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歼8Ⅱ战斗机发展初期,航空电子系统是一大瓶颈

这几天CCTV-7中国战机节目播放歼8Ⅱ战斗机发展历程。可以说这么说歼8Ⅱ(后来改称歼8B)战斗机发展历程很大程度就是国产航空电子系统发展史,它见证了国产航空电子系统从弱到强的发展历程。

上世纪80年代,中国空军决定研制歼8Ⅱ战斗机。该机最大特点就是采用两侧进气,腾出机头空间,用来安装机载雷达和航空电子系统,让战斗机具备昼夜全天候作战能力,能够超视距空战,可以下视/下射目标。不过当时国内航空电子系统水平较低,电子工业基础薄弱,一时难以提供这样的航空电子系统,例如脉冲多普勒雷达在当时还是空白。因此空军和航空工业决心采取两步走的方针,第一步突破超视距空战,然后再具备下视下射能力。

歼8Ⅱ战斗机座舱,可以看到它非常落后

根据相关资料,歼8Ⅱ配备了第一套国产超视距火控系统-HK-13型导弹拦射火控系统,用来支持国产PL-4中距空空导弹进行超视距空战。HK-13系统包括机载208单脉冲雷达、连续波照射器、带超视距拦射原理的HK-03光学瞄准具、机载火控计算机、自动驾驶仪等。HK-13采取硬件互联的方式,就是各设备采用线缆单独交联,几乎没有横向联系,系统缺乏综合和显示能力,所以我们看到歼8Ⅱ战斗机座舱布满了指针式仪表,人机工程差,飞行员需要观察多个仪表才能获取完整的态势信息。在瞬息万变的现代空战之中,飞行员负担过重,容易贻误战机。

当时国外先进战斗机已经普遍配备新一代航空电子系统,它以数据总线为骨干,机载计算机为核心,让机载设备有机交联,形成一个统一的网络,实现数据综合处理和显示。以此为基础,战斗机座舱大量采用多功能显示器,形成所谓玻璃化座舱。飞行员可以快速从显示器获取信息,提高了任务效率。

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歼8Ⅱ(02)批战斗机座舱,可以看到它的技术进步

航空工业早就认识到先进航空电子系统的重要性,将航空电子综合技术列为重点预研技术进行攻关。先后完成了数据总线、机载计算机等关键设备研发,在轰6基础上改装了航电系统综合体制验证样机,对于相关技术进行了实际运用验证。针对国内在部分领域缺乏积累,基础薄弱等不足,有关部门提出“以我为主,力争外援”的方针,自行研制和引进技术相结合,研制新一代国产航空电子系统。

考虑到国内技术现状,国产新一代航空电子系统起步的时候,仍然采取比较稳妥的方针。系统采用ARNIC429数据总线(国内称之为HB6096数据总线),而不是1553B数据总线,ARNIC429O是一种单向低速数据总线,能够联接设备比较有限,当然技术难度相对较小。国产新一代航空电子系统第一套系统装备在歼8Ⅱ(02)批上面,它采用HB6096数据总线,机载火控计算机为核心,系统联接设备包括机载雷达、惯导系统、大气数据计算机、数据链/通信系统、外挂管理系统等等,初步实现数据综合处理和显示。机载雷达改装208A雷达,带连续波照射器,武器换装PL-11中距空空导弹。座舱换上了多功能显示器、平显火控系统,改善了人机工程,提高了飞行员获取态势信息的能力。配备国产新一代航空电子系统,歼8Ⅱ(02)批成为国产第一种具备超视距空战能力的战斗机,该机在1995年设计定型,后来改称为歼-8B战斗机。歼-8B交付部队,填补了国产作战飞机空白,解决了部队急需超视距战斗机的问题。

F-16A/B战斗机座舱,当年我们从美国引进的就是这个水平

国产歼8ⅡM战斗机座舱与之相当或者相近

为了加快国产航空电子系统发展,尽快向空军提供先进战斗机,上世纪80年代,我们从美国引进了F-16战斗机航空电子系统配备歼8Ⅱ战斗机。根据外界资料,美方出售的航空电子系统相当于F-16A/B(OCU)的水平,采用单条1553B数据总线,机载火控计算机为中心,座舱包括平显、一个多功能显示器和一个电子飞行仪表系统。当时美方已经研制成功F-16C/D战斗机,后者航空电子系统采用多条1553B数据总线,任务计算机为核心,座舱采用衍射平显加2个多功能显示器。

美方对于出售给中国航空电子系统进行了非常大技术限制,不提供关键技术参数,不开放软件,甚至深层次维护保障都要由美方人员来进行。在这种情况下,中国相关单位认为引进技术固然重要,自行研制才是根本,为此在1987年启动了国产新一代航空电子系统第二代系统研制项目,这就是873系统。873系统技术水平瞄准F-16C/D战斗机航空电子系统,采用1553B数据总线(国内称之为GJB289A数据总线)为骨干,任务计算机为核心,系统设备包括显控计算机、大气数据计算机、数据传输分系统和外挂管理系统等等,座舱采用雷达显示器和多功能显示器、平显火控系统,实现玻璃化座舱。

经过国内技术人员不懈的努力,873系统在1993年成功装机试飞,标志着中国已经掌握第三代战斗机航空电子系统技术,此后国内技术人员又在继续推进873系统技术发展,用光纤数据总线替代了电缆,将显示控制系统综合进任务计算机,从而为四代战斗机航空电子系统积累了初步的经验。另外 相关单位也在积极推进873系统技术运用,歼8Ⅲ战斗机(后来改称歼8C)航空电子系统就源自873系统。它是中国第一种配备1553B数据总线、玻璃化座舱的战斗机。尽管歼8Ⅲ战斗机后来因故下马,但是国产航空电子系统技术进步已经不可阻挡。

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歼8Ⅲ战斗机座舱,它是我们第一代玻璃化座舱

歼8Ⅲ战斗机下马之后,空军和航空工业决心利用它的技术成果对于歼8Ⅱ战斗机进行升级,其中就包括航空电子系统。改进后的战斗机就是歼8H,它配备了歼8Ⅲ战斗机的机载火控雷达、简化航空电子系统,武器换装PL-11中距空空导弹,是歼8Ⅱ第一种具备下视/下射能力的战斗机。

上世纪90年代,国产PL-12主动雷达制导空空导弹立项研制,为了配合PL-12研制,利用歼8Ⅲ战斗机航空电子系统,改装了PL-12导弹试射飞机。它配备了改进型机载火控雷达,探测距离更远,具备多目标攻击能力,座舱采用平显火控系统和两块多功能显示器,实现玻璃化座舱,还能支持头盔显示/瞄准具运用。在试验过程中,空军认为PL-12导弹试射飞机性能优异,完全可以作为主战飞机运用,因此将它命名为歼8F战斗机,成为2020年之前空军主战飞机。

歼8F可以看作歼8C升级版

至此 歼8Ⅱ战斗机航空电子系统已经跃居到三代战斗机水平,有力提高了飞机作战能力,也为国产第四代战斗机航空电子系统的研制打下了坚实的基础,积累了宝贵的经验。今天,航空电子系统不再是国产战斗机的瓶颈,已经成为国产战斗机力量提高的倍增器。