总所周知,歼-7与其原型米格-21在服役生涯中都受到了机头进气布局的极大困扰。由于机头被进气口占据,歼-7和米格-21只能把雷达安装在激波锥,一直无法配装大直径天线的火控雷达,使该机的作战性能受到了长期制约。
为了解决这个问题,中苏两国走了截然不同改进之路,出现了几种有趣的非机头进气设计。
米格的努力:Ye-8
先看苏联方面。
为了解放米格-21的机鼻空间,装入更大尺寸的机载雷达,米格设计局在一开始就试图从根本上改变米格-21的机头进气问题,在1960年开始研制Ye-8验证机。
设计师在该机上大胆尝试了先进的机腹进气布局,进气口移至驾驶舱之下。新进气口被隔板分成左右两个进气道,在发动机进气口前合井为一个,进气流由一个三波系垂直坡道调节。Ye-8可以说是一种全新的飞机,与米格-21的相同点仅在于机翼、尾翼和起落架。
由于机腹进气口彻底解放了机头空间,Ye-8可在机头安装一台大功率的“蓝宝石-23”雷达,在配套以R-23雷达制导空空导弹后,该机将能拥有超视距攻击能力。不过由于“蓝宝石-23”尚未研制成功,所以两架验证机只能先安装米格-21的“蓝宝石-21”进行试飞。
Ye-8换装了全新的R-21F-300涡喷发动机,加力推力增加到7200千牛,此外前机身两侧增加了小鸭翼形成三翼面布局,机尾下方增加折叠腹鳍,所以飞行性能相对米格-21有了大幅提高。
Ye-8可以说是米格-21的一个完美改进方案,但由于当时技术条件的限制,该机的两项重要改进——R-21F-300发动机和“蓝宝石-23”雷达都不够成熟,再加上米格开始研制米格-23,无需再费力对米格-21进行大改,所以两架Ye-8验证机最后沦为了米格-23的航电和武器测试机。
在Ye-8项目之后,米格设计局走上了更稳妥的渐改米格-21之路,其中的一项核心改进内容就是加大雷达天线直径,也就是加粗进气锥。
米格设计局在苏联空军的要求下,把第一代米格-21F-13改进成为第二代的米格-21PF。为了在机头装入“蓝宝石-21”雷达,米格-21PF的进气口从690毫米直径增大到870毫米,并加大了激波锥,加粗了机身。米格设计局随后在PF的基础上研制了第三代的米格-21MF和米格-21比斯。米格设计局在米格-21的最终改型——于上世纪90年代推出的米格-21-93上又进一步加粗机头和进气锥,装入了一台“矛”式平板缝隙雷达,以至于进气口看起来已经完全被进气锥占据。
中美蜜月期:歼-7CP和超-7
再来看中国。
由于受到国内落后的电子工业的限制,我国在初期一直无力对歼-7的火控雷达和电子设备进行升级,于是在歼-7系列一直沿用着米格-21F-13的最初设计,进气口和进气锥的尺寸丝毫没有变化。
虽然我国在上世纪70年代末80年代初通过仿制米格-21MF研制出了加大激波锥的歼-7C/D,但我国空军对该机并不满意。其中歼-7D虽然具备全天候作战能力,但由于机身加粗导致了阻力和重量双双增加,是飞机的航程和机动性均有所下降,仍然是一种点防御截击机。同时该机的激波锥即使在加粗后也无法满足日后雷达的升级需要,所以并不是很完美的改进方案。
成都飞机公司认识到要想彻底解决歼-7的雷达安装问题就必须取消机头进气布局,腾出机头空间。为此,该公司先后提出了歼-7CP、超-7、歼-7FS、歼-7MF等非机头进气方案。
歼-7CP源自中美巴三方合作的“佩刀”II项目,该机以歼-7M为设计基础,改为两侧进气布局,安装单台F404涡扇发动机。该项目在1987年由于巴方无力承担3亿美元的研制费用而终结。在歼-7CP下马后,成飞和格鲁曼公司合作进行了超-7项目,以歼-7CP为基础试图研制出一种面向国际市场的出口型轻型战斗机。最后超-7演变成中巴合作的FC-1“枭龙”项目,不过该机在设计上已经和歼-7没有任何关系了。
创新的歼-7FS和歼-7MF
成飞在1996年自筹资金研制了歼-7FS验证机,把一架歼-7II改装成了下颌式进气口。进气口略微前掠,被隔板分为最后两个进气道,并向后与原机座舱两侧的进气道连接。下颌进气口使歼-7FS机头得以增加一个独立雷达罩,内装一台以色列EL/M2032小型多功能脉冲多普勒火控雷达。
成飞通过歼-7FS的试飞获得了大量一手资料,并在90年代末推出了大胆的机腹进气的歼-7MF方案。歼-7MF的进气口从下颌移到了机腹,雷达罩尺寸进一步加大。矩形进气口外形类似于歼-10,但没有可调坡道,虽然能减轻重量,但最大速度也被限制在了1.8马赫,不过这对于轻型战斗机来说不是问题。
歼-7MF在设计上和Ye-8很相似,前机身两侧也有一对全动小翼,形成三翼面布局,飞机的垂尾和平尾也进行了重新设计。由于歼-7MF和“枭龙”相比没有竞争优势,所以成飞最后终止了该项目的发展,使不少航空迷为这种终极米格-21的夭折而扼腕叹息。
终极米格-21:“山鹰”
不过现在不必悲伤了,因为中国的另一个歼-7研制单位——贵州飞机设计所已经研制出了自己的终极米格-21,彻底解决了困扰歼-7的机头进气问题。
中国空军在大量装备苏-27和歼-11战斗机后,原先的歼教-7教练机已无法满足新飞行员的换装训练要求,因此空军需要一种具有第三代战斗机的飞行特性并安装较先进的电子设备,且价格低廉的通用高级教练机。
贵飞在2001年1月决定在歼教-7基础上研制一种新型高级教练机,最初代号FTC2000,后编号为教练-9,绰号“山鹰”。教练-9采用了与歼-7E类似的双三角翼,集成了大边条设计,重新了设计前机身,采用了两侧进气布局,并在后来的航母教练型上改用先进的无附面层隔道DSI进气口,腾出里的机头空间可以安装一台Grifo-7之类的小型多功能雷达。目前教练-9已经投入批量生产,进入中国空军和海航服役。
无论从哪个方面看,教练-9都堪称是米格-21的终极改进型,除能满足三代机的高级训练任务外,还兼有一定的作战能力,虽不先进,但确实够用好用,满足了军方的迫切需求。教练-9作为歼-7家族最后的继承人,继续书写着米格-21的传奇历史。