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中国四大教练机型誓夺海军大单

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发表于 2016-9-18 19:12:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 Frank 于 2016-9-18 19:15 编辑

【空军世界加特林原创】2015年起,中国航空母舰使用哪种教练机,成为了一个有趣的话题。

这是因为至少有四种中国国产教练机,正在争夺航空母舰舰载战斗机这一宝座。

鹿死谁手,目前尤为可知,而这四种教练机定位悬殊,互相中的竞争将会非常有趣。

中国最激烈的战机选型竞争,四大强手誓夺海军大订单!


舰载教练机与舰载战斗机相比,有相当的差异。它的主要目的是通过双座布局,为航空母舰舰载战斗机,以及其它舰载固定翼飞机的教员与学员提供空中教学平台。但是,舰载教练机是否能高度接近舰载战斗机极为出色的飞行与战斗能力,在各种舰载教练机上有着极大的区别 —— 这也是中国四种争夺舰载教练机宝座的飞机区别的关键所在。

舰载教练机与其它舰载固定翼飞机一样,需要能够承受航母起降,特别是降落时的强烈冲击。这对舰载教练机的设计提出了新的挑战。为了能够承受快速下降时产生的冲击力,以及通过拦阻索实现短距离减速直至停止产生的冲击,舰载教练机的机身结构、起落架要能够承受极大的外力。舰载教练机需要实现机翼、尾翼折叠,节省停放空间。舰载教练机还需要能够在海上高湿度、盐度等不利环境下,保证足够的可靠性和可维护性。当然,舰载教练机必须具备完善的教学相关设备,例如两套操作设备。

一,歼-15S双座舰载战斗机

歼-15舰载战斗机的双座型号,已经多次曝光 —— 它是四种竞争型号中“不败”的机型,因为它不仅仅能够作为歼-15教练机使用,甚至具备超越歼-15的多重作战能力,因此它必然会上舰装备使用。唯一的疑问是装备数量有多少。

与诸多的三代机双座型一样,歼-15S双座型因为有两名飞行员,除了进行教学飞行外,还特别适合于实行对地攻击等复杂任务。这方面的能力甚至要比歼-15单座型更为强大,因为两名飞行员配合适当的设备,能比一名飞行员更好的对复杂任务进行处理和决策。例如,前座飞行员可以专注飞行,后座武器操作员能够专注于使用先进火控和空地武器,在复杂的空地作战环境中完成精确打击。F-15E双重用途战斗机就是一个出色的案例,而歼-15S在我国已经非常成功的战斗机飞火控的基础上,通过配备双人机组,能够获得类似的出色多种作战能力。
歼-15S双座型,因为采用了典型三代战斗机的技术基础,改为双座其实难度比以往的战斗机较小 —— 这是因为许多三代机根据过往战斗机实际设计使用的经验,早早的将双座型列入了设计目标。很多三代战斗机,设计时就全盘考虑了双座型的设计需要,到了具体制造阶段,会在相应的空间上安装不同的设备,机体结构上采用不同的加固手段,从而成为单座或者双座型号。当然制造完成之后,通常不存在改为另一个构型的可能性,因为设计太多设备的改动。

【空军世界加特林原创】总的来说,歼-15S双座型很可能会略微增重,飞行性能可能略有调低,这主要是因为第二名飞行员需要额外的设备进行支持,同时占用了更多机内设备、燃油的空间。因为增加的设备,与减少的设备在重量上互有抵消,重量变化实际上在能够接受的范围内。同时改进后的大型座舱盖、机身部分外形变化等等,对气动性能一般有负面影响。但总体来说三代机的双座型,气动上影响不大,一般认为加速性会有少许影响,横向、俯仰机动能力几乎不受影响。但是根据过往经验,三代战斗机的双座型,除了重量和气动外形有所折衷外,机动飞行中的最大过载一般也有所降低。这主要是源自于重量增加,以及整体重心重量分配不像单座战斗机那样接近最优化的状况。

可以毫不夸张的说,与俄罗斯、印度航母使用的米格-29K相比,歼-15S双座型的飞行性能要出色得多。

歼-15S舰载双座战斗机的座舱设计,类似于苏-27双座型的设计。前后飞行员座位有着很大的高度差,后座飞行员视野非常好,甚至有报道称后座其实在侧向、后向等方面的视野,比单座苏-27飞行员还要更好一些。与米格-29K相比,歼-15S两名飞行员的视野要出色得多。

二、教练11舰载改进型

教练11是我国在外贸和自行装备两个领域中极为成功的中级喷气式教练机。它的出口型更加为人所知:K-8“喀喇昆仑”教练机,已经出口到巴基斯坦等多个国家。

教练11的舰载改进型,是四种国产舰载教练机竞争机型中最晚出现的一个。

在近期的新闻报道中,照片显示教练11正在进行航空母舰起降陆地模拟训练。图中的地面设备是经典的航空母舰菲涅尔透镜助降装置。


另一张照片,显示教练11相关型号涂上了海军航空兵特殊涂装。尾部有海军航空兵标志。


教练11是中国航空工业集团公司所属洪都航空工业集团的新型中级教练机。该机的外销型号、中巴联合研制的K-8教练机首先出现,并已出口多个国家。因为发动机问题,K-8巴基斯坦型号和部分外销型号使用美国加雷特TFE731-2A涡轮风扇喷气发动机,解放军很长时间里使用着乌克兰AI-222-25型涡扇发动机。解放军自用型号1994年首飞,1997月通过技术鉴定,1998年首批交付8架。最终国产涡扇-11终于发展成熟,取代了我军使用的K-8的乌克兰发动机,于是教练11开始大量进入我军服役。

【空军世界加特林原创】教练11是一个极具竞争力的中型教练机,获得中国空军、外国客户的好评。因为设计思想先进有效,飞行性能和人机工程都很出色。许多飞行员认为教练11是中国空军最好飞的喷气机。通过增加关键性的变稳技术,K-8、教练11可以模拟各种飞机,包括先进三代战斗机的飞行特性,从而进一步扩展教学范围 —— 这是现代中级教练机非常重要的一个功能,可以说不可或缺。

在埃及许可生产的埃及空军K-8E教练机

在美国海军舰载航空兵中,有一种不起眼的中级舰载教练机,这就是英国宇航公司的鹰式教练机美国版本 —— T-45“苍鹰”教练机。这一教练机整体布局与教练11非常相似。T-45主要用于舰载机部队进行航母为基地的各种飞行训练,可以说是教练11争夺航母舰载教练机的优秀参照原型。

鹰式同样是一个非常成功的教练机,它于1974年首飞,装备英国皇家空军、美国海军和其他一些国家军队,目前已经发展出了低成本轻型作战改型,可进行精确空地打击。原本英国皇家空军考虑过使用英法合制美洲豹攻击机的双座型来作为主力中高级教练机,但研究后认为过于复杂而昂贵,最后主力装备的是鹰式。


美国麦道公司在鹰式教练机基础上发展了T-45教练机,很快进入美国海军实施舰载教练任务。T-45酷似鹰式,但起落架进行改进,采用双轮、弹射拖杆、加固等设计;机翼前缘增加襟翼,降落时可以获得更大升力,并增强了内部结构;增加机身减速板;安装尾钩,强化机体结构。最大起飞重量超过6吨,速度1,038公里/小时,航程1200公里。

可以认为教练11舰载型号很可能有着同样的定位:昂贵而复杂的三代机双座型号,例如歼-15S,不适于用来进行所有的舰载战斗机教学科目,因为一来成本高昂,二来三代战斗机的寿命应尽可能的用在不可替代的训练和作战任务上。有的教学任务,例如初级的三代机飞行训练、航电火控入门、航母实际起降,乃至日常性飞行员增加飞行时数、保持较佳飞行能力的任务,都可以由经过专门改进的舰载中级教练机来完成。

从最新照片上看,海军航空兵的教练11尚未进行针对舰载起降的改进。但笔者认为,教练11上舰的可能性仅次于歼-15S,这是因为它与其它两个非战斗机的教练机相比,定位非常清晰,整体成本也最低,能完成的任务很有针对性,可以与歼-15S形成最为有效的搭配组合。

乌克兰 AI-222-25 型涡扇发动机

【空军世界加特林原创】必须强调教练11的出勤率、可维护性非常出色。我国仿制的许多苏联作战飞机,故障率高,维护困难,操作程序复杂甚至不合理,这对飞机出勤率有非常负面的影响。教练11最初设计时融汇了西方国家最先进的可靠性与维护、更换设计概念,配有134个维修口盖,其中大部分可以快速拆卸,发动机能够通过腹部直接吊装。这显然对教练11的上舰也有明显帮助。

特别是在教练11具备变稳和模拟复杂航电火控的能力后,更加适于分担许多原本只能由三代战斗机双座型号执行的任务。这令舰载战斗机、教练机、其它固定翼飞机的使用变得更加优化合理。

三、教练9“海山鹰”教练机

今年9月,教练9的一种新改型最新照片曝光,媒体称之为“海山鹰”。据称这是贵州飞机制造公司在教练9基础上开发的舰载教练机型号。该机涂有海军航空兵特有的白红涂装,以确保在发生事故、进行救援时的高可视度。但是该机尚未具有尾钩、增强起落架等舰载机的特点。


教练9“山鹰”高级教练机,其实是贵飞公司的歼教7的发展型号。它将进气道改为两侧布局,从而令头部能够安装小型雷达和航电设备。对机翼、尾翼等方面进行了改进,部分吸收了成飞歼-7E、G等改型的改进特点。通过加大翼面积、修改翼尖外形等等,能够改善起降、飞行性能。最新改型使用DSI进气道技术,令跨音速性能更进一步优化。“海山鹰”已经进入了海军航空兵装备使用,据称两种不同型号的改型已先后交付海军。

应当说,“海山鹰”舰载高教机的构思,优点和缺点都非常的明显。

优点:“海山鹰”研制改进难度很小,歼教7已经非常成熟。整体成本很低,有现成的超音速飞行能力。特别是在发动机方面,它可以使用歼-7系列发展多年、全面国产化的涡喷13系列发动机,完全不需要依赖外国发动机,或者等待国产先进发动机的研制装备 —— 后者是困扰其它竞争海军舰载教练机的机型的最大问题之一。因为它的基础是歼-7战斗机,具备相当的超音速作战能力,可较为容易的完成一定的空中截击作战任务。

缺点:“海山鹰”延续了歼教7的大部分缺点 —— 歼教7并不是一个很好飞的教练机,甚至被称为最难飞的歼-7。在航母上,起降过程中的飞行表现是飞机性能的重中之重,关乎飞行员生死、航母与战机的安全,一种并不具备良好起降性能的“舰载机”会存在严重的隐患。美国海军舰载机的发展经验已经证明,任何起降性能不佳的舰载机只能是“昙花一现”。“海山鹰”原型的设计完全偏向于高速拦截,这与目前高级教练机,乃至战斗机的需求并不一致,因为现代空战大多数训练、作战区间都在中低速范围之内。虽然歼-7E、G、“山鹰”通过修改机翼设计,在低速性能上有了一定程度改善,但仍在四个竞争教练机型号中处于下风。


【空军世界加特林原创】 “海山鹰”因为来自娘胎里的限制,载重非常有限,不仅反映在载重量低上,还反映在挂点布置困难 —— 由于主起落架设计,占据了机翼下方很大的空间,导致机翼下只能安排四个挂点,且不能挂较大的设备。虽然“山鹰”也出现了六个机翼挂点的布局,但因为空间限制,只能挂载近距离空空导弹、火箭发射器等武器,无法携带尺寸较大的空地武器。机腹下空间也非常有限。同时,因为涡喷13发动机水平的局限性,即便能挂较多的武器,也会因为推力、航程不够理想,导致实用性大受影响。

同时,“海山鹰”定位在高级教练机上,也带来了一定问题。这里先不谈该机的性能,是否真的能够算得上是现代的高级教练机,毕竟L15“猎鹰”、雅克130、韩国T50等等高级教练机无论在气动性能上,还是整体结构布局上都完胜“海鹰”。假如“海山鹰”设计目的是高级教练、兼具一定作战能力,那么成本上必然明显高于教练11舰载型,但又完全不能依靠它去执行航空母舰舰载机部队要面对的艰巨作战任务。


甚至连“海山鹰”强调的所谓超音速作战能力,本身也非常鸡肋:经过种种改进之后,“海山鹰”最大速度也只有马赫1.4-1.6。诚然,能够超音速飞行还是要好一些,可是这种只能称为跨音速飞行的“超音速”能力,加上歼-7娘胎里依靠最大幅度压缩机身空间实现阻力最小化而换来的高速飞行指标,在现代空战中的实用性大打折扣。

【空军世界加特林原创】最为关键的是,航空母舰舰能够携带的载机数量极为有限,假如花费较多的经费去装备这样一种缺陷非常明显的舰载机,非常得不偿失。

总而言之,“海山鹰”可以说是四个竞争者中较为处于劣势的一种。

四、教练10“猎鹰”高级教练机

教练10“猎鹰”,也称L15,是2004年开始研制的我国真正具备世界一流水平的高级教练机。2009年该机首飞,此后进行了一定的修改,机体布局、燃油系统、航电系统、起落架等等进行了优化。该机已经胜利出口赞比亚。

赞比亚飞行员与“猎鹰”合影


“猎鹰”最大的优点,是它完全具备现代高级教练与一定的空空、空地作战能力,是我国不多的与世界一流水平看齐的军用战机之一。机体空间充裕,火控航电出色,例如前舱配备了“一平三下”显示控制布局、后舱“三下”显示控制。在需要的时候,可以安装先进小型火控雷达。在近日该机进行了非洲展示活动,摆出了从空空导弹到精确打击空地武器的丰富组合,证实了它堪比战斗机的任务范围灵活性。


【空军世界加特林原创】它有着全新的、不被旧有机体限制的整体布局设计,气动能力出众,最为接近于三代战斗机的机动性能,甚至能部分模拟四代战斗机的飞行特性。“猎鹰”总设计师张弘表示,该机电传飞控系统,是由中国完全独立自主设计的第一种三轴四余度电传飞控系统。这代表了世界战机电传飞控的最前列水平。在“猎鹰”这一基础上改造舰载高级教练机,起降、飞行、作战性能都有相当可靠的保障,这明显优于教练9“海山鹰”。可以说如果没有发动机问题的存在,教练9完全无法与教练10一拼。

它的缺点也已经为军事爱好者们熟知:“猎鹰”目前依然依赖乌克兰AI-222K-25F加力涡扇发动机,这让解放军用户很是为难。这也给它在国内的主要竞争对手教练9“山鹰”送上了相当的市场份额。


不管怎么说,假如只看飞机本身的性能,“猎鹰”无疑是非常出色的。它在中国空军中的前途一片光明。特别是中航工业已经启动了“猎鹰”发动机的关键性项目 —— “岷山”发动机研制项目。“岷山”发动机“猎鹰”为装机对象,能够取代乌克兰AI-222-25F发动机。核心机由中航工业涡轮院研制,是一种先进的双转子加力型涡扇发动机,飞行包线宽、推重比高、最高启动高度出众、加速性好。最大起飞推力接近五吨。“岷山”发动机将给“猎鹰”教练机带来可靠、成熟的涡扇动力,使得该机突破最后一个发展瓶颈。

小节

简单的说,笔者认为歼-15S双座型必将上舰使用,这已经毋庸置疑。在作战时期,它甚至将是唯一上舰的教练机。即使在和平时期,它也将是舰上训练的主力机型。好消息是目前陆上、计算机模拟教练越来越先进,大量的训练任务已经不需要直接由歼-15S来承担,能够缓解成本与损耗的矛盾。

因此剩下的问题就是,中国海军到底需要怎么样的舰载教练机,是教练11这样定位于中级教练机、廉价够用的机型,还是“猎鹰”这样具备非常全面训练、作战能力的一流高级教练机,还是教练9“海山鹰”这种立刻能用、不需要多大投入的“低风险”选择?

【空军世界加特林原创】必须再三强调,航空母舰载机数量非常有限,哪怕中国哪天装备了10万吨级的超级航母,一共也只能携带大约40来架战斗机,其它份额要让给不可或缺的其它各种舰载机。战斗机的这一份额,在作战时期几乎不可能让教练机去挤占,只能由单座、双座战斗机占据。也就是说,教练11、教练10“猎鹰”、教练9“海山鹰”都只能是在非战斗状态下上舰操作。

从这个角度来说,笔者认为教练10、教练9无论战斗能力如何在教练机范畴里优秀,也没有多大实战意义。只不过舰载战斗机飞行员可以借助这些耗费较低的教练机,完成尽量多的三代机、四代机训练课目,从而降低整体运转成本。所以,这两种飞机相对于教练11的优势,要打一个明显的折扣。教练11较低的定位,反而和歼-15S构成了区分更为明确的高低搭配。


但如果目光放得更为长远,那么教练10“猎鹰”是笔者认为最为出色的舰载教练机选择 —— 它确实是三种飞机中最贵的一种,可是它是最接近歼-15S的选择,能够完成最多的训练科目,从这个角度说它反而可能比较省钱;“猎鹰”作为全新设计,至少还有三十年以上的使用价值,是一个最有远见的选择;“猎鹰”甚至可以担任部分教练11的中级教练任务,通过改进重组训练体系和方法,可以更好的优化初中高三级或者四级训练体系,让“猎鹰”更好的融入到海军舰载战斗机飞行员训练体系之中。

所以,笔者认为教练10“猎鹰”,应该是中国航空母舰舰载教练机最好的选择!

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