忆中美联合和平典范计划

忆中美联合和平典范计划http://ido.thethirdmedia.com/article/frame.aspx?turl=http%3a//ido.3mt.com.cn/pc/200602/20060209357769.shtm&rurl=&title=%u5FC6%u4E2D%u7F8E%u8054%u5408%u548C%u5E73%u5178%u8303%u8BA1%u5212%20%u8F6C%u8D34%20%u56FE%20---%20ido.3mt.com.cn



“和平典范”是中美蜜月期的巅峰，双方于 87 年签订了向中国出口能改进 55 架次歼-8Ⅱ的相关设备的合同，总金额高达 5.5 亿美元。

两架歼-8Ⅱ在 89 年初运到美国，由美方人员试飞评估并进行改进。美方试飞力量雄厚，动用了爱德华兹基地“空军飞行试验中心”（Air Force Flight Test Center）6510 中队。美方试飞项目主管是 5,700 飞行小时的资深试飞员，曾撰写美军飞行学校教材。同时中方约 20 名技术人员前往纽约长岛格鲁门公司工厂、代顿空军基地进行培训学习。但 89 年夏该计划停顿后，美官方和企业都尽量避免提及所有与中国的军事合作计划，以免被指为“援助中国”。因此我们只能根据少量信息，对“和平典范”做一些“纸上谈兵”。和平典范运动的背景是美国借助中国，实现对苏联的遏止，通过提高中国军队的整体科技水平，提高了苏联全球扩张的成本。和平典范是美国为了让中国和苏联对抗而支援中国的一个大项目的名字,代表有
1.影响北约各国解除49年-70年代的军事技术禁运,使中国按自己的需要从欧洲进口武器设备.
2.J-8II战斗机的改装,包括雷达、发动机的转让。
3.出口F-16战斗机给中国
4.出口黑鹰直升机给中国
5.出口或转让E-3预警机技术

　　当时的歼-8Ⅱ航空电子系统落后而缺乏发展潜力，现有雷达无法有效探测低空目标。因此美方主要是为歼-8Ⅱ装备西方 80 年代水平的火控系统，而在发动机、机动性上没有深入的改进。

新火控系统的特点为，采用数据传输标准总线技术，从而能够彻底提高航电水平；综合雷达、惯导、大气等传感器，提高探测能力；采用先进显示技术，提高人机工效；建立新的外挂管理技术基础；增强自检测、系统容错能力，提高可靠性和可维护性。具体措施为，把 F-16 同期型号的火控移植到歼-8Ⅱ上，包括加装 AN/APG-66（V）火控雷达、座舱显示系统、1553 总线、新型火控计算机等。

　　加装 AN/APG-66（V）雷达是“和平典范”最抢眼的项目，为歼-8Ⅱ添加了“金睛火眼”。这可能是首例东方战斗机与西方雷达的官方“联姻”。该雷达由西屋电气公司（Westinghouse Electric）研制，属于 X 波段脉冲多普勒机载火控雷达，主要装备 F-16A/B 等。美方赋予提供给中方的雷达一个新代号：PRC F-8 APG-66（V）。我国当时没有能与之相比的火控雷达。该雷达采用平板隙缝天线，对大型飞机的最大搜索距离约 140 千米。对战斗机的上视探测距离 46 到 74 千米，下视 37 到 55 千米。具有频率捷变能力，抗干扰性好。


　　同时 APG-66（V）的处理机、雷达计算机、存储介质较先进，从而能够提供大容量快速的处理能力。其设计具有模块化的特点，分为 7 个各自带独立电源的可更换单元，插头/插座统一而易于插拔，供电可靠，大量采用可靠性好的数字式器件。因此，APG-66（V）在战地条件下可快速更换修理。对于解放军来说，当时面对着敌人立体化大集团进攻的威胁，更需要截击机长时间连续作战，需要尽可能减低故障趴窝的几率。

　　APG-66（V）借助脉冲多普勒技术，能够在地面杂波干扰中搜索并锁定目标，从而发起攻击。老式单脉冲体制的雷达，基本无法做到这一点。APG-66（V）的工作状态很齐全，空空模式例如格斗、快速搜索、自动截获、自动跟踪等。空地模式包括真实波束、8:1 的多普勒波束锐化、地图锁定、对海搜索跟踪等。因此 APG-66（V）奠定了 F-16 良好的火控基础。在这一基础上略加发展后，F-16C/D 型就具有了完善的空地作战能力。

　　歼-8Ⅱ最初的火控系统，限于雷达体制，仅能对付中高空目标。这也是米格-23、F-104 等典型第二代战斗机共同的特点，一般只有上视能力，无法下视探测。有了 APG-66（V）这样雷达，歼-8Ⅱ才能够有效的拦截低空突防的敌方飞机和导弹，例如当时已大量装备苏军的图-22M“逆火”轰炸机和苏-24 战斗轰炸机。


　　当然 APG-66（V）也有其缺陷：探测距离偏近，最初甚至没有连续波照射器，无法使用 AIM-7“麻雀”等中距半主动雷达制导空空导弹。APG-66 发展到 APG-66 ADF 型后，F-16 才能使用 AIM-7。直到改装搜索距离增大 50％的 APG-68 雷达的 F-16 新型号出现，“战隼”才真正具有了超视距空战能力。对于承担截击任务的歼-8Ⅱ，真正适用的雷达其实是 APG-68。不过美国当时并不会提供该雷达给中国。

座舱显示系统

　　先进火控要包括适当的输出显示手段，才能真正形成战斗力。美方为歼-8Ⅱ座舱增加了多种显示设备，包括下视显示器（Multifunction Display System MFD）和新式平视显示器（Head Up Display System HUD），具体型号不详，估计类似 F-16 相应部件。F-16 的下显是高分辨率、高亮度的电视/光栅显示器，采用先进 CRT 和光学滤波技术，可显示包括多种模式的雷达成像、字母数字和符号叠加输出等。F-16 下显还可以输出电视制导武器相关视频图像，但“和平典范”并无加装对地制导武器的计划，因此改装的火控应该不包括这一部分功能。而歼-8Ⅱ原有的显示手段仅为简单的波形输出和机电仪表，功能单一，更无法满足光电制导对地武器的需要。

　　以往老式的光电瞄准具仅能为飞行员提供简单的瞄准光环。飞行员通过标示和经验上预知的目标尺寸进行估算，测距、攻击精度都较低。还得需要经常低头查看座舱仪表信息。改装新型平显后，歼-8Ⅱ飞行员可直接读取火力控制、飞行数据、雷达信息和机动能量管理信息。空对空作战时，飞行员可透过平显看到目标，同时看到投影叠加的雷达目标截获指示符号、瞄准光环、最大/最小发射距离指示、瞄准操纵点、弹丸示踪线（热线）和速度矢量。上述提示信息在作战中能成倍数的提高飞行员工作效率，例如投掷航空炸弹时，飞行员只需观察目标以及平显上火控系统输出的瞄准操纵点，按指示适时按下发射钮，投出炸弹，即可准确的命中目标。巡航时平显显示方位、速度、高度和操纵信号等，可减低飞行员的工作强度。


　　1553B 标准对于军事爱好者来说可能有几分陌生。笔者认为“和平典范”中，1553 标准是最重要的一环。没有它，之前提到的雷达、导航系统的改进计划，等于空中楼阁。

上世纪 60 年代时，由导航/平显/武器瞄准系统（INS/HUD/WACS）组成的综合火控系统，配上远距空射武器，使战斗机如虎添翼。但作战信息数据总量暴涨，而设备间接口各异，互联协同难度大，成为作战效能的瓶颈。同时，由于缺乏统一标准，开发、维护和改进的成本不断上升。于是 1973 年后，美军方先后公布 MIL-STD-1553A（USAF）标准和 1553B 改进标准。粗略的说，单个机载电子设备就类似于计算机局域网 LAN 中的单个计算机，1553 标准类似于通信协议，堪称现代作战飞机电子系统的“脊梁骨”。其核心就在于“标准”二字。有了 1553，雷达光电探测、导航、本机传感、座舱显示、外挂管理和火控计算机等得以完美的联结综合，构成了第三代战斗机标志性的分布式集中控制系统。F-16A 是采用 1553A 标准的第一种作战飞机。


　　以雷达为例，之前提到的先进的人机界面，需要火控雷达具有复杂的对外接口，同时脉冲多普勒雷达又需要强大的内部接口进行处理运算。如果没有 1553 这样先进的总线，这两个接口的性能都要大打折扣。

1553 总线具有高速、灵活的特点，通信效率高，修改、扩充和维护简便。下面列举一些数据，熟悉计算机的朋友应当有所体会：MIL-STD-1553B 是数字命令/响应式分制多路传输数据总线，传输速率 1M 比特/秒，足以满足第三代作战飞机的要求；字长度 20 比特，数据有效长度 16 比特；半双工传输方式，双冗余故障容错方式，传输媒介为屏蔽双绞线。

　　1553 总线的冗余度设计，提高了子系统和全系统的可靠性。总线本身（包括总线控制器、双绞线、偶合器等）平均无故障工作时间超过 10,000 小时，在全系统中基本可忽略其故障率，比歼-8Ⅱ原有联结方式好得多。同时可以省去歼-8Ⅱ设备间复杂繁琐的点对点联结，仅此一项可令全电子系统的重量减轻约 5％，并节省空间、耗电。数字传输方式与传统的模电方式相比，速度更快、反应时间更短、保密性更好、抗干扰能力更强，能充分发挥火控设备性能。字差错率小于千万分之一。在后勤维护方面，标准的接口、插卡非常容易拆卸，可以方便的通过数字式工具进行测试/虚拟。经测试仅地面测试一项，就可比以往减少 30% 的维护工时。

　　“和平典范”以 1553B 标准为基础的航电系统，比歼-8Ⅱ原有系统提高了一个台阶。其火控/导航状态分工清晰明确，信息处理速度快，维护升级简便，扩展性强。此外西方武器系统基本上都符合 1553 标准，我国引进的一些先进武器只需进行相应改进，即可自行加装到“和平典范”上。更重要的是，1553 标准决定了不同厂商的航空电子设备的规范化、标准化，有助解决我国航空工业的一些问题。尽管“和平典范”计划夭折，我国仍确立了 1553 的标准地位，同时开发了更先进的光纤 1553 接口技术和设备，并进行了新型光纤总线的研究。日前我国已研制成功具有自主知识产权的 1553B 总线协议接口芯片。


新型火控计算机

新型火控计算机是“和平典范”的大脑，尽管没有具体型号的信息，但基于雷达、显示系统等已知材料，可以推断其基本情况。它与惯导计算机、火力瞄准计算机、雷达处理机、外挂管理计算机组成了飞行火控系统，是系统核心。该?、提示信息等，选择、设定和发射外挂武器。在作战时，火控计算机进行科学的飞机能量管理计算，在战斗时确保战斗机在最佳格斗飞行状态，平时则可增大续航时间和距离。

　　在空空作战时，火控计算机可为歼-8Ⅱ飞行员提供格斗、空空导弹、快速射击、前置跟踪等。快速射击时，计算机模拟连续弹丸流的命中点，飞行员从而可以迅速捕捉到快速开炮拦截敌机的准确时机。前置攻击时，计算机将瞄准光环投射在由目标距离、飞机动态、距变率决定的适当位置，飞行员调整飞行姿态使光环套住目标，即可瞄准攻击。空地作战时也有多种状态供不同用途。

其他

　　“和平典范”选用的 LN-39 惯性导航系统是利顿公司 80 年代初的拳头产品，为 F-16 早期型号采用。其精度优于歼-8Ⅱ原有产品，工作稳定，平均故障周期长。外挂武器管理系统改变了歼-8Ⅱ以往外挂单一、弹种难以扩充的缺陷，采用了微处理机和标准接口技术，可管理控制多种中美制航空武器。值得一提的是，由于改装的各个西方电子设备的可靠性高，组成的全系统的可靠性比原有系统有了革命性的提高。电子设备的改进还提高了歼-8Ⅱ的续航性能，如起降时可采用优化的飞行路线、高度，从而降低起降消耗的燃料，这对航程不算大的歼-8Ⅱ很有好处。

　　由于电子设备的变化，歼-8Ⅱ原有的电源标准、功率输出不符合新的要求，因此必需改用美方相应的电源系统。同时增强了冷却手段，避免系统过热。


后记

89 年后，“和平典范”最终夭折，但影响是深远的。我国技术人员切实的学习掌握了美方设备和军企人员的先进技术，更重要的是深刻体验了西方先进航空技术的整体性、可发展性和前瞻性。这一尝试虽没有直接成果，但进一步明确了我国战斗机技术追赶世界一流水平的方向和道路。因此，笔者认为实施“和平典范”的结果，应该说是成败各半，从长远角度看甚至是成功的。

　　在中美合作取消不久后，歼-8Ⅱ改进型的指标已远超出“和平典范”水平，发展出了歼-8ⅡM 等若干改进型。新的改型具备了一定的超视距空战和对地攻击能力。其中突出了综合火控系统的研制，力图实现“和平典范”未尽的任务。新的歼-8Ⅱ改型，通过脉冲多普勒雷达、数字式综合火控系统、空中受油技术、组合式自卫电子对抗系统、新型外挂系统、可靠性和维修性改进和气动设计等一系列改进，最终将接近第三代战斗机的水平。笔者认为，尽管我方未能获得原定数量的 APG-66 雷达，但此雷达为多国所采用仿制，我方进行研究借鉴并无困难。而俄罗斯的 ZHUK 雷达更是歼-8ⅡM 型的外销标配。同时通过我国科研人员的长期努力，在上述方面，乃至中距空空导弹、空中加油技术、惯导/GPS 综合导航技术、高速光纤总线等领域都取得长足进展。这都是“和平典范”从未触及的领域，具有重大意义。

　　总而言之，“和平典范”是我国战斗机技术发展中一个重要的转折点，影响深远。同期国产新型歼击机的设计更是以西方标准贯穿始终，真正发起了自行研制第三代战斗机的冲击。因此，美国给予的先进装备，并不是最值得珍惜的东西。深入体验并再次肯定了先进的军工设计生产思想和体系，才是这次国际合作中我方的最大收获。

    歼8的主要作战目标是米格23，但是由于“文革”的冲击，该机的关键技术问题拖了近十年才解决，定型时已是70年代末80年代初了。这时候，中国面临的主要空中威胁是来自北方的图22M“逆火”和苏24这对搭档，在这两种重型高速攻击机型前，歼8和歼8I明显力量不够，无法做到主动拦截，也难以和已经拥有中距拦射能力的米格23对抗。为了对抗这样的威胁，另一方面也紧随世界战斗机的发展趋势，突出中距拦射能力、增强中低空机动性的歼8大改型号——歼8II诞生了。但是，由于这时候中国的战斗机火控和航电的技术水平还不足以保证歼8II完成它的重任，所以自诞生起，歼8II就有和国外合作的意向（那时候合作对象是西方国家）。所以，就有中方出资5亿多美圆，由沈飞和美国格鲁曼公司合作，改进50架歼8II火控和航电设备的“和平典范”计划，该计划由那时的美国总统里根批准，好象还做了电视讲话：“……中国需要先进的战斗机来保卫他们的领空……”就是这样。 

美国诺斯罗普公司于沈飞的合作始于88年，后来89年终止，期间，诺斯罗普对F8II型飞机换装了涡扇发动机，增加了APG66火控雷达，使其作战效能达到F16的1979年款的作战水平。终止之后，美国人将飞机又送回来了，拆除了发动机和APG66火控雷达，但是，保留了一大堆的飞机内部的线路，这个线路就是美国伟大的1553B数据总线。

由此，中国开始接触到当时世界最先进的数据总线管理模式，即通过集成线路对飞机个子系统进行信息集成，对相关数据进行共享并自动分析处理。

由此带来了中国国产战机的设计思路的重大改变。可以毫不夸张的说，没有和平典范计划，中国对现代战机的设计制造思想是远远体会不到的，中国的战机设计还要继续落后世界30年以上。

“和平典范”计划中的火控和航电设备基本都是美国货，雷达是F16A/B使用的型号APG66，但是中距拦射导弹选用了比“麻雀”外销型AIM-7M更好的意大利产“阿斯派德”（又叫“蝮蛇”），近距和格斗导弹用的型号不知道，好象是国产的“霹雳5乙”。以我个人的看法，代价昂贵不谈，美国人提供的雷达也不好。APG66是款不错的多用途雷达，对地工作方式丰富，但是只提供了基本的中距拦射能力，也不能实现同时跟踪多目标（事实上，巴基斯坦的F16A/B配“麻雀”7M的中距拦射能力简直糟透了，他们的空军高层不得不把实现中距拦射的希望放到了FC-1身上）。但在那个时候，这样大概已经是我们能够找到的最好选择了。或许也可以这样理解，美国通过这样的方式，向那时候的前苏联高层施加压力，迫使他们把更多的注意力投向中国。毕竟部署在中国北部边境附近（“和平典范”的歼8II只能部署在北方）的50架配备了一流电子设备的歼8II也可以当做前线战斗轰炸机使用，对远东的大量苏联地面部队也是一种威胁。 
中苏缓和、戈尔巴乔夫访华和“6.4风波”，相隔才几个月。制裁中国，“和平典范”计划和其它各项军购计划暂时中止。此时的美国总统是老布什，作为二战老兵和优秀的政治家，他明白中苏缓和对于美国意味着什么，尽管这时候美苏也在缓和。他很快就宣布，让几个受制裁影响中止的几个敏感合同继续执行下去，包括卫星发射和“和平典范”。但是，中国对军事采购上的需求似乎兴趣不大，没几个月，中国政府就宣布，终止“和平典范”计划，运往美国的两架飞机也运回来了。事实上，这时候，中苏两国对重新展开军事合作已经开始接触了。 
苏联解体，西方给俄罗斯人许下的众多承诺大多成为泡沫，中俄开始接近。在引进苏27的同时，中国也开始部分武器装备的联合研制工作，包括FC-1和歼8IIM。其实，歼8IIM可以看作是改善中距拦射能力和对地攻击能力的歼8II改进型的出口型号。目前尚不清楚这一歼8II改进型的火控雷达是否为自研设备（普遍观点，其使用的雷达就是“甲虫”-8II），但是歼8IIM上的“甲虫”-8II的确是一款相当优秀的多功能雷达，不但使得歼8IIM实现可以同时对付两个空中目标的超视距空战，还能对地面上或海面上的目标实施精确攻击（海航的歼8II就可以携带空舰导弹攻击海上目标）。改善中距拦射能力和对地攻击能力的歼8II改进型是1995年完成的，其后，对现役的歼8II也实施了改装。这时，距终止“和平典范”计划不过5年时间，而这时的歼8II的性能也大大超过“和平典范”计划能够达到的水平。 
中国的战机目前在航电火控系统中，已经取得了长足的进步。但是中国的战机设计制造的整体水平，受到的是发动机、元器件、材料、加工工艺的局限，尤其是发动机工业的严重落后！航空界有句话——只要有足够的动力，哪怕是一块砖头，都可以在空中飞翔。
究其原因，就是中国在基础研究领域的巨大落后，而基础领域的研究是比较难以将科研成果快速转化的，中国缺乏的是这类研究人员，以及这类研究人员的良好的发展和生存空间。
中国虽然在气动外型上不算落后，但是整体的飞机设计制造水平，离世界先进水平还有至少20年以上的差距。（想想F15是70年代完成的设计，中国人还有什么好骄傲自豪的呢？）导致中国组建战略空军的计划，受到装备落后的严重制约。

美国有个专家说了一句发人深省的话——一个国家，当那些一直在做基础研究的人员也能够丰衣足食了，这个国家的整体科技水平才是比较高的了。