马英九体验台湾自产经国号战斗机

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导读:台湾先进战斗机计划1983年展开,战斗机定名为IDF(Indigenous Defence Fighter 自制防御战机)。计划总的目标是研究一种防御性的战斗机,针对目标为解放军大量装备的歼-7、歼-8战斗机和对地攻击飞机,力求在质量上取得优势。 IDF的总体设计具有典型的第三代战斗机的特征,采用了当时非常流行的边条翼正常式布局,肋部进气,翼身融合设计,单垂尾,双发。先进气动设计的优点就不再赘言了,总的来看,设计者追求机动性的意图非常明显。唯一不那么令人满意的恐怕就是双发设计了。对


马英九体验台湾自产经国号战斗机

台湾先进战斗机计划1983年展开,战斗机定名为IDF(Indigenous Defence Fighter 自制防御战机)。计划总的目标是研究一种防御性的战斗机,针对目标为解放军大量装备的歼-7、歼-8战斗机和对地攻击飞机,力求在质量上取得优势。


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IDF的总体设计具有典型的第三代战斗机的特征,采用了当时非常流行的边条翼正常式布局,肋部进气,翼身融合设计,单垂尾,双发。先进气动设计的优点就不再赘言了,总的来看,设计者追求机动性的意图非常明显。唯一不那么令人满意的恐怕就是双发设计了。对于这种轻型飞机而言,付出的阻力、重量上的代价都是得不偿失的。不过,对于设计人员而言,也确实是迫于无奈,因为美国人不肯提供大推力涡扇发动机,只能拿到小推力级的TFE-1042-70,比首选的F404差远了。这后来也成为后来IDF被抨击的主要靶子之一。


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虽然有通用动力公司的人作顾问,也提供了F-16的设计图纸作参考,但IDF的机翼设计却不像F-16,反而和F/A-18类似,采用边条翼加中等展弦比小后掠机翼,其机翼1/4弦线后掠角非常小。这种设计意味着什么呢? 大迎角时,边条翼涡流对机翼产生的有利干扰随机翼后掠角呈驼峰形变化,在大约40度后掠角左右达到最佳。这主要是由于小后掠角机翼大迎角性能不好,失速迎角小,即使结合边条翼也效果不彰;而大后掠角机翼大迎角性能好,大迎角时其自身的前缘涡流同样可以起到边条涡的作用,边条翼虽然也起了作用,但相对作用较小。因此,第三代战斗机采用边条翼布局的多结合40度左右的后掠翼,以期获得最大的有利干扰。例外的迄今为止就是F/A-18和IDF。


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中等展弦比小后掠机翼具有升力系数大,升力线斜率高的优点。对于要求从舰上短距弹射起飞的F/A-18而言,采用这种机翼设计可以理解。没有这种要求的IDF采用这种设计,就颇为耐人寻味了。这种机翼即使有边条翼有利干扰,失速迎角也不会很大。但在失速之前,它的升力系数较大。在亚、跨音速区,其诱导阻力较小,最大升阻比大(主要是诱阻的作用)。但另一方面,大展弦比导致其超音速零升阻力系数大,超音速时焦点后移量大,配平阻力也将加大。由于影响超音速性能的主要是零升阻力系数和最大升阻比,因此这种机翼的超音速性能并不好。


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IDF的根梢比不大,这也是这种机翼的典型特征。根梢比变化对机翼性能的影响类似后掠角。此外,根梢比小的机翼,翼尖气流不易分离,有利于飞机纵、横向稳定;但同时也造成机翼弯矩大,结构重量增加。IDF原本采用全金属结构,这种设计对飞机重量无疑有不利影响。IDF结构超重,这也是影响因素之一。虽然后来在尾翼和襟副翼上采用了复合材料,但飞机重量依然居高不下。


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IDF采用肋部进气的固定式正激波进气道。由于有边条提供预压和遮蔽,这种进气道的大迎角进气效率较好。只是,固定式正激波进气道的高速性能不好,超音速时阻力大增,发动机推力下降。IDF采用这种设计固然有简化结构、减轻重量的企图,但采用此类设计的战斗机一般都不强调截击能力,而IDF却不能不考虑——在IDF之前,有F-5E和F-104G搭配,由F-104G担负拦截任务,IDF却没有可供搭配的机型。就笔者所知的皮毛,当初方案论证时似乎有可调进气道方案,为何最终放弃?是否有考虑到设计超音速可调进气道的技术风险问题呢?大陆造了几十年战机,真正自行研制的超音速进气道恐怕还是刚刚公开的歼-10——到目前为止还没听说有谁指出歼-10的进气道是仿制谁谁谁的。以汉翔和“中科院”当年的技术水平和设计经验,自行设计超音速进气道实在有点勉为其难了。F-16虽然设计出色,也同样是正激波进气道。以美国人的习惯,也不会轻易将进气道设计技术教给台湾。

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总体来看,IDF战斗机在气动布局、航电和武备上均接近F-16A,但在关键的动力系统上,IDF和F-16却有着明显的差距。正如前文所讲,美方要为台湾量身定制的是一种缺乏攻击能力的“防御性”战斗机,而这种“防御化限制”在技术层面则集中在了IDF的动力系统上。在合作之初,通用动力就很干脆的拒绝了台湾方面采用F404型涡扇发动机作为IDF动力的建议,并为其选用了美国加雷特公司的TFE-1042-70加力式涡扇发动机。仅从发动机本身的角度讲,TFE-1042-70不但无可指摘甚至还堪称优秀,该发动机是严格按照美军标和军用发动机设计规范设计的,并采用了全权限数字电子发动机控制系统、单元体结构设计等先进技术。时至今日,该发动机仍是世界上最为先进的小推力涡扇发动机,美军也为该发动机赋予了F125的正式编号。


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从IDF的实际装机使用情况看,TFE-1042-70的故障率低,易于保障,特别是全权限数字电子发动机控制系统的采用,提高了反应速度,降低了燃油消耗,发动机的瞬间特性佳,从慢车到最大推力只需5秒,有效地提高了IDF的格斗能力。据台湾空军内部使用经验表明,IDF号在中低空、跨音速阶段的格斗能力基本达到了F-16的水准,全面优于大陆空军装备的歼-7和歼-8系列战斗机,甚至在面对苏-27时也可以放手一搏。但在超音速飞行能力上,TFE-1042-70的表现就只能说是乏善可陈,该发动机的最大加力推力只有42.08千牛,对于IDF这样一种正常起飞重量为9500千克的战斗机而言明显偏低。而且因为IDF采用了在轻型战斗机中相当少见的双发布局,增大了飞行阻力,再加上IDF所采用的固定式正激波进气道设计,进一步恶化了IDF原本就不甚突出的超音速飞行性能,使得IDF号基本丧失了进行高空高速截击作战的能力。


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由于材料和工艺的原因,IDF在整个研发过程中一直都受困于结构超重,再加上发动机推力不足,为了保证格斗性能,IDF只能采用减油的手段来保证足够的推重比,IDF的载油系数只有0.21,远低于第三代战斗机0.283的平均值,这种做法直接牺牲了IDF的载重系数和续航能力,IDF的外挂能力只相当于第二代战斗机的水平,最大航程更只有区区1150公里,从某种角度讲,IDF比米格-29更有资格获得“世界上最好的保卫机场围墙的战斗机”的桂冠。

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除了技术上的先天不足外,IDF在服役后不久又再度遭遇了来自岛外的政治阻击。1992年,法国社会党政府为缓解国内经济形势以力拼大选,便不惜以牺牲中法外交关系为代价,正式批准了向台湾出口60架幻影2000-5型战斗机的军购合同,同年12月,美国政府也同台湾当局签订了出口150架F-16A/B战斗机的合同——在苏联解体之后,美国和中国之间最主要的一个同盟纽带已告断裂,这也就为美台之间更深层次的武器出口和军事合作打开了大门。


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对于长期以来一直依靠F-5E/F“虎”式战斗机苦苦支撑的台湾空军而言,幻影2000-5和F-16的到来可谓是“久旱逢甘露”。但对于IDF和开发商汉翔航空来讲,这两份总数达210架的外购战机无异于晴天霹雳,不但IDF总产量被由原计划的250架削减到了130架,IDF在台湾空军中的地位也从老大跌至老三。更为严重的是,随着两型进口战机在1997、1998年先后形成战斗力,台湾空军的经营重点完全转移到了这两位会念经的“外来和尚”身上。在完成了IDF的生产任务后,汉翔航空再没有从台湾空军那里拿到1架战斗机的生产合同,这对于主要依靠政府订货和资金扶持的汉翔航空和台湾航空工业而言无异于釜底抽薪,随之而来的人员流失更进一步戕害了台湾航空工业。


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按照台湾媒体的说法,和IDF基本型相比,“雄鹰”扩展了战斗能力和任务范围,已经由“单一的防空战斗机”发展成为了“以制空为主,兼顾对地攻击的多任务战斗机”,总体水平已经不逊于“F-16C/D战斗机”。且不论这样的评价中有多少水分,即便是“雄鹰”真的达到了这样的技术水准,只要美方的口风稍有变动,“雄鹰”估计也难逃一个折戟沉沙的结局,毕竟IDF殷鉴不远,对于奉行“挟洋自重”政策的台湾当局而言,会念经的永远都是“外来和尚”。


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在IDF的研发、服役和改进过程中,有着太过浓重的政治影响,在所有的第三代战斗机中,恐怕不会再有任何一种型号会像F-CK-1“经国”这样渗透着如此强烈的政治色彩了。也正是因为这种强烈的政治干预,让IDF这个中国人参与研制和制造的第一种第三代战斗机命运多桀,最终只能留下一个黯淡的背影。


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机长:14.48米机高:4.42米

翼展:8.60米

机翼面积:21.00平方米

使用空重:6486千克

机内燃油:1950千克

正常起飞重量:9525千克

最大起飞重量:12247千克


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