苏联解体以后,中国空军、航空工业的代表团前往乌克兰考察图-160轰炸机,结果,被美俄联手阻断:美国宁愿拆毁图-160,也禁止乌克兰出售它们给中国;俄罗斯则用切断能源供应威胁乌克兰,乌克兰被迫执行美俄的方案;
此时,中国现役老轰-6系列存在致命性能短板(空军装备论证档案):轰-6H/M使用涡喷-8涡喷发动机,油耗极高、推力不足,最大航程仅5800km,作战半径不足2000km,无法覆盖第二岛链;翻修寿命短、可靠性差,远程巡航任务出动率极低;轰-6H/M仅2–4个轻型外挂点,无法挂载长剑-20远程巡航导弹;只能临空投掷无制导炸弹,不具备现代防区外精确打击能力;轰-6H/M航电系统采用全机械仪表、6人机组,导航依赖地面基站,无数字化火控、综合电子对抗、卫星数据链;目标探测距离近、多目标处理能力缺失,复杂电磁环境生存力极差;轰-6H/M的机头透明领航舱、尾部自卫航炮占用大量空间,无内置电子战设备;弹射救生流程繁琐,机组生存性差;
而且,20世纪90年代初,欧盟对华武器禁运、美国航空技术封锁,无法采购任何大型轰炸机整机、航电、发动机设计方案,不存在引进外军轰炸机的可能;俄罗斯严控战略轰炸机整机改进、航电整合技术,禁止专家参与中方轰炸机升级;乌克兰2004年前销毁全部图-160及全套图纸,设计团队解散,无技术、人员可引进;中俄仅允许成品发动机商业采购,不开放设计、改装技术援助;
2000年初,国内大型隐身轰炸机关键技术尚未完全突破,从零研制全新平台周期超15年、投入数百亿;而轰-6成熟平台深度改进周期短、研发成本仅全新机型1/5,可快速补齐空基战略威慑空白,作为过渡主力支撑三位一体核力量建设;
经历了1999年的痛苦以后,中国重新建立新国家战略:21世纪初,中国空军提出远程反介入、远海巡航、空基核常一体打击需求,急需一款可前出第一、二岛链、搭载远程巡航导弹的中远程轰炸机—可是,空军的轰-6H/M根本无法满足这种战略;
当时,中国空军仅批复小幅度延寿、简易航电升级项目(轰-6H,仅适配短程KD-63空地弹),不支持换涡扇发动机、全新玻璃化座舱、6重载挂架这类颠覆性深度改进,认为投入成本过高、短期回报不明确,不予立项拨款。而且,中国空军内部装备论证报告判断:大规模深度改进轰-6以获得3000公里级作战半径,属于超前投入,短期无明确作战任务牵引,暂缓专项投入;军方认为图-16原始平台机体底子老旧,大幅改动气动、动力、结构风险高,不确定改进后综合效费比,不愿主动出资承担预研失败风险;
于是,2000年,西飞党委正式立下军令状,动用企业民品经营创收资金、航空配套产业利润,自筹数千万元开展轰-6换发深度改进前期预研,完成发动机舱气动仿真、机身结构加强验算、重载挂架设计等。但是,西飞在研制过程面临的技术困难很多:轰-6K整机约75%内部结构重新设计,全程国内院所、西飞、空军试飞院自主攻关,无外籍专家参与!
轰六H/M原有涡喷-8吊舱、进气道、承力框架完全无法匹配D-30KP-2:俄方仅交付成品发动机,不提供改装适配图纸、热力计算资料、技术指导,全部匹配难题自主突破;发动机直径、重量、进气流量、供电、燃油需求全部改变。团队从零全新设计扩大式进气道、加宽加长发动机吊舱、全新机身主承力框、配套燃油管路、机载发电匹配系统,完成上百次风洞、地面试车、静力破坏试验,解决振动、过热、机身应力过载问题;拆除原有弹舱内炸弹挂架,增设可拆卸整体油箱,重新计算整机重心、气动平衡,攻克大油量下飞行稳定性难题,航程提升50%以上;
对轰六H/M机身结构大刀阔斧重构,兼顾减重、强度与延寿:轰六-K的机组从6人缩减至3人,整机内部管线、供氧、空调、救生系统全部重新布局,优化弹射救生通道,简化救生流程、提升机组生存概率。同时,取消轰六H/M机头透明领航舱、尾部航炮炮塔,全机身更换新型铝合金、复合材料,在减重数百公斤的同时提升结构强度、延长机体疲劳寿命;重新设计机头雷达整流罩、尾部电子战封闭舱,优化气动外形降低雷达反射信号 ;原机翼仅适配轻型导弹,为承载6枚长剑-20重型巡航导弹,机翼主梁、翼根接头、外挂点进行全新强度计算与加固,完成数千次疲劳载荷试验,解决重载飞行形变、裂纹风险;
老式轰-6为分立模拟设备,轰-6K需要整合国内全新一代航空电子体系,全部设备自研:自研多功能大型机载雷达、机头下光电瞄准转塔,实现昼夜全天候远距离目标搜索、激光制导指示;国内首次在大型轰炸机上应用六屏玻璃化数字座舱,打通飞控、导航、火控、电子对抗、卫星通信数据;集成北斗卫星导航、全军保密综合数据链,实现多机编队、空地实时信息互通;全域内置电子对抗设备自主集成,替代老旧人工操作自卫航炮,提升复杂电磁环境突防能力—整合过程中,最大的难点在于不同院所研发的雷达、火控、通信、对抗设备接口不统一,团队耗时数年完成跨单位软硬件兼容整合,实现一体化智能作战平台;
国产远程巡航导弹与平台匹配也是拦路虎之一,因为“长剑-20”巡航导弹尺寸、重量、火控通信协议无任何国外参考,全部自主完成:6个重载外挂点机械、电气接口设计;导弹投放分离动力学计算,规避投放时气流撞击机身风险;火控计算机与导弹制导系统双向交联,实现多弹种同时挂载、多目标自主分配打击—全套投放、试射、定型试验全部在国内空军试验基地完成,无境外技术支持。
22006年,西飞依靠前期自筹完成的全套技术方案,制造轰-6K首架原型机(BC-1验证机),向空军完整展示换发、大航程、多弹挂载能力;2007年,空军正式批复轰-6K立项,拨付批量试制与试飞经费,西飞前期自筹预研成果全部转化为军方定型依据:试飞阶段暴露大量耦合问题:换装大推力发动机带来机身振动、高空燃油结冰、航电电磁干扰、长航时人机疲劳等问题;试飞院、西飞联合开展上千架次试飞,逐项迭代修改设计,耗时数年完成全部定型科目;
轰-6K项目唯一进口硬件:俄罗斯D-30KP-2涡扇发动机成品:纯商业成品采购,合同仅包含完工发动机硬件、基础原厂维护手册,不含发动机全套设计图纸、热力/结构计算数据、发动机与轰-6机身适配改装方案、生产线制造工艺、工装模具、技术转让等;
我国分多批次进口总计数百台D-30KP-2仅作为过渡动力;国内同期自主逆向研发涡扇-18,后期新生产轰-6K/N全面换装国产涡扇-18,彻底摆脱进口发动机依赖。虽然,俄方工程师驻场指导、联合研发团队,不过,外购成品发动机≠获得国外技术援助,机体适配、整合、国产化全部自主完成。
此外,轰六-K机体、结构、材料:100%国产,全部设计、加工、装配工艺西飞自主掌握;航电、雷达、光电、电子对抗、数据链、座舱显示:全国产自研,无欧美/俄成套航电系统引进;机载武器(长剑-20、鹰击-12、空地88等)由航天院所完全自主研发,无进口导弹、火控技术;飞控、液压、燃油、救生、环控系统:全部国产配套;轰六-K无国外设计方案、无外籍专家参与任何研发、改装、试飞环节,不存在联合设计、技术咨询援助;
1950年代初代轰-6仿制图-16时存在苏联图纸、专家援助,但1960年苏援全面中断;轰-6K立项于2000年后,仅把50年代老旧图-16图纸作为基础尺寸参考,所有现代化升级、结构重构、航电、动力适配均为全新自主设计,二者技术体系完全割裂,不能等同;
在中国受到国际制裁、老轰-6性能无法满足新时代战略需求,外部无技术引进、外购整机渠道,全新隐身轰炸机短期无法落地的危急时刻,西飞挺身而出,为中国战略轰炸机的进步迈出关键一步:轰-6K的全国产、低成本、快周期补齐我国远程战略打击短板!
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