多飞几十秒都紧张的“短腿年代”,不能不提那次有惊无险的大阅兵

在国内外很多重型歼击机燃油系统的资料里,都能看到“余油1XXX告警”之类的功能。对于这些内油量七八吨都算少的型号来说,一吨多燃油的确意味着所剩无几,需要系统告警提示飞行员;但对于我军长期使用的那些轻型战机来说,这“点”油往往就等于、甚至大于它们的最大内油量了。

500

▲在内油量11.5吨的苏-35S上,一吨半也就是个零头

而说到我军老式战机因为内油少而难以完成任务的事儿,最有名的一回还是1984年国庆阅兵。作为那次阅兵的空中第一梯队,与领队长机轰-6共同受阅的是八一飞行表演队的8架歼教-5。为了制造庆典氛围,歼教-5需要在翼下挂载两个装载发烟剂的吊舱(从尾部喷出拉烟),但是挂了这吊舱,就没法挂400升副油箱了。

500

500

▲挂载发烟剂吊舱的歼教-5,已经成为了“老八一记忆”的代名词;后来的歼-7EB/GB仍使用发烟剂吊舱,由机腹下方的副油箱挂点挂载

以歼教-5低空通场受阅时的速度和高度,每分钟耗油量为30升左右,国庆受阅正式航线飞行时间为38分钟,这就需要1100多升燃油;再加上各机从起飞到形成编队进入航线、及受阅后解散编队各自着陆这两段,已经逼近歼教-5的内油量1400升(1085千克)。

500

▲苏联并没有研制米格-17/19的双座型,一直使用乌米格-15(上)作为配套歼教机,同时使用捷克斯洛伐克的L-29作为中级教练机;但我军只少量引进了L-29,需要以歼教机代替中级教练机的相当部分职能,此时“乌米格”仅为1104升的内油量就很不够用了,因此歼教-5(下)的内油量提升其实在当时还颇受好评

根据我军当时相关规定,歼教-5在一般训练和任务飞行时,制定加油方案时除任务航线本身所需燃油外,还必须考虑额外300升的备份油量,以备紧急情况下使用(如本场天气恶劣难以着陆、飞机因故障等原因难以一次着陆成功等);因此在飞机仪表板上有一个“余油300告警”,当余油只剩300升时,红色警告灯就会闪亮并发出蜂鸣,提醒飞行员尽快着陆。

但这次任务的特殊性,导致歼教-5确实没办法通过挂副油箱多带300升备份油,飞行表演队只能制定预案并向上级报备,即使出现意外,导致各机“余油300告警”的灯亮了,也要保持编队飞到预定机场着陆,绝不能就近寻找机场着陆,影响后续受阅飞机的安全。申请自然得到了批准,这就是“特允余油告警灯亮”的由来。

500

▲在9月27日的全要素预演中,由于天气晴好,一切都非常顺利地按计划进行,直到编队解散准备着陆时,“余油300告警”的灯才亮起来,歼教-5各机落地时油量均在200升以上

俗话说人算不如天算,看过1984年阅兵视频的朋友们,想必对那天浓云密布、大雾弥漫的天气有印象。虽然这没有影响飞行表演队技术过硬的飞行员们形成编队并受阅,但轰-6/歼教-5编队在受阅后左转上升高度、脱离阅兵航线时,需要穿过能见度不足3米的厚云层。而就在他们编队穿云后,眼前突然出现了在脱离阅兵航线转弯爬升时,为了躲开这个云层而减小了转弯半径的强-5编队(空中第三梯队)。

500

▲为了避免尾流影响,各梯队的受阅通场高度依次略有升高;但由于穿云,轰-6/歼教-5编队在左转脱离航线时上升的高度比预计更多,导致与强-5编队的距离比预计更近

率先发现强-5编队的表演队4号机飞行员吴国辉,一边急忙加油门拉杆,一边用无线电急呼长机继续上升高度避让。随着整个轰-6/歼教-5编队迅速爬升,两个编队有惊无险地错开了,但这段额外的加油门爬升动作,使得各机的耗油量相比预演时又增加了一些。因此在编队尚未解散时,“余油300告警”的灯就亮起来了,心中有数的飞行员们根据预案协同,编队直接加入机场起落航线,歼教-5以双机编队鱼贯而下,准确着陆,落地时各机油量均已不到140升。

虽然歼教-5的这次“余油风波”颇为惊险,但在大多数日常训练时,作为一款不需要飞太多“战斗入门”科目的“代用中级教练机”,歼教-5通常都会挂载副油箱,且发动机是无加力的涡喷-5丁,平时载油量问题不算特别突出。而对于当时空军的主力歼击教练机——采用两台加力式发动机的歼教-6来说,一方面飞机本身耗油量较高、影响留空时间;一方面许多规定科目的过载也较高,在翼下挂载副油箱时无法安全完成。所以在歼教-6的研制阶段,部队就希望飞机的内油量尽可能多一些。

500

▲对于教练机来说,更长的留空时间意味着在一个架次内更多的教学内容,能让技术尚不熟练的飞行员尽可能有时间完成科目,减轻心理压力。例如作为华约空军的经典教练机,L-39本就有一对可拆卸翼尖油箱,但仍经常在翼下挂载一对副油箱

尽管为了增加后座舱,歼教-6机身延长了37.5厘米,但仍不足以弥补机身一号和二号主油箱空间下降的问题;为此,歼教-6原型机取消了歼-6翼根处的两门航炮,将原航炮和炮弹盒/弹带的位置分别改为翼根油箱和机翼前缘油箱,使内油量达到2229升/1727千克,相比歼-6单座型的2170升/1681千克还略有超出。

500

500

▲在“机体填充密度”仍然很高的米格-19平台上能见缝插针、挤出这点方寸空间(上图66、67对应位置)用来装油,也是不容易

然而在歼教-6首飞后的试飞中发现,由于机翼前缘油箱与翼根油箱的连接部位空间实在有限(本来也就是30毫米航炮进弹口的尺寸),经常导致机翼前缘油箱在飞行中难以可靠地向翼根油箱泵油,因此1973年歼教-6设计定型时取消了这对容量为2×100升的机翼前缘油箱,内油量降低到2029升/1570千克。

另外考虑到飞机气动外形变化及增重带来的耗油率增加,歼教-6原型机还在翼尖增设了一对可拆卸的100升超声速油箱作为弥补,在飞机允许过载范围内可安全使用。但1975-1976年歼教-6进行飞行性能鉴定试飞时,试飞团的飞行员感到该机在大速度下操纵迟钝、动作滞后明显(与歼-6相比),拆下翼尖油箱后则明显改善,“手感”接近歼-6单座型。因此,除了早期生产的38架之外,后续量产的歼教-6均取消了翼尖油箱。

500

▲究其原因,主要是翼尖油箱增加了飞机的惯性矩,另外由于歼教-6机翼后掠角较大,翼尖加挂油箱后的流场情况与其他在翼尖加挂油箱、但采用平直翼或梯形翼的飞机也有不同。顺便,歼教-6翼尖加挂油箱的图咱从未见过,这大概又是一个“有生之年”的事儿了

到了1979年,在了解到巴基斯坦空军对其歼-6改装机腹保形油箱之后,吉林5704厂也为我军的歼-6成功试制出了第一个保形油箱。这个700升保形油箱的燃油效率与翼下外挂两个760升副油箱的效率相同,而且对机动性能影响很小,最终我军共改装了119架份(其中16架份用于援助巴基斯坦),只是这项设计并没有应用到歼教-6上。

500

▲改装以“撒胡椒面”的方式在空军约8-9个歼-6部队出现,每个团大概改装了十几架,这是空33师接受改装的一架;这种保形油箱平时主要作为战备物资保管,偶尔用于超远程转场

500

▲后来在改装强-5激光制导炸弹载机时,保形油箱又用上了一回,不过这回是压根就没推广起来

不过由于歼教-6还有1门内置航炮,机翼内侧也保留了那对可以发射57毫米火箭弹的挂点,因此外挂副油箱并不影响歼教-6使用武器训练;而且受当时的训练观念限制,别说歼教机了,连单座歼击机在武器使用练习时一般都不会做出影响副油箱安全使用的大过载机动;这就使得在大容量副油箱的加持下,歼教-6也不是当年我军歼教机燃油不足问题里最突出的那个。

500

▲歼教-6后期还有1140升超大号副油箱可用,由于此时该机基本上只用于中低强度训练,副油箱影响机动的问题就更不存在了

甭猜,用排除法都知道只剩下歼教-7了。由于参照原准机米格-21US翼下无副油箱挂点,也没有内置航炮,这使得歼教-7和米格-21US一样,在进行航炮射击科目时都需要用机腹副油箱挂点挂载航炮吊舱,只能靠2440升内油量顶着用。虽然靠着背部油箱、以及取消航炮等设备后匀出来的空间,歼教-7的内油量与歼-7基本型的2470升基本持平,但更大的阻力和重量(外挂炮舱后更为明显)使得其内油航程还不到1000千米。

500

▲从这几张剖视图,不难看出机头进气布局的一大问题——为了让出进气道的空间,发动机前面的半截机身内部空间狭小而不规整,使得包括油箱在内的很多设备难以安排

说起来由于接替歼教-5的教-8服役初期受炮舱可靠性问题等因素影响,导致有些在这一时期成长起来的飞行员,在院校阶段没有进行过航炮地靶训练,而是在歼教-7上才第一次经历这个练习科目。有位老飞在回忆“人生第一炮”时就笑谈:“教员平时话挺多的,带我飞这个练习时那叫一个干净利落,一个字儿都不多说,生怕两次进入航线当间儿多耽误会儿工夫,那(余油)告警灯就亮了。”

不过有一次“不幸中的万幸”,还得“感谢”它内油不够:当时一架执行地靶科目的歼教-7在完成科目后着陆时,起落架无法放下,第一次复飞时也没能把起落架“甩”出来;等到第二次复飞,不仅起落架还是不动,燃油也耗尽了,只能强行迫降;然而正是由于全机“一滴都没有了”,虽然飞机落得不轻、但没有燃烧爆炸,两名飞行员也都没有受致命伤。

500

▲歼教-7的这种炮舱布局也被“山鹰”沿用,因此“山鹰”也有机腹副油箱与航炮无法共存的问题,但对它的影响并不大——往下看几段就知道了

而贵飞在自筹资金发展“山鹰”时,其中一大目标就是要好好治治歼教-7“腿短”的问题。好在这时候已经有歼-7E珠玉在前,其采用翼展更大、带有外翼油箱、气动外形更优的双三角翼,翼下还增设一对可用于挂载副油箱的外挂点的“综合疗法”,在“山鹰”上就得到了继承和发扬:在使用面积更大的双三角翼的同时,该机还通过放弃外翼前缘襟翼、改用固定扭转的方式(虽然性能提升上差点,但能简化飞行员操作程序、降低制造和维护成本),进一步扩充了外翼油箱容积;同时改用两侧进气也使得前机身内部空间增大,提升了机身油箱容量。

500

500

▲“山鹰”的机翼平面外形和歼-7E/G系列区别明显

这样一来,虽然“山鹰”相比歼教-7增重300千克左右,横截面积也有所增加,但其1600千米左右的内油航程,即使与苏联的那些后期加大背部油箱的“驼背”米格-21相比,仍然有所超出。这使得“山鹰”在包括航炮使用在内的多数科目中,并不需要挂载副油箱,能以最好的机动状态执行培训歼击机飞行学员的任务。

500

▲“山鹰”系列在挂载三个副油箱时的最大航程达2400千米,有着充足的任务弹性

从被公认为“短腿”的米格-21,到如今航程已经相当凑合的“山鹰”,考虑到它仍然用着不怎么省油的涡喷-13系列发动机,有此成就更是显得不容易。而说到从“短腿”歼击机发展教练机,眼下还有个比较对象,那就是海峡对岸的新型高教机“勇鹰”,其发展原型IDF由于定位就是“本岛防卫”,所以也是款出名的“短腿”飞机——双座型IDF内油量仅有1884千克,甚至比歼教-7的1890千克还略少一点!

500

▲图中灰色为IDF单座型的油箱,移除座舱后油箱加装后座舱即为双座型。要论三代机内油量垫底这事儿,怕是没人能跟双座型IDF抢——毕竟LCA双座型的内油量也在2吨以上

然而今日汉翔公司的实力已经远不如当年研制IDF的时候,大规模修改气动设计一没那时间金钱、二也没那本事;所以只能通过使用复材减重、去除作战系统的方式降低空重,并尽量扩大内油量,目标是把“勇鹰”的内油航程从双座型IDF的1000千米出头增加到1350千米。虽然这个指标仍然不怎么好看,但最起码不至于像双座型IDF那样,被台伪空军挖苦为“做个飞行表演都必须挂副油箱”

500

▲岛内媒体还曾披露过,将“勇鹰”不需要装载雷达电子设备的机头部分利用起来,把原位于双座型IDF机体里其他部位的设备挪过去,可变相增加内油空间;但这凭空增加了设计制造上的难度,也使得“勇鹰”难以扩展作战性能,是否真会这样折腾还很难说

其实只要有条件从头研制喷气式教练机,又有合适的涡扇发动机,想在航程上超越“先天不足、后天无能”的“勇鹰”都不难。就连小巧的教-8都有1450千米的内油航程——比“勇鹰”多出100千米;与“勇鹰”定位类似的L-15“猎鹰”高级教练机,那就更不必说了。

500

▲“开驾校,我们是专业的!”

我军喷气式教练机集体“腿短”的时代,其实并未过去多久:歼教-5和歼教-6都分别服役到了本世纪第一和第二个十年,而歼教-7至今仍在我军有一定装备数量。而今在航空工业和部队的共同努力下,我军喷气式教练机终于实现了从歼教-5/6/7并存到以教-8/9/10为主力的跨越,让“当年军迷们操不完的心系列”又少了一个。尽管航程的提升只是新老机型对比中的一个侧面,但对于新一代歼击机飞行学员们来说,再也不需要像前辈们那样为一不小心就亮起来的“余油XXX告警”担心,的确是让他们放心大胆地做动作、飞向更远的天空与未来的坚实基础。

500

全部专栏