前言

中以军事技术合作从八十年代开始,以色列卖武器是没有附加条件的,而且可以直接卖技术,中国从以色列进口了如“怪蛇”-3导弹和105毫米坦克炮等很多装备,1984年,歼-10立项,但到1989年还仍未踪影,1988年年底,美国政府停止对以色列所发展的“狮”式战机提供经费,并强迫以色列当局暂停其发展计划,虽然以色列缺乏整机设计能力,但机载电子设备和飞行控制系统设计水平非常高,歼-10战斗机和“狮”式战斗机之间的关系一度成为热点,以色列空军博物馆保留了一架“狮”式战机的原型机,两种战斗机的腹部进气、三角翼、前翼气动外形了都相似,二者都没有水平尾翼。甚至翼面的数量都相同,只是尺寸比“狮”式战机要大,两种战机在规格、气动设计、结构特点非常接近,于是就有传言以色列为了赚回发展投资,干脆将“狮”式战斗机全系统研究成果以10亿美元卖给了中国,歼10战斗机就是“狮”式战斗机的翻版,这倒底是真的么?

一:“狮”式战斗机的故事

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1973年的中东战争让以色列空军遭到严重损失,以色列空军觉得自己缺乏一种全新的低成本多用途战斗机,一来以取代陈旧“幼狮”战斗机和A-4“天鹰”攻击机,二来学习航空工业所需的技术,这个计划估计成本为7.5亿美元,采购量达300架,每架成本是700万美元,美国人也想看看当时拥有最丰富的战斗经验的以色列空军会设计出什么样的好战斗机,于是在开发费用和技术上支持该项目,并同意提供F404发动机,

项目在1980年2月正式启动,但设计要求越来越高,因为以色列空军面对的中东国家除了苏式米格-29以及苏-27战机,还有法国和美国的F-15和F-16战斗机,以色列空军只能提高性能要求,最近达到F-16A战斗机的机动性能和F-4“鬼怪”战斗机的外挂载荷和作战半径,走上了另外一个极端。研制费用开始出现严重超支的情况,1981年以色列政府面临力所不及的窘境,暂时停止了研制计划,直到1982年得到美国政府10亿美元军事援助才重启,但是美国政府内部很多人对以色列研制一种和F-16战斗机竞争的战斗机有明显的分歧,以色列政府内部也对是否可以完成这样庞大的计划心存疑虑,

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狮”式战斗机机身主体设计参照了F-16A战斗机的常规的半硬壳式结构,进气道和后机身基本上是F-16战斗机的设计,连起落架也类似F-16,只是扩大前机身以安置改进设计的鸭式前翼,鸭翼翼形与机翼相同,与机翼成近距离耦合布置,拉出的涡流抑制涡流破裂,形成更大的升力,减少机翼的波阻和诱导阻力,机翼的翼尖切掉,弦长为1.15米,和F-16A战斗机一样可以外挂翼尖导弹,后机身采用了单垂直安定面设计,机腹两侧各有一块和F-16A战斗机十分相似的腹鳍,但“狮"式战斗机机体结构有22%用复合材料,而美国F-14A、F-15A和F-16A战斗机仅仅用了1~2%,复合材料有显著的减重作用,但以色列没有复合材料制造能力,机翼蒙皮、操纵面、全动鸭翼、垂直尾翼和各种舱门只能完全依靠美国生产,狮”式战斗机采用鸭翼加三角机翼的原因是以色列只了解这种气动布局,根本不具备对不同气动设计研究的能力。

为了保证“狮”式战斗机的资金需要,以色列政府限制其他军事科研资金。这些科研项目覆盖了大量装备发展项目,影响了以色列空军作战和装备改进,受到了越来越大的反弹,连坚定的拥护者,以色列空军也开始出现反对声音,“狮”式战斗机还没有首飞,就已经内忧外患,美国政府估计试飞之前至少需要消耗17亿到25亿美元费用,全部计划需要再增加十几亿美元,采购单价也650万美元提高到2200万美元,最终可能达4500万美元,而当时一架F-16A战斗机只要1600万美元,这样高昂的成本比当时一架F-15双发重型战斗机还高,美国政府自然不允许美国军事援助这样白白烧掉,当以色列再次要钱时,美国政府拒绝了增加资金要求,也不允许以色列出口技术筹集研制经费,作为补偿,美国同意向以色列飞机工业公司出口技术生产300架F-16C/D战斗机,48.62亿美元经费由美国的军事援助提供,如果“狮'式战斗机达到300架投入将超过100亿美元,这实际上判了“狮”式战斗机死刑。

虽然“狮”式战斗机已经完了,但还是于1986年12月31日的进行了首飞,然后进行的20次试飞,基本上符合设计要求,“狮”式战斗机采用成熟的发动机和机载系统,表现出在大过载条件下具有很好的操纵性的优点,后期飞行试验还对“狮"式战斗机的在加速、减速、爬升稳定盘旋、瞬间机动以及滚转性能等飞行品质进行了验证,达到或者超过了设计标准,就是翼面设计存在问题,“狮”式战斗机翼型由50个不同曲度的面形状组成,设计这么复杂是为了折衷处理提高飞机升力,满足亚、跨音速机动性,但鸭翼气流对机翼存在干扰,效率随迎角增加迅速降低,这个问题一直制约着“狮"式战斗机的性能,可以色列没有机翼细化设计实力,只能靠美国格鲁门公司解决这个问题,但是由于1987年8月30日决定停止研制计划,后续计划都由于项目的取消而取消了,最后只保留了2架样机作为技术验证机

二:歼-10A战斗机和“狮”式战斗机的设计对比

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歼10战斗机是中国第一种完全摆脱苏联米格系统的战斗机,其原始设计构想就是进行集团军战役的统合作战。也就是说,这是一架战术性多于战略性的武器系统,研发时完全是为争取海峡空中优势而设计,歼-10战斗机最早是于1969年提出“歼9”战斗机的提案,但由于“歼9”战斗机始终只停留在风洞测试的阶段,最后则是因为缺乏关键性技术,导致停止整个发展计划。直到1988年,全新的歼—10战斗机战斗机提案浮上台面,主要的原因为苏联当时的第四代战机如米格-29以及苏-27战机让很多将领为之震撼,

1991年,歼—10战斗机全尺寸木制模型组装完成,拥有一个与之前大不相同的垂直尾翼以及双三角翼的设计,机翼后掠的角度也较小。大小约与F-16相当,气泡型座舱罩、双三角翼、单垂直尾翼及机腹下方双鳍的设计,拥有类似“狮”式战斗机战机的垂直尾翼,最雷同的地方就是在驾驶舱的后方安装前翼以及在机身后段,驾驶舱内,有3具大型的多功能显示器以及大型的抬头显示器,如同幼狮狮战机的驾驶舱配置,但是机身设计以及主机翼的设计都相当的不一样,

歼10战斗机与“狮”式战斗机相当一致的总体气动外形,都采用大型化的前翼,“狮”式战斗机的空中加油管是伸缩式的,歼10战斗机为固定式。两种战斗机都没有水平尾翼、都采用下单切角三角翼。主翼后退角大致相同,“狮”式战斗机为54度,这样使两种战斗机都拥有相当大的翼面积。但是“狮”式战斗机的尺寸明显比歼10战斗机小,当初设计的意图是“狮”式战斗机作为对地攻击机,空战为更为大型化的F15、F16主导,因此最高时速只有M1.8,航程为1853公里。歼10战斗机则是空优战斗机,必须超过M2的速度。“狮”式战斗机、歼10战斗机的长度分别为14.57、15.49米,F16A为15.02米,可见歼10战斗机选择大型化的道路是正确的。背脊的长度歼10战斗机明显较长,意味着机内燃油的储备也占有上风,可以认为作战半径会比“狮”式战斗机更远

两种战斗机都采用了翼身融合的设计,非常相似,二者的前缘外翼都是可调的,内翼固定,细节上的区别是“狮”式战斗机全三角翼,翼面积大约为38.5平方米,比F16更大,翼载荷自然较低。歼10战斗机的前缘结构与“狮”式战斗机相同,都是「机动襟翼」。但是歼10战斗机是双三角翼,翼面积更大,比“狮”式战斗机大15%左右,这样翼载荷更低,翼形上的设计很有特点,综合了F-15战斗机机翼的设计优点,因而具有可变曲度翼剖面的特性,在内具备较佳的气动力效率,三种战斗机的低空盘旋性能、攻角等指数,歼10战斗机都可能较佳,“狮”式战斗机在试飞时的最大攻角做到23度。后缘的设计惊人相似,全动式副翼都为4块,用于控制升降,“狮”式战斗机的切角翼尖可以携带空空导弹,歼10战斗机不能,歼10战斗机挂点比“狮”式战斗机少了一对,但外挂物的尺寸限制要比半埋挂载的“狮"式小的多,使用灵活性要超过“狮”式,

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两种战斗机都拥有9个独立的控制面板,它们当然由四余度的电传飞控系统控制,每一个控制面歼10战斗机都更加大型化,这样在高空空气稀薄状态下的舵效性更佳。不做俯仰动作,也能够实施下滑、或者爬升。两两种飞机的垂尾也惊人地相似,只有一个升降舵。垂尾根部的水平角度有所不同,歼10战斗机增加了一个切角,歼10战斗机的机身尺寸要比“狮”式战斗机大得多,垂直安定面也比较大,减速伞舱的外形不同。发动机都采用深埋方式,腹鳍的外形都为外斜式,但是长宽比不太一样,“狮”式战斗机的腹鳍更宽,但是短,而歼10战斗机则略长而窄,这样的设计差别主要是因为飞机的尺寸有所不同,歼10战斗机更长,如此设计,有利于保证航向稳定性,越长的飞机,腹鳍的长度是成比例的,

进气道的设计完全不同,“狮”式战斗机基本上沿用了F16固定式不可调。歼10战斗机机身下方突出的发动机进气口则是方形的结构,而不是如同“狮”式战斗机以及F-16半圆形的设计,采用调节版类似MiG23,这极有可能与当年研究从埃及得到的MiG23样机有关,在歼8II上也使用了类似的调节版,这种设计提高了超音速状态下的发动机进气效能,但是结构复杂隐形效果不好。但由于发动机进气量的不同,机首在设计上必须要缩短,才有办法让气动效率在进入升力中心前达到最佳,这种设计是为了要让歼10战斗机在进行高攻角飞行时不致于失控。

歼10战斗机在高攻角飞行时,机腹的进气平板会配合进气,提供引擎平顺的进气气流。而且,可变几何进气口的动压回复效率也较好,有助于歼10战斗机进行超音速飞行。但换装俄式大推力发动机之后,需要对进气道结构安装了六根加强筋实施强化,这一临时措施比较难看,与F-16战斗机上的固定式皮托管式进气道相比结构更重,没有机头对空气预压缩功能,但可以削弱鸭式布局大迎角飞行时的上仰力矩,还可以通过调节斜板增加超音速动力性能,具备了“狮"式战斗机完全无法获得的超音速飞行性能,

这里说说2004年开始研制的歼10B,歼10B是最为独特的中国战斗机,歼10B在基本结构上进行了相当大的改动,歼10A/B之间的改动,至少达到80%以上,机身前部几乎接近90%大改,国际上首次运用了腹部DSI进气道,DSI进气道的有效运用,强化了J10B的隐形性,和进气道强度。对发动机风扇的总压恢复系数越大,发动机的有效功率也就越大。总压恢复性能的提高,有助于全飞行包线内的增减速性能,瞬间加速的能力得到提高,爬升率可能改善,DSI进气道的运用还意味着材料工艺得到改善,尤其是复合材料,但是这一技术是相当复杂的,

歼10B的尾翼部分也进行了重大的设计修改,顶部为切角,歼10B还简化了飞机结构。歼10B腹鳍也采用了后部切角方式,所有这些措施都为了简化结构,尽量避开锐角,降低雷达反射面积,同时优化低速、超音速的飞行稳定性。,更大的改动在于机翼,歼10A采用的是双三角翼,而歼10B回到了MiG21系列的传统三角翼的布局,翼面积增加,低空稳定性有可能更加突出,歼10B几乎可以称为是重新设计的,和“狮”式战斗机已经没有任何可以对比的了。

三:歼-10A战斗机和“狮”式战斗机的性能差异

歼-10A战斗机和“狮”式战斗机如此相似,让人不怀疑也难,然而,凡事不能看表面,歼-10A战斗机和“狮”式战斗机是在两个完全不同的航空工业条件设计的,以色列并没有掌握“狮”式战斗机的核心技术,以色列没有能力全面完成结构和气动设计,只是完成前机身的设计,翼面设计是美国公司设计的,而且设计也并不完善,气动问题并没有解决,存在不可克服的困难,中国虽然航空技术比较落后,但鸭式气动布局已经从70年代就开始研究,也学习和引进欧美的结构设计基础,根据当时吸收部分国外技术,兼收并蓄、洋为中用的思想,以色列有长期空战经验,这个优势是中国所无法获得的,所以在自行开发时参考“狮”式战斗机也不奇怪,“狮”式战斗机应该只是对歼-10A战斗机的设计提供了若干参考经验,以色列专家也有可能向中方介绍了“狮”式战斗机的设计过程,不可能介入高度保密的10号工程,

歼-10A战斗机模型照片直到2000年才被香港媒体刊出,外界所知最正确的歼-10A战斗机首次曝光照,是在2002年1月出现的,中国自1985年开始,在甘肃沙漠建立了一个占地极广的国家级靶场,当时主要是为了要测试空对空及防空导弹。到了1991年,这个基地逐步扩建,并同时将河北沧州所研发出的各种战术,包括空对空、空对面(海)、面(海)对空及面(海)对面(海)等战术,运用该基地的各类验证中。美军的侦察卫星在1993年2月成功拍摄到一架新式的战机,这架当时只知代号为8610的战机,其实就是正执行试飞的歼10战机。照片中的歼10,正在护航一枚型号不明的巡弋飞弹。美国惊觉到中国同时出现两个新系统,随即全力对这个基地展开大规模监控,顿时成了美国关切中国武器系统.发展的焦点,而美军也是这段时期才确定“歼10”这个代号。如果以色列把美国设计的资料转卖了,以美国人在以色列的内线之多,不至于连这个也不知道,美国也不会允许以色列把美国设计的资料转卖。

在战术应用上这两种飞机有明显的差异,“狮"式战斗机的对地攻击能力才是设计的重点,不要求防空拦截作战,因为以色列空军有F-15战斗机,歼-10A战斗机一开始就要求防空拦截为重点,战术要求的差别表现出了绝然不同的设计,“狮"式战斗机只要中、低空M1.6以下空战,在格斗性能与对地攻击性能之间作了折中处理,歼-10A战斗机制空和拦截要求很强的超音速飞行性能,所以‘狮”式战斗机只是A-4攻击机的升级版,歼-10A战斗机更像法国的“幻影”2000战斗机,类似于防空拦截的幻影”2000战斗机和高机动格斗的F-16战斗机混合体,虽然结构重量和系统复杂性上付出了一定的代价,性能上整体上超过了“狮"式战斗机,歼-10A战斗机已经是自主创新的结果,如果不考虑隐形因素,其他三代战斗机如果在中低空碰到歼-10战斗机,很可能是灾难。