教练-9山鹰高级教练机

教练-9山鹰高级教练机。新图片显示该机的垂直尾翼改为切尖设计,与其原型歼教-7完全不一样。

教练-9山鹰高级教练机

  “山鹰”高级教练机总投资达到4亿元,是我国目前最先进的高级教练机型,驾驶舱设计方面首次在教练机上采用了综合航电系统,各种航行数据都能在液晶显示屏上综合显示,这与我国现役的第三代战斗机基本一致。起飞着陆速度低。“山鹰”除了可以承担歼7、歼8等第二代战斗机的战术训练任务外,还能满足第三代战斗机例如枭龙战机、苏27等第三代战斗机训练需要。同时,“山鹰号”还兼有一定的作战能力,可以悬挂4枚导弹,随时可以投入战斗。

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  中国航空工业第一集团公司总经理刘高倬:今天,我们山鹰号飞机的首飞成功,标志着山鹰号飞机座位高机教练机,它的设计和制造是成功的,将来山鹰号进一步投入使用将填补我们国家高级教练机培训飞行员适应三代战机飞行的需要这样一个空白。

  “山鹰”首飞成功以后,将立刻进入各项性能参数详细调整阶段,预计将于2005年设计定型并投入批量生产。(来源:央视国际)

jl-9 教练机

歼教7飞机服役前,中国空军的歼7、歼8飞机飞行员面临着很大的挑战。歼7、歼8飞机飞行性能类似,高空高速性能优异,起降性能和低速性能并不突出,与我军以前装备的歼6飞机有较大不同。因此,从歼教6高级教练机上训练出来的飞行员并不能很快适应歼7或歼8飞机的驾驶,他们虽然能直接换装歼7飞机,但是改装周期较长,且存在很大的安全隐患,
不能很快形成战斗力。歼8飞机飞行特性与歼7类似,飞行员在改装歼8前必须有飞行歼7飞机的经验。

  1987年歼教7飞机在中国贵航定型成功,很快便投入现役使用。歼教7飞机的到来在很大程度上缓解了空军的训练改装问题,根据歼教7服役前后几年的飞行安全纪录统计,歼7部队的事故万时率几乎下降了约50%。歼教7飞机不但解决了飞行员改装歼7前的适应训练问题,而且还能担负一定的战备任务。歼教7飞机可携带空空导弹和火箭等武器,飞行员可在该机上完成一般的战术训练任务,这样一来歼7、歼8飞机则可以全力备战了。

  但是很快就有了新问题。90年代后,尤其是自90年代末期开始,中国空军开始装备性能先进的第三代战斗机。以苏-27飞机为代表的第三代战斗机气动性能优异,注重亚跨音速的机动性,盘旋、加速、爬升性能比第二代战斗机有质的提高,操纵感觉和以米格-21为代表的第二代战斗机有较大不同;而且第三代战斗机的电子设备、火控系统都有较大程度的提高,例如双杆操纵、多功能综合显示器、超视距攻击等,在具体操作上和第二代战斗机有明显差异。这样一来,歼教7飞机显然无法胜任日益迫切的训练任务了。虽然中国后来进口了部分双座型飞机,但是还是有大批单座型飞机被用于飞行员的改装训练,本应把寿命消耗于战备任务和作战任务的先进战斗机却在初级训练上白白消耗飞行时数,造成很大的浪费。另外,我国自行研制的先进战斗机现在已经呼之欲出,当三代机成为中国空军主力作战力量后,空军的整体作战思想和作战模式都将发生较大的改变,训练的压力更加凸显。西方国家的解决之道通常是在装备高级通用教练机的同时装备适当比例的战斗机同型双座战斗机(例如F-15C/D和F-16C/D),单双座比例为大概为4:1到6:1,以保证训练质量。但是中国空军本身的装备数量基数较大,在经费上的压力也相应较大,再装备大量战斗机同型双座机则有些力所难及。

  因此空军对具备第三代战斗机飞行特性、安装较先进电子设备且价格较低的通用高级教练机的需求日益迫切。

  在这种背景下,历届的航展上开始出现一些设计新颖的教练机,典型代表为洪都公司的L-15和贵航公司的FTC-2000。

  技术特点

  仅从数据和外形上看,洪都公司的L-15给人的印象更好,不过各方面的信息显示,L-15飞机处在等待资金的尴尬局面中,且其较高的技术层次也决定了其研制周期长、风险大的特点。相比而言,贵航的FTC-2000高级教练机就显得更加稳妥一些,根据近日电视上的信息,这种飞机被命名为“高教9”,我们可简称其为教9飞机。

  教9飞机起步的很早。早在中国刚刚引进苏-27飞机的时候,大约在1992-1993年间,贵航公司便未雨绸缪开始构思新一代教练机了。此时正值空军开始从二代机更进一步,较为先进的歼8B、苏-27飞机开始服役、成都新歼加紧研制之际。贵航的思路比较明确,即研制一种可完成歼7、歼8飞机改装、满足第三代战斗机训练要求并能担负一定作战任务的新型教练机。

  这个定位无疑是有其道理的:苏-27飞机服役后飞行员们体会到了空气动力学的进步,也明白了第二代战斗机和第三代战斗机之间的巨大差异,于是无论是歼教7还是歼教6很显然都过时了。然而空军迈向现代化的脚步是迫切的,因此中国定购的飞机中双座机的比例逐渐增大,但是双座型苏-27飞机依然是价格昂贵的作战飞机,大量宝贵的机体寿命却被用于进行基本训练,这同样是空军所难以接受的。主要的阻力在于二代机与三代机之间巨大的技术差异,适应了飞行二代机的飞行员难以适应三代机的操纵,如果飞行员们都对三代机有了一定的基本认识,那么改装三代机的周期将大大缩短。而且还有一点颇为重要:苏-27飞机虽然在气动、操纵系统上较为先进,但是在座舱设备方面并不比中国土生土长的二代机强多少;然而从近年来航展上的展品可看出,中国新一代战斗机的座舱设计将更接近国际潮流,无论布局还是信息显示都更加接近西方标准,也就是说,即使是飞惯了苏-27的飞行员如果要飞中国新歼,仍然不是件轻松的事,至于歼7、歼8的飞行员那就更不用说了。

  这一切,就是教9的机会。

  要谈教9的技术特点,就不能不提到它的前辈歼教7飞机。歼教7飞机是贵航在歼7II战斗机基础上研制的高级歼击教练机。歼7II的原型是苏联著名的米格-21战斗机,米格-21采用了当时较为先进的三角翼技术,具备较好的高空高速性能。歼教7保持了米格-21家族经典的57度后掠角三角翼、机头进气正常布局,从而保持了较好的高速性能。作为一种教练机,歼教7飞机由歼7II的单座改为双座,座舱盖向右开启,后座为教员座舱。由于双座设计减少了内部油箱容量,并且降低了飞机高速飞行时的方向稳定性,因此歼教7飞机采用了类似于米格-21MF的大面积宽垂尾(提高高速稳定性)和较宽的背鳍(更大的邮箱容积);除此之外,歼教7将歼7II的单腹鳍改为双腹鳍,其目的和垂尾一样。在武器配置方面歼教7与歼7II基本一样,只是减少了一门机炮,仅保留一门30mm机炮。

  歼教7飞机于1985年7月首飞,87年定型,88年正式服役。在以后的日子里,贵航公司发展出了歼教7A、歼教7B、歼教7P、歼教7N和歼教7PG等型号,其中7A为中国自己使用,7P、7N、7PG均为出口型号。歼教7P型根据买方要求换装较大推力的发动机,增加武器挂载能力,采用西方标准的电子火控设备和弹射座椅,并且在95年后改装了30mm机炮。2002年年中歼教7PG试飞,该型飞机在电子设备上有较大程度提高,加强了火控系统和精确打击能力。

  歼教7飞机确实在很大程度上改变了中国空军的训练条件。歼7各型号和歼8各型号均能通过歼教7飞机直接改装,歼教7飞机的飞行特性、操作方法和武器系统与歼7、歼8系列飞机基本相同,不过歼教7飞机作为教练机而言还是有一些问题存在。首先教练机的起降性能很重要,但由于歼教7和米格-21的气动布局基本一致,因此起降性能并没有任何改善,起飞速度和着陆速度都很高,对没有经验的飞行员而言难度较大;其次,虽然歼教7是一种教练机,但是其座舱布置却达不到教练机的要求,后座的教员视野很糟糕——这并不是歼教7飞机设计上的问题,其根源在50年代的米高扬设计局身上。当年设计米格-21时技术条件相对今天还很落后,因此为了追求高速性能米格-21飞机牺牲了座舱视野:前方视野被风挡隔框和机头阻挡、后方视野则全部被背鳍阻挡,当以色列飞行员和美国飞行员飞过了米格-21后,认为这是其致命的弱点。由于这种机体结构上的先天不足,歼教7的后座和前座高度差很小,后座飞行员在起降时甚至需要依靠一个可伸缩的潜望镜来观察前方。

  这些问题都在教9上得到解决。教9在整个机体设计上作了较大的改变,其目的就是使歼教7这种二代教练机脱胎换骨为具备第三代战斗机特点的高级教练机,最重要的手术在机翼和前机身上进行。

  大后掠三角翼是限制飞机低速性能的主要因素,为了使飞机具备接近三代战斗机的飞行特性,贵航首先就改变了教9的机翼。

  原歼7飞机使用得大后掠角三角翼的问题在于诱导阻力大,大迎角时能量损失快,不适合于长时间盘旋;且大后掠角三角翼在亚音速时的升力特性并不好,这会直接影响起降性能,增加起飞、着陆的速度。因此大多数注重亚跨音速机动性能的三代战斗机很少采用简单的三角机翼,即使使用,如幻影2000战斗机,也配合以电传操纵和前缘襟翼、固定扭转等措施以改善亚音速机动性能。教9飞机采用双三角翼技术,即在原歼7飞机的机翼外侧增加一块,使机翼前缘具备外段和内段两个不同的后掠角。此举增大了机翼面积,减小了展弦比,最直接的好处就是减小了诱导阻力,增大了飞机的升阻比。

  大家熟悉的歼7E飞机也采用了类似的技术,从而改善了低速盘旋能力并有效增加了航程。不过同歼7E飞机不同,教9飞机的双三角翼要简单一些。教9的机翼后缘并没有前掠角,也没有采用和歼7E类似的前缘机动襟翼而是采用了前缘固定锥形扭转技术,这一技术也应用于F-106、幻影IIING、F-15等类似机翼构型的飞机,其好处是结构简单、重量轻,能够有效减小诱导阻力、改善巡航特性,不过其气动适用范围却不如前缘机动襟翼。除此之外,教9的机翼沿用了歼教7飞机的后退式襟翼,而不是歼7E的简单襟翼,这样一来在襟翼打开时能有效增加机翼面积,进一步改善了飞机的起降性能,但是这种襟翼并不能像歼7E那样作为机动襟翼来使用。从机翼的设计可以看出,贵航的思想是在改善起降性能的同时还要减小技术风险、简化飞机的设计。根据航展上贵航提供的技术数据,教9的起飞速度为250-270千米/小时,而歼教7的起飞速度则在315-335千米/小时之间,很显然起降性能得到了巨大的改善,据贵航的工作人员称,教9的起降性能甚至和苏-27飞机不相上下,起飞滑跑距离在500米以内,而歼教7为1000米左右。另外,由于有效提升了升阻比,因此教9飞机的航程也略有增加,从歼教7的1450千米达到1600千米,携带副油箱后甚至能达到2500千米。可以说,新机翼是教9飞机具备三代战斗机飞行特性的最根本保证。

  从外观上看,教9飞机的最明显改变是前机身。一改米格-21的机头进气设计,教9采用了类似FC-1战斗机的两肋进气布局。这样改动有三个明显的好处:一是能够改善大迎角飞行性能,二是能够较好的重新规划座舱视野,三是可以腾出机头空间来安放雷达。第三代战斗机较为重视大迎角飞行能力,教9飞机虽然是教练机,但是为了能满足三代战斗机的训练,采用这种类似FC-1的进气道设计并不奇怪,这种进气道在大迎角的情况下进气效率较高。从模型上看,进气道为固定式皮托管进气道,也就是说,在较高的超音速情况下进气道的总压恢复较低,发动机进气条件无法满足,飞机无法适应较高速飞行。从技术数据上看,教9的最大速度为1.6M,估计该机较适合的速度范围在1.2M以下。

  由于机头不再充当进气道的角色,因此机头部分的设计改动空间就足够大了。歼教7的座舱视野极其有限,由于被机头和风挡隔框阻挡,前方和前下方视野非常恶劣;而后舱飞行员的视野被前舱和背鳍所阻挡,飞行员基本只能看到两边的部分空间。与歼教7相比,教9的机头明显下勾,座舱风挡改为整体式。改进后前座飞行员的前下方视野达到14度,前方视野也有了明显改善;而后座飞行员的位置比前座高出一段,因此后座飞行员的前下方视野也有5度。现代很多双座机在后舱都有一个显示器,在前舱则有一个摄像机,将前座平显上的图像实时传送到后舱的显示器上,这样后座飞行员也能很好的观察前方了。从教9飞机的模型看,似乎也采用了这种技术。

  此外,教9飞机有一个空中加油管。虽然只是一个模拟设备,不过对训练而言的确也是必要而且够用了,这也说明中国空军未来将会很重视远距离作战能力,总体作战思想将不再局限于国土防空。

  航电、座舱

  从第二代战斗机到第三代战斗机,对飞行员来说最直观的改变就在于座舱。坐进今天一架典型第三代战斗机的座舱中,印入眼帘的是闪烁着各种符号、数字的平显、多功能下显;大量机械仪表都不复存在,飞行员通过操作键盘取得自己所需要的数据;在整个空战过程中,飞行员的手都不必离开两个操纵杆(HOTAS),通过观看平显上的符号来完成整个攻击。

  大多数中国飞行员长期以来习惯于驾驶第二代战斗机(像歼6这样的飞机甚至连第二代战斗机都算不上),而且在空军的发展过程中,由于多方面的原因,三代战斗机迟迟不能服役,大大落后于西方先进国家同期的发展。因此面对即将服役的第三代先进战斗机,飞行员无论在技术上还是心理上都存在着巨大的障碍(这也是正常的现象,神话般的以色列飞行员在换装F-15时也曾经存在过抵触情绪),这种多年来形成的惯性必将成为新装备形成战斗力的最强烈阻力。教9飞机的座舱即为这种阻力提供了一个解决之道。

  通过模型,我们可以看到教9座舱里采用了一平两下、HOTAS的总体布局。另外,在仪表板上还存在一些传统的机械仪表,显得有些凌乱,不知道原型机上天时是否还真的这样。不过无论如何,教9已经具备了提供给飞行员一个“现代化座舱”的基础,使飞行员从一开始就习惯于通过平显和下显来掌握飞行数据、武器参数而不是以往的低头看仪表,目视搜索目标。

  由于改成两侧进气,教9飞机的机头部分足以安装一部较为先进的雷达。虽然作为一种教练机而言没有这个必要,但是很显然如果要把教9作为一种战斗机使用也是可以的。据贵航的工作人员介绍,空军甚至认为现在的机头空间还不够大,这是否意味着空军已经为教9设想好了将要使用的雷达呢?又或者只是某种借口?总之,教9将能够使飞行员切实的体验现代空战的全过程,这对空军作战观念的现代化而言,无疑是意义重大的。

  就教9的飞行性能而言,现在还看不出什么特别之处。教9飞机并没有采用电传操纵技术,或许贵航一心只想着“低成本短周期”,教9只是延续了传统的机械操纵系统。不过这样一来,也说明教9飞机在设计上并没有放宽静安定度,而且该机可能将很难模拟新一代战斗机的一些飞行特性,例如传统的飞机配平靠飞行员掌握,某些飞机在跨音速时可能会出现反操纵现象,而电传战斗机配平全部由飞控系统控制,飞行员不必对飞机进行干涉。当然作为一种教练机,这些技术的确显得奢侈,但从近年来出现的教练机来看,电传操纵已经成为一种很流行的东西,因为新一代战斗机普遍采用了放宽静安定度+电传操纵技术,因此为了尽可能好的模仿新一代战斗机的飞行品质,大多数教练机也开始奢侈起来。奇怪的是中国空军同样面临同样的局面,教9却走了保守的道路,这种取舍究竟是无奈之举还是缺乏远见,现在我们无法判断。

  除去这些,现在还无法得知更多的教9的航电的细节,从模型上仅能看出大多数传感器、天线都沿用了歼教7飞机的设备。当然这些算不上是很重要的事情,可以随着用户的需求而改变。

  总体评述/前景展望

  就目前的情况来看,教9飞机投入使用似乎已经是板上定钉了,那么,这种飞机在军队中将会起到什么样的作用呢?这种飞机又将有什么样的发展前景呢?

  我们现在已经可以得出结论:教9飞机是一架拥有三代战斗机特征的歼击教练机。在空军、海军航空兵的飞机大家族中,它将承担起接替歼教7飞机的重任,为空军、海军培养歼7、歼8的飞行员,并为三代先进战机培养飞行员后备梯队。也就是说,教9将很可能成为类似于美国空军的T-38高级教练机的角色。