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揭秘:中国首型超声速喷气战机试制始末

内江日报 2014-04-14 03:18 大字

1957年,中苏两国达成转让军工产品制造权协议,由苏联向中国出售米格-19Л等飞机的制造权,并提供全套技术资料、样机及部分散装件、成品、附件等,从而为我国超声速飞机的研制提供了必要条件。1958年12月,沈飞开始试制我国第一种超声速喷气式飞机——东风102。

东风102 仅制造了36架

1958年,由于美国等西方国家已经开始列装第一代超声速战斗机,我军现役的米格-17/歼-5飞机已经不能满足作战要求。因此空军提出需要米格-17/歼-5飞机的后继机种。

在空军的要求下,一机部决定在我国仿制的米格-19Л基础上改进设计昼间歼击机。1958年12月,沈飞在苏联专家的帮助下,开始进行设计工作,并将新飞机命名为东风102。

东风102的前机身是参照米格-19C型样机设计的,前机身9框以前的外形及进气道进行了较大更改,取消了机头雷达罩和РД-5雷达,换装了СРД-1М测距器,并在中心增装了一个约250毫米的进气锥。由于米格-19Л全天候截击机只安装有2门航炮,而昼间截击机米格-19С飞机还在机头装有1门航炮,所以东风102飞机也参照米格-19С,在机头右下侧增装了1门НР-30型30毫米航炮,备弹55发。后机身、机翼、尾翼、起落架等主要部分均取自米格-19Л全天候截击机。歼-6垂直尾翼上增加了WJ-2型护尾器。为防止发射火箭对机翼后缘安装的襟翼产生影响,将翼根后缘处的火箭发射架移至机翼前缘,并在翼根前缘增装一对火箭挂梁,使全机具有外挂4组32枚С-5航空火箭或2枚炸弹的能力。

1958年12月,沈飞投产零批11架,1959年2月投入试制,9月完成样机总装。因为飞机外形与米格-19Л全天候截击机类似,主要承力部件没有发生变化,所以东风102没有进行全机静力试验,只对火箭发射梁前移的部分进行了补充试验。1959年9月30日由吴克明首飞成功,为国庆10周年献礼,12月1日完成全部试飞科目。

当时由于正处于大跃进时期,东风102飞机的研制未按科学规律办事,所以交付部队之后出现诸多质量问题,技术战术指标都不能满足要求,飞机超重,强度仅为设计指标的86%,因此在制造了36架之后不得不停产。

仓促试制

飞机出现质量问题

在试制米格-19Л期间,部队又反映还是需要歼击机(也就是米格-19С),不需要那么多截击机(指米格-19Л)。由于我国没有购买米格-19С的图纸资料,也没向苏联订货,112厂设计科的苏联顾问说,我们可以自己改一改,不装全雷达,只是改一改机头。四局和112厂决定由米格-19Л的基础上自行改进设计,代号东风102,并于1958年7月开始了这一工作。

改型设计的原则是,不能直接照搬苏联样机结构的参照样机设计;能完全照搬的直接测绘。因此前机身是参照样机设计(未进行强度计算),全机改型图纸共约5000标准页。1959年2月,国家鉴定委员会对改型设计进行了设计审查,决定生产该型飞机。

1959年9月30日,01架飞机开始试飞,12月1日飞完了规定科目,证明性能接近米格-19С,但是存在一些重大质量问题。

当时飞机结构强度还没有计算就仓促投入试制。一开始认为机身和机翼都没动,只是机头部分改了改,所以决定只做局部的静力试验就可以了。然而米格-19是苏联第一代跨声速歼击机,机翼后掠角达55度,相对厚度仅9%。由于机翼的相对厚度薄,翼梁的材质及加工精度和光洁度要求比较高,稍一不慎,强度就达不到要求。按技术条件要求,每生产若干架就需要抽一架做静力试验以检查其工艺质量。于是抽一架做静力试验,飞机强度仅达到设计指标的86%。后来再抽一架做静力试验,仅加载到90%设计载荷,机翼就破坏了,还是不合格。接着在操纵系统试验时,整架飞机震动严重。这样一来飞机就不能出厂。

出现了这个问题,112厂设计科的苏联顾问说,这个问题好解决,无非是加强结构。于是便在强度薄弱的部位加了一块铝板,静力试验就合格了。后来从苏联的静力试验图片上发现,米格-19是在挂弹的状态下做全机静力试验的,机身下面有一个加强梁挂架,用于挂弹。我们则是在没挂弹的状态下做的试验,挂梁位置就空在那里。如果加上挂架和配重一起试验,问题就不会发生。

苏联原型机

设计不合理

另一个严重问题就是抖动。米格-19在做操纵系统试验时发现,操纵杆一操纵到某个位置时,飞机就开始抖动。因为米格-19是中国航空工业第一次使用液压伺服系统——无回力助力器的飞机。当时对于系统的极限环振荡的机理和排除措施尚未掌握。当时苏联在这方面的技术也不成熟,即使完全按照苏联的资料办,也经常在地面检查操纵系统时发现平尾剧烈抖动,造成大批飞机不能验收出厂。不过试飞车间的工人有办法,在操纵到该位置时稍加一点力,飞机就不抖了,要抖也是操作员的腿抖,可飞行员没那么熟练,控制不了抖动。后来又让能熟练操作的工人上飞机,和试飞员一起试验,飞机果然不抖了。当时分析,可能是飞机在装配时间隙配合得不好,所以容易抖动,而这个问题就搁置起来了。

其实后来时任航空工业局副局长的徐昌裕陪同刘亚楼赴苏联谈判时,参观过高尔基市的米格-19生产厂。当时徐昌裕问该厂总工程师:“你们生产的米格-19抖不抖?”苏联总工程师回答说:“抖。”徐昌裕再问:“你们是怎么解决的?”苏联总工程师指了指正在批量生产的米格-21说:“现在都解决了,没问题了,米格-19已经停产了。”由此看来,米格-19的原设计就有问题。后来经过研究试验发现,米格-19液压系统所用助力器的功率太小,导致了飞机出现抖动。经加大助力器的功率之后,飞机的抖动问题就解决了。

然而出现了这个问题后,空军要求直接从苏联继续引进昼间型的米格-19С,而东风102在生产了36架后就停止生产了。

(光明网)

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