高卓
2012年,中國航母“遼寧”艦入役人民海軍以及殲15的成功著艦,標(biāo)志著海航的未來作戰(zhàn)核心——艦載航空兵部隊(duì)呼之欲出。根據(jù)艦載航空兵運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)最為豐富的美國海軍的經(jīng)驗(yàn)來看,艦載機(jī)部隊(duì)需要具備一套與空軍完全不同的訓(xùn)練體系,才能培養(yǎng)出真正滿足航母作戰(zhàn)需要的飛行員。然而,急需迅速建立整套飛行訓(xùn)練體系的海軍航空兵部隊(duì)面臨著諸多壓力,其中,教練機(jī)的選擇便是其一。如何將現(xiàn)有裝備資源最大化利用,未來會有怎樣的選擇,都是海軍航空兵不可回避的問題。
海軍航空兵的“山鷹”之選
2009年,研發(fā)工作開始較早,技術(shù)較為成熟的“山鷹”完成設(shè)計(jì)鑒定并投入小批生產(chǎn),后交付空軍某部隊(duì)試用。在外界看來,“山鷹”熬到了苦盡甘來的一天,它在急缺高級教練機(jī)的空軍前景必將一片光明。但是和外界的預(yù)測截然相反,直到領(lǐng)先試用兩年后的2011年年底,教練9才完成定型審查,正式交付部隊(duì)使用。然而,直到今天,除了領(lǐng)先試用的一小批之外,教練9在空軍的服役數(shù)量十分有限。從空軍最終賦予教練9的裝備序號——?dú)灲?B可以看出空軍對教練9的定位和態(tài)度。但當(dāng)教練9在空軍的裝備地位一度尷尬的時(shí)候,海軍卻對教練9拋出了幸運(yùn)的橄欖枝。
在2009年“山鷹”完成設(shè)計(jì)鑒定,可以投入小批生產(chǎn)的時(shí)候,空軍已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了在每一個(gè)殲擊航空兵師至少擁有一個(gè)第三代戰(zhàn)斗機(jī)團(tuán)的裝備規(guī)模,隨著殲10和殲11技術(shù)上的逐漸成熟,新型裝備擴(kuò)充速度更是有增無減。相反,此時(shí)海軍航空兵的第三代戰(zhàn)斗機(jī)僅是為數(shù)不多蘇-30MK2戰(zhàn)斗機(jī),主力裝備仍然是殲7,殲8和殲轟7等第二代或第二代改進(jìn)型號。這就使得兩個(gè)軍種的新飛行員結(jié)束航校培訓(xùn)后,空軍的新飛行員很有可能被直接分配到三代機(jī)部隊(duì),而海航的新飛行員更多的將被分配到二代改進(jìn)型飛機(jī)部隊(duì)。因此,面對同樣的高級教練機(jī)裝備缺口,海軍對性能完全可以滿足二代改進(jìn)型飛機(jī)訓(xùn)練需求的“山鷹”并未出現(xiàn)空軍那樣的糾結(jié)。
“山鷹”完成設(shè)計(jì)鑒定前后,海軍正式提出了組建獨(dú)立的飛行員培訓(xùn)體系的需求,這就需要對應(yīng)的教練機(jī)裝備充實(shí)海軍的航校系統(tǒng)。由于性能可靠的初教6與優(yōu)秀的中級教練機(jī)教練8采購不存在障礙,唯獨(dú)高級教練機(jī)是個(gè)問題,而這又跟海航和空軍不同的飛行環(huán)境有關(guān)。由于日常訓(xùn)練和作戰(zhàn)環(huán)境都在海上,海軍航空兵的飛機(jī)一旦出現(xiàn)故障,迫降成功概率很低。所以,海軍航空兵對訓(xùn)練裝備的安全性能要求遠(yuǎn)高于空軍。因此,海軍航空兵歷來青睞雙發(fā)飛機(jī),例如,海軍殲8戰(zhàn)斗機(jī)部隊(duì)配備的雙座教練機(jī)就并非空軍標(biāo)配的殲教7,而是性能相對落后的殲教6,這是因?yàn)殡p發(fā)的殲教6具備更大的安全余度。因此,當(dāng)殲教6在空軍裝備數(shù)量已十分稀少時(shí),海軍航空兵卻仍然擁有為數(shù)不少的殲教6,承擔(dān)分配到海軍的新飛行員改裝前的轉(zhuǎn)換任務(wù)。
但是,此時(shí)老舊的殲教6早已不堪使用必須替換,面臨停產(chǎn)的殲教7由于安全記錄不佳,尤其是起降性能較差,不能完全滿足飛行學(xué)員的訓(xùn)練;加上座艙顯示系統(tǒng)過于老舊,很難銜接殲8F和“飛豹”這樣的改進(jìn)型第二代戰(zhàn)斗機(jī),所以海軍沒有臨時(shí)采購的必要。教練15“獵鷹”雖然性能優(yōu)秀,而且窄間距雙發(fā)布局也確實(shí)符合海軍要求,但是受制于引進(jìn)動力等因素的“獵鷹”何時(shí)能完成設(shè)計(jì)定型尚無音信,需要依托國產(chǎn)動力的國內(nèi)裝備型更是短期內(nèi)難以指望。此時(shí)海軍最務(wù)實(shí)的選擇似乎只能是教練9。
作為殲教7的改進(jìn)型,“山鷹”對前者諸如進(jìn)氣條件、座艙視野等問題做了力所能及的修正, “山鷹”使用雙三角翼設(shè)計(jì),放棄前緣機(jī)動襟翼,采用類似殲10的前緣固定錐形扭轉(zhuǎn)技術(shù),其好處是結(jié)構(gòu)簡單、重量輕,能夠有效減小誘導(dǎo)阻力、改善巡航特性,但其適用范圍卻不如前緣機(jī)動襟翼,由此看出“山鷹”在成本與性能之間的平衡。
縱觀“山鷹”的總體設(shè)計(jì),我們可以得出結(jié)論:相對殲教7,“山鷹”在盡量保持其成熟可靠設(shè)計(jì)特點(diǎn)的同時(shí),將改進(jìn)的著力點(diǎn)著重放在改善包線左端性能并兼顧大迎角飛行能力兩方面,這兩項(xiàng)指標(biāo)將直接改善飛機(jī)的起降性能和盤旋性能——而這也正是“山鷹”的母型殲教7相對第三代戰(zhàn)斗機(jī)差距最大的兩項(xiàng)性能。
經(jīng)過改進(jìn)之后,教練9的飛行特性不但適合用于銜接海航普遍裝備的殲8F和“飛豹”,起降性能甚至接近蘇-27的水平。通過平顯和多功能顯示器的引入,其座艙顯示設(shè)備也基本達(dá)到了第三代戰(zhàn)斗機(jī)的標(biāo)準(zhǔn),這意味著該機(jī)基本可以涵蓋海軍航空兵所有岸基戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)的基本訓(xùn)練要求。
由于“山鷹”基本設(shè)計(jì)仍脫胎于殲教7,生產(chǎn)殲教7的部分工裝設(shè)備尚可沿用,而且應(yīng)用成熟技術(shù)的“山鷹”的各項(xiàng)子系統(tǒng)的采購維護(hù)均能立足國內(nèi)。所以,“山鷹”完全可以和部隊(duì)現(xiàn)役的殲7、殲8飛機(jī)通用一套后勤保障系統(tǒng),這對于裝備規(guī)模較小的海軍航空兵頗具意義,節(jié)省了一筆額外的后勤保障系統(tǒng)的支出。
這樣一來,海軍與貴航的合作深化也就不難理解。目前教練9H已經(jīng)在海航形成了一定的裝備規(guī)模,足以擔(dān)當(dāng)暫時(shí)仍以岸基航空兵為主的海航飛行員訓(xùn)練體系中高級教練機(jī)角色。
失之東隅,收之桑榆 。雖然“山鷹”沒有得到空軍大筆訂單,但是其發(fā)展思路卻得到了海軍的認(rèn)可,不僅得到了讓整個(gè)項(xiàng)目得以生存下去的訂單,還完成了改進(jìn)型的發(fā)展。相比國外作戰(zhàn)飛機(jī)項(xiàng)目競標(biāo)中的失敗者往往最終只能飲恨于博物館里或者塵封檔案中的下場,“山鷹”已經(jīng)足夠幸運(yùn)。
小步快跑:從教練9H到9G的嬗變
航母時(shí)代的到來為海軍航空兵裝備體系帶來了巨大的改變。早在教練9H在海軍獲得裝備立項(xiàng)之前,海軍已經(jīng)向貴航提出了開發(fā)適合未來艦載機(jī)時(shí)代海航訓(xùn)練要求的教練機(jī)的想法。得到海軍大力支持的貴航?jīng)Q定瞄準(zhǔn)海軍未來艦載機(jī)飛行員訓(xùn)練市場,通過引入部分新技術(shù)成果進(jìn)行改進(jìn),研制被稱為教練9G(出口型稱為FTC-2000G)的改進(jìn)型高級教練機(jī)。
雖然“山鷹”基本型已經(jīng)得到了海軍的認(rèn)可,但是要想以岸基教練機(jī)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)去達(dá)到航母艦載教練機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo),從殲教7到“山鷹”的嬗變?nèi)韵硬粔?,“山鷹”必須重新“起飛”。航母艦載教練機(jī)的核心設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就是更好地適應(yīng)艦上的起降環(huán)境,“山鷹”的起降性能僅僅是接近蘇-27的水平,而蘇-27的艦載型蘇-33通過加裝前翼,增大翼面積以及使用雙開縫襟翼等手段,最低著艦速度可以達(dá)到驚人的180千米/小時(shí),氣動布局類似的殲15型艦載戰(zhàn)斗機(jī)也擁有同樣優(yōu)秀的起降性能。因此,“山鷹”欲探海,氣動必須改。
為進(jìn)一步挖掘設(shè)計(jì)潛力,達(dá)到艦載教練機(jī)的性能指標(biāo),教練9改進(jìn)型在機(jī)翼的設(shè)計(jì)上再次做出了調(diào)整,以帶邊條的梯形翼型取代雙三角翼型,機(jī)翼前緣簡單的固定彎扭設(shè)計(jì)也被更復(fù)雜的前緣機(jī)動襟翼代替。向前一直延伸到進(jìn)氣道唇口附近的曲線邊條則繼承了國內(nèi)早已成熟的蘇-27邊條設(shè)計(jì)特點(diǎn),這種設(shè)計(jì)雖然略顯保守,但是成熟可靠。借助這些設(shè)計(jì),教練9G進(jìn)一步提升了包線左端的飛行性能。
教練9G的另一個(gè)設(shè)計(jì)亮點(diǎn)——DSI進(jìn)氣道則源于“梟龍”戰(zhàn)斗機(jī)04號原型機(jī)的設(shè)計(jì)成果。由于“山鷹”改用兩側(cè)進(jìn)氣布局,機(jī)體重量有所增加,渦噴13F發(fā)動機(jī)的動力稍顯不足,而教練9G增加機(jī)翼面積,采用前緣機(jī)動襟翼之后重量進(jìn)一步增加,因此使用減重效果理想的DSI進(jìn)氣道取代原帶調(diào)節(jié)斜板的雙波系超聲速進(jìn)氣道不失為明智的選擇。
雖然教練9G的技術(shù)數(shù)據(jù)尚未披露,但從2012年珠海航展上教練9G出口型FTC-2000G的資料上能夠看出教練9G在幾個(gè)重要指標(biāo)上相對教練9基本型的提高。其最大起飛重量從教練9基本型的9 800千克提高到11 000千克,著陸速度更是成功的從240千米/小時(shí)降低到了210千米/小時(shí),在一定程度上能夠模擬殲15的起降特性。
尾部氣動布局的改變也同樣引人關(guān)注,教練9G原型機(jī)上設(shè)計(jì)簡練、面積和后掠角度適中的垂尾取代了殲教7和“山鷹”標(biāo)志性的大后掠垂尾加雙腹鰭布局。取消腹鰭有助于降低結(jié)構(gòu)重量、減小阻力,同時(shí)減少了與地面或甲板剮蹭的可能性,飛機(jī)大迎角起降安全性得到有效提升。
從中央電視臺的軍事節(jié)目中,可以看到在“山鷹”原型機(jī)尾下方腹鰭部位,安裝了一個(gè)著艦用的尾鉤。但之后曝光的照片中,這架飛機(jī)的尾鉤已經(jīng)取消。從裝備技術(shù)發(fā)展的角度上分析,既然早期設(shè)計(jì)中有尾鉤,并且已安裝到原型機(jī)上,說明至少在該機(jī)研制前期還是瞄準(zhǔn)了標(biāo)準(zhǔn)的航母艦載教練機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo),而海軍對教練9G上艦可能同樣報(bào)以期望。而后來取消這一設(shè)計(jì)無疑說明,使用單位對該機(jī)的性能能否達(dá)到真正的航母艦載機(jī)起降標(biāo)準(zhǔn)仍然心存疑慮,導(dǎo)致該機(jī)最終用途發(fā)生改變,否則尾鉤至少可以用于在岸基模擬場地的著艦訓(xùn)練中練習(xí)如何鉤上模擬攔阻索的訓(xùn)練科目。
教練9G命運(yùn)的轉(zhuǎn)折
雖然通過對翼面氣動布局的改動,教練9G在力所能及的范圍內(nèi)有效提高了包線左端的飛行性能和起降能力;但是由于“小步快跑”的局限性,該機(jī)的機(jī)身設(shè)計(jì)還是存在著教練9基本型,以及殲教7身上,尤其是后機(jī)身和水平尾翼的一些設(shè)計(jì)特征,仍然帶有二代戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)特色。并且該機(jī)沒有采用現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)中普遍采用的翼身融合設(shè)計(jì),機(jī)身貢獻(xiàn)的升力仍然有限,導(dǎo)致飛機(jī)總體升力特性相對于瞄準(zhǔn)三代機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的L15“獵鷹”仍然存在差距。這也是為什么即使教練9G做出了一番堪稱苦心孤詣的改進(jìn)后,使用單位還是認(rèn)為其起降性能和大迎角飛行能力兩項(xiàng)重要指標(biāo)和殲15無法做到無縫銜接的原因。
而且,貴航在整個(gè)教練9項(xiàng)目中一直把包括動力系統(tǒng)在內(nèi)的子系統(tǒng)高國產(chǎn)化率作為一個(gè)重要優(yōu)勢。但是由于國內(nèi)航發(fā)水平與世界先進(jìn)水平存在差距,此時(shí)能夠穩(wěn)定提供與教練9H配套的這一級別國產(chǎn)發(fā)動機(jī)仍然只有從殲教7就已經(jīng)開始使用的渦噴13F型發(fā)動機(jī)。雖然經(jīng)過相關(guān)廠所多次改進(jìn),但是該發(fā)動機(jī)推力不足、油耗較大等種種頑疾仍然嚴(yán)重制約著教練9G的性能。
與現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)類似,在注重高出勤率的現(xiàn)代教練機(jī)設(shè)計(jì)中,維護(hù)性的重要性也日趨凸顯。而在這方面,由于脫胎于二代機(jī)的機(jī)體設(shè)計(jì),繼承了很多二代機(jī)維護(hù)問題的教練9G與完全按照國外先進(jìn)教練機(jī)標(biāo)準(zhǔn)制定維護(hù)方案的L15相比,同樣存在差距。例如,該機(jī)需將后機(jī)身段拆離,才可更換發(fā)動機(jī),這在空間狹小的航母機(jī)庫里是一個(gè)棘手的問題。另外,殲15和未來更新型號的艦載戰(zhàn)斗機(jī)均將使用數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng),而教練9G出于成本考慮仍然使用傳統(tǒng)的帶控制增穩(wěn)的機(jī)械操縱系統(tǒng),這對于飛行員結(jié)束教練機(jī)上的培訓(xùn)后去適應(yīng)艦載機(jī)的操縱特點(diǎn)頗為不利,尤其是在對飛行員操縱技巧要求很高的著艦階段。
因此,在評估了教練9G在試飛中體現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)和暴露出的缺陷之后,海軍最終決定將該機(jī)的定型要求從航母艦載教練機(jī)改為岸基模擬著艦訓(xùn)練用教練機(jī)。這種做法不僅是對教練9G這個(gè)已經(jīng)接近完成的型號的充分利用,也體現(xiàn)了海軍在艦載機(jī)飛行員培訓(xùn)中的新思路。
對于初創(chuàng)階段的海軍艦載航空兵部隊(duì)而言,飛行員隊(duì)伍的建設(shè)完全可以采取類似空軍引進(jìn)首批蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)所采取的精兵模式,即從全海軍,甚至是全軍范圍內(nèi)裝備第三代戰(zhàn)斗機(jī)的部隊(duì),尤其是飛行特性與殲15較為接近的蘇-27/30和殲11型戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)部隊(duì)里,抽調(diào)選拔優(yōu)秀飛行員進(jìn)行改裝訓(xùn)練。
對這些已經(jīng)熟練掌握蘇-27系列飛機(jī)飛行性能和操縱技巧的優(yōu)秀飛行員來說,唯一需要額外掌握的技術(shù)就是航母起降技巧。眾所周知,航母起降技術(shù),尤其是降落技術(shù)的訓(xùn)練需要耗費(fèi)飛機(jī)大量的飛行小時(shí)數(shù)。而艦載機(jī)相對暴烈的“可控墜毀”式降落動作相對陸基飛機(jī)的著陸動作對飛機(jī)結(jié)構(gòu)的沖擊力更大,如果全程駕駛殲15進(jìn)行練習(xí),對寶貴的機(jī)體壽命無疑是嚴(yán)重的浪費(fèi)。而隨著教練9G的加入,他們就可以在首批完成殲15起降的艦載機(jī)飛行教員的指導(dǎo)下,通過在岸基訓(xùn)練機(jī)場駕駛教練9G感受艦載機(jī)降落的特點(diǎn)。利用成本要低廉很多的教練9G多蹲幾次起落后,熟悉了相關(guān)特性的飛行員在殲15上的適應(yīng)時(shí)間就會相應(yīng)減少,有助于在提高訓(xùn)練總體效費(fèi)比的同時(shí)保證戰(zhàn)斗力生成速度。
同時(shí),未來的殲15S雙座改進(jìn)型艦載戰(zhàn)斗機(jī)也將在艦載機(jī)飛行員訓(xùn)練中發(fā)揮作用。這樣,在殲15S服役之后,由教練9G、殲15S、殲15組成的過渡時(shí)期艦載機(jī)飛行員訓(xùn)練體系就能正式成型,足以滿足小批量培養(yǎng)艦載機(jī)飛行員的需要。
鹿死誰手:
未來的海軍航空兵教練機(jī)
在可預(yù)見的將來,中國海軍雖然不會發(fā)展成為全球性海上力量,但是中國海軍的航空母艦也絕不會停留在只擁有一艘“遼寧”艦的水平。隨著艦載航空兵部隊(duì)規(guī)模的擴(kuò)大,教練9G終究只能是個(gè)過渡產(chǎn)物,真正的航母艦載教練機(jī)出現(xiàn)在艦載機(jī)部隊(duì)的作戰(zhàn)序列只是個(gè)時(shí)間問題。
作為“山鷹”的老對手,原始設(shè)計(jì)中就具備優(yōu)越大迎角飛行性能、優(yōu)秀短距起降能力和高推重比這三項(xiàng)航母艦載機(jī)非常看重的指標(biāo)的“獵鷹”絕不會在這次競爭中再度甘為人后。目前“獵鷹”的國內(nèi)自用型號已于2013年7月完成首飛,空軍期許了多年的“標(biāo)準(zhǔn)型”高級教練機(jī)終于走出了堅(jiān)實(shí)的一步,而海軍艦載機(jī)型號也同樣在緊鑼密鼓地發(fā)展中。
一如在空軍發(fā)生的類似情況,此番角逐中,“獵鷹”最大的優(yōu)勢仍然是技術(shù)。很多專家都認(rèn)為,該機(jī)幾乎無需氣動大改,只需要進(jìn)行加強(qiáng)結(jié)構(gòu),改裝折疊機(jī)翼和尾鉤等少許上艦適應(yīng)性改進(jìn)就能完全滿足航母艦載教練機(jī)所有性能指標(biāo)。這對于在時(shí)間上已經(jīng)處于嚴(yán)重不利地位的中航工業(yè)洪都公司無疑是利好因素,能夠大大扳回前一階段貴航在教練9G上積累的應(yīng)用技術(shù)上、裝備基礎(chǔ)上乃至和海軍具體意見的溝通協(xié)調(diào)上的先發(fā)優(yōu)勢。
面對志在必得的對手,“山鷹”也絕非毫無優(yōu)勢。前文提到,通過將教練9改進(jìn)為教練9G的過程,雖然還沒有成為真正的航母教練機(jī),但是貴航借此積累的各方面設(shè)計(jì)和工程經(jīng)驗(yàn)仍然彌足珍貴。舉例來說,雖然教練9G的尾鉤設(shè)計(jì)最后被取消,但是貴航由此獲得了艦載機(jī)尾鉤和機(jī)體匹配的諸多設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),包括尾鉤與主起落架前后間距的確定,連接處結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算等等,這些都將為教練9家族的新改進(jìn)型繼續(xù)“小步快跑”提供幫助。
在航展的宣傳資料中,貴航聲稱未來將使用推力達(dá)到8 000千克以上,已在“梟龍”上開始試驗(yàn)的國產(chǎn)渦扇13發(fā)動機(jī)改善其飛行性能;而更換新型發(fā)動機(jī)勢必意味著其后機(jī)身外形將得到修改,縱向數(shù)字電傳的引入也將縮短該機(jī)飛行品質(zhì)上和“獵鷹”的差距。貴航能否在“小步快跑”中找到性能、成本與進(jìn)度的平衡點(diǎn),將是決定其能否在這次競爭中獲勝的關(guān)鍵。
如果這些改進(jìn)能夠成功實(shí)現(xiàn),這只來自西南大山里的“鷹”的傳奇就沒有結(jié)束。而志在一統(tǒng)海空軍高級教練機(jī)高端市場的“獵鷹”也必須認(rèn)真對待這個(gè)看似不起眼的對手。畢竟,現(xiàn)在占領(lǐng)著海軍航空兵高級教練機(jī)市場的,可并不是“獵鷹”。
責(zé)任編輯:陳肖