老歼13研制历程：揭秘中国空军二号任务始末

   中国空军很早就开始追寻轻巧灵活、重视机动性的战斗机了。新一代战斗机不再单纯地追求速度快，还要有良好的机动能力。当时在越南战争中，美国造价昂贵技术复杂的F-4重型战斗机有时会在越南空军轻小的米格-17面前束手无策。而飞机的机动性能，主要是加速能力、爬升和盘旋性能。其中前两项指标是和高速飞行的设计要求相一致的，而最后一项指标却是与高速飞行的设计要求相互制约。一般来说强调飞行速度快的飞机，盘旋半径就越大，盘旋一周所需的时间就越长。局部战斗中的空战实践证明，即使在广泛使用空空导弹的情况下，战斗机在近距离时利用机炮进行格斗仍不可避免。格斗中，战斗机常被迫以尽可能小的转弯半径或尽可能快的转弯速率，绕到敌手后方，占据有利的射击位置。这时，速度较低或机体重量较轻的飞机反而处于优势。

    1965年，当沈阳飞机设计研究所新一代歼8、歼9歼击机方案向沿海空、海军作战部队征求意见时，空军航空兵很多部队一再强调希望有机动性好、而且轻到能装在卡车上的小飞机，以便实施全民皆兵的思想。1965年9月，沈阳飞机设计研究所总体室曾作过一个方案，但性能不能满足要求而中途夭折。

    然而，空军机关的一些人并未放弃，后来又提出了“空中李向阳”的想法--要求飞机重量轻，而且机动性好，重量在4吨左右--随时能打随地能战，就像空中的游击队员，实现全民战斗机的想法。1969年，空军航空工业领导小组向南昌飞机制造厂设计室及沈阳飞机设计研究所下达了研制任务，要求设计这种类型的轻型歼击机。正当沈阳飞机设计研究所准备派人去部队调研时，南昌飞机制造厂已经完成了这种飞机--歼12歼击机的方案设计。飞机装一台涡喷6发动机，重4.1吨，最大马赫数1.8。空军曹里怀副司令员怕歼12方案不可靠，要求南昌飞机制造厂到沈阳飞机设计研究所征求意见。

    南昌飞机制造厂以1年零5个月的时间，完成了“小歼”歼12详细设计、主要风洞试验、强度试验和系统模拟试验。原型机于1969年12月26日首次试飞成功。1973年9月10日，歼12飞机向中央首长做了精彩的汇报表演，被叶剑英元帅赞誉为“空中李向阳”。李向阳是电影《平原游击队》主人公游击队队长的名字，而这一绰号道出了歼12飞机机动灵活的特点。

    但歼12超过声速时遇到了困难，直到70年代中才飞到了马赫数1.6。由于歼12追求机体小、重量轻。因此机内燃油贮量为1250千克，可带两个400升的副油箱最大航程为1385千米，属于“短腿”的飞机。此外，歼12的机载武器是1门30毫米机炮，备弹80发；1门23毫米机炮，备弹120发；另外可挂2枚红外制导的空对空导弹，火力比较弱。飞机采用机头进气形式，对增装先进设备不利。但若改为两侧进气设计并加装先进的火控系统，则重量和阻力都要增加，其原有的优点也将削弱。最后，歼12虽然也给军委首长做了表演，但最终空军没有要求进行批量生产。

    1971年底，歼8白天型歼击机开始进行试飞。而此时沈阳飞机设计研究所根据美、苏飞机注重中低空机动性和低空突防能力的发展趋势，开始了对下一代以突出中低空、亚跨音速机动性为重点，有良好的起降性能，兼顾高空超音速特性的第三代新型歼击机这一课题研究和方案探索工作，该机研制被称为二号任务，后定名为歼13。

    在歼8飞机研制过程中空军一直对该机不满意，觉得不过是个大个头米格-21，仅仅是航程长一些。为此，六院机关召集了601所、606所有关设计人员，主持探讨研究新型歼击机的发展问题。当时根据越南战争的经验，空战多发生在中低空跨声速，还是以目视格斗为主，因此需要有较高的跨声速盘旋、上升和加速能力，高度5千米、马赫数0.9的稳定盘旋过载达到6的飞机--而歼8仅为4.6。武器方面则还是以航炮为主兼用红外短程空空导弹。飞机最大起飞重量不超过9吨。由于以近距格斗为主，所以不一定装雷达，以减轻重量、突出机动性。

    1971年底，沈阳飞机设计研究所即完成了飞机的总体方案、总体协调，发出了除电器仪表、无线电等以外的全部结构系统打样图，并于10月份进行了方案机的摸底工作。

    1972年3月12日，总体室副主任方宝瑞领导的小组正式向六院报送短距起落歼击机的设计方案--研究所暂定名歼13歼击机。其主要技术指标为：最大马赫数不小于2.0；静升限大于18000米；主要作战高度3000~10000米；作战速度马赫数为0.7~1.5；航程不带副油箱不小于2000千米，带副油箱不小于3000千米；起落滑跑距离为500米，起飞重量9吨。

    1972年9月26日，六院作出批复，将该机的研制下达为二号任务，指出：“二号任务为前线歼击机，突出机动性，方向是正确的，但要大力减轻起飞总重，奋争推重比达到或超过1.2，在确保机动性的前提下，争取续航时间比歼6有延长”。还指出，该机将替代歼6歼击机，作为下一代前线歼击机的主力机装备部队。并要求按上述意见进行方案论证和性能计算，11月份向院汇报，争取列入1973年国家计划。

    但是由于“四人帮”对科研生产的破坏干扰，虽在选择动力装置、进行补充试验和方案论证等方面做了一些工作，但是进展不大。

    1974年9、10月份，根据空、海军和部、院的指示，为使歼13新歼击机的设计更加符合部队的实战需要，由601所、410厂、606所，共同组成了两个由26人参加的调查组，分别到北方和南方的空军航空兵、海军航空兵7个师、以及军部和航校征求对歼13歼击机总体方案、战术技术性能和对低空作战的要求。部队认为，歼13飞机突出中、低空机动格斗能力的方向是对头的，战术技术性能是可以的。但是作为八十年代使用，性能指标希望再高一些。要突出高机动性，飞机必须有高的推重比，这一时期第三代战斗机的代表--YF-16、YF-17的推重比已经在1左右。飞机要保障性能，还要有高推重比，就要求发动机本身必须有高推重比。而在歼13方案论证过程中，最大的问题就是缺乏合适的发动机。对有可能选用的发动机，技术人员意见各有不同。而歼13在动力装置的选择上也是几经起伏，设计人员反复论证和分析了多种类型的发动机。

    当时我国的涡喷7发动机推重比仅为5，而同期的第三代战斗机原型YF-16等飞机的发动机推重比已达到8。当时中国没有可能获得推重比为8的发动机，不过引进了民用不加力的斯贝涡扇发动机。斯贝是英国著名发动机厂家罗尔斯-罗伊斯在20世纪60年代研制并生产的系列涡轮风扇发动机。其民用型斯贝Mk.511用于“三叉戟”客机，我国曾批量购买，质量好。从民用型发展的斯贝Mk.202军用型涡扇发动机，曾被用于换装英国购自美国的F-4“鬼怪II”战斗机。因其技术先进可靠，美国又引进英国斯贝技术，改型后用于A-7攻击机。当时从资料报道看，英国带加力的军用斯贝发动机推重比是6，所以中方希望引进加力斯贝发动机。正好这时侯通过罗马尼亚的关系，英国罗-罗公司表示愿意向中国出售军用斯贝发动机。

    早在60年代，航空工业就曾计划测绘仿制民用斯贝，再改型为军用型，由于封锁禁运，未能进行。1972年，英国同意向我国单独出售民用斯贝发动机。1973年7月17日，英方又约见我驻英大使，表示已经授权罗-罗公司，谈判向我国出售军用斯贝发动机。8月2日，叶剑英副主席在听取有关汇报时，明确指出，英国同意向我卖军用斯贝技术，是好事情。我们主要是把技术买到手，同时要利用斯贝，突破英、美在军用技术方面对我们的封锁。在此前后，周总理、叶副主席、李先念副总理等多次听取汇报，多次做出批示、直接过问、决策引进斯贝发动机。

    1973年11月，为歼13配装斯贝发动机的问题，沈阳设计研究所革委会生产组副组长顾诵芬，随中国斯贝发动机考察组赴英国罗-罗公司考察了斯贝发动机。根据考察的情况，进行了以斯贝发动机为主的飞机方案和动力装置的选择论证工作。研究所党委于2月19日，正式向六院和三机部党委报送了《对引进斯贝发动机专利和购买斯贝发动机问题的意见》。认为从技术上看，军用型斯贝发动机的性能并不突出，而且结构复杂，价格昂贵，战时不易大量生产。作为下一代主力歼击机的动力装置，也是不合适的。建议立即组织力量进行歼13飞机发动机的方案论证，并大力促使其在最短时间内实现。

    1973年8月，英方正式提供了加力斯贝发动机的性能曲线。中方发现其速度高度特性很差，即随速度增加推力增加很慢，随高度增加推力下降非常快。地面静止推力为9350千克力的斯贝发动机到高度18千米、马赫数2.0时的推力与地面静推力仅5750千克力的涡喷7发动机相同。将其配歼13得不到满意的性能和机动性，所以三机部决定引进加力斯贝发动机主要用于歼击轰炸机，以后的引进谈判都由603所负责。

    至此，歼13的发动机只能选用两台为垂直起落飞机设计的涡喷6丙发动机，这样才能保证飞机起飞重量达8.5吨，而且有较好的跨声速机动性。可是，涡喷6丙的研制也得不到落实。

   涡喷6丙发动机是410厂为四号任务垂直起降战斗机配套研制的，既作为飞机垂直起落时升力风扇装置的燃气发生器，又作为飞机平飞的动力装置。1970年9月开始部件方案论证，1971年7月完成全部图纸设计，投入试制。涡喷6丙发动机与涡喷6甲发动机主要不同点是：重新设计了1、2级压气机，且压气机0~3级静子叶片可调；压气机叶片和盘材料由钢改为钛合金；重新设计了环形主燃烧室；重新设计两级伸根带冠涡轮叶片；重新设计了加力燃烧室和燃气换向活门。重新设计的1、2级压气机，其气动热力计算是在吴仲华教授领导下完成的。经单、双级实验除效率偏低和推力无明显增加外其它达到了设计要求。环形燃烧室于1970年9月在整机上进行了台架试验，经修改调试后性能良好，并提供升力风扇装置试验机进行了联合试车。1971年“九一三”事件后，涡喷6丙发动机也于1972年停止。

    1974年“批林批孔”运动中，矛盾激化。沈阳提出斯贝发动机影响涡喷6丙、涡扇6，反对引进斯贝。江青也来干预，反对买斯贝，在“风庆轮事件”、“蜗牛事件”后，引进斯贝一时也成了轰动的“政治问题”，被批判为“卖国主义”、“爬行哲学”。王洪文对不同意引进斯贝的信件批示“应当重视”。当时三机部的主要领导也向中央提出了《关于不买斯贝发动机的报告》。5月11日，叶副主席批示：“我的意见，不可不买，不可多买”，“目的是引进国外技术，促进自己发展。”李先念副总理批示“我看对”，“两条腿走路比一条腿好”。1975年6月，他们又分别批示：“我同意引进新技术，加速我国飞机工业发展。”“这一件事情是我和剑英同志提议的……因英国的飞机发动机的制造和质量还是有可取之处的。”1975年8月，中英双方进行实质性谈判，1975年12月13日，签订了中国引进英国斯贝发动机专利合同，合同金额5亿英镑。斯贝发动机，中国型号定名涡扇9，定点西安发动机厂试制生产。

    1974~1975年，根据国务院国防工办和空军、部、院的要求，为加速歼13飞机的研制，在对斯贝、涡喷6丙、涡扇6改和涡喷7等四种动力装置论证的基础上，上报了涡喷6丙方案的战术技术指标所需资料；完成了以涡扇6发动机方案的论证和总体布置；开展了涡喷7方案的论证工作。并于1976年5月10日，正式呈报了关于歼13飞机动力装置选择报告。6月份，三机部召开了歼13飞机动力装置选择论证会，决定由辽宁省自行研制的涡喷9（即涡喷6丙）及涡扇6发动机作为歼13动力装置。

    1976年12月31日，国务院、中央军委常规装备发展领导小组批复：“同意歼13飞机选用涡扇6发动机方案”--正式决定采用采用一台涡扇6加力风扇发动机作为歼13的动力装置，并指出：“歼13选用涡扇6发动机，可以有较好的战术技术性能，便于部队使用维护，简化机场设施，利于作战。又能集中研制力量，减少发动机品种和数量，节约一些研制经费”。

    涡扇6发动机是沈阳航空发动机研究所自行研制的第一种推重比为6一级的军用加力涡扇发动机。它是针对高空高速歼击机的技术要求而设计的。在发动机参数和控制计划的选择方面，充分注意了提高发动机推重比和高速性能。选用了高的涡轮进口温度和接近最佳的总增压比，采用了跨音速风扇、气冷式高温涡轮和平行进气的加力燃烧室。选用了能够发挥高空高速性能优势的控制计划。该发动机的特点是：高速推力大，亚音速巡航经济性好，起动、加速快。转子采用5支点支承方案，结构紧凑，布局合理，并应用了较多的钛合金材料。因此，发动机重量轻，推重比大。

    涡扇6在研制过程中，曾遇到大量的技术问题，其中比较主要的有：起动困难、压气机喘振、涡轮进口温度高及振动大等。主要原因是自行研制的初期，缺少技术储备，主要部件的试验研究不够充分，特别是核心机压气机部件效率较低、喘振裕度小，给调试带来不少困难。主要部件经过多次修改、试验和在整机上反复调试，作了大量的工作，到1980年底使各部件及总体性能均达到了设计指标。

    后来在涡扇6的基础上发展了涡扇6改进型。和原设计相比提高了低压转子转速，风扇由3级改为2级，但其压比却由2.15提高到2.6，因而涵道比有所下降。同时提高了涡轮进口温度，将原来的环管燃烧室改为环形燃烧室。在外廓尺寸与涡扇6相同和质量减轻100千克的条件下，设计状态的加力推力提高了13.2%，推重比提高18.9%。随后的涡扇6改准验证机试车，达到了预计的的推力指标，证明了涡扇6改方案在技术上是可行的。

    1975年3月26日，国务院国防工办下达了《关于进一步论证歼13飞机方案的通知》。其中指出，歼13前几个方案的航程、作战半径、盘旋半径等数据较低，要求再用涡扇6发动机的动力作方案，突出飞机中、低空性能，进一步论证，以便提出几个方案便于三结合加以比较。按照要求，沈阳飞机设计研究所在继续完成第一轮选型风洞试验和高低速吹风的同时，上报了装涡喷6丙发动机方案的战术技术指标所需的文件资料连同时进行了歼13的课题研究。8月25日~26日到空军航空兵某师进行了调查，31日向辽宁省工办呈报了两个方案的全部文件，包括研制规划和部队调查意见。

    在此后的1年多时间里，考虑到飞机动力装置的更改和歼13飞机性能的不断提高，以及空军对歼13的战术技术指标又提出了补充要求，即：要通过改进使飞机具有使用导弹进行拦射的能力；最大飞行表速要从1200千米/时扩大到1350千米/时；机动性指标要进一步提高；并希望能按改装涡喷15发动机的方案接近上限数据等等。由于战术技术要求迟迟冻结不了，加之空军与设计部门就战术技术要求的磋商，一直持续到1980年10月份。1980年10月国防工办、总参正式明确涡喷15发动机为歼13飞机的动力装置。1981年，606所与601所协调，提供了涡喷15发动机的高度、速度特性。

    1978年，十一届三中全会后实行改革开放，随后党的十三大上提出了“以经济建设为中心”的基本路线，军队建设也不得不为经济建设让路。而歼13格斗歼击机也因国民经济和空军装备发展规划的调整，不得不于1981年3月停止研制。

    然而在这一时期，国际形势阴云密布，中国开始受到外界的严重威胁，而装备发展长期停滞的中国空军压力也越来越大。而另一方面，随着我国改革开放经济建设的发展以及国力增强，空军开始寻求新一代歼击机，并经中央军委批准后提出了新型歼击机的技术指标。1982年2月，国防工办在北京召开新机研制座谈会，会上提出新型歼击机的空战能力要优于现有的歼8II以及苏联当时的米格-23歼击机，争取性能接近美制F-16战斗机。

    与此同时，虽然沈阳飞机设计研究所对歼13的研制工作不得不暂停，但是边条翼的研究工作并未停滞，新的边条翼与漩涡分离研究课题也于1980年立项并下达北航，经过深入细致的理论分析和计算，陆续取得了大量的综合性研究成果。根据新的气动研究成果，机腹进气方案进行了较大量的修改，形成了新一代带边条翼正常式布局高机动空战战斗机方案。而在歼13基础上重生的沈阳飞机设计研究所新型边条翼布局格斗战斗机参加了国内新一代战斗机竞争，同时参加竞争的还有成都飞机设计研究所在歼9飞机基础上发展的鸭式布局方案和南昌飞机制造厂设计室在强6飞机基础上的可变后掠翼方案。而这一时期空军装备体系重新调整了命名，取消了包括歼9、歼13和强6在内的名称，重新给予当时的其他在研项目，而我国未来第三代歼击机的这三个方案统归为十号方案。

    南昌飞机制造厂的可变后掠翼方案由于研制难度、可靠性和风险等一系列问题，在对比中处于比较低的位置。而601所的边条翼布局方案和611所的鸭式布局方案则是主要对比考虑对象。在两者的比较中，空军更倾向于成都飞机设计研究所的鸭式布局方案。主要原因是，鉴于当时的主要假想敌的地理位置和入侵方向，空军希望未来的新型歼击机最好不要在靠北的地区生产；当时的很多高机动战斗机都采用了鸭式布局，很显然鸭式布局是一种非常时髦的方案；鸭式布局方案的研制有比较可靠的技术支持；以及一些意志原因。最后空军确定我国未来的新型格斗歼击机采用鸭式布局方案，后来也就诞生了现在的歼10第三代歼击机。而歼13飞机，至此正式告一段落。