教练-9成为中国第一代舰载教练机?

  舰载教练机最重要的使命就是舰上起飞、着陆的训练。航母上的起飞、着陆的最大特点就是跑道短小。在相同技术条件下,战斗机的重量越大,作战能力越强。为了在最短的跑道上能够起降最重的飞机,如果不计垂直起飞的话,世界上有两种主要的航母起飞方式,一是用弹射助推装置帮助飞机在起飞阶段获得额外的推力,以在给定的起飞距离上达到最大的起飞速度;另一个就是用向上倾斜的跳板,使飞机能获得额外的迎角,增加升力,同样达到在给定距离升空的作用。这两种起飞方式各有优缺点,这里不加赘述。但这两种起飞方式都有别于岸基飞机,需要特殊训练,但教练-9 的歼教-7 血统对于舰上起飞、着陆训练却可能是致命的。

  歼教-7 的前身歼-7 来源于苏联的米格-21,这是 20 世纪 50 年代为了追求高空高速性能而研制的轻型战斗机。由于动力不足,只有最大限度减阻,所以低空低速性能不好,起飞、着陆性能更加糟糕。歼教-7 继承了这个缺点,起飞、着陆性能成为最显著的短板。教练-9 采用升力更大的双三角翼,在一定程度上弥补了歼教-7 的这个缺点,但很难根本解决这个基本气动带来的本质问题。教练-9 能够接近苏-27SK 的起飞、着陆性能,但苏-27SK 的起飞、着陆性能和上舰要求还有很大的差距,否则苏-33 的气动设计也不需要大动干戈了。

  为了适应滑跃起飞和拦阻索着陆的额外载荷,起落架必须特别加强;还必须增装着陆钩,机体上的相关框架和主起落架安装点所在的机翼结构也都需要特别加强。这些措施都将增加教练-9 的重量,进一步恶化起飞、着陆性能。为了较大程度地提高教练-9 本来就不足的起飞、着陆性能,并补偿上舰改装带来的增重,机翼需要加大翼展以提高升力,必要的时候还应该可以考虑将双三角翼的内侧改成 F-5E 那样小边条,进一步增加升力。但增加了翼展后,为了减少航母上停放是的占地,就需要考虑折叠机翼,将进一步增加复杂性和重量。双腹鳍也需要缩小并外移,以减少起飞、着陆时的迎角限制,便于舰上起飞时的及早拉起和高下沉率着陆。但减小腹鳍面积会影响米格-21 为基础的后机身气动特性,对飞机的方向稳定性带来影响,尤其是大迎角状态,对航母上的起飞、着陆时的飞行控制带来额外的困难。

  航母上起飞、着陆状态下的飞行控制需要额外的精确度,起飞时需要精确拉起,着陆时更需要精确对准接地点,保证着陆钩可靠地挂上拦阻索。教练-9 的全机械飞控不足以达到这样的要求,需要至少采用 FC-1“枭龙”那样的纵向电传、横向机械的混合飞控,甚至全电传飞控。

  为了提高推重比以改善舰上起飞、着陆性能,教练-9 在设计的时候就对采用 RD93 或者国产中推有所考虑。采用这样的中等推力涡扇发动机不仅提高推力,还降低油耗,不过具体实施起来,还需要相当规模的工程设计和测试,相比于现有的教练-9,是一次大改了。

  这样为上舰而大规模改装教练-9 之后,教练-9 的成熟、廉价的优点就很可疑了。更大的问题是,教练-9 的歼教-7 出身在本质上限制了气动性能的大幅度提高,作为一架全新的教练机,需要考虑的不仅是未来 10 年的使用,而是未来 30-40 年甚至更长的使用。教练-9 作为中国空海军未来 10 年内填补急切需要的高教是很不错的选择,但要基本技术开始于 20 世纪 50 年代的教练-9 担当未来 30-40 年甚至更久的重任,那是要求太高了。有分析文章指出,教练-9 在技术水平和性能上至少不亚于美国空军依然在大量使用的 T-38C,因此足以担当中国空海军的高教重任。这实际上是不当比较。美国空军继续使用 T-38C,不是因为性能有多先进,而是仍有大量现有机群尚堪使用,处于经济性而没有迫切换型的压力。如果现有 T-38C 机体寿命到期,需要用全新飞机替代,美国空军是不会新造 T-38C 接替的。同样道理,有人用美国空军还在用波音 707/C-135 作为加油机、预警机作为例子,证明运-10 依然具有足够的先进性。事实是,美国空军的 KC-135 机队已经老旧不堪,几次试图换型,都是在 KC-10、KC-767、KC-45(A-330 为基础)之间打转转,重开 KC-135 生产线从来就没有提上议事日程过,也是一样的道理。

  教练-9 具有和中国空海军现有歼-7 机队在机载系统和发动机上共享现有地勤支援体系的优点,但这延续不了多久,中国空海军的歼-7 机队也已经步入黄昏了,继续装备 10 年是可能的,但不可能继续装备 30-40 年。

  另一个必须考虑的问题是中国航母的固定翼飞机起飞方式问题。由于航母上永远缺乏足够长的跑道,起飞只有减载或者增推才能实现。减载要损失战斗力和航程,增推则受到发动机技术的限制,并且最终依然回到减载上来,因为增加推力后,飞机本来可以拥有更大的起飞重量。滑跃起飞具有入门门槛低的优点,不需要顾虑设计、制造和使用都很复杂的弹射助推系统问题。但弹射起飞具有起飞重量大的优点,对提高舰载飞机战斗力具有不可忽视的意义。另外,平直的前甲板可以在降落作业中用于临时停放刚回收的飞机,加速降落-起飞循环的周转。滑跃起飞是解决航母有无问题的很好的切入点,但发展潜力受到限制;弹射起飞刚好相反。中国购进的“瓦良格”号是按滑跃起飞设计的,但中国对弹射起飞的研究一直没有松懈,并在比蒸汽弹射更加先进的电磁弹射方面的有关技术上小有心得。电磁弹射具有可以调节助推力的优点,适合于弹射不同重量的飞机,还可在降落飞机时回收部分电能,节能而且提高出动率。电磁弹射还可以避开蒸汽弹射只能用于平直甲板的问题,和滑跃甲板结合使用,容许在同一平台上按照技术成熟程度逐步改装更大推力的电磁弹射助推系统,从滑跃向弹射过渡,逐步释放舰载飞机起飞重量的潜力,在电磁弹射系统故障的时候,还可保留降级到滑跃起飞的能力,提高使用可靠性和灵活性。对于舰载教练机来说,这就要求同时具有滑跃起飞和弹射起飞的能力,对起落架加强的要求更高了,进一步吞噬教练-9 那样本来就不富裕的增重空间。

  随着大迎角、全电传、静态不稳定等先进技术日益普及,高教也需要有所反映,大边条、翼身融合体、低翼载中等后掠机翼等气动特点和复合材料的结构特点也是一样。对教练-9 全面升级以包含这些新技术,还不如重起炉灶全面重新设计。不难看出,由于基本技术的局限和未来发展的需要,教练-9 并非中国第一代舰载教练机的最优选择。L-15 在技术上比教练-9 先进得多,发展潜力也大得多。FC-1 双座如果上马,则是另一个比教练-9 更有潜力的选择。但两者都有两个很大的问题:一是成本较高,二是难以在近期内交付使用。这本来就是教练-9 得以挤进夹缝的原因。但即使不考虑这两个问题,L-15 和 FC-1 双座也未必就是中国第一代舰载教练机的最优选择,因为舰载教练机不仅是一个教练机本身的技术问题,还和中国海军的体制问题有重大关系。

  现代战争中,掌握天空对于制胜的重要性越来越高。航母是海军在海上制空的必要平台,远程飞机只能解决到达性问题,但不可能解决及时性的问题,只有航母才能兼顾两者。这是中国为什么要拥有航母的基本原因。美国海军拥有世界上最为强大的航母力量,美国海军舰载飞行员的训练体制自然值得借鉴。除了岸基巡逻机、运输机和其他辅助飞机外,美国海军航空兵主要作战飞机都是舰载的,至少包括战斗机和攻击机的战术飞机全部是舰载的。除了训练、休整和科研等特殊任务外,美国海军没有岸基战斗机或攻击机中队。这决定了美国海军战斗机飞行员可以等同于舰载飞行员,所有战斗机飞行员都需要具有舰载资格,或者说舰载飞行员训练需要包括从基本飞行技术到战术训练的全部内容。与这样的训练要求相对应,美国海军有专用舰载教练机的需求。在历史上,美国海军上曾指定一艘退居二线的航母作为训练专用的航母。在最后一艘常规动力航母“小鹰”号退役之后,美国海军已经不再指定一艘航母作为专用训练航母,而是在各航母之间轮换。

  当今世界上不太平的地方很多,但和平与发展依然是世界大势的基本面。世界大战在相当长的一段时间里打不起来,但突发的局部冲突还是可能的。中国的基本国策依然是以经济建设为主,而不是走高速扩军、全面备战的道路,在未来很长时间里也不会这样做。另一方面,航母的设计、建造周期长,采购、使用成本高,在缺乏相当的使用经验之前大规模建造和部署很不慎重。这一切决定了中国在很长时间内将只有数量十分有限的航母可供使用,在未来 10 年内只有一到两艘可供实战使用的航母将一点也不奇怪,而这点好钢必须使用在刀刃上。中国万里海疆的安全压力很重,航母还有部署、休整、维修周期,这决定了中国海军十分有限的航母甲板全部用于作战部署还嫌不够,更本没有舰载教练机的空间。

  当然,作战压力不等于中国海军可以忽略舰载飞行员训练的要求,从某种意义上说,在第二次世界大战太平洋战场上,美国海军不仅在飞机数量上压倒日本,更在取之不尽用之不竭的高质量飞行员上压倒日本,中国海军对这样的历史经验自然不会忽视。然而,中国海军航空兵独特的体制将极大地影响中国海军舰载飞行员的训练。

  中国海军拥有一支相当大规模的岸基航空兵,不仅包括巡逻机、运输机等辅助飞机,更是包括了战斗机、攻击机等战术飞机,承担海岸防空、近岸舰队防空和海上攻击任务。由于中国独特的国情,这样的体制还将长期保持下去,至少在短期内看不到根本性改变的前景。这决定了中国海军将在很长一段时间内,具有岸基战斗机飞行员数量大大超过舰载飞行员数量这样一个特别的情况。换句话说,中国海军有条件从一个较大的岸基飞行员群体中挑选有经验的、有潜力的舰载飞行员学员,他们不需要从基本飞行技术和一般战术训练开始,对他们加以强化的陆地模拟训练后,可以直接上舰,通过同型双座战斗教练机掌握舰上起飞、着陆技巧。这样可以跳过舰载教练机的环节,并且跳过舰载教练机和舰载战斗机的性能间隙。另一方面,同型战斗教练机可以作为全功能作战飞机使用,不挤占航母上的有效战斗力。

  当然,从长远来说,中国海军或许会完成岸基为主向舰载为主的转型,将需要适当的舰载教练机,但这将是很久以后的事情了,大大超过教练-9 的“保鲜期”。

  由于基本技术的局限,教练-9 并不适合作为中国第一代舰载教练机。教练-9 最大的优势在于可以较低的成本迅速部署,但在未来 10 年内,中国海军对舰载教练机并没有迫切的需求。