在《“枭龙”前传之“佩刀”II》一文中谈到,巴基斯坦方面虽然掏钱论证了佩刀II项目,但最终还是决定取消该项目。
巴基斯坦方面去意已决,但成飞和格鲁曼也不想让之前的成果付诸东流。而正在此时,新加坡方面抛出了橄榄枝,这让中方和格鲁曼看到了新的希望。1988年3月,格鲁门建议中美新三方联合投资发展超-7(super 7),并开始在媒体上造势。这也是这个概念首次提出。后来,投机心切的新加坡虚晃一招退出该计划,而巴基斯坦也处于观望状态。只剩下中美双方研究。不过,这时候用的钱,还是当初巴基斯坦为佩刀II项目支出的资金,所以中国方面也不赔,而且还能从技术上向美国人学习,可谓一举两得。
超-7的演进路线图,图片来自网络。和“佩刀II“项目相比,格鲁曼公布的超-7主要不同是使用了后掠角更小的梯形机翼。
和之前只改前机身的“佩刀II”计划相比,初期的超-7最大的不同在于还改了机翼。超-7并未采用中方开始提出的双三角翼,而是使用了格鲁曼方面提出的梯形翼加前缘缝翼的构型,而且而且机翼前还有个小型的边条。
当时,后掠角40到45度的中等后掠角和展弦比接近3的中等展弦比的梯形翼是很多三代机的标配,这种机翼极大改善了亚音速巡航性能。亚音速巡航对于机翼来说,阻力主要来自诱导阻力,而后掠角小,展弦比大,亚音速巡航的升阻比就比较高,巡航效率也高,这有利于提高航程。此外,前缘缝翼的使用,也降低了阻力。这都是歼-7的57度后掠角三角翼不具备的优势。
其次,起降性能得到改善。中等后掠角的梯形翼的升力线斜率要比大后掠角三角翼高,也就是说在相同速度和迎角增量的情况下,产生的升力就更大。也就是说,这个机翼为提高起降性能,增大外挂重量奠定了基础。
早期超-7的概念图。图片来自网络。
但是中等后掠角的梯形翼相比大后掠角的三角翼,失速迎角比较小(一般来说,后掠角越大,失速迎角也越大),这样的话,最大升力系数反而不如三角翼,可能会降低盘旋性能。不过,三代机使用边条配合梯形翼后,可以通过边条产生的脱体涡,推迟机翼气流分离,提高可用迎角,进而提高最大升力系数。
为此,超-7概念也增加了一个小型的边条,以改善亚音速的机动性。但是超-7的边条比较小,涡升力有限,而且没有采用电传操纵,不能解决边条带来的非线性附仰力矩问题。所以超-7的边条收益比较小,但总是比光秃秃梯形翼好些。
这个超-7线图显示其早期方案机翼仍然为大后掠角三角翼。
当时格鲁曼只是确定了机翼的平面形状,并未进行广泛的吹风试验。因为当时这个方案尚没有明确的买家,谁都不敢投太多钱。同时,超-7的后机身基本沿用了歼-7的,还有很浓的“鱼窝”味。这种改进思路就非常像后来中国贵飞改进“山鹰”的思路。
发动机方案主要包括美国的F404,罗罗的RB199改进型,法国还曾推销M88,此外苏联的RD-33也是一个备胎,而中国自己的涡喷-14也在考虑中。通过这个项目,中国也了解了西方先进中等推力发动机的一些情况。其中,对RB199了解的最深入,用户手册都拿到手了,F404也了解一些信息。
超-7早期方案仍然继承了佩刀II的外形,或者这就是一架佩刀II的模型。
正当成飞和格鲁曼艰难推进的时候,1989年,美国宣布对中国实施制裁,中美合作的超-7项目就此搁浅。
尽管当时超-7算是中美公司的“民间项目”,还有复活的可能。但是鉴于当时的政治态势,中方已经敏锐地意识到美国公司的不靠谱,转而向苏联寻求技术帮助,但主导权在中方。当时中国并没有改名,因为这个名字确实也不错,更重要的是格鲁曼方面之前已经通过《航空周刊》等专业媒体进行了宣传,超-7也已经名声在外,中国延续这个名字,何乐而不为呢。
使用了梯形翼和边条的超-7,图片来自网络。
实际上,中国最初是冲着RD-33发动机去苏联的。因为听说这是一种推重比8一级的涡扇发动机,推力和大小还是很适合超-7的。但是仔细一打听,原来推重比8是俄标,换算成西方的标准,推重比还不到7。而且它的发动机附件机匣都在上面,不利于单发发动机的维护。要装到超-7上,就要挪到下面来。
让中方感到不爽的是,发动机的事,米格设计局却要参合进来。当时苏俄经济处于最困难的时期,大家都想分一勺羹。而且,当时米格有一个现成的33M方案,腹部进气,中等后掠角的梯形翼,加上边条,正常起飞重量9吨,最大起飞重量13.5吨,有8个外挂,使用RD-33改进型发动机,体量和超-7相当。其性能,特别是机动性要比超-7高一个层次,是专门设计用来干F-16的。米格公司已经没钱搞出来了,但很想推荐给中国,在中国得到重生,通过中国人实现他们的梦想。
中国“枭龙”战斗机显然借鉴了米格设计局33M方案的一些技术,特别是边条翼,但并非是照抄。图片来自网络。
米格公司的专家认为,90年代中期出来的单发战斗机,当然应该比F-16好。而当时中国只是想用有限资金满足潜在客户的需求,没想一下子搞那么好的飞机。另外132厂的实力也确实单薄些。
中国在和苏俄谈的同时,也在游说巴基斯坦,想让他们继续出资。而巴基斯坦当时的F-16又被美国掐脖子,加之当年主持“佩刀”II 计划的官员掌权,于是中巴方面签署了一个合作发展的备忘录,超-7迎来新的希望。
不过当时巴方提出,作为一种2000年后的飞机,超-7的性能要高一些,性能上要达到F-16的70%。发动机基本选定俄罗斯的RD-33。
33M 方案的机翼特写。图片来自网络。
这之后,中俄开始就超-7概念频繁接触。
1993年4月,中方与米高扬设计局签订了超-7合作合同。同年5月,中航技与克里莫夫设计局签订了在RD-33基础上将附件和机匣挪到下方的RD-93发动机研制和采购合同。
即便是01状态的枭龙,机翼和尾翼和33M方案也存在不同。图片来自于网络。
这一阶段,超-7方案已经逐步确定,格鲁曼公司提出的前缘缝翼改为前缘机动襟翼。垂尾和平尾也进行了相应的改进。尾部增加了尾撑或者说后机身边条,垂尾形状也进行了改进,米格-21的影子已经完全消失了。一般来说,垂尾的设计参数,如前缘后掠角、后缘后掠角度,都是和机翼设计相匹配的。可以说,在米格设计局的帮助下,超-7已经是一架全新的飞机了,这里当然也有俄罗斯设计师的智慧。包括如何利用边条的脱体涡提升机翼升力,如何对边条产生的纵向非线性力矩进行控制,后早期的带锯齿的边条、后机身边条、平尾可能也可能借鉴了33M。不过,后来首飞的超-7或者说“枭龙”不是米格设计局33M方案的复制品。33M的机翼后缘有少许的后掠角,而超-7则是垂直于机身的,两者的垂尾也不相同,而且33M采用了腹部进气方案。超-7/枭龙的后掠角为42度,而33M方案机翼后掠角尚没有确切数据。它有可能采用42度后掠角机翼,因为苏联、俄罗斯的两种三代机——米格-29和苏-27都使用了42度后掠角,用这个后掠角的梯形翼当然是驾轻就熟。
1998年,中巴正式签订合作研制新型轻型战斗机的合同。
这一年,巴基斯坦因为进行核试验,美国对此实施制裁,采购F-16项目再次卡壳。
这一年,正是歼-10战斗机首飞之年。这也表明中国对三代机的各项技术已经基本掌握。