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中国的新型高级教练机问题

时间:2013-05-04


中国的新型高级教练机问题

教练机是培养飞行员的专用飞机。教练机分初级、中级和高级三大类,满足飞行学员循 序渐进的训练要求。其中,高级教练机大多具有优良的特技飞行性能,还具有基本的武器和 战术训练能力。除了传统的三级教练机外,大多数战斗机还有同型的双座战斗教练机,不仅 用于飞行员的换型训练,也作为作战飞机使用。多年来,中国空军一直依赖早已落后的歼教 -7作为高教的主力,这实际上是同型双座战斗教练机的简化版,而歼教-7的原型歼-7的操控 以暴烈著称, 并不完全适合作为高教使用。 随着歼-10、 歼-11等第三代作战飞机的大批服役, 中国空军的教练机急需与时俱进。

歼教-7是从歼-7发展而来的双座高教,但早已落后于时代

雅克-130代表了现代高教的以教为主一专多能的方向

T-50“金鹰”则代表了“适合于作教练机的低成本战斗机”的方向

洪都 L-15也是和 T-50一样的思路,与其说是洪都在潜心先进高教,不如说是在向中等 性能战斗机冲击

现代高级教练机在朝两个方向发展,一是以俄罗斯的雅克-130及其意大利盗版马基 M-346为代表,继续强调高教以教为主的特点,兼具作战性能;另一个是以韩国 T-50和十 年怀胎但就是不能分娩的欧洲 MAKO 为代表,极大地强调相当优秀的作战性能,同时兼具 教练机的功能。 两条技术路线的斗争还没有分晓, 但中国的未来高教也在某种程度上卷进了 这场斗争,其中洪都 L-15走的也是后一条技术路线。 L-15最大的问题在于片面追求多用途和作战性能,牺牲了教练机的根本:低价、皮实。 和 T-50、MAKO 一样,L-15也具有超音速能力,这是作为低档战斗机必须具备的能力,但 作为教练机则不必。随着航空技术的进步,超音速飞行对飞行员来说不再是“跳龙门”,而只 是“走西口”。美国空军依然在使用 T- 38超音速教练机,但这是“历史遗留产物”,美国空军 只是在对现成飞机物尽其用,并不是训练要求上的必须。美国海军不用 T-38,而是用 T-45, 这是英国“鹰隼”式教练机的舰载版,不具备超音速能力,从侧面反映了美国的实际要求。中 国的歼-7来自于俄罗斯的米格-21,以操控暴烈著称,需要专门的同型双座教练机不奇怪, 但歼-7操控的最大挑战是起飞着陆,而不是超音速飞行,依然并不需要配备超音速飞行训练 专用的教练机。

美国空军在继续使用超音速的 T-38,这主要是在物尽其用,而不是对超音速飞行训练 有特别的要求

美国海军使用 T-45,就根本没有超音速能力 中国空军的初级教练机是老当益壮的洪都初教-6,现在正在研制更新一代的洪都初教 -7, 将在未来几十年内满足中国空军的初教要求。 在中教方面, 洪都 JL- 8 (外销型号为 K-8) 已经成为世界上最畅销的中教,中国空军也开始大量装备。另一方面,世界空军强国的训练 体制正在从三级向两级过渡,一种做法是用先进涡桨教练机将初教和中教合并,如巴西 EMB-314“托卡诺”、 瑞士皮拉图斯 PC-7/9, 另一种做法是将高教和中教合并, 如英国“鹰隼”, 雅克-130 和 M-346也是走的这条路。但中国的问题有点特殊。 同样来自洪都的 JL-8是一架优秀的中教,性能优良,成本低廉,使用简单,具有良好 的使用和升级前景。如果中国空军还没有大量装备 JL-8,直接采用 L- 15是合理的。但大量 新近装备的 JL-8还有很长的使用寿命,现在再大量装备 L-15,就有点叠床架屋了。

两级训练可以合并初教中教,像美国的 T-6A(原型为瑞士的 PC-7)

也可以像英国“鹰隼”一样,高教中教合并

但要是中国用 JL-8把中教高教合并,这将是一个创举 贵州的 JL-9已经得到中国空军的采用,但 JL-9也不是没有问题的。JL-9是以研制歼教 -7起家的贵州的最低技术风险路线的产物,采用歼教-7的后机身,歼-7E 的双三角翼和涡喷 13发动机,但配合全新设计的前机身,不仅通过两侧进气解放了机头的空间,可以用于雷 达和火控系统,也降低了前座高度,配合适当抬高的后座,极大地改善了后座教官的前向视 界。由于采用了锥形的机头,前座虽然有所降低,但前向视界实际上也比歼教-7有很大的改 善。JL-9在基本性能上能够满足中国空军第三代作战飞机的训练要求,在技术上大量采用歼 -7的现成系统,便于融入现有技术保障体系,便于迅速形成教练能力。 但 JL-9基本技术的老旧也是一个不容回避的事实。歼教-7的前身米格-21是苏联在20世 纪50年代研制的战斗机,强调简单、容易批量生产,适应早打、大打的苏联军事思想,但 对使用经济性和寿命没有多少考虑。涡喷13发动机的前身图曼斯基 R11发动机是不计代价 追求高空高速的结果,用最简单的技术达到最高的性能。对于时刻准备大战恶战,这是合适 的技术路线。对于追求经济性、耐久性和可维护性的教练机来说,这就不合适了。 米格-21的三角翼采用60度的大后掠角,这也是和两倍音速、两万米升限的截击机要求 相连的,但对于高教强调中空、中速和机动性的要求并不符合。中国在生产、使用和改进从 米格-21发展而来的歼-7的几十年中, 对米格-21在气动上的缺陷了如指掌, 在90年代为歼-7E

研制了双三角翼,极大地改善了原来简单三角翼的中低空、中低速机动性能,同时加装的前 缘机动襟翼更使歼-7E 的机动性如虎添翼。但不容讳言的是,这种挖潜改造的路子是不能和 70-80年代后兴起的翼身融合体、大边条这样的先进气动技术相提并论的,模仿采用这样先 进技术的现代战斗机飞行性能也是一件勉为其难的事。 JL-9采用成熟的液压飞控,飞机采用静态稳定的设计, 这从最大限度地降低技术风险的 角度来说,也是妥善的做法,但同样有技术寿命的问题。现代高教大量采用变稳电传飞控, 不仅可以模仿多种战斗机的操控特性, 教官还可以再训练飞行中导入不同的稳定性设定, 既 便于初学者入门, 也便于教授或评估高年级学员的高级飞行动作, 但液压飞控和静态稳定的 设计无法做到这些。

JL-9采用了锥形机头,串列双座高低错落,前向视界较好,但中机身以后明显是歼-7 的底子,这既使贵州迅速抢占新高教阵地,也最终会成为瓶颈 JL-9的这些技术不足都是可以改的,但都改完了,老骨架也没剩多少了,技术成熟、成 本低廉、使用简单的特点将荡然无存。 JL-9已经得到中国空军的订货,在航校里收到好评,现在据说海航也订了货。一方面 JL-9比歼教-7有显著的提高;另一方面,JL-9大量采用歼-7的技术,和现有的技术保障体系 匹配,不需要使用方做大幅度调整。这两个特点使 JL-9特别适合于现阶段中国空军飞行员 的训练要求,但这个适合是有时效的,忽略了这一点会造成极大的长远问题,尤其不能忘记 的是现在开始装备的新型高教应该有30-40年的使用寿命,很难想象30-40年后基本技术已 经近100年的高教依然适应中国空军的飞行员训练需要。

JL-9在现在受到使用单位的好评,但任何一架新设计的高教都会比歼教-7有很大的进 步,JL-9自然不例外。但中国空军正在换装的转折点,10年之后,一线中队里很难再有大 量歼-7时代的作战飞机当道,航校从保障到训练也必须与时俱进,那时 JL-9的“成熟技术” 就会变成彻底的过时技术,反而成为保障的负担,JL-9的技术瓶颈成为显著的问题。 JL-9大量采用歼-7的基本技术和设计规范,JL-9也继承了米格-21不耐用的传统。在苏 联时代。战斗机的设计寿命很少超过2000-3000小时,米格-29增加到4000小时,苏-27则是 前所未有的5000小时。相比之下,教练机因为出动率很高,需要10,000小时甚至更高的寿 命。JL-9较短的寿命或许带来初始成本较低的好处,但在30-40年的使用寿命里早夭,需要 新机替换,总成本实际上并不低。苏联时代的战斗机也是一样,在早打大打的指导思想下, 同时受到技术和财力的限制,战斗机的“技术保鲜期”很短,只得不断更新换代,最后把曾经 的超级大国弄破了产。 JL-9作为近期内填补空隙的高教是很合适的,但作为中国空军的未来30-40年的教练机 未必合适。那合适的远期高教是什么呢? JL-8具备优秀中教的所有品质, 具有升级成入门高教的潜力, 可以承担部分高教的任务。 如果中国用初教-7和 JL-8走中国特色的两级训练体制, 中国还是需要一种“真正”的高教, 这 可以用 FC-1双座型。

FC-1虽然以低成本为准则,但采用了大边条、翼身融合体、DSI 进气口、电传飞控等 先进技术,技术水平非 JL-9可比

FC-1“枭龙”是中巴合作的先进轻型战斗机。FC-1现在只有单座型,但按照现代战斗机 研发的惯例,同时应巴基斯坦空军的要求,FC-1推出双座型只是时间问题。FC-1的基本技 术和与歼-7一脉相承的 JL-9不可以道里计,其翼身融合体、大边条、涡扇发动机和电传飞 控具有相当先进的水平,DSI 进气口更是美国 F-35之后的世界第二。FC-1是作为低成本战 斗机设计的,所以作战性能只是系统选配的问题,同时具有低成本的优点。FC-1双座型不 仅可以作为换型训练的战斗教练机,还可以承担部分高教的任务。 FC-1是中国出口战斗机的主力。FC-1具有接近于 F-16的性能,但成本要低很多,而且 没有西方军售的种种政治限制,适合很多不太富裕但政治独立的国家使用。但 FC-1至今没 有在中国空军列装,对 FC-1的出口前景带来不小的阴影。然而中国空军不可能单纯为了出 口促销而列装大批 FC-1,在已经拥有重型的歼-11和中型的歼-10之后,轻型的 FC-1在中国 空军中的地位需要斟酌。但在强-5即将大批退役的今天,中国空军需要一型轻小、便宜的对 地攻击平台,承担一般的空中火力支援任务,性能优秀但成本高昂的歼-11、歼-10更适合专 注于争夺制空权或对地面硬目标的攻击。对于以对地攻击为主的 FC-1来说,双座更加有利 于分担危险的低空飞行和要求专注的敌情观察和武器系统操纵任务。FC-1已经有保证的批 量有利于降低成本,如果为高教而设计简装但容易升级的版本将进一步降低成本,用 FC-1 双座进行战术和武器系统训练,比任何教练机更加逼真,因为 FC-1本来就是战斗机。 FC-1现在采用俄罗斯的 RD93涡扇发动机,技术水平和性能大大优于 JL-9的涡喷。中 国正在研制的先进中推将有进一步提高,使 FC-1在很长时间里保持先进。FC-1已经采用电 传飞控,为高教需要而改进为可变稳定性具有良好的软硬件基础。中国空军大量列装 FC-1 将有助于把 FC-1推向更多的国家,美国的 F-5战斗机号称是“出口专用”,但美国空军大量 列装的 T-38实际上就是 F-5的简装教练机版。 L-15已经试飞了,FC-1双座型还在研发中;L-15在气动和航电设计水平上至少和 FC-1 相当,机体还特地加强,以保证至少10,000小时的飞行时间。那 FC-1有什么比 L-15优越 的地方呢?FC-1具有更大的用户面和保有量,有利于规模效应,这是最大的优越性。其次, FC-1是单发,L-15 是双发。虽然小双发的耗油不比大单发高,重量也相差不多,双发的维 修工作量肯定比单发要大,热端部件的检修和更换不因为发动机较小而减少。更重要的是, FC-1是战斗机出身,对于作战的设计考虑和教练机升级过来的 L-15有本质的差别。

由初教-7、JL-8和 FC-1双座组成的初级、高级和战术/武器训练体系或许是中国空军最 合理的组合。有意思的是,已经采用 JL-8/K-8的国家中,大多没有专用的高教,飞行学员直 接从 K-8升级到同型双座战斗教练机,从侧面说明了这样体制的可行性和经济性。


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