歼-7M 型机由于引进了七项小型化的国外电子设备等原因,致使飞机的重心有一定的后移。为了保持飞机的平衡,不得不在机头增加了 130 公斤的配重。根据复合材料的特点和当时国内复合材料的研制水平,成都飞机工业公司曾尝试将该机的垂直尾翼采用复合材料进行制造,以希望减轻机头配重,进一步提高飞行性能。歼-7M 的复合材料垂尾由复合材料方向舵、垂直安定面和整流罩壁板三部分组成。垂直安定面的前后长桁、蒙皮、翼肋及加强型材全部改为复合材料构件,而其他构建仍保留原来的金属件。新设计的复合材料垂直尾翼与原金属垂尾的相比在气动外形、承载能力、使用性能方面均保持不变。其中垂直安定面总重 55.5 公斤,较原金属垂尾减重 9.5 公斤,同时还大大减少了紧固件和零件的数量,减少了工艺装备和装配工作量等。该复合材料垂尾于 1989 年顺利通过全尺寸静力试验和装机飞行试验的考核,证明设计基本是成功的。但由于复合材料构件和连接技术的研究当时在国内尚属起步的初级阶段,许多技术问题仍没有彻底解决,因此在歼-7 的批生产中并没有实际使用这种复合材料垂直尾翼。

歼-7 试验复合材料垂尾

歼-7 飞机为了改善超音速飞机的纵向操纵能力而采用全动式平尾,全动平尾使平尾的可用升力增大,从而提高了飞机的操纵性和机动性。水平尾翼由左、右两部分组成,每一部分都由蒙皮、壁板、前后墙、长桁、短梁和翼肋等构件组成,其中短梁和整体壁板是主要承力构件,翼尖上装有放电刷和向前伸出的防颤振配重。全动水平尾翼采用斜轴式安装,平尾转轴与平尾为一个整体,用铬锰硅镍钢材料制成,通过轴承安装在机身的两个隔框上。为减小摩擦力,平尾转轴安装座上有轴承注油口,可定期注入润滑脂。而全动平尾与转轴之间则通过螺栓相连,转轴的径向间隙可以调整,以消除飞机在接近最大速度平飞时平尾可能产生的轻微抖动。

歼-7 飞机平尾实物

起落架

采前三点式起落架,前起落架向前收入前机身,主起落架则通过转轮机构向内收入机身内。前起落架采用支柱套筒式,除安装有减震支柱、轮叉和前轮等基本构件外,还安装了使前轮偏转的旋转套筒、保证前轮在离地后和接地前处在中立位置的中立机构以及防止滑跑过程中前轮摆振的减摆器,起落架的主要承力构件都由高强度的铬锰硅镍钢制成的。前轮为 LS-15 型双囊式刹车机轮,尺寸为 500×180 毫米。胶囊式刹车装置在刹车时冷气进入胶囊使刹车块与刹车套发生摩擦,产生阻止机轮转动的刹车力矩,冷气压力越大则刹车力矩也越大。

主起落架也是支柱套筒式,由承力构件、主机轮、转轮机构、收放机构,收放锁和信号设备等组成。承力构件也都由铬锰硅镍钢制成。由于飞机的机翼结构很薄,主轮之间的距离又窄,收起主起落架时机轮无法收到机翼内。因此飞机的主起落架上还装有转轮机构,在收起落架时使机轮能够绕轮轴轴线旋转将机轮收入机身两侧内。由于机轮收入机身主起落架舱内后的轮廓超出机身表面,因此在翼根处机身上、下表面有流线型小型整流罩,用以容纳主起落架机轮并减小空气阻力。油气式减震器安装在主起落架支柱内,可以减小飞机着陆接地时的撞击力和减弱飞机滑跑过程中的颠簸跳动。主轮采用 LS-16 型无内胎机轮,尺寸为 600×200 毫米,刹车时盘式刹车装置在刹车压力的作用下移动推动压紧盘压紧使机轮制动。这种盘式刹车较囊式刹车装置更为可靠,提高了飞机刹车效率并减少了机轮轮胎的磨损。

歼-7 前后起落架结构图

由于盘式机轮刹车系统采用传统的粉末冶金刹车盘,这种刹车盘在使用中存在着不少问题,一方面刹车盘的重量大,一副歼-7 主机轮的刹车盘重量达 50 公斤。热荷承载能力低,使用温度过高时会发生翘曲变形、摩擦系数下降等现象,严重危及飞行安全。另一方面使用寿命也比较短,在飞机一次大修寿命期内,每个机轮要更换四、五套刹车盘,这就增加了飞机的使用维护工作量。而西方航空技术先进国家几乎均已经采用碳/碳复合材料刹车盘,与粉末冶金刹车材料相比具有热能载水平高、重量轻、使用可靠、磨损小、寿命长、维护简单等优点,被公认为是最好的刹车材料,用碳/碳复合材料刹车盘替代粉末冶金刹车盘也是飞机刹车系统发展的趋势。为解决歼-7 飞机刹车盘存在的问题,空军第一研究所在有关单位的配合下,开展了歼-7E 型飞机新型机轮刹车系统研制工作。经过近三年的努力,研制成功了符合歼-7E 型飞机装机要求的碳/碳复合材料刹车盘。随后完成了歼-7E 飞机刹车系统、刹车装置和机轮的改进设计,加装了起飞线刹车系统和新的 FJL205E 型机轮,并对两架歼-7E 飞机的相关液压及电路系统进行了改装。通过试验和试飞,歼-7E 飞机安装的新型电子防滑刹车系统刹车平稳柔和,刹车效率比原刹车系统至少提高了 30%,同时消除了原刹车系统存在的刹车时飞机抖动、偏转等现象。

飞机的座舱内还安装有信号设备使飞行员了解起落架所处的确切位置,包括电气信号设备和机械信号设备两类。电气信号设备是利用信号灯来指示起落架位置,信号灯装在座舱仪表板上,红灯亮表示起落架已收好,绿灯亮表示起落架已放好,警告灯亮时提醒飞行员不要忘放下起落架。机械信号设备则是一种机械指示杆,歼-7 飞机只设置了前起落架指示杆,而没有主起落架指示杆。前起落架收上时指示杆缩入机身内,前起落架放下时指示杆伸出蒙皮表面。尽管机械指示杆相对信号灯付出的重量代价更高,但却比信号灯更为可靠,特别是在信号灯电气系统出故障时对飞行员进行正确判断更为重要。

涡喷-7 发动机

歼-7 飞机的后机身安装一台按照苏联的 Р-11Ф-300 发动机的图纸和技术资料仿制的涡喷-7 型发动机,这是一种带有加力燃烧室的轴流式双转子涡轮喷气发动机,由双转子轴流式压气机、环管燃烧室、双转子燃气涡轮、加力燃烧室与可调尾喷管四大部件组成,此外还有燃油系统、起动系统、冷却系统、防冰系统等主要系统以及带动发动机和飞机附件的传动装置。发动机全长 4.6 米,最大直径 0.9 米,总重 1,151 公斤,最大推力 3,900 公斤,加力推力 5,750 公斤,最大耗油率 0.97 公斤/公斤推力.小时,加力耗油率 2.3 公斤/公斤推力.小时,体现了苏联五十年代中期喷气发动机的技术水平。