2003 年 12 月 13 日,绰号为“山鹰”的高教-9 高级教练机在贵州省安顺市成功首飞

教练-9 型飞机采用了与歼-7E 类似的双三角翼气动布局,机翼前缘外段的后掠角减小为 37 度,机翼后缘仍然沿用歼教-7 飞机的后退式襟翼。由于增大了机翼面积,减小了展弦比,因此减小了诱导阻力,增大了飞机的升阻比,改善了中低空亚音速及跨音速性能,同时增加了航程并具有较好的起降性能,使飞行性能明显好于歼教-7 飞机。重新设计了前机身,采用了两侧肋下进气道,从而可以腾出机头空间来安装类似意大利 FIAR 公司 Grifo-7 之类的小型多功能雷达。同时也可以改善大迎角状态下的进气效率。动力装置为一台增大推力的涡喷-13F(C)发动机,提高了整机的推重比。座舱风挡改为整体圆弧风挡,前舱的下视角达到了 14 度,后座舱正前方下视角也达到 5 度,有效地改善歼教-7 飞机原先视界恶劣的问题。座舱布局与第三代战斗机相近,采用了“一平两下”、双杆操纵布置,使飞行学员一开始就习惯于通过平视显示器和座舱多功能显示器来获取飞行和武器参数,为日后驾驶新型歼击机更好地打下技术基础,提高了飞行训练效益。另外前舱还配备了摄像头,可以将前舱的平显显示内容及学员的操纵情况传输到后舱的显示器上,便于教员随时掌握学员的实时操纵状态,减少了学员误操纵所带来的风险。为了降低成本,操纵系统还是沿用原来的常规的械液压式操纵系统。采用了最新的穿盖弹射救生系统,缩短了弹射离舱时间,提高了飞机的低空救生成功率。此外还采用了国内已成熟的综合航空电子系统,该套综合航空电子系统综合了显示控制管理、大气数据计算机、脉冲多普勒雷达、惯性导航及 GPS 导航,武器外挂管理系统及任务计算机等先进设备,可与第三代战斗机较好地衔接。飞机机头装有可拆卸的模拟空中加油探头,能完成空中加油的训练科目。飞机的固定武器为一门 23-3 型机炮,机翼和机身总共有五个外挂架,可挂载多种空空导弹、航空火箭弹、航空炸弹以及副油箱。通过这种大幅度的改进,教练-9 型飞机有效地提高了飞行训练效果,而采用的较为先进的综合航空电子设备也能够满足“前接教练-8 型教练机、后接第三代战斗机”的训练和教学要求。

教-9(FTC-2000)三面图

2001 年 1 月,011 基地决定在歼教-7 飞机的基础上研制新型高级教练机,开始代号为 FTC2000,后来称为教练-9 型飞机,绰号为“山鹰”。2001 年 12 月,贵州飞机设计所开始进行详细设计, 到2002 年 8 月发出全部图纸。教练-9 原型机的试制从 2002 年 9 月开始进行工艺装备制造,2003 年 3 月云马飞机制造厂开始零件制造,5 月 15 日开始部件装配。2003 年 9 月 1 日,双阳飞机制造厂开始全机总装。10 月 31 日,飞机总装完成交付试飞站。2003 年 12 月 13 日,教练-9 型飞机在试飞员钱兆权、马信新的驾驶下首飞成功。随后两架教练-9 原型机从 2004 年 6 月底开始进行鉴定试飞,截至 2005 年 11 月 25 日两架飞机共进行了 412 次起落,飞行 300 小 时54 分钟,完成了试飞大纲规定的试飞科目,2005 年 12 月 22 日通过了技术鉴定。2007 年开始投入小批生产并交付部队试用,空军后来正式命名为歼教-7B 型飞机。

老毕 文 恒岳 编辑、绘图 Part48

技术特点

歼-7 是一种设计紧凑、气动外形良好的轻型单发战斗机。采用了三角形机翼、后掠尾翼、细长机身、机头进气的总体布局。大后掠切尖三角形中单翼,翼展 7.15 米,翼面积 23.0 平方米,前缘后掠角 57 度,后缘垂直于机身轴线,下反角 2 度。采用对称翼型,机翼根部相对厚度 5%,翼尖相对厚度 4.2%,翼根弦长 5.97 米,翼尖弦长 0.46 米,展弦比 2.22,尖削比 12.5,安装角 0 度,没有设置前缘扭转角。三角机翼的最大特点是具有良好的超音速性能,其不但延续了后掠翼在高速飞行方面的优势,而且由于它的后掠角大、根梢比大且展弦比小,因此机翼大部分面积靠近根部,气动压力中心的内移使机翼根部的弯矩和扭矩也相应减小,而翼根部的弦长又要比一般的后掠翼大很多,因此在达到同样强度和刚度的条件下比后掠机翼付出的重量代价要小得多,可以在很大程度上改善大后掠翼对机翼强度和刚度的苛刻要求。另一方面还可以采用阻力更小、更薄的翼型,在较大超音速情况下机翼前缘形成的是斜激波,激波的强度较小,因而波阻也较小,有利于降低超音速飞行阻力。而对于小相对厚度的前缘尖削机翼,在满足飞行阻力要求的前提下就没有必要采用更大的前缘后掠角。除了超音速阻力小外,三角翼在大迎角条件下的失速特性好,不容易突然出现失速,机翼只有在较大的迎角下气流才会严重分离。迎角大于临界迎角时升力系数下降较少,飞机的上仰力矩也小,只要飞行员在操纵上不犯严重错误,三角翼飞机一般是不容易进入失速和尾旋的。而且从亚音速过渡到超音速时机翼的气动压力位置变化也较小,对舵面平衡能力的要求也较低,对减小超音速配平阻力很有好处,非常适合超音速飞行,采用三角翼使歼-7 飞机得以在发动机推力并不是很大的情况下飞行速度达到了 M2.0 以上,升限也超过了 20,000 米。为了阻止机翼上表面附着面层向翼尖的堆积而引起失速,左、右机翼上表面靠近外侧处各安装了一个小翼刀来进行阻挡,以减缓翼尖气流分离。

歼-7 总体结构图

但凡事有利则有弊,三角翼尽管超音速性能很好,但是在亚音速飞行时的气动性能却较差。由于机翼的展弦比小,三角翼最大的缺点是在亚音速飞行时的诱导阻力较大、升阻比较小,飞机稳定盘旋性能不足,对亚音速巡航和跨音速机动飞行都不利。起降时可用的升力较小,起飞着陆性能也不好,所需要的跑道比较长。事实上歼-7 飞机的机翼并非是纯粹的三角翼,而是翼尖进行了切角,这是因为亚音速飞行时采用三角翼在气动上不合算,三角翼切尖后减小展弦比显著、因而使升力线斜率降低。这种影响在亚音速下效果更为明显,可以对减少超音速下阻力与提高亚音速下升阻比之间进行了一定程度的平衡。而在七十年代开始研制的第三代战斗机不再一味追求高空高速飞行能力而更加注重亚音速机动能力,因此就很少单纯的使用三角翼了。