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换新高教机中国走在美国前面,教练十关键装备官宣立项,或将上舰

2019-09-21 20:34:30 来源: 网易谈兵 举报
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近日,美国空军正式将新式先进喷气式教练机T-X命名为T-7A“红鹰”,并计划于2024年形成初始任务能力。T-7A由波音和萨博联合研制,2016年首飞,随后被美国空军确定为下一代先进教练机,未来订单预计可能超过470架。T-7A服役后将用于替换T-38教练机,后者已经服役近60年。

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T-X即为“高级飞行员训练系统”之意,服役后将承担起培养F-22、F-35等五代机飞行员的任务,同时,该机还在研究改装为轻型攻击机的可能性。图为两架BTX-1型验证机,用于评估T-X的性能。

美军高教选型终于尘埃落定,反观中国军队的高级教练机换装,这次倒是走在了前面。

我军教练机训练体系为三级体制,分为初级教练机CJ-6型,中级教练机JL-8型,高级教练机JL-9和JL-10型,分别对应初、中、高三个培训阶段。其中,高级教练机培训是飞行员正式驾驶战斗机前的最后专门培训阶段。高教的飞行性能和操作体验也与战斗机最为接近,技术含量更高。

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初级教练机主要用来培养飞行员的空间感和基础飞行技能,便宜够用就行,所以像CJ-6这样1958年服役的老飞机现在还在飞,不过离换装新初教也不远了。图为美国收藏家私人收藏的CJ-6飞机。

JL-9“山鹰”是贵飞研制的一型双座喷气式高级教练机,于2003年首飞,2007年正式定型。为了降低研制风险,缩短研制周期,JL-9并未提出新设计方案,而是以大量装备的歼教-7高教机为基础进行大改而来。而且歼教-7本身就是贵飞的产品,方便改装,所以“山鹰”从开始设计到首飞仅用了28个月。

JL-9只保留了歼教-7的垂尾、机尾和双腹鳍结构,而主翼、机身前部、进气道和座舱都进行了重新设计。例如,用双三角翼替换三角翼,将机翼面积从23平方米提升至26.15平方米,此举降低了最低起飞速度和最低着陆速度,方便飞行员提前熟悉操作。

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歼教-7(上),JL-9“山鹰”(下),可以视为是歼-7的深度改进型,“生产快,好掌握”,同时也降低了新式第三代双座战斗机的训练压力,节省资源。

“山鹰”的总体性能较歼教-7有了明显提升。其前机身加长0.85米,改机头进气为两侧进气,机头直径得以增大,可供安装性能更强的雷达;双人串列式座舱做了重新设计,抬高后舱飞行员的位置,使之前向视界提升至5度左右,改善了歼教-7后舱视野很差的问题;取消舱内大部分机械仪表,采用“一平两下”式显示系统等三代机标准航电设备。

不过,为了平衡成本、性能和技术风险等因素,该机采用了涡喷-13F发动机,动力系统仅为上世纪80年代末的水平。控制系统为传统的机械式飞控,在加装了控制稳定系统后基本可以满足日常训练的要求,但与当时已经实用化的数字化电传飞控相比还有一定差距。

总的来说,“山鹰”只具备了部分三代机训练功能,整体技术还处于二代机水平。要注意的是,教练机主要承担频繁的日常训练任务,所以更注重经济性、可靠性、可维护性以及整体训练效果,综合性能并不要求必须达到最先进战斗机的同等水平。

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“山鹰”也在积极寻找外销机会,其外贸版FTC2000G高教机于2018年珠海航展上首次亮相,气动外形做了部分调整,除可挂载航弹、火箭发射巢、机炮吊舱外,还可携带反辐射导弹等精确制导武器。

在更合适的平台出现前,“山鹰”一直作为我军二代战机和三代战机飞行训练的主力机型,但不论如何改进,它基于上世纪50年代技术水平的歼-7战斗机而来,提供的培训体验已经落伍。

飞行员在结束高级培训课程后,还要用近半年时间重新熟悉新式战机的操作性能,造成前后衔接不良,拉长了培养周期,也白白浪费资源。所以“山鹰”只是一个应急过渡产品,不能解决我军缺乏先进高教的根本问题。

正是看到了这一装备的空缺,南昌洪都航空才自筹资金开发了下一代新高教机L-15“猎鹰”。洪都航空曾在上世纪90年代初和巴基斯坦联合航空体合作研发中级教练机,该机国内自用版被命名为“教练-8”,是当下我军中教的主力机型,外贸版“K-8”则出口到埃及、委内瑞拉、苏丹等十几个国家和地区。

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巴基斯坦的一架K-8中教,该机出口型采用了大量西方设计和设备,理论使用寿命为8000飞行小时,皮实耐用。

洪都以K-8的设计经验为基础,并请俄罗斯雅科夫列夫设计局的设计人员作为技术顾问。雅科夫列夫设计局在苏联时期是著名的战斗机设计单位,在教练机领域亦有较丰富的经验,其拳头产品雅科-130高教已被俄罗斯空军大量采购,还外销到白俄罗斯等国。

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90年代初,俄罗斯和意大利曾联合研制高教机,但最终因市场问题分道扬镳。雅科夫列夫设计局自行搞出了雅科-130高教机,而意大利则通过研究俄方提供的技术文件,研制出了M-346高教机,它们是“猎鹰”外销的主要竞争对手。图为雅科-130。

与“山鹰”不同,“猎鹰”是专门设计的一款高教机,并针对三代机训练和四代机部分训练任务进行了特别优化。该机机长12.27米,翼展9.48米,高4.81米,满载重量9500千克,设计寿命约10000飞行小时,采用双发,双座,单垂尾,大边条翼加后掠上单翼常规布局,具备良好的气动性能,出于控制成本和增强可维护性的考虑,机体主要用传统的铝合金制成,并未采用复合材料。

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“猎鹰”的机身线条过渡平滑,材料和制造工艺有了一定进步。

它配备了一个串列式座舱,大型气泡座舱盖长2.7米,宽0.9米,高0.7米,为整体一次成形,强度高重量轻。后舱比前舱高30厘米,可视角度提升至6度,可以给后舱飞行员提供良好的前向和侧向视野。01-05号验证机的座舱采用“一平两下”式显示布局,外加少量仪表,06架开始则更换为前舱“一平三下”,后舱“三下”式玻璃化座舱布局。

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“猎鹰”前舱的“一平三下”式玻璃化座舱模拟器,画面上方还有一个平显,操纵杆具备“HOTAS”功能,可以实现“手不离杆”。

航电方面,“猎鹰”配备了MIL-STD-1553B双通道数据总线为基础构造的综合航电系统,与“枭龙”战机使用的设备一致。不过它的机头内空间较小,只能配备小直径机载雷达,所以并不具备远程制导武器发射能力,只满足日常训练的需要即可。

“猎鹰”在研制过程中最大的不确定因素是动力系统。01号验证机于2005年首飞,当时原定采用两台AI-222K-25F型发动机作为动力,但乌克兰方面迟迟无法按时交货,国内也没有现成的发动机可供使用,只能暂时安装两台捷克造DV-2S型发动机试飞,该发动机技术较为成熟,但因为没有后燃室,所以无法超音速飞行,限制了“猎鹰”的机动性能。

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洪都公司员工与“猎鹰”的验证机合影。从01到06号完整体之间,“猎鹰”还经历了诸多调整改进。

AI-222K-25F发动机原本是由乌克兰“进步”设计局开发,马达西奇公司和俄罗斯礼炮公司联合生产的涡扇发动机,代号中的F即指带加力后燃室的型号。但后来两国关系紧张,礼炮公司成功将该机国产化,摆脱了乌克兰供货,而马达西奇只得尝试自行制造原本由俄方提供的零件,导致出货延迟。

03号验证机试飞时,乌克兰方面才只能提供不带加力的AI-222K-25,直到2010年06号机试飞才终于用上了AI-222K-25F型发动机。好在现在已经有了国产“岷山”发动机可用,而且随着马达西奇被中国企业收购,AI-222K-25F的改进型,如AI-222-30F,AI-222-95F等的国产化版本或可配备给“猎鹰”。

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2012年珠海航展上展出的国产“岷山”小涵道比涡扇发动机,它的出现是“猎鹰”摆脱进口发动机掣肘,得以批量装备部队的关键。“猎鹰”之所以装备得慢,主要还是因为老生常谈的航空发动机问题。

AI-222K-25F发动机的单台最大加力推力为4200千克,正常起飞重量下的推重比为1.3,为“猎鹰”带来了充足的动力,在高空可以1.4马赫超音速飞行。发动机具备全权限数字电子控制系统,与“猎鹰”的三轴四余度电传飞控相结合,更能发挥气动设计上的优势。

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L-15验证机。

该机的爬升率超过300米/秒,最大可控迎角不低于30度,低速起降性能与K-8类似,最小起飞速度240千米/时,最低降落速度低于220千米/时,利于前后机型衔接。只用机内油箱可连续飞行1800千米,如果挂载两个500升副油箱,则可飞行近3000千米,可满足训练和轻型对地攻击任务的需要。

值得注意的是,“猎鹰”在设计之初就考虑了“一机两用”功能,分为“高级教练”和“战斗入门训练”两种机型,后者增加了作战系统,可以作为前线对地攻击机使用。“猎鹰”共有七个挂载点,采用MIL-STD-1760A总线标准,可以挂载我军常见制导武器和各种吊舱,也可以挂载北约制式弹药。

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把高级教练机改装成对地攻击机是近年来的一个发展趋势。图为中国空军的“猎鹰”发射火箭弹。

除了对地攻击机型,随着中国海军航母数量的增长,未来也会需要一款专用舰载教练机。“猎鹰”具备优异的短距起降性能,双发布局的安全性较好,适合改为舰载教练机,弥补这一装备空白。

近日,有关洪都航空的相关官方报道中透露出某“关键装备”于2018年正式立项的消息,而且称该装备与“飞行员培养有关”,很可能就是指“猎鹰”舰载教练机改型,或许很快我们就可以看到“猎鹰”上舰了。

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赞比亚空军购入了六架L-15Z高教,目前是该机的唯一海外用户,这批“猎鹰”均为顶配版“高级战斗教练型”。图中可见该机可挂载的中国制航弹、空空导弹、滑翔炸弹、反辐射导弹等弹药。对赞比亚这样的非洲小国而言,L-15很适合用来替代更加昂贵的专用攻击机。

中国空军于2013年6月装备首批80架“猎鹰”,称为“教练-10”型,随着后续订单的增加,保守估计装备数量已经超过130架。

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除空军外,解放军海军航空大学某部于2018年也接受了首批12架“教练-10H”。“猎鹰”的服役标志着我军高级教练机从二代平台到三代平台的跨越,形成了从初级到中级到高级再到战斗教练机的完整结构。

相对于歼-20、歼-10、歼-16等一线战机,各式教练机的出镜频率虽然并不高,但随着人民空军装备现代化的推进,飞行员的培养工作也变得更加精密复杂。高教机作为飞行员驾驶战斗机前的最后一个专用培训机种,在装备体系中的重要性并不亚于先进战斗机。

李曦 本文来源:网易谈兵 责任编辑:李曦_NN2587
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