形到底是鸡肋,抑或是瓶颈?在这个问题上,有了较大的分歧。

    尽管反对者的理由在陆孝彭看来是多么的不可思议,但最终,陆孝彭却没能坚持住自己的主张。

    关于这个问题,很多年后,陆孝彭接受采访时表示:一是当时尚处在“文化大革命”期间,刚刚从牢中出来的陆孝彭,仍然处境艰难,他非常珍惜来之不易的设计飞机的机会;二是当时空军急需战斗机,时间非常紧迫,陆孝彭必须顾全大局;三是歼12 已大胆采用了各种新技术新工艺新材料,减轻了飞机的重量,如机身和中翼整体油箱、大面积的双曲面金属蜂窝结构、碳纤维复合材料壁板、钛合金板和铝合金起落架等,此外还采用了单块式风挡。这些新技术的应用,在国内当时的条件下是富于创新精神的,能大大减轻机身重量。

    就这样,明确了歼12 设计思想和主要战术技术指标,并确定了继续搞机翼前缘后掠角为48度的方案。

    随后,洪都飞机设计所立即组织各专业力量,铺开完善方案工作,进行外形设计、结构打样和系统原理设计。1969 年8 月初,第一轮吹风模型的模线绘制经过近2个月的努力,在六院九所王志远等人的帮助下,使用数控绘图机完成了机身、机翼、尾翼的理论模线。

    有了模线样板和工厂专门成立的歼12 飞机高低速模型加工小组,工厂仅用了2个月的时间就完成了高低速全机测力吹风试验模型的制作任务。与此同时,全机结构打样和系统原理设计也基本完成,成辅件电子设备的选用也基本落实,飞机的研制工作进展顺利。

    1969年12月中旬,歼12 飞机第一轮高低速风洞试验分别在沈阳和北京大学顺利完成。然而,吹风试验结果令人并不满意:飞机阻力比设计值大。经过对试验结果的分析,认为产生的原因是飞机部件干扰阻力和部件外形阻力大,需要对飞机外形进行跨声速面积分布规律修形。另外,经打样计算,飞机结构系统超重400 千克。

    针对这一情况,洪都立即组织召开一系列技术问题研讨会。1970年年初提出歼12飞机第一轮吹风方案的改进意见,改进的主要内容就是加大机身并以跨声速面积律原理进行机身蜂腰修形,同时,扩大采用多项新结构、新材料,以减轻重量。这些措施,使飞机计算零升阻力在马赫数1.5 时降低12%,从而在发动机地面推力为4050千克力的条件下,飞机有可能达到马赫数1.3。为了确保飞机“轻、灵、短、快”特点的实现,陆孝彭带领大家积极开展设计创新。参与歼12研制并协助陆总工作的张道政回忆道:

    那段时间紧张而高效,白天晚上,陆孝彭深入总体气动和各个专业组,用了半个多月时间积极带领大家逐项组织讨论、明确设计状态和进度要求,并过细做好协调,亲自指导设计。从总体设计(气动布局、总体布置、重量指标)到结构、系统和特设等,有的反复多次才能定下来(如载荷、重量指标及分配,机身与机翼整体油箱结构可行性等),要求大家“精心设计,为节约1 克重量而奋斗”,陆总总是运用他的聪明才智,采纳大家的意见,集思广益,求得最佳的设计。这方面的例子实在太多了,仅举一例:

    陆总不仅对总体、气动、强度很精通,对结构设计更是驾轻就熟,比如歼12的减速护板设计。为了缩小着陆滑跑距离,歼12有一个阻力伞,着陆的时候快速打开,拖住飞机。此外,在着陆之前,可以借助减速板。歼12的减速板在机身腹部,为了减轻重量,陆总在这个设计上花了些心思。他巧妙地将起落架的护板与减速板综合起来,设计成为减速护板。这个设计非常出色,不仅达到了缩小着陆滑跑距离的目标,也减轻了很多重量。另外,歼12 的座舱设计也充分利用了飞机结构。

    歼12飞机的研制对洪都来说,起到了承上启下的作用,同时,我个人认为,这也是陆总设计思想达到炉火纯青的杰出代表作。难怪乎,后来601 所、603 所及南航、西工大都来调研歼12 的结构设计特点,尤其是机翼增升装置(前缘缝翼/襟翼,双缝/单缝后退襟翼)等,许多技术都被用于他们的新机设计和教学之中……

    洪都飞机设计所成立了改进战斗突击队,不到20 天就拿出了修形结果。1970年5月,经过再次修改外形后,歼12 飞机改进打样设计终于完成了。

    紧接着,工厂全面展开生产图样的设计工作,为了压缩设计周期,生产图样全部使用可晒蓝的铅笔图样。1970 年6 月,发出了全部生产图样16000余幅,技术报告、技术条件共101份,同时决定, 0批生产3架, 01、03架试飞, 02架做静力试验。

    银燕初显“轻、灵、短、快”

    早在设计期间,洪都便组建了歼12 飞机试造生产线,在当时战备任务紧张的情况下,专门调整了生产准备、零件加工和铆装力量,组织了一个专门的试造班子,在生产图还未完成设计前,预先准备原材料和机床设备等。

    这期间,曹里怀多次到洪都检查工作,提出歼12 已列入国家计划,中央领导很重视,是飞机研制的重点,这给歼12 参研人员极大的鼓舞和激励。

    据参与过歼12研制工作的张道政回忆:

    为了确保研制进度,根据陆总意见,一方面增加设计人员,除集中设计专业人员外,请南京航空学院派来40 余名学生,由周建功教授带队;同时,制定试制关键技术攻关措施,包括机身整体油箱设计/制造、密封橡胶、蜂窝夹层壁板结构、碳纤维辅助进气门、起落架护板机构、高强铝合金起落架等20 多项。全体人员集中在初装车间里实施现场设计,组织攻关,这种“三结合”极为有效地把设计、工艺、工装、生产、供应成件等各部门组织起来,大大提高了各专业协调与办事效率,在当时产生了非常积极的效果。我当时是协助陆总工作的,我们都感到在设计、试制直至试飞、设计鉴定准备等各个环节,陆总都是始终战斗在第一现场的。在发图时,设计员加班加点,挑灯夜战,陆总深入每个设计员桌前,有位老同志累到吐血不肯回去,陆总马上劝慰,可他自己每天都是最后离开现场,许多设计员说: “陆总这么大年纪,还在这里,我们怎能不拼命干呢!”当进入工装设计制造、零件工艺制造,特别是关键(如整体油箱铆接、密封、试验,或者关键件开铆时等)阶段,他都要我做好时间安排,我们一起到现场了解情况,解决各类问题(每天有数百项);听说我有办《歼12 试制快报》的想法,陆总很赞成,并鼓励我,后来办了,起到通报情况鼓舞士气的积极作用。

    记得在初装时,他特别关心零件的称重(因为歼12 重量必须严格控制超重,否则无法保证“轻、灵、短、快”),和设计员一起分析零件实际重量变化情况;当进入总装时,我们一直待在总装车间,他说:“这是最为关键的时刻,必须保证在第一时间发现问题并解决问题,这样才能确保进度和质量问题的解决,确保12 月26日首飞!”他每天加班,很晚才回家,在总装最后几天还和生产调度人员一样待在车间里,实在累了就在飞机旁或座椅上打个盹。南昌12月的夜晚较冷,遇上通宵加班,我们劝他回去,他也不肯。当飞机推到试飞站时,陆总心里非常兴奋,并多次提醒我:“这是新机试制最关键时刻,一定要精心组织好各专业设计人员在现场,绝不能马虎,有问题随时告诉我。”他还对我说:“歼12 飞机是一项光荣的任务,一定要确保质量进度完成,容不得半点差错!”至今,我还记得他说话时既激动又严肃的样子。这时的他更为忙碌,既和设计员一样深入车间,注意把好进度与质量关,又忙于和试飞员的技术交流、编好试飞大纲等,虽然眼睛熬红了,但是,陆总总让人感到他精神抖擞,活力四射;有人说“遇到难题时,感到很困难甚至无法解决,可是陆总来后,他总是能在听取大家的问题后,提出解决问题的办法”。临近12 月26 日的前几天,大家更是挑灯夜战,他和全体试飞站及设计、生产人员一起。特别是12 月26日那一天,飞机被牵引到起飞线,我看到陆总的心情和大家一样显得很紧张,但从他面部所表现的更多的是一份自信———或许,这就是一个著名总设计师所具备的基本特征吧!当飞机落地,陆总脸上露出难以抑制的喜悦和泪水,急忙上前和试飞员握手祝贺,并表示感谢!

    1970年6 月9 日,工厂组织飞机设计、工装设计、工艺技术人员以及干部、工人组成三结合的新机试造单位,当时称之为“69”单位,“69”单位是一个新鲜词,也是洪都在几十年的发展中,结合自身“厂所合一”的特点摸索出来的一套科研与生产相结合的组织形式,在当时,这种形式对歼12 飞机按计划节点研制成功起了重要的作用。直到今天,洪都仍然保留了“厂所合一”的体制,在缩短研制周期,减少成本等方面有着非常突出的效果。而“科研与生产相结合”,也是陆孝彭非常推崇的一种组织形式,后面还将讲到。

    歼12原型机采取了交叉作业,边设计、边试验、边施工、边生产准备、边试制生产零件、边组合装配。当时,厂房内悬挂着“备战、备荒、为人民”和“要准备打仗”等大幅红色标语,参加试制的工作人员忘记了“文化大革命”中遭受冲击、迫害带来的苦恼和怨恨,昼夜苦干。设计、工艺、生产技术人员和工人紧密结合,共同为试制歼12 紧张忙碌。为了抢时间早出飞机,许多人几天几夜不休息,连续工作,不少人困了就趴在办公桌上打个盹,领导请他们回去休息,可他们只出去洗个冷水脸提一下神,就又回到生产岗位上,厂领导也经常亲临现场进行指挥,后勤人员都直接将饭菜送到现场,拿大桶装。晚上总是灯火辉煌的,干到深夜,吃两块桃酥填填肚子。当时,陆孝彭很辛苦,经常与大家一起加班加点,很多人经常是好几天都不出车间。今天想来真是不可思议,当时没有一分钱奖金,也没有加班费,就是一股热情,那种劲头,真的是很感人。

    在“69”单位的全力推动下,很快, 3 架歼12 的原型机就造出来了。

    1970年12月26 日,也就是在毛泽东主席生日这个具有纪念意义的日子里, 01 架歼12 成功进行了首次试飞。空14 师大队长徐少臣在首飞后表示:飞机重量轻,起飞加速快,空中稳定性和操纵性良好,转弯半径小,机动灵活,飞机的研制是成功的。

    从1969年接受任务到1970年底飞机上天,在这短短一年半时间里,因受“文化大革命”影响,参加歼12 飞机设计工作的技术人员还不到300人,但广大科研人员都为能再次给空军研制新型战机而自豪。他们不计报酬,全力拼搏,前后进行了全机外形、进气道尾喷流颤振等风洞试验5000 多次,完成了37 项静力试验,近50项系统模拟试验。在强度计算中,飞机虽然仍采用苏联1953 年的强度规范,但经强度设计人员大量反复的计算,不仅准确地找出了强度薄弱区,还精准地计算出了飞机破坏的载荷。在02 架全机破坏性静力试验中,飞机的破坏载荷为设计值的104%,成功控制了飞机强度,出色完成了歼12飞机原型机的研制任务。

    1971年4月,原型机01 架在进行性能试飞中,最大平飞速度为马赫数0.98 ,这与设计值存在较大的距离,甚至还不能突破声障。当时,陆孝彭为此颇费脑筋,速度上不去,原因何在?许多设计员也寝食难安,夜不能寐,他们多方分析,冥思苦想。跟随陆总多年的张道政回忆说:

    歼12飞机01架的设计速度是大于马赫数1.5 的,结果一飞,超声速都达不到。陆总主张通过跨声速面积律来收蜂腰。因为这个事,陆总亲自到总体组画理论图。记得在画侧切面图时,陆总压明胶条画流线,画一次,计算一次,看看行不行,不行,再画,再计算,他就凭他的经验,一点点画,一次次计算,很细致。后来,在部里开会时,陆总还特别强调这一点。因为之前设计时,我们内部也是有争议的,直到后来, 01批的时候才采取了这个措施。

    此外,大家还认为,飞机上鼓包过多而且过大,增加了阻力;发动机延伸筒切短了600毫米,推力减小。针对这些问题,大家又投入到设计改进和改装之中。后来,试飞结果是最大速度提高到马赫数1.2。如此一反复,一年多的时间就此耽误了。

    针对歼12的速度问题, 1972 年9 月,三机部在南昌召开了国内专家、教授参加的歼12方案讨论会,为歼12飞机攻下速度难关给予了有力的促进和帮助。

    1973年5 月,三机部电话通知洪都,要求歼12 飞机飞抵北京,向党中央汇报研制工作。工厂得知这一喜讯后,立即准备。7月21日,歼12原型机03架飞抵北京南苑机场。9 月10 日,当时党中央领导和军委首长王洪文、叶剑英、李先念、纪登奎、汪东兴、华国锋、徐向前、聂荣臻等到南苑机场听取了歼12 飞机研制的工作汇报,参观了歼12飞机飞行表演。歼12飞机不负众望,在跑道上只滑跑了500米就腾空而起,比一般的超声速战斗机起飞滑跑距离缩短一半左右。

    事实上,经过改进和试飞,歼12 基本达到了设计指标,初步显露了“轻、灵、短、快”的独特风格。

    歼12在海平面高度上的最大爬升率是180 米/秒。和歼12 同年同月首次试飞的美国F-14 战斗机的这一指标是200 米/秒;专门针对米格-21而设计的F-5 E是160米/秒。

    歼12在5000米高度上的最小盘旋半径是1140 米。中、低空机动性能突出的歼6 是1200 米;美国刻意改善盘旋性能的F-5 E是1080米,为此还在该机的机翼上安装了新的前、后缘襟翼系统。歼12在5000米高度上,从马赫数0.9 水平加速到马赫数1.2 ,所需时间为65秒,歼6 是85 秒,美国的F-5 A是140 秒。歼12 的性能当时是比较先进的。

    再看歼12的地面机动性能,也就是它的短距起降性能。歼12起飞滑跑距离是500 米,着陆滑跑距离是510 米。与歼12 重量相当的亚声速战斗机歼5的起飞滑跑距离是590米,着陆滑跑距离是825米。歼12能做到比歼5 的滑跑距离还要短是很不容易的,并且歼12具有防尘装置,可在土跑道起降。

    歼12的最大平飞速度,在11000 米高度上,最大飞行速度为马赫数1.5,优于歼6;实用升限为17410 米,与歼6 相当;歼12在高空的巡航速度是马赫数0.95 ,能接近声速巡航。

    歼12是迄今世界上最轻的超声速战斗机。它的正常起飞重量为4450千克,最大起飞重量5295千克,空机重量只有3100千克。它有一台涡喷6 乙型喷气式发动机,加力推力39.72 千牛( 4050千克力) ,全机推重比可达0.91。歼12 的优越性能主要是依靠机体重量轻和大的推重比得到的。

    歼12飞机在北京南苑机场的精彩表演得到了中央领导的充分肯定,主持军委日常工作的叶剑英元帅赞誉歼12 为“空中李向阳”,当时,中国正在上演电影《平原游击队》,李向阳是《平原游击队》中的主人公,游击队的队长,他带领战友们战斗在华北冀中平原,神出鬼没,灵活机动,打得日本鬼子闻风丧胆,李向阳的英名也因此家喻户晓。

    “空中李向阳”的赞誉恰当生动地道出了歼12 飞机机动灵活的飞行特点。叶剑英当时表示:“要搞一条生产线,转小批生产,先少量搞,逐步改进,二三年时间稳定生产,装备部队。”空军也认为飞机性能好,还提出了9点改进意见。根据中央领导指示,三机部同意在洪都建立歼12 飞机生产线,规划年产300 架。同时,抓紧歼12飞机的研制工作,要求洪都研制出10 架,力争在1974年底达到设计定型,到1975年通过小批生产再达到生产定型。

    这是一个非常令人振奋的消息,对于饱受“文化大革命”磨难又重获新生的陆孝彭来说,这个消息使他得到了精神上的慰藉和情感上的抚慰。这4年时间多么不易啊!当时的陆孝彭已经年过半百,身体大不如从前,但他却非常好强,工作强度依然很大。夫人徐思瑜回忆:

    搞歼12时,也是天天加班。他不喝酒不抽烟,晚上经常熬夜,实在困得撑不住了,他就跟人家要一支烟解解困。

    对于陆孝彭的这种强烈的事业心和责任感,时任前机身组长的白佐周印象特别深刻。在陆总去世后,他撰写回忆文章《事业心责任感———忆陆孝彭》,其中,有一段提到陆孝彭在研制歼12期间的往事。

    1969年在周总理关怀下,陆孝彭走出“牛棚”,主持歼12 飞机设计工作。按战术性能指标要求它是一种超轻型战斗机,轻(重量轻)、灵(机动灵活)、短(起降距离短)、快(飞得快),号称“空中李向阳”。为满足这些要求,不仅机翼采用整体油箱,机身1号油箱和2号油箱也用整体油箱。机身整体油箱比机翼整体油箱技术难度大,可靠性要求高。在此之前,虽然对强5鱼雷机机身整体油箱做过不少研究试验,有一定技术储备,但没有装机使用经验。国内还没有使用先例,国外用机身整体油箱的飞机也不多。1、2号油箱储油占了全机油量一半多,而2 号油箱又是主油箱,机身整体油箱能否安全使用关系到飞机研制的成败。

    陆孝彭本着对党对人民负责的精神,不辜负周总理的关怀期望,对机身整体油箱设计、研制非常重视,非常认真。从结构打样开始,反复与设计员研究讨论设计方案。详细设计完成之后,仔细审查图样,不放过每个细节,连用什么形式的铆钉,直径多大,间距多少,都要反复推敲。

    2号油箱部位的进气道由两股合为一股,是一个结构形状复杂的焊接件。1970 年6 月,该组件制成之后,即将进入整体油箱装配时,设计员发现在两股进气道交界部位,施工通路差,一旦有了渗漏难以发现,无法排除。要消除这个隐患必须更改设计重新制造。上级领导命令要在年底12月26日毛主席生日那天飞机首飞上天,进度很紧,延误进度责任重大。“文化大革命”期间,人们都怕戴上阶级斗争新动向的帽子。作为刚“解放”不久的陆孝彭还有海外关系、“反动学术权威”的辫子,压力更大,但他没有顾及这些,也没有责怪设计员,而是主动承担责任,向领导说明情况,继而与设计员一起加班加点更改设计图样。

    进气道组件装机试飞之后,发现焊缝质量有缺陷。歼12进气道狭小,爬进爬出困难,在进气道里面工作更困难。不排除故障关系到飞行安全,为此,他爬入进气道,拿着放大镜亲自查看,确定排除方法。故障排除之后,他再次爬入进气道检查排故情况。在场的人看到年近50的陆孝彭这种认真负责、一丝不苟的精神,深为感动。

    白佐周老人提到的歼12 的机身整体油箱的新结构,在当时填补了国内空白。

    早在1965年论证强5 鱼雷机设计方案时,为解决油量不足的问题,洪都便提出机身整体油箱的结构布局。为此,着手进行机身整体油箱的研制工作,先后制成2个1∶1的试验件和1个1∶2的试验件,完成了各种试验,取得了宝贵的数据和经验。

    1970年,强5鱼雷机上绽开的“机身整体油箱”之花终于在歼12机上喜结硕果。歼12机身整体油箱,是我国第一个自行设计制造的战斗机机身整体油箱,它的储油量占全机载油量的60%。这种设计巧妙地利用了飞机结构本身的空间,是一种大胆的创新。因为,机身是主要受力构件,机身里面还装有发动机,整体油箱在受力过程中,密封好不好,能不能承受这么大的载荷,这些都是关键。一旦出现漏油,风险是很大的。然而,这种设计的优越性也非常明显。歼 12 因采用了机身整体油箱,使全机载油量增加了11%,结构和燃油系统共减轻重量83.47 千克。这对于追求“轻、灵、短、快”的歼12来说,是具有非常重要的意义的。

    歼12的机身整体油箱经过气密性试验、渗油试验、振动试验、充放气疲劳试验、噪声试验和装机上天5 架份的近1000 次地面试车, 311个起降、134小时22分的试飞以及其后的多年停放,证明设计是成功的,使用是安全可靠的。1982 年10 月,经航空工业部组织有关专家鉴定,该课题荣获1982年三机部科研成果三等奖。

    风云突变:“批产”一夜成“不列装”

    1974年8月,国家计划委员会、国务院国防工办批复同意为建立歼12飞机生产线、充实海防导弹生产线和加强科研设计试验条件在洪都投资4500万元。这是洪都建厂以来投资最大的一次重要技术改造费用,遗憾的是,此技术改造计划投资并没有兑现。

    按计划, 10架份歼12 分两次投产,前一批为01 批1 ~6 架,力争1974年国庆节前完成总装交付试飞;后4架为02批1~4架,力争1974年底完成。为落实01批歼12研制计划,洪都于1973年6月颁发了歼12 飞机试制技术总方案。总方案提出改进试制的设计原则是:巩固原型机已有的性能成果,在不丢失已取得的优点的情况下,针对设计性能的主要缺点和影响安全的一些问题加以改进,即在气动布局和结构布局基本不变的原则下,着重改善飞机的加速性、提高空中射击时发动机工作的可靠性。另外,在飞机维护选用的材料成件及飞机的制造工艺性方面,认真吸取原型机的经验并加以完善。

    对于更改原则的确定以及如何着手更改的问题,当时,工厂有过广泛深入的讨论,意见主要有两种:一是认为应按中央领导指示精神办,把原型机进一步试飞后设计定型,然后转入小批生产,逐步加以改进;另一种意见是,原型机试飞最大速度只有马赫数1.2,应加大,当速度达到设计指标后,再投入小批生产。工厂经过讨论后,采纳了第二种意见,决定先进行设计更改,后投入小批生产。如何着手更改,又有两种不同的意见:一是大改,为达到马赫数1.5,重新设计飞机气动布局,加大机翼前缘后掠角,改变尾翼的平面几何参数;另一种意见是小改,小改方案既不是直接按原型机投入小批生产的不改,又不主张大改,而是在原型机的基础上提高飞机的使用性能,不牵涉气动布局,以巩固取得的成绩,这既符合中央领导逐步改进的指示精神,又因改动工作量不大,可以很快拿出改进成果。通过统一思想,工厂决定按小改方案着手进行设计更改。

    经过充分酝酿,集思广益,在陆孝彭的组织下,洪都飞机设计所对歼12进行了10余项设计改进:机炮后移,防止射击引起发动机喘振;机身增加蜂腰,改善跨声速加速性;进气道取消可调头锥,改为亚声速进气道;双缝襟翼改为后退式襟翼,取消前缘襟翼;减少、压缩鼓包;座舱盖由侧翻改为后翻;增装煤油散热器;外翼上反角由7度改为4度;加挂2个400升副油箱等。

    更改总方案确定后,工厂掀起了设计更改高潮,并按批生产进行设计工艺生产的全面规划协调。为落实改进设计,加速01 批飞机的研制,工厂于1973年12月成立了以总工程师苏敏为组长的试制领导小组,经过全速推进, 1975 年初, 01 批1 架总装完成交付试飞,同年7月1日,首飞上天,并开始按照航空军工产品定型委员会批准的试飞大纲进行鉴定性试飞。而原型机01、03 架仍在继续试飞。

    正当洪都进行歼12小批量试制的时候, 1974 年,江青反革命集团掀起了全国性的“批林批孔”运动,相对稳定了几年的洪都,再次掀起了激烈的政治斗争,反复出现的动乱干扰了歼12 飞机的研制进度。在“批林批孔”的半年时间里,歼12 飞机几乎处于无人负责的局面。

    1975年6月,歼12原型机01架在试飞返航时,因在空中放不下起落架而迫降,造成三等飞行事故。同年11月,原型机03架在空中飞掉座舱盖。连续发生的事故,给试制中的歼12 蒙上了一层阴影,果不其然,不久,歼12飞机停飞。

    直到1977年3月,中央常规装备发展领导小组确定歼12的战术技术要求,工厂才重新组成歼12 飞机设计定型试飞领导小组,陆孝彭任副组长。3 个月后,歼12 才恢复试飞,而此时,已停飞了长达1年零8个月。

    随后, 01 批生产的3 架飞机共试飞135 个架次, 61 小时12分,平飞速度已达到马赫数1.384 ,最大速度以及其他科目正待继续试飞确定时,三机部电话传达中央军委常规装备领导小组决定:“歼12不列装。”相应地取消了歼12 飞机的试制经费。1979 年6月28日,总参、国务院国防工办发文,取消歼12研制任务。

    空军对歼12的意见主要是只有30毫米炮和23毫米炮各一门,火力不够强。其实,在此之前,洪都飞机设计所已在着手进行改装设计,加挂2 枚霹雳2 导弹,原定从08 架起实施,却不想,一切已是徒劳。

    这个消息对陆孝彭来说犹如晴天霹雳,据吴立新回忆:

    在北京听到歼12 飞机不列装的消息时,陆总当场就晕倒了,受的刺激很大。后来,他甚至还向中央军委提出过一个要求,让歼12与米格-19进行空战!谁打赢了要谁!

    风云突变,“批产”一夜成“不列装”。耗费10年心血,耗资2218万元,刚刚研制出来还未完成飞行试验的歼12就此“夭折”。此次,除1架做破坏性强度试验的原型机外,歼12 共生产了5 架经过试飞的整机。后来,中国航空博物馆保存了2架,南京航空航天大学保存了1架,洪都自己保存了2架。

    陆孝彭无法接受这个事实,他再次呈报“万言书”,竭力挽救“空中李向阳”。可结果是,他被“隔离”了。有关歼12 的讨论会,不通知他参加;有关文件,不让他接触;他所参加的会议,人们绝口不提歼12。他感受到了欺骗,他去找部领导,但部领导躲着他,实在避不开了,也是闪烁其词,不正面回答他的问题。看着那停放在机场无人问津的5 架歼12 ,陆孝彭一下子陷入到了“万丈深渊”,无法自拔。这个年近6 旬的老人,不停地奔走呼号,他一次次找部领导,一次次肺腑陈词,然而,终无力扭转乾坤。人们理解他的愤慨、焦虑和忧心如焚,但却无能为力。

    或许上天对陆孝彭是不公平的,或许上天在成就陆孝彭的同时还给予他更多的磨难吧!他主持设计的强5 和歼12 先后都遭受项目停止的命运。强5是幸运的,九死一生,终修成正果,然而,歼12却没有那么幸运,在“文化大革命”中诞生的歼12 ,从一开始就给她背上了沉重的阴影,也似乎注定了她会遭此厄运。

    在厚厚的一本《陆孝彭诗抄》中,关于强5、关于变后掠翼课题,陆孝彭不惜大量的笔墨,抒怀言志。然而,关于歼12 这个他一生中最为重要的设计作品之一,却寥寥无言,笔者颇费心思,才找到一首《忆昔之四(银燕)》:

    忆昔银燕轻如翼,上下飙忽回旋疾。却因蜂腰争未休,欲破声障竟难越。

    叶帅震怒军令急,重制新机争朝夕。机成疾飞如迅电,良机已失长太息。

    或许,真如人们说的那样,歼12是陆孝彭终生的遗憾。往事,不忍,亦不堪回首。

    这次,陆孝彭无力再抗争,一个强5,已经耗尽了他的精力,透支了他的所有情感。面对歼12 ,陆孝彭身心疲惫,欲哭无泪。他不知道怎么排解这种情绪,便将自己反锁在屋里,没日没夜地在房间里转悠。不久,人们传说,陆孝彭为歼12愁得有点神经质了!

    风声传到了罗瑞卿那里,这个在“文化大革命”期间饱受折磨的老一辈无产阶级革命家,重新站出来,力排众议,他说:“我们对歼12要有正确的看法,它的长处很多,不是每一种新机都要列装,像歼12 这样的飞机,让它消失似乎欠妥,还是留下来吧,说不定将来用得上。”就这样,歼12 作为技术储备机种保留了下来。

    罗瑞卿大将对陆孝彭知根知底,这个海外归来的爱国知识分子的一片赤诚之心感天动地,他不应该遭受这样的待遇。而陆孝彭对这位大将则有着知遇之恩,陆孝彭在《忆昔之三十七(罗帅)》中写道:

    忆昔罗帅掌军权,夫妻双双探雄鹰。低空疾飞跨声障,尚能山沟创敌军。

    “文革”浩劫谁能免,被迫坠楼举国惊。身残不忘救银燕,战略储备罪责轻。

    歼12飞机研制刚好处于“文化大革命”动乱的后期,政治形势发生急剧变化,型号研制这样一个技术性问题,却不得不因前后决策者的更迭而成为政治的牺牲品。事实上,“文化大革命”使洪都这样一个老航空企业的发展进程直接进入了相对倒退的尴尬境地。“文化大革命”之前和期间,上级曾安排洪都研制“歼9”、仿制“运6”、生产“靶6”等多个任务,工厂都按计划积极组织设计施工,有的还做了大量的准备工作,耗资数百万元。但工厂有关研制工作刚一铺开,上级又停止或改变了研制计划。而原本应该随着歼12建立批生产线、充实海防导弹生产线和加强科研设计试验条件的4500万元投资也因歼12项目的停止而错失,从此,洪都丧失了一次大规模技术改造的机遇,这使得以后的几十年里,洪都逐步落后,甚至落后于曾经援建过的航空企业。一个曾经功勋卓著、辉煌无比的军工企业,就此,开始走下坡路,无数洪都人为此懊恼、沮丧……

    歼12飞机“作为技术储备”对陆总的打击非常大,但是性格坚韧倔强的他,强忍内心的痛苦并想再做进一步努力,他对当时的助理张道政说:“现在要做好两件事,一是马上下发 ‘公用笺’,要求全厂各单位、设计所保存好图样资料,生产的零部件要油封保存不得丢失损坏;同时,做好设计定型的准备。”事后,张道政立即拟文,经陆孝彭批准后发到全厂;随后,又按“航空产品军用飞机定型委员会”新制定的要求,抓紧完成了《歼12 飞机设计定型纲要》,上报航定委,得到很好评价。

    对陆孝彭个人来说,歼12 是他设计生涯中最具悲剧色彩的一型飞机———优点突出,缺点也鲜明;声誉较高,却终未被列装。如今距离歼12“取消研制,作技术储备机种”已经30余年,陆总辞世有10年了,参与歼12设计研制的不少老同志也都去世了。尘埃落定,回首往昔,或许我们能够对这个飞机进行更为客观的剖析和评价。

    放眼“文化大革命”时期的中国军工,中国航空工业进入了一个疯狂的年代,从变后掠翼到垂直起降,无所不包,没有足够的技术储备、工艺水平和制造基础,于是,这些于国力要求过高的目标最终都成为劳民伤财的浪费。而这中间,唯一值得自豪的成果,就是歼12超轻型战斗机了。

    歼12是我国第一架摆脱苏联米格飞机系列格局后,完全自行研制的新式飞机。歼12 飞机从气动布局到结构、系统的设计,再到新结构、新工艺、新材料的应用,大多出自设计人员自己的设计思想。从开始设计到原型机首次上天仅一年多的时间,说明这时,设计人员能比较自如地运用自己的才能。尽管在采用一些新结构、新材料方面从当时国内情况来衡量,步子迈得比较大,但它标志着自行设计队伍已在消化引进产品技术之后,能够独立进行型号的创新设计了。

    歼12的不足之处是小型战斗机所固有的,但它实现了设计指标,应该视为成功之作。至于能否列入装备,那要受许多非技术性因素的制约,世界上任何一个有影响的飞机设计机构,其研制的所有型号中,若有半数投入使用,就已经值得骄傲了。我国的飞机研制部门,所缺乏的正是广泛实践的机会,而歼12 是一次很有成效的尝试。

    歼12发动机用的是歼6 飞机所用的涡喷6 乙型,但歼6 装备了2台这种发动机,而歼12 只装备了1 台,其推力明显不足,极难达到预想的设计性能,这也是直接导致歼12 胎死腹中的重要原因。英国著名的罗尔斯·罗伊斯发动机公司的一位专家到中国航空博物馆参观时,对歼12相当赞赏。他认为:歼12是中国设计得最好的飞机,只要给它换上一台先进的涡轮风扇发动机,油耗就可以降低约一半,航程可以增加近一倍。

    一提及发动机,陆孝彭便有太多的纠结和辛酸,当时,要选择合适的、相匹配的发动机是非常困难的,最终装上涡喷6乙是不得已而为之。歼12不像现在的飞机那么幸运,能够在改革开放的大背景下,跳出国内范围,另选先进的、推力更大的发动机。不然,在加强发动机的基础上继续改进设计,歼12 的性能是可以得到较大提升的,完全有可能达到新一代飞机的水平。据吴立新后来回忆说:

    歼12在试飞过程中,速度总是上不去,起初是声障很难突破。后来,通过面积律收蜂腰,速度总算上去了。不过,发动机也是一个制约因素,空军的原则是发动机必须是国产的,从外面买的发动机他们不会接受。当时,就国内而言要选出一型合适的发动机是非常困难的。

    一个新型号的确立,要考虑成为一代新机,才能有生命力。然而,新生事物总是有缺陷和不完善的,要通过实践发现问题。只要通过改进能达到要求的,就不要轻易放弃。歼12 当时的情况并不比强5刚装备部队时的问题多。强5经不断改进,达到满意,获得成功。而歼12却功败垂成,中途夭折,是很可惜的。理想总是完美的,现实总是有缺陷的。只有在已得成果的基础上不断改进,才是趋于完善的必由之路,此外别无捷径!

    事实上,在这几十年中,支持歼12 的呼声一直没有断过。直到今天,歼12仍然具有它存在的价值。

    歼12的技术水平出众,凡参加过歼12试飞的飞行员都称赞它机动灵活的特点。其出色的机动飞行能力,给人们留下了深刻的印象。不少老飞行员对它有着深厚的留恋之情,希望有朝一日,“空中李向阳”能重返蓝天。

    当时,歼12的研制周期很短,并没有做更多的气动试验和采取较多的先进气动措施,如最初设计有的机翼前缘开缝襟翼和后缘双开缝襟翼,后来都从简取消,改为只设后缘富勒襟翼。所以,歼12在气动外形方面还是大有潜力可挖的。

    还有人提出,发挥小型战斗机某一个方面的特长,作为整体作战力量的一个补充,也许会更有生命力。歼12 如若肯放弃超声速的设计要求,增大它的机翼面积,使之除加速性以外的其他机动性能进一步提高,成为打击武装直升机的机型,或许会受到欢迎。

    降低战斗机的体积和重量,就可以降低造价,也有利于提高它的隐身性能和生存能力。在军费预算不变的条件下,这样做就意味着增加了采购战斗机的数量。国外有人预言, 21 世纪的空战模式之一,可能是由大的母机(提供预警、加油和电子对抗)带一群小型战斗机来作战。这种预言若能成为现实,类似歼12 这样小巧的飞机将会重新受到重视。

    另外,歼12对于机动性能的强调几乎达到了极限,这对于后来战斗机的设计具有一定的指导意义。

    在后来的几十年里,陆孝彭一直没有放弃过挽救歼12的努力,他对歼12有着深深的眷恋之情,歼12在空中消失了,但却永远在他的心灵空间里翱翔。

    20世纪80 年代,陆孝彭曾向海军航空兵提出让歼12 担当“岛载机”的设想,利用歼12 起飞距离短的特点,进行一些适应性的改型后,把它放到国防边疆的岛屿上,承担大陆基地战斗机航程不足而无法担当的国土防空任务,未果。

    90年代初,国内论证发展舰载机,针对歼12 飞机的轻小、短距起降的特点,陆孝彭又极力推荐歼12改舰载机。

    进入“九五”规划后,随着国外出现像F-22、F-35 等先进战斗机,陆孝彭提出了以F-22为作战目标的新型空中优势战斗机研究蓝图,以歼12飞机为基本型,取歼12飞机的基本特点,改进机体结构、矢量推力、相控阵雷达、空中加油装置、两余度火控计算机、1553 B总线、隐身附加材料和涂料、中距主动雷达制导导弹等,作为第四代重型战斗机的配套与补充。但该设想基于太多尚未成熟的设备,例如,要在歼12 机体上安装有足够探测距离的相控阵雷达,这是美俄等国都无法做到的,因此,陆孝彭的设想在当下,并不具有现实意义。或许,歼12 要真正重现蓝天,还有待于我国的航空工业在航空材料、动力装置、武器设备和空气动力学等方面取得重大革新吧!

    而在此之前,歼12还将一直尘封在航空博物馆内……

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