[策划]“光辉”之路:印国产LCA曲折研发30年

新闻背景:据英国《简氏防务周刊》网站5月17日报道称,印度航天发展局在研制国产轻型战斗机海军版本上取得关键进展,两架样机从西南部的果阿邦汉萨海军航空基地印度海军岸基试验场起飞,成功完成两次短途飞行。这款战机的诞生历程之坎坷很多人都有所耳闻,现在我们带您回顾一下印度LCA“光辉”战机曲折的“研发史”。

研发背景:

[策划]“光辉”之路:印国产LCA曲折研发30年

资料图:2016年1月21日至23日,每两年一次的巴林航展将在巴林 Manama市Sakhir Airbase机场举办。印度此次参展的LCA“光辉”战斗机进行了空中飞行展示。

印度长期以来一直希望实现的战略目标是,至少在部分程度上摆脱依赖国外提供武器系统的状况,它同时也把从国外采购武器装备视为一种战略举措。在这种长期目标的主导下,具备设计、发展和制造高性能战机的能力一直是其反复考虑和坚定不移的发展方向。

HF-24“风神”是印度斯坦航空公司为印度空军研制的单座双发战斗机,也是印度本国研制的第一种超音速战斗机。由于HF-24的作战性能不佳,因此“风神”的设计只取得了部分成功。“风神”的最初设计目标是研制一种飞行速度为2马赫的多功能战机,但因印度根据许可证生产方式制造的由英国罗尔斯·罗伊斯公司研制的“俄耳甫斯”Mk 703型航空发动机的功率不足,使得该机实际上只有在俯冲状态下才能实现超音速飞行。到1986年,印度只有18架HF-24服役。现已全部退役。

进入80年代之后,印度科技水平有了很大提高,于是开始了国产战机研制的第二次尝试,这种构想的最终产物就是“轻型战斗机”LCA。换言之,印度的最终目标是利用LCA项目建立新的技术基础,从而覆盖与作战飞机设计和制造相关的所有领域。

研发过程:

LCA项目概念由印度政府于1983年提出;

LCA项目的设计概念定义阶段由印度航空发展局于1987年开始实施;

1988年HAL(印度斯坦航空有限公司)公布其设想图的时候表达其性能要优于F-20;

1995年LCA第一架技术验证机出厂,2010年1月才进行首次试飞。

1998年LCA第二架技术验证机出厂。

2001年11月开始全尺寸工程研发的第二阶段。

2002年6月第二架技术验证机完成首飞。

2003年LCA被当时的印度总理瓦杰帕伊命名为“Tejas”(“敏捷”,在梵文中的含义为“光辉”)。

2010年12月,印空军已对LCA战机机体在极端速度下的准确强度进行了测试,这也是最重要的测试项目之一。

2011年1月,印度花费二十多年时间打造的第一款自产战机——LCA“光辉”轻型战斗机开始正式交付印度空军。

2012年4月,印度LCA轻型战斗机海军版样机NP-1在班加罗尔完成首飞。

2013年3月,印度“光辉”轻型战斗机(LCA)项目再次出现了延迟,该机现在由印度斯坦航空公司(HAL)制造。

2015年7月,印度LCA战斗机再次延期,原本2015年是Mk-1型获得最终飞行许可(FOC)的时间,但还要延后到2016年。

2016年5月,印度轻型战斗机海军版本上取得关键进展,两架样机印度海军岸基试验场起飞,成功完成两次短途飞行。

[策划]“光辉”之路:印国产LCA曲折研发30年

资料图:印度国产LCA轻型战斗机

美刊称印度国产战机恐难量产

美国《防务新闻》周刊网站2016年2月13日发表题为《印度国产飞机前景不明》的报道称,印度官员和国防分析人士说,受资金紧张和自身建造能力的制约,该国通过“印度制造”计划生产战斗机的愿望,短时间内可能无法变为现实。

印度尚未与法国签署采购36架“阵风”战斗机的合同。此外,国产“光辉”Mark-I轻型战斗机(LCA)如果得不到外国支持,恐也难量产。与俄罗斯合作的第五代战机(FGFA)的研发与生产被推迟,“先进中型战斗机”(AMCA)前途未卜。

印度空军的战斗机力量目前只有25个中队,而所需的数量应为45个中队。此外,有14个装备俄制米格-21和米格-27战斗机的中队将于2024年解散。

一位空军官员说:“我们不确定36架‘阵风’战斗机够不够,120架Mark-I型战斗机何时正式列装尚不确定。我们肯定还需要更多的‘阵风’战斗机,以扩大战斗机力量。由于战斗机列装速度缓慢,印度空军将需要至少20年的时间,才能建成45个中队的战斗机力量。”

另一位空军官员说,政府必须决定是采购更多“阵风”战斗机,还是联合生产单发轻型战斗机或加快推进与俄罗斯合作的第五代战机计划。

到2032年,印度空军必须拥有810架战斗机,或45个战斗机中队。为应对东西方的威胁,空军将来还必须成立几十支无人机中队。

分析人士不清楚印度该如何实现这一雄心勃勃的目标。

由于供应链尚不成熟,印度国内的私有部门目前无力生产Mark-I型、Mark-II型轻型战斗机和“先进中型战斗机”。退伍空军中校阿尼尔·阿罗拉说,资金紧张和政治纷争可能导致没有足够的资源来支持国产“先进中型战斗机”的高昂费用。

阿罗拉说:“要解决这些问题,印度要么向法国采购更多‘阵风’战斗机,要么考虑接受其他国家在印度生产战斗机的提议。”

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资料图:印度国产LCA轻型战机。

印度“光辉”之旅为何难光辉

将近30年铸一“剑”,“光辉”战机出世为何如此艰难

2011年1月,印度“光辉”轻型战斗机终于“拿证”量产。回首研发之路,从印度制定长期换装计划决定自己研制新战机至今,已近30年。

一架战斗机研制了这么长时间,在航空史上罕见,却也说明自主创新之路确实坎坷,战斗机的翅膀并不容易托起。

早在上个世纪80年代初,印度就提出要研发LCA轻型战斗机,以此推动印度航空工业的发展。为此,必须完成3项对于印度来说极为困难的任务:研制飞机电传操纵系统、多功能雷达和涡喷发动机。所以,起初国外伙伴参与很少。

按照最初的设想,LCA的研发目标是一种轻型超音速多用途战斗机,它应具备高机动性,装备现代化的航空电子设备和武器系统,可以满足21世纪前 20年的作战需要。除了担负防空战斗机的角色外,还要有对地攻击能力,完成支援地面部队的任务。验证机计划1990-1991年首飞,2000年前,为10个中队(230架)米格-21战斗机换装。

实际上,印度1980年就对外公布了LCA计划,但直到10年后,在法国达索航空公司的帮助下才勉强完成整体设计。其间,美国多家企业的成品与技术也予以支援,1995年才造出第一架技术验证机。由于飞机电传操纵系统研制一再拖期,原本定于1996年首次试飞的验证机,4年后才完成地面滑行,到了2001年1月4日才离地升空。

2003年,在印度航展上“光辉”首次亮相,这架过去对外严格保密的战斗机既进行了飞行表演,也做了静态展示,飞机周围陈列着包括制导炸弹、导弹和火箭在内的其全部机载武器,显示其不仅具有空战能力,还具备对地攻击能力。

到2009年1月,“光辉”战斗机完成1000次试飞。此后,飞机交付印度空军进行试用。2011年1月,“光辉”战斗机获准正式服役,算是为近30年的研制画上了一个句号。

为何LCA的研发之路如此漫长?首先是由于印度工业、特别是航空工业基础薄弱,要想在短期内完成设计、研发任务很难。此外,印度官方给LCA定的指标过高,期望值过大。多年来,印度有关部门迫于各种压力,不断升级LCA的各种技战术指标,各方面都瞄准国际一流技术和水平,所以使得飞机原型机出厂一再延迟。

实用升限15950米,最大载弹量4吨,最大飞行速度1.7马赫,新机服役不占“鳌头”

“光辉”战斗机的主要性能指标是:翼展8.2米,机长13.2米,机高4.4米;实用升限,15950米;飞机空重5.5吨,最大载弹量4吨,发动机推力8.165吨;最大飞行速度,1.7马赫。

该型战机主要配备23毫米双管航炮(220发炮弹),有7个外挂点,可挂载空空导弹、空地导弹、空舰导弹、制导炸弹、火箭和多种常规炸弹等武器装备。

“光辉”战斗机自身性能符合目前世界航空装备发展主流。它一方面信息感知能力比较强,比如它装备的多功能雷达、电子吊舱以及飞行员头盔瞄准系统都符合目前主流战斗机发展趋势。另一方面有比较强的空空、空地攻击能力,“光辉”可挂载多种制导模式的空空、空地和空舰导弹,具有较强的中近距空战能力和对地面精确打击能力。

“光辉”战斗机的操纵系统比较先进。它采用了先进的数字电传飞控系统,具备很好的可靠性和灵敏性。“双杆技术”确保飞行员手不离操纵杆,便可完成各种操作。

其最大缺陷是气动布局不够合理。从现在装备的大量三代机看,绝大多数都采用了常规布局,或者是鸭式布局,而“光辉”采用的是独特的无尾双三角翼布局,这种布局的缺点是阻力大,中低速度条件下机动性能相对较差。

目前,随着苏-30MKI远程战斗机装备印度空军,印度空军已经建立起以重型战斗机为核心的装备体系,米格-29和“幻影”2000已经成为扩大规模的中档装备,计划替代米格-21的“光辉”战斗机即使服役也不会成为印度空军的“龙头老大”。

战斗机研制“零”的突破,其价值当前可见,未来可期

“光辉”战斗机批量生产并装备部队,使印度实现了战斗机研制“零”的突破,航空工业技术水平也有了很大提高,为后续研制新的战斗机趟开了路子。

为了追赶世界战斗机发展潮流,印度没有停留在“光辉”的水平上,而是积极谋求发展第五代战斗机:一是自己研制MCA(中型战斗机);二是与俄罗斯联合研制第五代重型战斗机T-50。

MCA是带有隐身能力的中型战斗机,可以看作是“光辉”的双发放大型。MCA使用了“光辉”的机翼和进气道设计,以及部分“光辉”系统部件,并装备了印度自行研制的“卡弗里”发动机。与“光辉”相比,MCA最大的特点是作为中型攻击机使用。该机空重12吨,最大起飞重量18吨,设计上强调隐身,在机体表面涂有雷达吸波涂料,部分武器内置。

T-50是印度与俄罗斯联合研制的第五代重型多用途隐身战斗机。俄印两国同意,在2016年前研发出单座与双座两个版本,单座T-50将装备俄罗斯空军,而双座T-50将装备印度空军。印度斯坦航空有限公司将参与T-50的设计和制造,具体负责复合材料部件以及航空电子、电子战和座舱显示等系统的设计。

印度对于第五代战机的研制,必将进一步提高自身航空工业的水平,同样对“光辉”后续的改进也会带来很大益处。对于已经装备的“光辉”战斗机,印度空军提出不少改进意见,印度斯坦航空公司将在完成首批40架“光辉”Mk.1后,开始生产Mk.2版的“光辉”。改进后的“光辉”将换装推力更大的发动机并更换部分过时设备。

印航空武器装备发展战略实现“引进 独立研制”两条腿走路,一方面保证了印空军拥有先进的武器装备,另一方面又兼顾了印度航空工业的发展,这对于发展中国家航空武器装备的发展也有借鉴和启示作用。

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