量变到质变！从无比艰难到无比轻松 中国战斗机研制历程_风闻

前言：2016年，美国国防情报局下属的导弹和航天情报中心在“空间与导弹防御研讨会”上发布了对国外武器装备的评估报告，报告认为越来越多的证据显示，中国正在积极研究具备全频谱隐身和自适应循环发动机六代机，这让美国大为震惊，歼-20的战斗机成功已经是一个巨大的进步，只用了12年的时间就从四代进步到五代，这么快就进展到六代机，这些战斗机技术哪来的？

一：

航空工业是高技术密集工业体系，科研投入大，技术要求高，配套行业广泛，对技术积累储备，创造性、主动性、组织能力和资金保证有很高的要求，一战时飞机的研制生产是手工作坊式，二战前后进入了工业化和规模化阶段，新中国成立时，航空科研生产几乎是零，50年代开始从苏联引进了完整的航空生产体系，但只是以现成成品为参照的仿制为核心，对苏联支援的技术“知其然而不知其所以然”，没有自己的飞机设计能力，中国自然不甘心纯粹仿制，于是推出了“东风”107/113计划，试图培养出技术人员队伍，但大跃进提出高指标使项目失败了，中苏交恶后，中国重生产轻研制、重应用轻基础的问题立即暴露出来，由于缺乏科研经验，只能继续生产引进的苏联战斗机。

最具代表的是歼-6战斗机，歼-6战斗机源自苏联的米格-19，是世界上首批超音速战斗机，但受到技术和经验的限制，米格-19只是在米格-17的基础上增大机翼后掠角和推力实现超音速，飞行性能、操纵品质相当差，在苏联装备不到5年就逐步退役，缺乏独立科研生产条件的中国并不知道米格-19的性能缺陷，仿制后几年都没有实现稳定交付，还以为是自身的能力不足，直到1962年才进入批量生产，最高峰时年产量达400架，直到1983年才停产，在中国空军的服役时间长达51年，中国空军在使用中也逐渐发现了歼-6的性能缺陷，首先是飞行性能差，故障率和事故率相当高，其次是在东南沿海防空战期间，只能在昼间打近战，虽然击落过23架敌机，但基本没有真正的对抗性空战，远不能满足对抗美国战斗机的需要。

歼-6战斗机火控设备简单，武器只有航炮，在越南战争中航程短、火力弱和高速性能差，越南空军主要用来掩护米格-21战斗机升空，在美军空-空导弹性能还不完善时勉强具备有限战斗力，当美军改进空-空导弹性能后就难以发挥近战效果了，中国空军不是不知道歼-6战斗机的问题，只是这是中国航空工业当时能力的极限了，歼6战斗机的整个生产过程中也进行多次改进，先后开发了全天候型、高机动型、高空拦型、强击型，但原设计基础根本没有多大的改进空间，只能通过取消装甲、削弱火力甚至减少设备的方式小修小改，最终效果都不理想，反而“越改越落后”，直到退役最有战斗力的仍然是基础型的米格-19S。

空军早在60年代中期就仿制成功引进的米格-21战斗机，与歼-6战斗机生产成本基本相同，维护费用还略低，战备完好率和可靠性也更出色，但设计上存在相当大的问题，经常出现重大坠机事故，无法可靠地替代歼-6，1980年前年产量仅3~5架，中国空军在引进米格-21后不久就清楚地认识到战斗机的发展趋势是高空高速和全天候作战能力，越南战争让中国空军认识到了与西方战斗机的差距，推出了歼-8和歼-9项目，歼-8在加强高空高速性能的同时，重点加强全天候作战能力，歼-9航程和雷达更先进，还是替代歼-6的歼-11与歼-13项目，虽然提出的时间、指标与西方同代战斗机差距并不大，但受到基础工业条件限制，超过了航空工业科研实力，歼-9、歼-11、歼-13因为技术困难下马，歼-8受到设计缺陷长期无法定型，只好又转头生产缺乏全天候性能的米格-21F的改进型。

二：

主要原因是当时的中国航空科研体系建立在苏联技术援助的基础上，自行组建的研究所也是复制苏联援建的专业化研究体系，研制战斗机的和研制轰炸机的互不交叉，本来航空气动、材料和结构设计上都有共通之处，而各研究所只将目光集中在某个特定机型上，各自重叠基础设施、科研队伍和试验体系，无法实现资源共享，极易在研制上出现重复投入，空气动力、飞控和航电与飞机设计又各自独立，成品和特设研制单位偏重于按计划生产，技术能力不足，这些问题在整整20年的时间里没有突破，当时国内规模最大、技术积累最全的战斗机研制单位是沈阳飞机研究所，承担着歼-8和歼-11研制任务，歼-8因跨音速振动问题长期无法取得进展，最后还是模仿国外铆接了一根小角材就彻底解决，原来是设计人员缺乏经验积累，把本来简单的问题想得太复杂。

歼-11是按照60年代战场发展的前线战斗机，因动力和技术问题根本不具备制造标准，在歼-11处于停滞状态的情况下，沈阳所又开始综合性能更先进的歼-13项目，主要目标是苏联空军即将装备的米格23战斗机，机体比歼-11更大，拥有完善的机载作战系统和更高的性能，战斗力可压制米格-23和对抗美国的F-14和F-15，空机重量由歼-11的8-9吨提高到12-13吨，动力采用可能引进的“斯贝”MK202，但“斯贝"MK202仅5.05的推重比不能满足需要，最后选择了为歼-9研制的WS-6，歼-13从1973年开始进行数千小时的风洞试验，在数十种机体布局和翼面中确认了以米格-23的机身和边条为基础，混合歼-11和F-5A机翼和增升系统的翼面布局，这种气动设计方案是在苏联混合西方的产物，依靠变弯度切尖三角翼获得高升力，依靠高推比和低翼载荷获得高机动性，技术难度接近F-15水平。

但这种看起来比较稳妥成熟的方案对连歼-8的气动问题都难以解决的中国航空科研系统来说实属不易，风险和困难远远超过了成都所的歼-9，研制过程又陷入歼-11同样的技术困难，直到1978年得到米格-23样机后进行了测绘后，才解决了迫切的气动和结构问题，米格-23的P-29发动机可靠性和工作寿命远远好于WS-6，航空动力科研单位决定仿制P-29发动机取代WS-6，虽然歼-13大量参与了米格-23，但设计要求仍然超越了中国材料工艺水平的实际能力，飞行控制、雷达武器和结构材料都基本处于空白，要么能设计却无法制造，要么能制造但可靠不足，有足够的技术和工艺力量又缺乏足够合格的工人，甚至连翼身融合必需的双曲面蒙皮的成形也无法做到只能尽可能回避技术瓶颈，放弃很多有利于飞机性能提高的先进技术和设计，原本是三代机的歼-13就又变成了二代机。

到1980年，歼-7和歼-8开始成熟，空军迫切需要更新装备，还有很多技术难题无法继续下去，即使耗时十年完成研制，综合性能也只能达到略超过歼81I的标准的歼-13无法再得到有效的支持，于是在1981年下马，浪费了1220万元经费，连零件制造阶段都没达到，而歼-9也在1980年下马，也耗资了2000余万元，不过歼-9在成都所通过引进外方飞机设计软件，得到更好技术支援，成功将歼-9转化为歼-10项目，80年代中国与西方国家关系改善，中国开始认识到与西方国家军事技术上的巨大差距，要缩短这种差距的就只能先引进和合作先进技术和成品，再吸收仿制和创造。

为了缩短战线，航空工业下马了数十个项目，将科研重点转向了“十号工程”，同时完善歼8和歼-7，改进歼-8II、歼-7II，暂时没有新机项目的沈阳飞机设计所则吸取技术储备和设计经验不足的教训，承担起了前沿技术探索的工作。先后突破了全天候中距拦射、战斗机载电子对抗、空中加油、PD雷达应用、综合航电系统，模拟/数字电传技术，静不安定布局电传技术，三轴全权限数字电传，大尺寸钛合金，新牌号合金钢，大型复合材料生产工艺等先进技术的探索和积累，90年代，中国引进了苏27生产线，让沈阳飞机设计所的生产工艺更是突飞猛进，发展出歼11、歼15、歼16等青岀于蓝的侧卫战机。

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同时国内各研究所在机型研制上形成了良性互动的竞争，消除“留一手”意识所导致的技术封闭，航空集团现在实行的是项目总师制，总师脱离院所条框的限制，脱离小团体的制约，不受-厂-所小集体利益的影响，沟通协调全部资源上进行沟通协调，项目分解后转包给最适合分包要求的单位，让每个工作包都由最强的单位来完成，风险较大的新技术由独立的技术开发集团负责验证开发，避免因为小团体利益产生的消极竞争。

三：

经过二十年工业基础的全面提升，中国航空工业终于迎来了歼-20首飞，在相关单位的不懈努力下，歼-20突破了大量必要的新技术，在歼-20研制期间，中国在陕西阎良和四川德阳建设了8万吨级的模锻压机，在阎良建设了4万吨级的模锻压机和数万吨级的拉伸机和挤压机，改进和升级了液态金属电磁约束成形技术，金属超塑成形技术，金属3D打印技术，大大提高了大型承力结构强度、尺寸精度和生产效率，北航和中航沈阳所.中航-飞院及沈飞。成飞、西飞公司等单位“产学研”紧密结合，突破了钛合金、超高强度钢等材料的激光熔化沉积增材制造工艺，装备、标准和应用关键技术，研制出世界上最大的钛合金大型结构件激光快速成形工程化成套装备生产出30余种钛合金及超高强度钢大型整体关键主承力构件，生产歼-20的空机重量比F-22轻了4吨。

航空工业第一条飞机总装脉动式装配生产线由西飞经耗时5年的论证与检验，于2010年5月投入使用，飞机生产制造模式完成了由传统装配模式转型成数字化、自动化、智能化制造技术架构，总装脉动生产线地下设置了动力管网，将压缩空气、液压油、电力、信息数据输送至各个站位，各站位配备了升降地井、飞机移载设备、发动机安装车、飞机气密试验设备、整机线缆测试设备特设系统通电设备、激光跟踪仪、MES终端等数字化和信息化设备，数字化部装生产线采用了自动钻铆、柔性工装.AGV自动.导航、数字化测量.数据库智能管理等先进的技术和理念,搭建了數字化产品设计.工艺设计一体化平台，将数字化的产品设计,工艺设计.工装设计与制造.零部件加工与装配.检测等各制造环节集成在同一数字化平台中。

目前成飞、哈飞、贵飞、沈飞已全面推广脉动生产线技术，生产效率提高了约30%。有了这些技术支撑，歼-20战斗机的研制就轻松无比，但以追赶F-22为目标的歼-20战斗机只是中国航空工业“中国制造2025”中的一个小目标，领先一代才是中国航空工业的追求，在先进战斗机的技术方面，中国近年发展最快的就是有源相控阵雷达，歼-20装备了的有源相控阵雷达有2000到2200个8瓦T/R组件，总功率达到16千瓦，超过F-22A战斗机AN/APG-77有源相控阵雷达的15.6千瓦以及F-35战斗机的AN/APG-81有源相控阵雷达的10千瓦，中国在太赫兹雷达方面的研发工作进展迅速，中国在超材料领域的发展也有力，新型超材料宽频带隐身已拥有2800件专利，占相关专利总量的86%，无论是航空设计人才，材料制造，加工水平，配套产业链对六代的研制都构不成障碍了。

最大的问题是发动机，六代机要求高空高速，这是5代机的发动机是无法满足的，发动机一直是中国研制先进战斗机的一个拦路虎，从旧歼11到歼20都受到过发动机的困扰，但从涡扇10发动机有了突破后，根据生产一代、研制一代、预研-代、探索一代的规划，六代机的变循环发动机早在2012年开始研究，2017年一款适用3-4马赫飞行速度，3万米高度的新一代发动机就现身了，这种具有两种工作状态的自适应变循环发动机飞行包线远远超越了现有飞机，只能属于第六代战斗机，表明中国六代机的研制已经开始提上了议事日程，同时中国的“高超音速飞行器”也配装上“超燃冲压喷气发动机”，也可用于第六代战斗机，六代战机的最核心技术已经不是问题了。

四：结语

过去50年，中国航空工业一路是艰辛和磨难，研制的战斗机只能在追赶，现在中国航空工业研发水平已经超越了美国，可以根据合符空军的需求的战斗机，在第六战机研制上，中国进入了一个无人区，自己定义第六代机的标准，自己完成第六代机的创新，追赶成了其他国家的事了。

万乘之尊