从L15高教机看中国未来轻型攻击机的发展!

zll829 收藏 1 340

从L15高教机看中国未来轻型攻击机的发展!


中国空军对新型攻击机的需求


中国空军在90年代后期开始装备性能先进的战斗机,国产新型“飞豹”战斗轰炸机的陆续服役更使中国空军的远程打击能力有了一个很大的提高。但这些战斗轰炸机体积和重量大,采购费用高,使用和维护复杂,因此数量在短期内不会有太大增加,很难填补大批强-5退役后留下的空白。另外.中国空军来来要承担的作战任务是非常繁重而艰巨的.除了要与数量众多的敌方三代、甚至四代战斗机争夺战场制空权外,对地面部队在攻击作战行动中提出的战前火力准备、推进中的伴随性火力支援等要求.空军也要发挥极为重要的作用。


目前,中国空军己开始由国土防空型向攻防兼备型转变,对地攻击、对陆海军部队提供空中火力支援等已成为新时期空军的主要作战任务。随着新型高性能多用途战斗机及新型战斗轰炸机的陆续服役,中国空军的远程打击能力得到了极大的增强,具有了进行定规模“外科手术”式空中打击的能力。但这些新型战机数量毕竟有限,而且体积大、速度快、无装甲防护的高性能战斗轰炸机执行低空突防或打击地而小型目标的效果并不是非常理想.容易受到敌方地面防空火力的严重威胁。如在1991年的海湾战争中,英国皇家空军装各的“狂风”战斗机采取低空突防的方式攻击伊军机场跑道。虽然开战后伊拉克的地面防空力量受到了很大的打击,防空能力已被严重削弱,但还是有6架“狂风”战斗机在低空突防中被伊军地面密集的防空炮火击落.成为多国部队战争初期损失最多的作战机种。而当“狂风”放弃了这种攻击方式后,其战损率寺即明显降低。随后,多国部队装备的其它战斗轰炸机再也没有执行过类似任务,全部转变给了A—10攻击机。所以,目前中国空军和海航装备的强一5攻击机虽在性能上己不太适应现代空中作战的要求。但其战时能发挥的作用还是非常重要的,新型战斗轰炸机或武装直升机并不能完全取代强-5的作用。


就现役强一5情况看,其数量虽然较多,但除了90年代后期牛产的最新改型外,80%以上都是在80年代初到90年代中期这10多年间生产的。强-5的机体结构寿命不到2500小时,到现在大部分都接近使用寿命.再加上近几年中国空军现代化军事训练体制的变化,作战部队加大了训练强度及难度,强-5面对这种高强度训练,剩余的机体寿命报快就会到期。


从上述分析不难想见,如果在大批强-5退役、而国产新型战斗轰炸机和新型多用途战斗机的数量和作战用途又不足以填补强-5退役的空缺和取代其作用的情况下,中国空军近距空中支援能力将会受到很大削弱。因此,中国空军迫切需要种与强一5大小相当、但在性能上更为优秀的现代化攻击机.与新型战斗轰作机、武装直升机起构筑完整的立体空地打击支援体系。


选择L15的原因


根据中国空军未来对地攻击作战的实际要求,新型攻击机在性能上要比强一5有较大的突破。如作战半径至少要达到500(低空)-1000(高空)千米,留空时间在3~4小时,载弹量4吨以上,拥有完善的机载雷达、导航、攻击设备.具备在多种复杂气象条件下的作战能力,机体重要部分(如座舱、发动机脸、油箱)要增强装甲防护水平(其中座舱、发动机舱必须具有抵御20毫米以下小口径防空武器打击的能力),油箱具有自封闭功能,应能使用多种空地、空舰导弹、反辐射导弹、激光制导炸弹等精确对地攻击武器等。此外.新型攻击机坯要有比强-5更为优秀的适应性、可靠性、可维护性并保持低成本特点,以便于大批量生产的要求。目前,国外已经不再专门研制新型攻击机.更多的是采用性能较为先进的高级教练机进行改装.或者在新型高级教练机(像俄罗斯的雅克130、韩国的T-50等)基础上发展单座攻击机。通过这两种方式发展的攻击机在性能上己完全可以满足执行现代近距空中支援及对地攻击任务。因此,中国新型攻击机也可以选择这样的发展之路。


目前国内符合要求的机型有成飞公司的Fc-1、贵航集团的JL一9及洪都航空工业集团公司研制的L一15种。这些机型都是近几年研制的新型机.具备改装的基本条件,

是哪个机型具有最好的改装效果需要认真的分析。


FC-l是中国和巴基斯坦两国联台研制的一种多用途轻型战斗机,该机的研制较为顺利,己进入初始生产阶段,特别是进行了大改的最终04号定型机在性能方面比前几架原型机有了很大提高,更符合现代空中作战的要求。Fc-l采用了电传+机械式混合操纵系统,在保证足够的操纵性能的同时,控制了成本的增加;增大面积的大边条翼使飞机的大迎角及低空、低速性能达到了世界先进水平:而推大太、耗油低的涡扇发动机的应用也保证了足够远的航程和作战半径;现代化的航电设备又使其可以使用多种制导武器执行对空、对地作战任务。可以说,就技术先进性和改装可行性方面,Fc—l的改装不会存在太大题,但其自身的一些特点使改装成攻击机的实际效果并不理想。


FC-l采用的是单发设计.这是其保证性能与成本平衡的最佳选择。但在执行低空对地攻击任务时·单发飞机在受到打击后的生存力难以得到保证·加上中国未来新型攻击机还要执行很多海上飞行作战任务,发动机的安全性及可靠性将会直接影响到海上飞行的安全系数。单发飞机发动机出现问题的概率大约为千分之一,而双发飞机发动机同时出现问题的概率只有一百万分一 ,几乎可以忽略不计。由此可见,双发飞机在受到地而火力打击后的生存力比单发动机具有十分明显的优势.所以从这点上看·Fc-l改装战攻击战斗机有些不适合。


其次,为增强防御能力,Fc-l在改装中需在座舱,发动机、油箱等关键部位加装必要的防弹装甲。根据国外苏-25和A-10的防护水平及装甲使用量分析,Fc-1至少要增加350千克的装甲重量,如再加上新增加的航电设备及机体结构的其它改动,飞机的空重将会有较大程度的增加(可能会达到400-450千克)。这样,在发动机推力不变的情况下,改装后的Fc-1飞行性能将会有明显下降(Fc-l本身就存在发动机推力不足的缺陷),从而面会对其载弹量、起降性能方面产生很大的负面影响,改装后的实际效果不会理想。


最后,也可能是最重要的一点,Fc-1目前已进入初始生产阶段。在巴方要求加快交付速度的大背景下,成飞的生产任务是非常繁重的,巴方订购的150架最快也要6年才能全部空付完毕。如果中国空军再定购批Fc-1的话,则成飞Fc-1的生产能力将处于饱和状奋。再加上其他研制生产任务,厂方将很难再抽出必要的人力、财力来进行FC-l的改型设计。


JL—g是贵州航空工业集团(下简称贵航集团)最新研制的一种单发喷气式高级教练机,主要用于中国空军苏一27、苏-30及国产新型高性能战斗机飞行员的高级培训。


贵航集团在研制之初对JL-9的定位非常明确.即采购、使用、维护成本低.性能上满足三代机飞行洲练的要求。因此,JL-9应用的新技术并不多.基础就是原来的歼教-7飞机.在机体结构上采用了很多歼教一7上成熟的技术:在气动布局上采用了肋部两侧进气取代了歼教-7的机头进气方式.以便安装大型机载雷达和新型航电设备;三角翼改为与歼一7E类似的双三角翼,减小了诱导阻力,增大了升阻比,使JL-9的低空,低速盘旋能力及大迎角飞行性能得到了很大改善。JL-9的动力装置仍采用国产涡喷一13系列中的改进型号,推力较歼教一7的涡喷7系列发动机有所增加,飞机的操纵系统沿用了传统的液压操纵。


总体上看,JL—9的大小、重量与Fc-l基本相当.但性能上却存在着巨大差距。贵航羹团公布的JL一9的技术数据是:正常起飞重量7800千克,空机重量5500千克,机内载油量2200千克,最大起飞重量9800干克,最大载弹量2000干克,最大平飞速度1.6马赫,机内燃油航程1600千米.挂三个720升副油箱时为2400干米。这些性能虽然使JL一9的采购、使用成本更低,但与Fc—l相比可以说没有任何优势,低成本并不足以抵消性能上的缺陷。中国空军对新一代攻击机的防护力、航程、作战半径、攻击力等方面要求较高,这就要求改装机的整体技术水平不能太低,而像JL-9这样在设计之初就强谓低成本使用的教练机,只是为了替换在空军服役近20年的歼教-7,对未来改型并没有过多的考虑。如果在其基础上改装成单座攻击机,理论上虽可行,但实际操作的最终效果最多只能与强-5后期改型相当.改装的意义不大。


L-15是中国航空工业发展至今推出的技术水平最先进、性能最高的一种高级教练机。从洪都集团公布的L-15基本设计性能特点可以看出,该机采用了众多的先进设团在研制之初就将L一15的定位定得很高,整体性能与世界三代战斗机不相上下.以至于有人曾质疑一架高级教练机的设计定位有必要这么高吗?这样会不会有违其作为教练机的根本目的?


在外形上.L-15采用了类似三代战斗机的气动布局,采用了机身两侧进气、s形进气道、大边条翼并放宽静稳定性、翼身融合设计及前后缘机动襟翼技术.具备30度的大迎角飞行能力,所有这些都表明L-15的外形设计是合理而先进的。而且,洪都集团在设计中还首次考虑到了飞机的隐身性。


L-15是目前世界上高级教练机唯一采用双技设计的.其原型机端备的是2台DV一2x型无加力涡扇发动机,最大推力:3670千克。未来生产型将采用性能更好的AI-22—2lF型加力式涡扇发动机,最大推力2600千克,加力推力达42oo千克.而发动机自重只有540千克,推重比高达7.7。在L-15正常起飞重量下,其推重比将高达l.15,海平面最大爬升率将会超过300米/秒.这己远高于一般三代战斗机的水平。该发动机还应用了先进的全数字式全权限控制系统,飞行员可以在飞行包线内对发动机实现“无忧虑”操作,飞行的安全性和发动机的工作效率都有了相当提高。AL-22—2lF型发动机耗油率低.在最大推力和加力状态下都只有涡喷-6的一半多,在L-15机内油量不多的情况下,飞机的航程和续航时问分别达到1900千米和2.5小时·如果加上外挂副油箱的油重.更可提高到3000千米和4.5小时。



此外,L-15的操纵系统为先进的数字式三轴凹余度电传操纵系统.比传统的液压操纵系统具有更高的灵敏度和可靠性·操纵系统的设备重量也有较大下降。虽然其成本较高·但对提高飞机的可操纵性、敏捷性、安全性都具有重要意义。而且,由于现代三代高性能战斗机基本上都采用电传操纵系统·所以飞行员在改飞装有电传操纵系统的三代机时能够快速适应。


L-15不但性能优良,而且在成本上也控制得较好,机体结构方面除少数部位使用了昂贵的钍合金和碳纤维复合材科外·其它部位使用的都是普通的铝合金材料。通过对机体结构的合理设计和先进的生产工艺,L.15的机体结构寿命可达10000飞行小时或30年的使用年限。全状态生产型L-l5的国际市场价格小会高于1500万美元,与Fc—l战斗机相当,即使和国外的T 50、雅克-130及欧洲发展的MAKO等机型相比.同样具有较大的价格优势。


因此.就基本性能条件而言.笔者认为L-15是目前国内唯一适合改装成攻击机的机种。如果按中国空军对新型攻击机的技术要求进行改装.在加装必要的防弹装甲和航电设备后,L-15的空机重量接近6吨,同时为提高飞机的机内油量,除将后部座舱改为机内油箱厦电子设备舱外,机身长度也可以适当加

长,这样其机内油量可以接近3吨.可保证飞机的低空作战半径达到500千米,而在采用高低高飞行剖面时可提高到1000千米以上。如果再使该型机具备空中加油能力,则作战半径还会大幅提高。由于发动机功率强劲.在加强起落架及机体结构强度后.L-15的载弹量可以增加到4吨以上.最大起飞重量也可以提高到接近13吨,而且飞行性能和机动性不会有多大下降,正常推重比仍可达0.93。在正常重量条件下,空中机动性仍具有与


二代战斗机对抗的能力。


由于L-15有良好的改装潜力,所以笔者推测,L—15在研制时可能就不仅仅是考虑为中国空军提供种高性能的喷气教练机,耐且很可能已经考虑到强-5的后续机问题。我们知道.洪都集团是强-5的研制、生产厂家.而强一5最终被淘汰是中国空军发展的必然趋势,这个巨大市场对于洪都集团来说绝不会熟视无睹。凭借其几十年研制、生产、改进强-5的丰富经验,洪都集团也应该很早就开始考虑其后续机的问题。


除强5攻击机外.洪都集团同时也是中国研制、生产军用教练机的最大单位。其研制生产的初教-6、K-8教练机具有很好的销售记录。如果洪都集团想研制强-5的后续机,就要投入很多的人力、物力和财力,这无疑会影响到新一代高级教练机研制工作。对于研制经费还不是非常充足的中国航空工业.要想在同时期内独立完成新型攻击机和高级教练机两个机型的研制几乎是不太可能的。从L-15所表现出的高性能来分析,洪都集团很可能是将新型攻击机和高级教练机合二为一了。这样在集中全力提高教练机的技术水平后,既保证了高级教练机的高性能,同时也为改装新型攻击提机供了一个非常理想的改装平台,使飞机的生产、组装、后勤保障及飞行、训练等方面具有很好的通用性·从这点上看,L—15无论是作为中国空军的高级教练机还是在其基础上改装新型攻击机,对洪都集团都是个双赢的结果,对中国空军也是一个利好消息。


结语


现代军用飞机的研制是一项复杂的系统工程.研制周期长.需要耗费大量的人力、物力和财力。中国在航空研制经费还不十分充足的条件下,研制出像L-l5这样设计起点高、性能先进的优秀飞机平台是十分不易的。L-15虽然只是一种轻型高级教练机,但其设计理念、航电系统、生产工艺等先进技术都可以被中国新一代战斗机所借鉴。我们有理由相信,L-15将是新世纪中国航空工业迈向世界的开始.中国航空工业大发展的时代已经来临。

0
回复主贴
聚焦 国际 历史 社会 军事
1条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下
广告 关闭