由一款典型的第二代高空高速歼击机，改变为拉出近40度可控迎角，在1998年第二届珠海航展上技惊四座的中低空、高机动歼击机——歼7E，无疑是整个歼7家族发展过程中最为重要也最成功的改型。在面对当时美、日等国已装备三代机的岁月里，西工大航空人用他们的智慧和努力，同“成飞人”一起，让二代的歼7Ⅱ飞机在20世纪90年代重获新生。直至三代机批量服役前的21世纪前期，歼7E为中国空军提供了一种“顶用的”歼击机，也为国家军事装备出口创汇做出了贡献。
一、传奇方案，空军首肯
1982年，西工大沙伯南老师带领学生在成都飞机公司（简称“成飞”）实习过程中，注意到歼7Ⅱ型战斗机在机头安装有130kg的“死配重”（用于配平挂载新型霹雳-8空空导弹时新增的载荷力矩），并且了解到该飞机中低空亚跨音速机动性差、航程短和起飞着陆性能差等缺陷。
“拿掉死配重，提高飞机作战性能！”这不仅是一名航空教育工作者的责任，更是一名老战士的心愿。1950年到1957年，沙伯南曾在海军航空兵部队待了七年多，担任飞机大队机务主任，参加过抗美援朝战争，三次荣立战功并获得两枚朝鲜军功章。这段经历让沙伯南老师不仅对作战飞机有着格外特殊的感情，也对部队需要什么样的飞机有着敏锐的认识。1983年到1984年，通过大学生本科毕业设计的形式，沙伯南老师率先开始带领学生，围绕提高歼7Ⅱ型飞机机动性能，开展相关研究工作。
在综合考虑当时的各种因素后，一条“渐改”的思路在沙伯南老师的脑海中渐渐清晰起来：立足原型机，用修改机翼平面形状、改变飞机的气动布局和局部调整飞机装载，达到移除机头配重、提高飞机性能的目的。这个渐改方案既考虑了国情，又能从空军实战出发，当即得到西工大校、系有关方面的大力支持，特别是受到季文美校长的肯定，也得到刘千刚、杨庆雄、赵令诚等老一辈航空系教授的赞扬与肯定。1984年11月在西工大开始进行风洞实验，并于12月31日写出了选型论证实验报告,证实了这个方案的可行性。当时的成都飞机公司老领导谢明和时任领导侯建武，为了公司的发展积极推进技术创新，支持厂校合作。1984年12月，公司派出副总经理何秉乾到西工大协商厂、校合作。1985年1月沙伯南教授访问成飞，老领导谢明告诉他去找负责歼7Ⅱ批生产的时任副总师陆英育商谈，他们二人很快取得了在歼7Ⅱ飞机上改型的一致意见。随后，西工大与成飞公司签订歼7Ⅱ改型的预研协议，并得到成飞经理办公会议批准。
协议签订后的一年多时间里，西工大在校内教学风洞做了多次吹风试验，成飞设计所也进行了多次设计论证，形成了包括改机翼、改发动机和改航空电子的初步总体设想。明确了改型的目标是着重改善飞机中低空机动性、航程和起降性能，提高飞机的作战效能，保持歼7的“轻小灵活”和价格便宜的优势。1986年3月，由厂、校联合（陆英育、沙伯南负责）先后向航空航天部、空军、国防科工委作了汇报。得知“七五”计划关于空军装备的“大盘子”已经确定，当时歼7Ⅲ和歼8Ⅱ飞机都处在即将定型的关键时期，是否还要在歼7Ⅱ上立项改型，成为部委机关不好决策的难题。航空工业内部（包括厂、所）也出现不少对歼7Ⅱ改机翼的质疑声音。
但是空军林虎副司令员（当时主管空军装备）却敏锐地感觉到歼7Ⅱ改型是个很有前途的方案。他于1986年4月到成飞公司考察，听取了汇报；也在西安机场接见了西工大参与改型的教师和学校主管部门的负责人，对歼7Ⅱ改型方向表示肯定，并要求抓紧风洞试验，把气动布局定下来，形成改型的总体设想。后来又经过一年多的努力，终于在1987年6月以厂、校联合名义上报了飞机改型的总体设想，并定名为歼7E型飞机。在空军的大力支持下，1987年10月，歼7E飞机终于获得解放军总参谋部的批准立项。
立项后，成都飞机公司和西北工业大学正式签订了合作协议。当时西工大由科研处副处长刘胜为代表，由于刘胜在协议洽谈过程中的良好表现，被国防科工委领导看中，随后调到国防科工委工作。（2009年12月刘胜任总装备部副部长，2011年7月晋升中将军衔。）在成飞总工程师杨宝树的支持下，陆英育和刘胜很快达成合作协议，这个合作协议，第一次将企业与高校成功结合在一起。科研、生产优势的结合与互补，为歼-7E成功上天奠定了坚实的基础。
项目正式立项后，成飞是总师单位，西工大是副总师单位，这在全国是很少有先例的。时任西工大校长傅恒志教授和副校长刘元镛教授极为重视，为了加强组织领导，学校成立了现场指挥部，由科技部长虞企鹤、飞机系副主任李为吉为正、副行政指挥，沙伯南教授为总设计师，刘千刚、杨庆雄、赵令诚三位教授为总师顾问。整个研制团队兵强马壮，以确保从预研到工程的顺利进展。
二、攻克难题，勇于创新
对于歼7Ⅱ战斗机改进项目，沙伯南教授的思路很直接：改机翼，但保持歼7Ⅱ原设计三角翼前缘内侧后掠角不变，将外侧后掠角由原来的57°缩小到42°；同时增大的机翼面积和外翼段减小的后掠角，也能提高飞机中低空亚跨音速机动性、航程和起降性能。然而，将这个纸面上的改型设想变成一架飞起来的战斗机，其工程实践中存在着大量的技术难题。
机翼是飞机设计的核心，在当时的中国还没有人改动过机翼、改过机翼的气动布局。国内的强5强击机沿用了歼6的机翼，歼8的机翼是歼7机翼的放大。对歼7战斗机仿制原型——经典的米格21的机翼形状进行修改，包括一些国内老专家在内的很多人都不看好。正如该项目西工大现场行政指挥虞企鹤老师所言：“动机翼，这是摸老虎屁股，需要有很大的勇气，更需要有预先积累的技术储备”，正是“揽得瓷器活，需要金刚钻”。
1987年，西工大与成飞联合上报“飞机改进总体设想”时，双方一致认为：飞机改进的核心是新机翼，它是一个开创性的艰难工作，必须协力共同开发。机翼的改动，必然牵涉全机的气动特性、飞行性能、操稳特性、结构强度、颤振等一系列问题。厂方曾表示：这显然超出了成飞公司当时的科技能力，但他们坚信西工大是可以依靠和必须依靠的力量。
西工大研制团队以飞机系为主，自动控制系、航天工程系等大力配合，成立了总体性能、结构强度、气动力载荷计算、颤振、操稳品质、自动控制、风洞试验等研究组。主要成员有：沙伯南、刘千刚、杨庆雄、赵令诚、姜晋庆、何长安、李凤蔚、巫泽、于欣芝、任光华、范立钦、贾朝升以及前期参加的侯凌云老师等。上述人员中除赵令诚教授外，其余都是原哈军工空军工程系的教员，或军工毕业后的留校教员。
机翼改型首先需要实验数据验证。从方案论证到1990年首飞，前后7年时间，沙伯南和风洞试验组巫泽、于欣芝（前期还有侯凌云）在全国7个风洞进行了数千次试验研究：低速、亚音速、跨音速、超音速等速度试验，测力试验、全机测压试验和大攻角等各种性能试验，获得了数千万个有用数据，提供了飞行与实验的相关性数据；为结构强度、飞行品质、性能计算、颤振等计算工作提供了必要的数据。更重要的是在选型过程中，确定了前后缘机动襟翼的设计方案，并根据实验结果得出了随飞机飞行马赫数和迎角等变化的前、后缘机动襟翼的控制规律。这是我国在军机上的第一次应用。
结构强度组为了抢时间，避免他们组和厂、校其他组之间的互相等待，及早查找技术问题，防患于未然。杨庆雄教授和他的结构强度团队，走了“跟随设计”“并行设计”这样一条给自己“找麻烦”的路子。既然结构强度计算与总体和其他环节工作同步进行，那么版本（结构强度方案）的修改甚至推倒重来就成了“家常便饭”。因此，全组共做了10个版本20多个方案，计算模型中的小调整还不算，实际工作量已经成倍地加大了。
如何提高歼7E抗颤振性能，是研制中遇到的关键技术难题之一。因为与原型机歼7Ⅱ相比，歼7E增加了机翼面积，加大了翼展，减小了外翼后掠角，由单外挂改为双外挂……。这些都给抗颤振带来不利影响，以致有专家认为“你们就是把机翼换成钢板，也是要振的”。在1988年初第一次歼7E方案评审会上，西工大抗颤振问题的评审方案没有通过。那是否可以将颤振问题交给其他单位去处理呢？部分老师思想上就有些动摇了，但刘千刚教授等还是力排众议，“既然西工大与成飞公司定签订了协议，那所有的技术设计就必须由西工大来负责。”最后，指挥部决定请李凤蔚老师加入，他于1988年3月到8月，在结构强度组杨庆雄、姜晋庆两位老师的配合下，经过反复深入的分析、严密科学的计算与综合，经历了许多不眠之夜后，终于探索出一种建立在频率识别及解耦原理基础上，加强中、外翼扭转刚，适当降低机翼弯曲刚度的解决方案。这是一个创新的方案，该方案使机翼在基本不增加结构重量的情况下，颤振速度得到大幅度提高，达到了598米/秒，满足了设计要求。1988年10月通过了歼7E抗颤振设计方案的第二次评审，1990年初通过了全机地面共振试验，1990年4月通过了歼7E首飞颤振专题评审。
在此期间，赵令诚、李凤蔚、杨庆雄、姜晋庆等教授带着学生，住在陕西长安县的203所和四川安县的西南计算中心。经过半年多、十几轮的计算，对结构反复调整修改，证明各种状态下的颤振速度达到了指标要求。“歼7E型机抗颤振设计及计算分析研究”获1993年度航空工业总公司科技进步二等奖。鉴定意见指出：该项工作的技术难度和风险都较大，在国内尚属首次。所提出的建立在频率识别及解耦原理基础上的分析方法，对型号设计有较大的实用意义和推广应用价值。该研究为歼7E飞机研制节省了大量的研制费用，缩短了研制周期，为该机按时首飞上天及设计定型打下了良好的基础，其经济与社会效益是十分显著的。
除了颤振这个拦路虎，歼7E的气动设计也是困难重重。随着对双三角翼各飞行状态气动特性研究的逐渐深入，沙伯南教授发现，随飞机迎角的增大，双三角型机翼的外翼将出现气流分离，对全机的俯仰稳定性产生不利的影响，使得本来希望获得某些飞行性能的改进难以实现。沙伯南教授与有关同志经过充分的研究后，得出的结论是：要解决这个难题必须在机翼上增添“机动襟翼”。所谓机动襟翼就是在机翼外翼的前缘配置前缘襟翼，在内翼配置后缘襟翼，并使其偏转角度在飞行中能随着飞机的飞行状态（迎角和马赫数）自动地及时偏转至所需的角度。因此，机动襟翼与常规襟翼有着本质的区别。沙伯南教授在与陆英育总师商议后，邀请何长安老师来主持歼7E机动襟翼控制系统的设计工作。由于当时国内生产和研发的飞机机型中尚无机动襟翼的先例可借鉴，同时，歼7Ⅱ飞机是一个二代机，相比三代机来说设备和系统要简单得多，特别是没有采用余度技术的电传飞控系统，所以，要把歼7Ⅱ改型为歼7E，设计一个能满足要求、足够安全可靠的闭环伺服控制系统绝非易事。特别是对歼7E的后缘襟翼来说，它应当是综合的。就是在空中飞行时，是能够自动偏转的机动襟翼，而在起飞着陆阶段又是一个能由飞行员操作的常规襟翼。
何长安老师主持的机动襟翼设计小组有任光华老师等参加，他们经过认真调研后提出“借用”161厂生产的大气数据计算机，作为机动襟翼控制系统的指令计算机。在该计算机中编入襟翼偏角随迎角和马赫数变化的控制规律，并将此指令实时输出到下一级的4个伺服回路（左、右、前、后）的输入口，伺服回路驱使襟翼偏转至偏转角度满足给定的要求值。对于后缘襟翼，设计了带有机械限位的伺服作动筒与开关式电磁阀收放作动筒综合一体的、独创的新型作动器。在安全性方面采用了左右翼互监控的故障安全模式，从而保证了歼7E飞机的整机飞行安全。
机动襟翼控制系统，后来经过方案评审、首飞评审、调整试飞，随后由618导航所批量生产，然后装载了数百架歼7E飞机。实践证明，机动襟翼控制系统的使用性能及可靠性等，都达到了非常理想的水平。
上面提及的只是最为典型的两次技术难题攻关，也是两次技术创新。歼7E整个研制过程中遇到的技术难关何止几个。如机翼的气动力载荷计算，歼7E总师陆英育要求，负责计算的刘千刚教授保证误差不能过大。因为计算结果误差过大，后期设计的机翼部件都要报废，会造成人力物力的极大浪费，还会拖延工程的完成时间。因此，这项任务需要承担很高的风险，没想到刘千刚教授毫不犹豫地说：“当然可以！”“误差最多10%！”说着容易，做起来难。刘千刚教授为了这个结果，不知付出了多少天的努力，进行了多少次验算，最后得到了误差仅为3%的结果，为歼7E提前近半年出厂作出了突出贡献。对此成飞公司陆英育总工程师对刘千刚教授及其所在的课题组给予了高度评价。
从1987年立项到1993年研制成功，歼7E项目用了五年半时间，算上前期预研，沙伯南教授和他的同伴们围绕歼7E奋战了整整十年光阴。“十年磨一剑”，才造就了歼7E日后的一飞冲天及20多年的生命期，直到现在还有几百架歼7E及其改型的歼7G飞机，仍在我国的空军服役。
三、面对压力，乐于奉献
想要成功研制一架飞机，科研人员需要面对的最大压力是技术上的一个个难题，同时还有来自现实生活中的很多困难。
担任歼7E飞机副总设计师的沙伯南教授操心最大。他既要确定改型方案、总体方案论证、新技术的采用以及难题攻关，又要协调厂校和课题组之间的技术工作。他常在第一线顶着干，在工厂一住就是三四个月。为了赶1990年4月26日的首飞，他从牡丹江坐火车硬座，三天三夜赶到成都，直坐得双腿肿胀，站起来都很困难。4月的成都已经接近初夏，但他仍穿着冬天的衣服，因为没有时间回西安去换。后来首飞因故推迟，给他的压力最大，饭送到招待所房间他吃不下，觉也睡不着，有时还悄悄地流泪……，同志们说那段时间他瘦得厉害。
“当你实际去设计一架飞机，这个飞机会不会栽掉，会不会不成功，有各种各样的压力需要你去面对。沙伯南是真的拼着命去办这件事的！……这个同志现在已经不在了，很是可惜的。”这是刘千刚教授20年后满怀深情的对沙伯南教授的赞誉：“沙伯南沙老师是一位很好，很努力的同志！”
在专访沙伯南教授的弟子赵美英教授时，她曾讲了一个小故事。一次，沙伯南教授带着赵老师和班上学生去成都实习，有个学生买了双鞋，非常贵，而与之相比，沙教授买的那双皮鞋却十分便宜，就连他平时穿的服装都像是军装褪了色。“沙教授平易近人，在他身上我们可以学到很多的东西”。“沙老师人非常朴素，特别地低调，课讲得也很好。做研究时，在数据等各方面具有很强的记忆力，对数据的判断分析也有相当高的造诣。”作为沙教授的弟子，赵美英老师对沙老师有更深刻的认识，对沙老师工作的细节也有更多的了解：“我印象中每当要做实验时，作为歼7E副总师的沙伯南教授经常因为压力很大睡不着觉。可是哪怕是在阶段性成功之后，虽然有那种发自内心的高兴，但是他还是很快又进入到下一项的工作中，踏踏实实地，这个事做完了以后又接着做下面的工作。”赵美英还说：“歼7E研究团队中还有像杨庆雄教授、刘千刚教授等德高望重的老师。他们不仅学问高深，在该严的时候也对我们很严。因为，那时候我们还很年轻，他们已是有名望的教授了。但是生活中杨教授性格特别好，平时能和我们愉快地玩在一起，与我们相处得十分融洽。杨庆雄、刘千刚教授等老先生，也都和沙伯南教授一样，是冲在科研第一线的，并且全力以赴做着歼7E研制工作。”
为了歼-7E项目的顺利推进，老师们付出得太多太多。像沙伯南教授这样的老师还有很多：当时已59岁的姜晋庆教授体质较差，连续加班半个多月，一次骑车时竟晕倒在路旁，脸也摔破了。虽然他已经很疲劳了，但稍事休息，又投入到了紧张的工作中。还有成飞公司陆英育总师，出差中为赶时间有时候买的火车票没有座，他就干脆拿张报纸坐在过道上。有时列车晚点半夜才到，招待所早已关门，他就同年轻人一样从窗子进去。
杨庆雄教授最感内疚的是对不起妻子。1987年他在四川安县忙着算课题，其间爱人在学校摔成骨折，但善解人意的妻子没有把这件事告诉杨庆雄，自己悄悄地住进了医院。杨庆雄教授家里还有眼睛、耳朵不方便的老母亲，以及身体状况常年欠佳的儿子……。
歼7E研制中“开夜车”，对刘千刚教授来说已不是新鲜事。1988年暑假的一天夜晚，因刘教授加班忘了告诉看门的老太太，结果半夜12点多钟从机房出来却出不了大门，只好放下斯文，翻窗而出。赵令诚教授患有严重的萎缩性胃炎，但仍坚持与年轻人一起干。巫泽教授有一次晕倒腿部摔伤，但仍然出差到气动试验现场，与于欣芝等人一起奋战在第一线。
于欣芝老师是团队中唯一的女性，也是几个孩子的母亲，家里困难很多，但她尽力克服、全身心投入工作。在沈阳做高速风洞试验时，任务重、时间紧，她当时又感冒发烧体温40.2ºC,血压低压只有40多毫米汞柱，但她坚持工作而没有去住院，直到做完实验、报告脱稿为止。后来，在绵阳29基地吹风时更是紧张，她常常上“两个班”，睡眠严重不足，致使面部和眼睛都肿了起来……。
老师们就是这样在“精神紧张、压力山大”中，义无反顾地克服一切困难，将自己的一腔热血奉献给了歼7E研制，为祖国的航空事业奉献出了青春和热血。
谈到当年遇到的种种困难，采访刘千刚老师时，他笑着说：“既然承担了工作，就要付出劳动。”项目行政指挥虞企鹤老师说：“搞国防最重要的就是要有奉献精神。以沙伯南老师为带头人的歼7E研制团队就是有奉献精神的榜样。现在国家条件好了，不会亏待搞国防的人，但这个奉献、奋斗的精神一定要发扬传承下去。”两位老师的话代表了老教授们的心声。以沙伯南教授为带头人的歼7E研制团队，在那个国防经费紧缩的年代安贫乐道，将功名利禄全部抛下，为的是在有限的生命里为国家踏踏实实地做几件事，这就是中国航空人的家国情怀，也是西工大人传承、弘扬哈军工革命精神的体现。
在西工大和成飞公司所有参研人员的共同努力下，歼7E001机终于在1990年5月18日成功飞上蓝天。空军林虎副司令员在首飞成功后指出，歼7E的首飞成功是国防科研、生产战线上的一次重大胜利，是校企合作的结晶。时任国务院总理李鹏、军委副主席刘华清均批示，对歼7E的首飞成功表示热烈祝贺！
四、历尽波折，终成大器
然而，首飞成功远远不能说明歼7E项目万事大吉。随着试飞科目的进行，大大小小问题接踵而至。歼7E飞机先后出现过“副翼嗡鸣”等故障。在参研人员的艰辛努力下，终于排除了故障，于1993年5月18日顺利定型，随即投入生产，并在8月交付空军试用。在试飞期间，军委副主席刘华清、空军司令员王海、航空航天部部长林宗堂等都到歼7E飞机试飞场视察；在“航定会”上，国防科工委副主任怀国模、航空航天部总工程师王昂都对厂、校合作的科研形式给予高度评价，他们认为歼7E飞机的试飞成功，为厂、校结合研制型号工程开辟了新路子。
飞机交付部队后不久，又出现了因平板阀助力器生产缺陷引起的所谓“纵向飘摆”等问题，但这些服役初期出现的问题均很快得到了解决。歼7E也逐渐成为一线部队最受欢迎的主力机种，其出勤率长期维持在90%以上。飞机“做得”好不好，飞行员最有发言权。首飞之后试飞员曾说：“这架飞机改得好，早应该这样改了。”有的试飞员甚至说：“飞了这架飞机再也不想飞别的飞机了。”从1995年起，“八一”飞行表演队换装歼7E表演型歼7EB，在世人面前展示中国空军的风采，这大概是空军对歼7E优秀性能的最大肯定。歼7E研制于1996年获中航总公司科技进步一等奖，1997年获国家科技进步二等奖。此后歼7E及其改进型歼7G、歼7GB作为主力机型，于1999年和2009年先后两次参加了“天安门大阅兵”。2009年10月1日，在建国60周年大阅兵中，“八一”飞行表演队驾驶8架歼7GB飞机，护卫着我国自行研制的大型预警机——空警2000组成的空中编队第一梯队，雄壮地飞过天安门上空，接受党和国家领导人和亿万人民的检阅。
五、捍卫领空，远销海外
歼7E的改型，体现了“短平快”的特点，投资少、见效快、周期短。1987年10月立项，1990年5月首飞，1992年7月完成全部试飞科目，1993年5月设计定型，8月交付空军，前后不到6年的时间。1994年到2001年，歼7E共交付264架，远超同期某型机的生产数量，足见歼7E型飞机受到部队的欢迎程度。
相比歼7Ⅱ型飞机，歼7E（及其改型）除高空高速截击性能略有下降之外，其余包线范围内机动性均比歼7Ⅱ优秀一个档次，接近主流第三代战斗机水平：稳定盘旋过载提高29％，瞬时盘旋角速度提高50%，爬升率提高24%，最大航程增加17～44％，近距格斗性能提高84%，综合机动性能提高43%，综合作战能力提高35%，起飞着陆性能亦得到大幅改善。在20世纪90年代到21世纪初那段时间，苏27刚刚引进，歼10、歼11仍在研制，歼8Ⅱ配套中距弹尚不能国产的情况下，又出现“台海危机”、中国驻南联盟大使馆被炸、“南海撞机”等诸事件。在阴霾萦绕人们心头最艰苦的岁月里，歼7E作为当时国产战机中飞行性能最出色的型号飞机，承担了人民空军事实上的主力，支撑起祖国空防的“大梁”。
歼7E优秀的性能和颇高的性价比也吸引了大量外国客户，广泛出口到第三世界国家。先后有100余架出口至巴基斯坦、坦桑尼亚、纳米比亚、尼日利亚、孟加拉、斯里兰卡等国家。2008年9月9日，斯里兰卡空军使用该型机，首开歼7出口型击落敌机的实战记录。总之，歼7E飞机为我国出口创汇、为国产装备品牌的创建，立下了汗马功劳。
六、梦想成真，期待一流
1990年5月18日，在成飞机场，那架首飞就飞出30米低空通场动作、在预计飞行时间后需要刻意消耗富余燃油才能降落的歼7E飞机，翱翔蓝天、盘旋迂回的场景，在每一个歼7E战机研发人员的心里烙下了深深的印记，他们的梦想成真了！
在以沙伯南教授为代表的每一个歼7E战机研制人员心里，还有着更美好的期待，他们期待有更好、更多的国产世界一流飞机，翱翔在祖国的蓝天！
（航空学院初稿，虞企鹤、黄迪民修改整理）