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因烏克蘭發動機滯後,L-15獵鷹05架尚不具備超音速能力(組圖)

(2009-06-16 12:27:50) 下一個


2009年06月          國際在線

L-15“獵鷹”國產高級教練機01架。該機采用的是斯洛伐克製造的DV-2X發動機,烏克蘭製造的AI-222K-25F至今仍未能交付。

6月8日,名為L-15“獵鷹”的國產高級教練機的第5架原型機在南昌進行了成功首飛。另一則剛剛收到的消息是,在即將於6月15日舉行的法國巴黎航展上,L-15“獵鷹”將作為中國航空工業的代表作在中國展台的最顯著位置展出。另外,中國航空工業代表團在巴黎航展上還將采取包括模擬機人機互動、模型靜態展示等多種手段,著力宣傳L-15“獵鷹”。此外,“獵鷹”還將以實機參加今年11月在阿聯酋迪拜的國際航展,並在展會上進行飛行表演。這對於一向很少在國際大展中展出實機的中國航空工業來說,可算得上是相當破例了。

一提起“獵鷹”,國內軍迷都不陌生,因為L-15從研製伊始就高調地出現在媒體的鎂光燈下。一個在研製中的飛機型號得到如此高調的宣傳,這在中國軍機製造史上除了中航工業成都飛機工業公司製造的殲10“猛龍”和FC-1“梟龍”戰鬥機外,恐無人能出其右! 

首先因為,這架超音速高級教練機最初是國防科工委以“外貿機型”立項研製的。作為外貿機,該機的使命就是走向世界打市場,所以國家在宣傳報道方麵就少了好多主戰機型的禁忌。L-15的身份決定了它必然成為公眾矚目的焦點。

該機的研製方洪都航空工業集團(中航工業集團的子公司),從一開始就對L-15進行了大量宣傳。從2002年的珠海航展開始,L-15的模型就成為各個大小航展中國航空工業展台上必到的角色。 

而2006年,L-15第一架原型機的首飛,更是掀起了一個高潮。此後,航空工業一直將L-15列為重點宣傳對象,該機的後續每一架原型機上天,都邀請了包括央視在內的中央級媒體前往報道。 

第二,該機的研製方“洪都航空”號稱國內A股軍工版塊的一麵旗幟。洪都是國內生產軍用教練機的專業戶,該集團生產的K8中級教練機海外銷售情況良好,而洪都航空很想利用L-15再續K-8的輝煌,把L-15作為吸引投資者眼球的“明星”。作為一家上市公司,洪都對L-15的著力宣傳,就不難理解了。同時由於洪都在A股上市的原因,L-15“獵鷹”除了被國內廣大軍迷關注以外,也成了各大證券分析機構的分析師們所津津樂道的話題。 

第三,L-15“獵鷹”的先進設計理念還有漂亮外形,是深得軍迷喜愛的重要因素。法國飛機設計大師達索有句名言“好看的飛機一定是好飛機。”飛機的外形和它的設計理念以及性能是緊密相關的。在平素看慣了機身如“飛行鉛筆”一般細長的殲8等傳統國產戰機之後,外形前衛的L-15一出現,就讓廣大國內軍迷有了“久旱逢甘霖”的感覺。

L-15“獵鷹”國產高級教練機01架。目前01、03、05架均采用無加力的發動機,因此均未能實現超音速飛行。

“獵鷹”與現代化空軍

兒子還是自家的好,即便從感情因素上講,中國軍迷也應該是國機的忠實擁躉,沒有人比中國軍迷更盼望一架性能優良外形前衛的國機橫空出世。那麽,“獵鷹”這款寄托了中國航空工業和普通軍迷無限希望的高級教練機,能否如願走向世界?如果“獵鷹”能夠進入空軍的戰鬥序列,將會帶來哪些改變呢?

我一直認為,沒有最好的飛機,隻有最適合的飛機。“獵鷹”能否進入解放軍空軍服役,要看它是否能夠滿足軍方的需要。 

在空軍中,高級教練機主要承擔兩方麵的任務:其一、把剛剛學會駕駛飛機的飛行學員進一步訓練成能夠作戰的“戰鬥員”。高級教練機必須兼具一定的作戰能力,可以為飛行學員提供比如攔截、空中格鬥、對地攻擊等戰術科目的訓練。其二、在戰鬥部隊中為飛行員提供伴隨式訓練。 

航空界有句行話,叫“飛行,不飛不行。”由於飛行員必須持續不斷地飛行才能保持飛行技術。所以即便在沒有作戰任務的時候,作戰部隊飛行員也要不停地進行各種簡單或複雜科目的訓練飛行。而第三代、第四代戰鬥機的飛行和維護成本都很高,為了降低成本並且使戰鬥機始終保持很好的應戰狀態。許多國家的空軍,在戰鬥機部隊中按一定比例配備高級教練機,盡量讓飛行員使用高教機完成一些訓練科目,以節省主戰飛機寶貴的飛行小時數。 

這樣一來,空軍對高教機的要求就遠遠超出了一般“駕駛培訓”的範疇。空軍希望,高教機一方麵要有類似戰鬥機那樣的性能,另一方麵要價格便宜,結實耐用。這就是近年來世界各飛機製造商研製高教機時所麵對的態勢。

洪都另一款著名教練機K-8。該機也采用了烏克蘭的AI-222K發動機,也屬於無加力的版本。

“獵鷹”對訓練體製的改變

根據飛機生產方洪都集團在各次活動中的報道,L-15獵鷹的最大特點如下:第一、超音速,而且飛機機動性能和飛行操縱感覺同第三代戰鬥機類似,使飛行員在L-15上訓練完後能直接上第三代戰鬥機。第二、一機多用,具備作戰能力。既可以在大國空軍中做高教機,伴隨式教練機,也可以作為一些花不起大錢的發展中國家的主戰機型。其作戰性能應付一些低強度的邊界衝突和反恐平暴任務也算足夠。

先說L-15做教練機使用。目前,空軍的戰鬥機飛行員訓練體製分成三級。一個飛行學員從招飛入伍到加入戰鬥部隊,要經曆飛行學院、訓練基地和作戰部隊三級訓練(在飛行學院還將經曆預校和航校兩個階段)。在這三個階段裏,一個飛行學員成長成戰鬥機飛行員至少要飛到3種機型。 

在航校先飛初教6螺旋槳初級教練機,這等於是完成從普通人到飛行員的變化。初教6飛下來,隻能說是初步掌握了開飛機的技能,離具備作戰能力還差得遠。在初教6的訓練完成後,飛行學員將接受中級教練機的訓練,目前的中級教練機是教練-8型“雄鷹”(和初教6、L-15同為洪都的產品,洪都可以說是生產教練機的專業戶。) 

在教練-8型中級教練機上,飛行學員要完成從低速螺旋槳飛機到高速噴氣式飛機的過渡,還要進行各種戰術科目的訓練。而教練-8作為中級教練機也有它的優勢,那就是起飛降落的速度慢。這讓飛慣了慢速螺旋槳教練機的學員,能夠比較迅速地適應噴氣機的駕駛。 

在教練-8上完成訓練的學員,就可以從飛行學院畢業,進入訓練基地,駕駛超音速戰鬥教練機,學習高速戰鬥機的飛行技術和戰鬥技能。但目前的戰鬥教練機的最大飛行速度和起降速度,都比教練-8要大得多。在亞音速的教練-8上畢業的學員,要一下跨越到超音速的戰鬥教練機,難度較大。 

另一方麵,現有的戰鬥教練機是基於二代戰機設計製造的,它的航空電子設備、火控係統、飛行控製係統都和殲10、殲11等第三代戰鬥機有很大的差距。新飛行員在訓練基地出來後,無法直接駕馭第三代戰機。還需要在二代戰機部隊飛行一段時間,待成為老資格飛行員後,才有接收選拔駕駛第三代戰鬥機的機會。這種情形,必然影響到部隊迅速換裝三代戰機,形成新的戰鬥力。 

L-15“獵鷹”國產高級教練機01架

如果能有一種教練機,它的飛行速度和起降速度銜接教練-8與三代戰鬥機,最大飛行速度達到超音速,並且其航電武器火控係統與三代機一致,它就可以使飛行學院畢業的飛行員,在掌握高速戰機駕駛技能的同時,也獲得操縱三代戰機複雜航電係統的經驗,讓新的飛行員也可以直上三代戰鬥機。這對空軍實力的快速提升,大有裨益。這就是研製L-15“獵鷹”的第一個目的。 

另外,作戰部隊為了實現以老帶新和對飛行員進行日常飛行技術保持,都按照比例配備一定數量的與三代戰鬥機同型的雙座戰鬥教練機。這些雙座的三代戰機,本身具備與單座機相同的作戰能力,而且價格昂貴、維護使用費用高昂。用這些雙座三代戰機對飛行員進行日常訓練顯得很不劃算。 

如果能以一種價格低廉、使用成本也較低,但性能接近第三代戰機的教練機來進行飛行員的日常訓練,則顯得很實惠。這是L-15“獵鷹”研製的第二個目的。

甘蔗何以兩頭甜? 

俗話說,甘蔗沒有兩頭甜。各國空軍都在為如何獲得高性價比的飛機而撓頭。高性能的飛機,價格都比較昂貴。而價格低廉的飛機,性能又差強人意。而L-15“獵鷹”所標榜的,正是高性能加低價格。 

超音、三代機類似的機動飛行性能、三代機標準的航電設備、起降速度銜接中教機、使用維護費用低廉;L-15幾乎把優點全都占全了。

首先,由於L-15的起飛重量和外形尺寸較小,所以配裝較小推力的發動機就可以使其獲得較快的速度和不錯的機動性。同時,小型發動機也使得該機的燃油消耗量比真正的戰鬥機要小許多。可以說,“身輕如燕”是決定了L-15使用成本低廉的第一個因素。 

L-15“獵鷹”是完全按照超音速高級教練機設計的。其超音的動力來源,是兩台帶加力的渦輪風扇發動機。該機選定的發動機是,烏克蘭伊夫琴科-進步設計局的AI-222K-25F,最大加力推力為41.16千牛。該發動機是AI-222K的加力版本,是專門為配裝L-15而研製的。該發動機的不加力版本,是著名的AI-222K,裝備於捷克L39,中國教練8等主流噴氣教練機上。可以說是一種,比較可靠的教練機用小推力發動機。

初教-6初級教練機

但由於AI-222K-25F發動機研製進度落後於L-15,因此導致L-15的01架原型機沒有加力發動機可用,裝了兩台烏克蘭紮波羅日“進步”機械製造設計局設計,斯洛伐克生產的DV-2X渦扇發動機。因此,01架的L-15不具備超音速能力。 

後來計劃在L-15的03架原型機上采用帶加力的AI-222K-25F,但還是因為發動機研製進度拖期,03架L-15雖然將後機身加長,做好了裝用AI-222K-25F的準備,但無奈仍然裝備不加力發動機,仍然不具備超音速能力。 

對此,飛機研製方索性來了個將計就計。把原本完全按照超音速設計的L-15,分成了AJT(高級教練)和LIFT(戰鬥入門訓練)兩種版本。AJT(高級教練)版本的發動機不帶加力的,將作為高級訓練和部分戰鬥科目訓練用;而LIFT(戰鬥入門訓練)版本,將配備帶加力的發動機,具備超音速飛行能力,可作為輕型作戰飛機“一機多用”,也可對飛行員進行戰術科目的訓練。 

目前,01、03、05架L-15都是AJT(高級教練)版本的飛機。相信隨著AI-222K-25F發動機的最終交付,軍迷將會看到L-15“獵鷹”LIFT(戰鬥入門訓練)版本的一飛衝天。 

第二,L-15采用了第三代戰鬥機設計中經典的中等後掠角梯形機翼、翼身融合加前機身拱形邊條設計。這一設計的優點是飛機大迎角飛行性能好,飛機盤旋性能好(無論持續盤旋性能如何,因為那還取決於發動機的強勁推力,但首先瞬時盤旋性能好是無疑的。),這一點在08年11月的珠海航展飛行表演中,就已經得到了廣大軍迷和觀察家的認可。 

可以說,優異的氣動外形設計,是L-15獲得和“第三代戰機相類似”的飛行性能的關鍵,我個人認為其決定意義不亞於對發動機型號的選擇。因為拋開國際政治因素不論,目前市麵上可供選擇的發動機有多種,L-15作為一種主打外銷的機型,選擇進口發動機也不是不可以。國產K-8中級教練機在國際市場上的成功,一個重要的因素就是裝備了性能優異的美製發動機,可見教練機所受到的技術封鎖,沒有戰鬥機那樣的主戰機型嚴重,教練機的出口活動中,商業性更強一些。 

但要設計出優異的飛機氣動外形,是別人想幫也幫不上的,L-15“獵鷹”的問世,也從一個側麵反映出中國航空工業對先進戰機氣動外形的設計能力進入到了一個相當成熟的階段。 

K-8中級教練機

第三,國內自主研發的、先進的電傳操縱係統。L-15之所以能夠成為第三乃至第四代戰鬥機的高教機,一個重要的因素就是其操控性和敏捷性,接近第三代戰機。要做到這一點,非采用由計算機控製的電傳操縱係統不可。由於有了飛控計算機的參與控製,設計師在設計飛機的時候,可以大大放寬對飛機穩定性的要求。 

眾所周知,任何運動物體,無論是汽車,還是飛機、輪船,一般都需要設計成具有運動穩定性的,這樣物體才可以按照既定的方向和狀態運行,即便受到氣流的擾動,也會很快回複到原狀態。就像小汽車的前輪具有自動回中功能一樣(這就是車輛穩定性的體現,飛機也類似)。理論上講,不穩定的物體,是很難駕馭甚至駕馭不了的。就好比一輛小車的前輪和方向盤如果不具備自動回中功能,駕駛這樣的車以100公裏的時速在高速路上奔馳,誰有這個膽量? 

可第三代戰機為了追求瞬間改變飛行狀態的敏捷性,偏偏要設計成不穩定的,說白了就好比是一輛前輪不會自動回中的小轎車,很不穩定,但很敏捷。憑人力是無法駕禦這樣的飛機的,所以才有了飛控計算機和電傳操縱係統的用武之地。 

電腦可以幫助飛行員補償飛機固有的穩定性不足,隨時抑製飛機的不穩定現象。而當飛行員要做出快速的機動時,電腦控製的飛機則可以做出比老式二代戰機更快的反應。 

有了電腦的輔助,飛行員還可以作到無顧慮地駕駛飛機,駕駛傳統飛機中所極力避免的比如迎角過大和超出過載限製等問題,在駕駛L-15這樣的第三代電傳飛機時都不會出現,因為即便飛行員作出有可能使飛機陷入麻煩的粗猛操作,電腦也會自動將這些操作指令處理掉,而不會“不假思考”地一味服從。 

L-15所具有的國內自主開發的電傳操縱係統,也可以說是中國航空工業緊密追蹤世界航空技術前沿的成果。早在上個世紀90年代,中國就試飛了“變穩1”(BW-1)等初步具備電傳操縱技術的試驗機。近年來我國在飛機先進氣動布局、飛行控製技術和航空電子技術取得了飛躍式的發展,這一成果可以說是厚積薄發,殲10“猛龍”、FC-1“梟龍”、L-15“獵鷹”的集中問世,正印證了這一點。 

可以說,L-15“獵鷹”的成功不是個案,而是整個中國航空工業經過幾十年積累後,上台階的一個縮影。由於依托了中國航空工業這個大平台,L-15的研製者得以分享到全行業的各種資源,可以說無形中分攤了很多成本。因此,中國推出一款價格低廉而性能優良的高教機,就不奇怪了。 

最後需要指出的是,L-15雖然號稱性能和操縱感覺與第三代機接近,但接近永遠是接近,與達到是不一樣的。雖然超音,但僅1.4的最大飛行馬赫數在作戰中是無法與真正的三代機想匹敵的。小機體、小發動機的搭配,也無法使L-15具備殲10、殲11那樣的持續機動能力,如果假設把雙方放在一起格鬥,L-15也許在第一圈盤旋中能夠幸存,但絕撐不過3分鍾。小巧的機體同樣也限製了燃油和武器的裝載,這決定了L-15在作戰效能上,與三代戰機無法同日而語。 

“像三代戰鬥機”和“是三代戰鬥機”,永遠不是同一個概念。

著名的AI-222K發動機,曾裝備於捷克L-39,中國教練8等主流噴氣教練機上,可以說是一種,比較可靠的教練機用小推力渦扇發動機。

日前首飛成功的“獵鷹”05架。新華網 宋振平 攝

“獵鷹”高教機05架於6月8日首飛成功

“獵鷹”高教機05架










































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827 回複 悄悄話 為什麽不用太行發動機呢?不是說中國發動機製造技術已排第三了嗎(僅次於美俄)?怎麽連烏克蘭和斯洛伐克都不如?
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