殲-8飛機是中國自行研制生產的第一種雙發殲擊機。使用雷達制導空空飛彈進行全天候,全方位的超視距作戰是殲-8飛機長期以來不懈的追求。本文試圖以圍繞截擊作戰,超視距作戰的發展對殲-8系列飛機的作戰能力進行簡單的梳理。由於在殲-8家族中最重要,也是數量最多的分支為殲-8B系列飛機(為行文方便,本文將殲-8II原型機,殲-8II01批次與殲-8II02批次統稱為殲-8B型機,208系列幾型雷達統稱為208雷達),本文將主要圍繞其進行討論。
1.缺乏雷達制導空空飛彈的殲-8B系列飛機的空戰能力
雷達制導空空飛彈在空戰中的使用情況
雷達制導空空飛彈具有全天候,全向攻擊能力,在實際空戰中,雷達制導空空飛彈經歷了一個漸漸成熟的過程。第一代雷達制導空空飛彈(如PL-1)效能低下在此不做討論,隨後發展了第二代(如AIM-7D,E, PL-4),第三代(如AIM-7M,F,Aspide,PL-11,R-27系列飛彈等)與第四代雷達制導空空飛彈(AIM-120系列,R-77,PL-12等)。
一般把距離10KM以上範圍的空戰稱為超視距作戰,采用武器大多為雷達制導空空飛彈。
越南戰爭中,美軍在與越共的「米格」系列前線殲擊機的空戰中開始大量使用雷達制導空空飛彈,戰果並不算理想,其原因包括敵我辨識困難,飛彈武器系統自身效能不夠成熟可靠等原因。1966年2月至1968年3月,美國使用的AIM-7C,D,E型飛彈的命中率為9%。
在1972年5月至1973年1月,美共發射AIM-7E-2飛彈216枚,擊落米格機23架。這裏要註意的是,越戰中的米格機缺乏完備的雷達警戒,電子幹擾系統,戰果多為偷襲所得。
1973年10月中東戰爭中,阿拉伯國家戰機被擊落334架,AIM-7系列戰果為7架敵機,AIM-9擊落敵機38架,以色列謝裏夫-2近距飛彈戰果為151架(在蛇-3以前,以色列格鬥飛彈就已經贏得了其應有的地位,台灣看戰果輝煌,也買了謝裏夫-2),其余為航炮的戰果。
1982年以敘空戰中,以色列擊落敘利亞戰機85架,全部戰果由空空飛彈取得,紅外格鬥飛彈擊落敵機數量占空戰戰果的80%以上。
1982年馬島戰爭中英國「海鷂」戰鬥機發射的27枚AIM-9L飛彈擊落了24架阿根廷飛機。
1989年1月4日,美國兩架F-14戰機在地中海遭遇兩架米格-23戰機,兩架F-14以戰鬥隊形疏開,高度91公尺,米格-23高度2100公尺,F-14長機先後在20,18千米左右發射AIM-7M飛彈,
未中,兩架米格-23逼近F-14僚機,F-14僚機調整俯仰,在相距9千米發射第三枚AIM-7M迎頭擊中一架米格-23,另一架被機動到米格-23後半球的F-14長機用AIM-9M擊落。
由於雙方有高度差,而敘利亞的米格-23機載射控雷達缺乏下視能力,未發射飛彈。
在海灣戰爭中美國人得出結論,認為在有完善的空情指揮引導(E-3A)的幫助下,中距空空飛彈可以更多地被投入使用。在這場一邊倒的戰爭中,AIM-7M,F飛彈擊落伊拉克飛機25架,戰果首次超越了近距格鬥飛彈(15架)。AIM-7M,F飛彈成功率達到了越戰的三倍多:36%。
綜上,在1991年海灣戰爭以前,空戰模式仍然主要為視距內(一般定義為10KM內)的近距空戰。雙方戰機的典型交戰模式是咬尾進入對方後半球進行攻擊--第三代紅外格鬥彈大幅改善了射擊條件,在目標機前半球也可以進行射擊,但在正迎頭時對目標的截獲距離只有3KM上下,射擊機會轉瞬即逝。其實不僅是正迎頭,空空飛彈的攻擊包線是個不規則的圖形,受到動力射程,導引頭效能,引信效能等的限制。
此外,雖然在前半球也可以射擊,但為了盡量避免互射這種可能的結局,雙方飛官們還是會在接近中試圖繞到對方後半球射擊,消滅敵人,保存自己。即便是超視距空戰,有著良好空情支援的一方也絕對願意從尾後接近,不給目標機的射控雷達發現,跟蹤自己的機會,以偷襲漂亮地結束戰鬥。當然,未來空戰格鬥仍然是不可避免的。
208雷達與PL-8飛彈組合的的戰鬥力
殲-8B飛機是中國設計制造的第一種可以放下大口徑天線的機載射控雷達與較完備機載裝置的殲擊機平台,然而由於航空電子與機載飛彈武器研制的落後,大部份的殲-8B,D飛機都沒有裝備雷達制導空空飛彈。殲-8B飛機以208型雷達與進口的義大利Aspide飛彈在1995年成功完成了中國戰機的第一次超視距空空飛彈打靶。在後續靶試成功後殲-8II第02批次(8B)完成了定型,但由於國內第三代雷達制導空空飛彈直到2004年才批次裝備部隊,導致殲-8B,D型戰機長期處於「有槍無彈」的尷尬中。
再者208雷達雖然能夠為Aspide飛彈制導,卻不能夠充分發揮第三代雷達型空空飛彈的效能,限制了飛機的戰鬥力,因此只有試訓中心等少數單位的殲-8B飛機配備了進口的Aspide飛彈。可以說大多數的殲-8B,D型戰機是不使用雷達制導空空飛彈的,甚至一些批次的殲-8D飛機的208B雷達並沒有安裝連續波照射器
在TOP-GUN訓練中,駕駛F-5甚至A-4的教官們經常可以在對方用中距空空飛彈「先視先射」的情況下把對手擊落--,參考第三代雷達空空飛彈的實戰表現,有著相對齊全的雷達告警系統與電子對抗系統的殲-8B
D型飛機還是有希望與裝備第三代雷達制導空空飛彈的敵機進行近距格鬥的。
【這裏要順便提一下蘇聯的中距空空飛彈。相比美國AIM-7系列,蘇聯的R-27等飛彈采用中段慣性+無線電指令的制導方式(類似第四代雷達型空空飛彈的中段制導方式),載機只在飛彈飛行末段才發射連續波為飛彈照射目標,雷達告警系統(RWR)顯示「受到雷達跟蹤」與「受到連續波照射」對目標機飛行員而言是有區別的,後者明白無誤的表明自己正受到飛彈攻擊。而蘇聯采用末段連續波照射,
在接近甚至進入燒穿距離(burn through range,定義為目標被幹擾遮擋的最小距離)時才開啟連續波進行照射,給目標機飛行員的反應時間相對更少。蘇聯這種制導方式理論上確實比AIM-7系列飛彈的更為優秀,然而國內外似乎對R-27系列飛彈少有正面評價,在國內甚至有「空中禮花」的渾名。可能是因為在近年空戰中俄系戰機多次落敗於歐美戰機的緣故。筆者認為這些戰例絕大部份是在歐美戰機占據絕對資訊優勢的單方透明的戰場取得的,並不能證明R-27系列飛彈本身效能如何。
在統計空戰戰果的權威網站ACIG.org上,R-27飛彈在俄系對俄系戰機的空戰中取得了若幹戰果,這種交戰雙方資訊化條件比較對等的條件下取得的戰果,恐怕倒更能說明飛彈本身的效能。此外可能還有一個更根本的原因,即雷達制導空空飛彈本身的效能局限--如果第三代雷達制導空空飛彈在實力「一邊倒」的單方透明戰場上普遍具有30%多的命中率,那麽若是雙方勢均力敵的較量,攻擊成功率顯著下降也不是不可能
在近距空戰方面,試飛英雄葛文墉將軍在其回憶錄中對比了殲-8白與殲-7飛機,認為兩者機動效能基本處在同一水平。為了給大口徑射控雷達與更多機載裝置留出空間,殲-8B改為兩側進氣,采用2元3波系進氣道,提高了中低空亞音速條件下進氣效率,主翼翼型在殲-8錐形扭轉基礎上進行了修型改進,提高了亞音速巡航與中低空機動效能。
采用電控差動平尾提高了水平機動性。飛機前機身結構發生較大改變,空機重量增加520KG重量,但采用了推力更大的WP-13發動機。總的來說殲-8B系飛機在機動效能上達到了二代機的較好水平。然而相對於同時代的殲-7H,E等飛機最大的優勢,則是在格鬥空戰中可以采用「擴充套件截獲」模式,真正發揮第三代紅外格鬥飛彈的大離軸角發射效能。
「擴充套件截獲」即雷達掃描軸線(或「光電雷達」)與紅外飛彈導引頭交聯,導引頭隨動於雷達軸線的瞄準模式,越戰中,美國從AIM-9G飛彈開始運用這種瞄準方法,並將其稱為sidewinder extended acquisition mode,即「響尾蛇擴充套件截獲模式」。
隨後這種模式被廣泛套用於各國戰機。這種模式的好處是可以充分地發揮飛彈(尤其是第三代紅外格鬥飛彈)的離軸發射能力。這種方式在中國也被稱為雷達隨動/離軸發射。采用雷達隨動/離軸發射方式使用PL-8飛彈時,可以充分發揮出PL-8飛彈的效能,拓展飛彈的攻擊範圍。
而不具備機載射控雷達(只有無線電測距儀,或稱雷達測距器)的殲擊機,發射紅外格鬥飛彈只能采用以下發射模式:
定軸瞄準/定軸發射,或孔徑瞄準/孔徑發射。這種模式中飛彈光軸,彈軸與飛機軸線保持重合,飛行員透過平顯或光學瞄準具套住目標,飛彈位元標器截獲目標後才發射飛彈。位標器在飛彈發射後自動解鎖跟蹤目標。
定軸瞄準/離軸發射,或孔徑瞄準/自動跟蹤發射。這種模式以孔徑瞄準方式瞄準,飛彈位元標器截獲目標後即被解鎖,飛彈在位標器跟蹤角度內自動跟蹤目標後發射。
定軸掃描/離軸發射,或掃描瞄準/自動跟蹤發射。這種方式下位標器視場以一定的角度繞飛彈軸線進行掃描,截獲後飛彈轉入自主跟蹤後發射。
(試飛英雄葛文墉將軍在法國試飛幻影-2000時就體驗了這種瞄準方式,飛行中目標機進入導引頭搜尋範圍時魔術-II飛彈自動截獲目標並轉入了跟蹤。這也體現了第三代紅外格鬥空空飛彈的優良效能。
葛文墉將軍寫道:「我過去使用的飛彈視場為2°,要用1.5°的瞄準光環套住目標才能使飛彈導引頭截獲目標機。使用M-550II飛彈,只要使目標機進入8°以內的瞄準區就可以自動截獲,這就容易多了。而且可以和雷達交聯,增加截獲,發射機會。」)
雷達隨動/離軸發射模式相比以上三種瞄準模式,可以充分地發揮飛彈的大離軸角發射能力,精確計算飛彈發射包線,增加截獲,發射機會。真正發揮出飛彈的威力。
殲-8B,D系列飛機采用大口徑的機載射控雷達與先進的PL-8系列飛彈的組合(機頭進氣的殲-8A飛機在1990年完成了PL-5B飛彈離軸發射的升級改裝。但數量少,再此不做討論),采用雷達隨動/離軸發射模式時相比殲-7B,H,E型機在飛彈攻擊範圍上有明顯優勢(采用JL-7系列雷達的數量較少的殲-7C,D型飛機理論上也可采用雷達隨動/離軸發射模式,但機動效能相比殲-7其他型號與殲-8系列飛機遜色不少),不論是前半球,側向還是後半球,
都比殲-7B,H,E系列飛機有著更大的飛彈攻擊範圍。殲-7H,E型飛機也可掛PL-8飛彈,但由於缺乏射控雷達,飛彈的離軸發射角仍被限制在一個較窄的範圍內,遠小於PL-8飛彈自身能夠達到的離軸指標。
在這裏要說明,頭瞄方式只是雷達隨動/離軸發射方式的延伸。即頭瞄視線帶動雷達掃描軸線(或「光電雷達」),雷達掃描軸線帶動飛彈位元標器運動,做到「看哪兒瞄哪兒打哪兒」。跳過雷達,直接以頭瞄軸線帶動飛彈位元標器運動的頭瞄方式不是不可以,但只是應急方式,這種情況下機載射控系統不能計算飛彈的射擊包線。
測算目標距離速度,計算是否達到射擊條件,是否能擊落敵機全靠飛行員的感覺。(這也是雖然殲-7E飛機裝備了高效能的PL-8飛彈,但並沒有引入頭瞄的原因。進入新世紀後,裝備了小型機載射控雷達的殲-7G飛機配備了頭瞄,可以充分發揮第三,四代紅外格鬥飛彈的效能,加上其在二代機中優良的機動效能,殲-7G初步具有了在格鬥方面向第三代戰機挑戰的底氣。)
和國內戰機相比,殲-8B,D戰機在作戰效能上優於殲-7B,H,E型機。但殲-7系列飛機如果戰術運用得當,完全有可能扭轉局勢。比如果躲到208型雷達的低空下視盲區中,則可抵消機載射控雷達為殲-8B,D型機帶來的優勢。與國外戰機相比,殲-8B,D飛機可以壓制幻影-III(雖然幻影-III配備了R-530空空飛彈,但其主戰武器仍然是魔術,響尾蛇,謝裏夫-2,蛇-3等紅外格鬥飛彈), F-5, F-104, 米格-21等東西方第二代戰機,與裝備中距攔射/空空飛彈的米格-23,F-4等主力二代戰機相比處於劣勢,但可與之周旋,對抗。
總體看,殲-8B型飛機作為國內第一種可以安裝大口徑天線的機載射控雷達與較完備機載裝置的平台,由於機載武器發展水平的落後遲遲沒有裝備雷達制導空空飛彈以進行全天候,全向攔射。但因擁有相對完備的告警,電子對抗裝置和能夠比較充分地發揮第三代格鬥飛彈效能的機載裝置,作戰效能還是較大陸以往的機型上了個較大的台階。
中國人民軍隊的重大任務之一始終為震懾台獨勢力,防止台灣走向最後的分裂。1996年,台灣先後接收了幻影-2000與F-16這兩種具備完善作戰能力的第三代戰鬥機,不但具備全面的超視距空戰能力,在格鬥效能上也遠超過殲-8B型機。甚至台灣本土憑借美國防務工業的幫助研發的IDF戰機也完全可以在與殲-8B的作戰中取得優勢。作為當時拿的出手的最好的大陸自產戰機,殲-8B的效能已經不能勝任奪取台海制空權的任務。
2. 全天候攔射能力與殲-8飛機截擊能力
蘇聯截擊機發展帶來的啟示
殲-8系列飛機的設計指標要求其不但要與敵F-104,F-4空戰,還要具備較大的航程和較好的全天候截擊效能,攔截對手的超音速轟炸機如B-58, 戰鬥轟炸機如F-105。二代機是這樣,三代機的最初要求也是如此。殲-10A戰機不但能夠與三代機進行作戰,還具有良好的截擊效能。
在二次世界大戰之後,為了高效率,全天候地攔截可能入侵的敵高空偵察機與轟炸機等目標,美蘇開始了專用截擊機的研制。作為大陸航空工業的入門老師,蘇聯在1948年成立了國土防空軍。相對於靈活輕小的前線殲擊機,蘇聯國土防空軍對其截擊機的要求是必須裝備雷達,能夠全天候作戰。
然而當時雷達操作繁瑣,一人忙不過來,則需要專門的雷達操作員/武器操作員。這樣一來,雙人制還裝備雷達的飛機自然比前線殲擊機重很多,為了飛行效能則飛機最好采用雙發,還要有較長的續航時間以滿足在廣袤的俄羅斯領土上空巡航。可以一定程度上犧牲機動性(因為其攔截目標是機動性更差的高空偵察機,戰略轟炸機等目標)。
為了滿足國土防空軍的要求,蘇聯幾大設計局都開始了新機研制。在研制新型截擊機的過程中,蘇聯簡單醜陋的實用主義作風被表現得淋漓盡致:當時蘇聯比較成功的前線殲擊機是米格-17,幾大設計局都開始在米格-17上進行改良以滿足國土防空軍的要求。米高揚設計局和拉沃契金設計局分別開發出了「雙發雙人帶雷達的米格-17」:I-320與La-200,這兩種醜陋的飛機都沒有透過國家驗收(I-320被推倒後米高揚設計局重新設計了I-360,就是後來著名的米格-19晝間前線殲擊機)。
而雅各夫列設計局則顯推出了「全新設計」的飛機:機頭大口徑雷達罩,以便安裝大口徑天線雷達,左右機翼下吊掛軸流式的RD-5發動機,雙座串聯布局,自由車式主起落架。武器采用2門37公釐航炮和航空火箭彈(雅各-25K開始試驗裝備雷達制導空空飛彈)。比起醜陋臃腫的I-320與La-200,這種被稱為雅各-120巡邏截擊機的亞音速飛機要漂亮優雅的多,效能也令人滿意。透過驗收後,雅各-120被稱為雅各-25巡邏截擊機,很快於1954年進入了防空軍部隊。
此後在雅各-25的基礎上發展了采用更強勁的RD-9發動機(即渦噴-6原型),使用雷達型空空飛彈的雅各-27截擊機和采用R-11AF2-300發動機,裝備雷達制導空空飛彈的雅各-28P,後者在1964年裝備了國土防空軍。雅各-28P和蘇霍伊設計局的蘇-9,蘇-11,圖波列夫設計局的圖-128一起,構成了60年代蘇聯國土防空軍的主力戰機。從蘇聯截擊機發展與裝備的幾個型號可以看出,蘇聯對於截擊機的要求相對單一,不對截擊機的空戰機動效能做出過多要求。
蘇聯第一代截擊機雅各-25與落選者I-320,La-200都沿用發展了米格-17前線殲擊機的布局。筆者不禁拋想,如果拋開對殲-8的指標不談,單就當時遠遠落後於蘇聯的中國航空工業而言,若想發展具備全天候截擊能力的截擊機,雅各-25漸進到雅各-28P(1964年開始服役)的道路恐怕最符合當時航空工業的水平:雙人座設計不但可以更好地進行雷達操作,而且大機頭空間也在一定程度上降低了機載雷達研制的難度。
亞,跨音速後掠翼布局的構型大陸也相對更為熟悉:當機頭進氣的殲-8基本型飛機在1964年開始方案論證時,大陸已經生產了大量的後掠翼布局的米格-17前線殲擊機,並且才剛剛可以穩定生產後掠翼布局的米格-19S型前線殲擊機。盡管大陸對米格-21F-13飛機進行了2年的「技術摸透」,但對其進行「雙發放大」,而且不但要求其具有「雙2指標」和良好的截擊飛行效能,還要求其能與對手的戰鬥機如F-4,F-104作戰,其難度是可想而知的:這相當於把前線殲擊機(當時還沒能進行成功仿制的米格-21F-13)和全天候截擊機(雅各-28P,蘇-9,11,15等)的效能合二為一。
相比當時狂熱的東風104,東風113,甚至「單發殲-8」,米格-21F-13的「雙發放大版」已然算是相對保守的設計。但對於大陸遠遠落後於蘇聯的航空工業來說,截擊,空戰雙優的殲-8基本型飛機仍然是一個相當勇於進取,並且極具趕超意識的殲擊機發展計劃。這也決定了殲-8基本型會面臨一條荊棘叢生,長達20年之久的發展道路(從提出研制到殲-8A定型)。
殲-8基本型研制過程的艱難在一定程度上使得空軍裝備部門一度喪失了信心,提出了仿制並大量生產「殲-7大改」(殲-7C,即仿制米格-21MF)飛機以補充當時急缺的全天候截擊機(當時夜航團只裝備少量落後的殲-6新甲與殲-5甲型全天候殲擊機)。1978年6月12日中央軍委主持召開國防工作會議研究空軍裝備,羅瑞卿將軍在總結中說:到1982年2000架殲-7,要有1000架是大改的(殲-7C)。
不能說一手抓殲-7,一手抓殲-8,要集中力量抓殲-7,殲-8讓路。盡管後被任命為殲-7C總師的王南壽先生也曾表示,米格-21後期型能全天候作戰,但飛機單項主要指標還不如殲-7(米格-21F-13)。而殲-8本來就是按全天候設計的,各種飛行和作戰效能都比殲-7「羅馬型」好(指米格-21MF)。而且是自己設計的,駕輕就熟,一定會比「羅馬型」搞的好。但由於空軍態度堅決,還是開展了米格-21MF的仿制。事實證明,仿制生產米格-21MF並非明智的決定。
自動截擊引導系統的發展
早期雷達操作繁瑣,采用雷達制導空空飛彈的飛機不少都采用雙座設計。好處是可以減輕飛行員負擔,讓武器操作員專心從事雷達操作,發射雷達制導攔射飛彈。截擊機有時需要較長的留空時間,雙座飛機飛行員也相對輕松些。隨著自動截擊引導系統的發展成熟,為了獲得更好的高空高速截擊效能,蘇-9,蘇-11,蘇-15等截擊機采用了單座設計,飛行員的主觀能動性被弱化,全自動攔截引導系統透過無線電數據指令與自動駕駛儀交聯,將飛機引導到截擊點並且遙控飛行員進行機載雷達的搜尋與飛彈攻擊。
在後期成熟的自動截擊引導系統的控制下,整個截擊作戰過程中飛行員的任務只是對機上儀表進行監控,防止發生意外情況。
拿大陸航空工業的老師蘇聯來說,部份的雅各-25開始裝備Gorizont-1(地平線-1)地面控制截擊數據鏈。 雅各-28P則裝備了Lazur (普魯士藍)地面控制截擊數據鏈。蘇-9,蘇-11裝備Lazoor數據鏈系統。蘇-15初期型裝備Lazur-S數據鏈,而蘇-15TM裝備了Vozdukh-1M型數據鏈鏈與SAU-58自動控制系統,可以完全自動化地進行對空攔截作戰。
美國也開發了同樣的自動化引導系統,裝備了F-102,F-106型截擊機,作戰思想和蘇聯截擊引導體系完全一致。自動截擊引導系統理論上能夠較好的攔截中高空入侵目標,但卻弱化了飛行員本身的能動性,而且對付高機動性目標能力不足,還較難攔截低空,超低空飛行目標。隨著微電子技術的進步,機載雷達體積,重量大為減小,機載射控系統向多功能,小型化發展,人機操作界面更加友好,專用截擊機的發展走向了尾聲。很快美國就用F-4與F-15系列多用途戰機取代了專門為自動截擊引導系統開發的F-102與F-106。蘇聯也開發了效能更全面的米格-23P,米格-23MLD型殲擊機裝備國土防空軍,成為蘇聯80年代最重要的截擊機之一。
這裏要說明的是,相比歐美戰機,蘇聯戰機更加依賴地面控制系統控制戰機作戰,不但其防空軍,其前線殲擊機如第三代戰機米格-29就裝備了「綠松石」 Э502-20無線電指令控制系統和САУ-29-2自動控制系統。在蘇聯的體系中,發射雷達制導空空飛彈也是在地面指揮系統的控制下進行的,換言之,脫離這個體系單獨進行作戰的蘇系飛機(如米格-29,蘇-27基本型)飛行員進行飛彈攻擊操作時可能會被糟糕的人機介面搞的手忙腳亂。
中國大陸由於電子工業水平長期落後,在強調殲-8高空高速截擊效能的同時並沒有相應的自動化截擊引導系統為其配套。長期使用的語音,秘語地空溝通方式不但容易被幹擾,而且會發生歧義,引導效率,精度低下,可能導致延誤戰機致使攔截失敗。
80年代末中國大陸終於告別了原始的語音,秘語引導方式,開始在殲-8B,殲-7C型全天候殲擊機上安裝數據傳輸/導航系統,與地面半自動防空指揮系統交聯,協助殲擊機進行攔截作戰。
殲-8B飛機安裝了483數據傳輸/導航裝置,地面指揮系統可以向飛機傳輸航向,高度,速度等指令,飛行員從耳機接收轉化成語音的訊號指令(裝備平顯後則將指令直接顯示在平顯上),幫助飛行員完成截擊任務。殲-8B裝備的自動駕駛儀,對在雲中,夜間等復雜條件下使用機載射控雷達進行搜尋並進行雷達制導空空飛彈攔射作戰具有重要作用。此外,對殲-8B人機操作界面的改良也為日後實作超視距攔射作戰起到了關鍵的作用。
3. 追逐光明的歷程
危機四伏的年代
屠基達先生曾在回憶錄中寫道:「讓殲-7飛機有一雙好眼睛,既能較遠的看前方,又能辨識敵方位置指引飛彈,是我們曾經為之奮鬥多年的往事。。。。。現在由於雷達技術的進步,可以小型化了,不改飛機機頭,也可以裝上雷達,殲-7G型機在年輕一代設計師們的努力下實作了這個心願,雖然晚了一點,但圓了解決殲-7飛機近視眼的夢。殲-7飛機終於有了一對好眼睛!」
在90年代末21實際初,中國航空電子工業終於突破了高效能機載脈沖都卜勒雷達的技術瓶頸,殲-7有了理想的雷達;而安裝了高效能雷達的殲-8戰機,配合國產第三,四代雷達制導空空飛彈,獲得了令人滿意的超視距空戰能力,圓了多年來為之奮鬥,卻未能實作的夢想。
早在1965年,中國透過研究從越南戰場獲得的AIM-7空空飛彈殘骸與追蹤外國相關報道,就已經開始了第二代雷達制導空空飛彈PL-4的研制,作為殲-8(與殲-9)飛機的配套武器。
PL-4屬於第二代雷達制導空空飛彈,采用圓錐掃描體制,不具備下射能力。最大射程18千米,效能類似AIM-7E-2 ,射程較小。有不少評論認為當時要求飛彈輕巧,減小飛彈重量,造成PL-4射程較短。筆者認為這倒更可能是由於雷達效能限制的緣故。
雖然殲-8基本型的激波錐空間相比米格-21F-13有了很大改善,但殲-8裝備的204雷達效能並不比裝備殲-7C的JL-7雷達出色(從殲-8E型機用JL-7A雷達換裝204雷達中可見一斑,JL-7雷達對殲-6飛機這樣的目標最大探測距離可達28KM),要求PL-4有更大的射程屬於浪費。
PL-4飛彈作為殲-8飛機的配套武器,在1968年進行了飛彈原理樣機試制, 1973年-1980年進行了三次大型導引系統外場試驗。1983-1984年進行了發動機點火試驗,彈頭引爆試驗以及飛彈武器射控系統室內外聯試。由於還存在技術問題沒能得到解決,而且到了80年代第二代雷達制導空空飛彈的效能已經明顯落後,PL-4下馬,原研制單位轉入了第三代雷達制導空空飛彈的研制。
殲-8,殲-8A型飛機在80年代初先後投產,作為殲-8B飛機的過渡,生產數量不多。沒有全天候攔射能力的殲-8「一殼兩用機」與殲-8A飛機雖然具有較好的高空高速能力和初步的全天候作戰能力,但應對來自北方的空襲威脅還是力不從心。當時裝備的PL-2飛彈屬於第一代紅外制導空空飛彈,只能探測到目標的尾焰,殲-7,殲-8飛機必須繞到高速飛行的Tu-22M尾後才能進行飛彈瞄準,發射,然而PL-2尾追高速目標時的有效射程非常小,在攔截蘇聯Tu-22系列轟炸機的高速突防時射擊視窗不但短暫,
甚至還要小心Tu-22機尾用後視雷達控制的尾炮的高精度射擊,此外第一代紅外制導近距飛彈抗幹擾效能差,在這樣的條件下的攔截難度可想而知。如果Tu-22M在雲中飛行,則即便是具備初步全天候作戰能力的殲-8「一殼兩用機」與殲-8A飛機也難以對其進行飛彈攻擊。
80年代,低空突防已經轉變為主要的突防手段。由於Tu-22系列裝備的AS-4,AS-6空對面飛彈需要在萬米高空投放,Tu-22系列轟炸機還做不到全程低空突防。最低發射高度300公尺的AS-16空對面飛彈和具有完善航電裝置的Tu-22M3的服役使得蘇聯航空兵可以用地形跟蹤方式進行全程低空突防。缺乏預警機的大陸雷達網容易出現低空空情保障不連貫,而當時大陸的全天候戰鬥機缺乏下視能力,使得攔截作戰更為困難。
空軍HQ-2地空飛彈(HQ-61A與HQ-7近程地空飛彈在80年代末才完成了定型)機動性較差,射擊低界高達1000公尺(HQ-2A,B經過了改進,射擊低空目標效能有了一定的提高),加上高炮部隊,面對漫長的國境線與廣闊的空域,同樣難以保證有效地攔截可能入侵的蘇聯航空兵。
從這個角度我們或授權以理解殲-7H飛機的誕生背景。80年代初,大陸從以色列購買了國際先進水平的蛇-3型紅外格鬥飛彈,並引進全套生產技術開始仿制,這就是PL-8系列飛彈。雖然殲-8「一殼兩用機」與殲-8A具有有限的全天候作戰能力,但204型雷達效能落後,並且作為殲-8B系列飛機的過渡型機,機頭進氣型殲-8數量有限。
而殲-7B飛機輕小,做為取代晝間型殲-6的新型殲擊機已經開始大量生產,相比殲-8這樣復雜的雙發中型機要廉價許多。其缺點是不具備全天候作戰能力,只能在晝(夜)簡單氣象像下作戰,並且不能發揮蛇-3/PL-8飛彈的大離角發射能力。但利用第三代紅外格鬥飛彈的優秀效能,可以進行定軸掃描/離軸發射,射擊條件仍然比PL-2飛彈寬松了許多。大量的殲-7H(即殲-7B改裝蛇-3/PL-8飛彈的型號,1986年開始裝備部隊,1993年停產,共交付221架)可以在晝(夜)簡單氣象下利用數量優勢和飛彈本身的高效能部份地彌補高效能作戰飛機的缺失。
最後一越/ The Final Break
1995年初,殲-8B型殲擊機掛載Aspide飛彈升空進行打靶。由於機載雷達突然出現異常在相距15公裏處才發現靶機,但仍然成功完成了中國首次超視距空空飛彈攻擊(航空報報道,從雷達發現目標到飛彈發射最快需要6秒鐘,說明對人機操作界面的改良效果顯著。曾經的官方報道將此稱頌為把「和平鴿」打造成「戰鷹」,使新型戰機形成戰鬥力)。
雖然208型雷達搜尋距離近(平面搜尋距離為40千米),但透過半自動化防空系統的引導,殲-8B理論上可以較好地完成全天候,全向攔射作戰。在後續靶試成功後殲-8II第02批完成了定型。但由於國產第三代雷達制導空空飛彈研制滯後,殲-8B,D型機陷入了長達數年無彈可用的境地;同時,航空兵突防模式已經從高空高速突防轉變到了超低空突防,下視能力十分有限的208雷達制導Aspide飛彈的組合也在90年代失去了部份裝備價值。
單脈沖雷達無法遮蔽地面雜波,難以進行下視探測,制導采用都卜勒頻移技術的單脈沖測角導引頭的第三代雷達型空空飛彈時,不能發揮飛彈的下射能力。而脈沖都卜勒雷達利用雷達波的都卜勒效應將目標回波從地面雜波中分辨出來。生活中人們都有這樣的經驗:當火車從遠到近駛過時,我們聽到的聲音將越來越尖銳,單憑耳朵看我們就能判斷出火車是正在遠離還是開向我們,這種由聲源的運動使聲音訊率發生變化的現象就被稱為都卜勒效應。作為波的一種,無線電波也存在這種都卜勒效應,
由於地面是靜止的,而在低空的目標機卻有著相對較高的運動速度,因此低飛的目標機與地面反射回來的地面雜波的頻率是不同的,透過脈沖都卜勒處理技術分析回波頻率的不同就能可以分辨出低空飛行的目標,雷達便由此具備了下視探測能力。現代化的機載脈沖都卜勒雷達在所有高度上對目標都有良好的上視和下視探測能力,可以較好地發揮出第三,四代雷達制導空空飛彈的戰鬥力。在後續裝備部隊的殲-8改進型號中,換裝先進的機載射控雷達等航空電子裝置以充分發揮飛彈武器效能始終是改進的核心內容。
經歷了80年代後期「和平典範」計畫的磨練,中國航空技術人員接觸了西方已開發國家先進的航空電子技術與理念。90年代末21世紀初,航空電子工業終於突破了現代化機載脈沖都卜勒雷達的技術瓶頸。在上世紀末和本世紀初中國先後開發出了裝備現代脈沖都卜勒雷達,具有較好超視距空戰能力的殲-8H,殲-8F等機型。隨著蘇聯解體,冷戰格局謝幕,中國與外界進行了更廣泛的航空技術交流,航空系統開發的第四代雷達制導空空飛彈PL-12與航天系統開發的第三代雷達制導空空飛彈PL-11在近乎同時期定型並且作為制式武器分別裝備了殲-8F與殲-8H等機型。部份老型殲-8B,D飛機也按照相應標準進行了升級,終於獲得了較全面的超視距空戰能力,提高了裝備效能。
如果按殲-8II第02批次裝備部隊開始計算,在10多年後殲-8B系列才具備了令人滿意的超視距空戰能力。借屠先生的話說,雖然晚了點,但圓了夢。按較新的殲-8B改型飛機來算,殲-8型飛機還將服役20多年的時間。裝備現代化機載射控雷達和第三,四代雷達制導空空飛彈與紅外格鬥飛彈的殲-8B改型飛機將為國土防空做出應有的貢獻。
當殲-8飛機獲得較完善空戰能力的時候,作為二代機平台的殲-8已然走向暮年,此時中國已經開始了第四代戰機的研制。這點上,殲-10是非常幸運的,殲-10飛機平台的開發時間基本與機載電子裝置,武器系統的開發同步。這對大陸軍事航空工業來說是個好兆頭:可以預見,中國未來航空電子技術的發展不會拖飛機戰鬥力的後腿,而是超前發展。
註: 處於早期水平的機載射控系統計算能力較弱,只能比較好的計算「直線碰撞」情況,故對高機動性目標的攻擊命中率會有較大下降。隨著航空電子技術的進步,機載射控系統在計算中能充分考慮目標機動的情況,使雷達制導空空飛彈從「攔射飛彈」轉變為真正意義上的超視距空戰武器。故文中涉及殲-8B型機采用208雷達發射Aspide飛彈時都保守地采用了「攔射」等詞語。