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中國最激烈的戰機選型競爭,四大強手誓奪海軍訂單!

【空軍世界加特林原創】2015年起,中國航空母艦使用哪種教練機,成為了一個有趣的話題。


這是因為至少有四種中國國產教練機,正在爭奪航空母艦艦載戰鬥機這一寶座。


鹿死誰手,目前尤為可知,而這四種教練機定位懸殊,互相中的競爭將會非常有趣。


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艦載教練機與艦載戰鬥機相比,有相當的差異。它的主要目的是通過雙座布局,為航空母艦艦載戰鬥機,以及其它艦載固定翼飛機的教員與學員提供空中教學平台。但是,艦載教練機是否能高度接近艦載戰鬥機極為出色的飛行與戰鬥能力,在各種艦載教練機上有著極大的區別 —— 這也是中國四種爭奪艦載教練機寶座的飛機區別的關鍵所在。


艦載教練機與其它艦載固定翼飛機一樣,需要能夠承受航母起降,特別是降落時的強烈衝擊。這對艦載教練機的設計提出了新的挑戰。為了能夠承受快速下降時產生的衝擊力,以及通過攔阻索實現短距離減速直至停止產生的衝擊,艦載教練機的機身結構、起落架要能夠承受極大的外力。艦載教練機需要實現機翼、尾翼摺疊,節省停放空間。艦載教練機還需要能夠在海上高濕度、鹽度等不利環境下,保證足夠的可靠性和可維護性。當然,艦載教練機必須具備完善的教學相關設備,例如兩套操作設備。

一,殲-15S雙座艦載戰鬥機


殲-15艦載戰鬥機的雙座型號,已經多次曝光 —— 它是四種競爭型號中「不敗」的機型,因為它不僅僅能夠作為殲-15教練機使用,甚至具備超越殲-15的多重作戰能力,因此它必然會上艦裝備使用。唯一的疑問是裝備數量有多少。


與諸多的三代機雙座型一樣,殲-15S雙座型因為有兩名飛行員,除了進行教學飛行外,還特別適合於實行對地攻擊等複雜任務。這方面的能力甚至要比殲-15單座型更為強大,因為兩名飛行員配合適當的設備,能比一名飛行員更好的對複雜任務進行處理和決策。例如,前座飛行員可以專註飛行,后座武器操作員能夠專註於使用先進火控和空地武器,在複雜的空地作戰環境中完成精確打擊。F-15E雙重用途戰鬥機就是一個出色的案例,而殲-15S在我國已經非常成功的戰鬥機飛火控的基礎上,通過配備雙人機組,能夠獲得類似的出色多種作戰能力。



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殲-15S雙座型,因為採用了典型三代戰鬥機的技術基礎,改為雙座其實難度比以往的戰鬥機較小 —— 這是因為許多三代機根據過往戰鬥機實際設計使用的經驗,早早的將雙座型列入了設計目標。很多三代戰鬥機,設計時就全盤考慮了雙座型的設計需要,到了具體製造階段,會在相應的空間上安裝不同的設備,機體結構上採用不同的加固手段,從而成為單座或者雙座型號。當然製造完成之後,通常不存在改為另一個構型的可能性,因為設計太多設備的改動。


【空軍世界加特林原創】總的來說,殲-15S雙座型很可能會略微增重,飛行性能可能略有調低,這主要是因為第二名飛行員需要額外的設備進行支持,同時佔用了更多機內設備、燃油的空間。因為增加的設備,與減少的設備在重量上互有抵消,重量變化實際上在能夠接受的範圍內。同時改進後的大型座艙蓋、機身部分外形變化等等,對氣動性能一般有負面影響。但總體來說三代機的雙座型,氣動上影響不大,一般認為加速性會有少許影響,橫向、俯仰機動能力幾乎不受影響。但是根據過往經驗,三代戰鬥機的雙座型,除了重量和氣動外形有所折衷外,機動飛行中的最大過載一般也有所降低。這主要是源自於重量增加,以及整體重心重量分配不像單座戰鬥機那樣接近最優化的狀況。


可以毫不誇張的說,與俄羅斯、印度航母使用的米格-29K相比,殲-15S雙座型的飛行性能要出色得多。


殲-15S艦載雙座戰鬥機的座艙設計,類似於蘇-27雙座型的設計。前後飛行員座位有著很大的高度差,后座飛行員視野非常好,甚至有報道稱后座其實在側向、後向等方面的視野,比單座蘇-27飛行員還要更好一些。與米格-29K相比,殲-15S兩名飛行員的視野要出色得多。


二、教練11艦載改進型

教練11是我國在外貿和自行裝備兩個領域中極為成功的中級噴氣式教練機。它的出口型更加為人所知:K-8「喀喇崑崙」教練機,已經出口到巴基斯坦等多個國家。


教練11的艦載改進型,是四種國產艦載教練機競爭機型中最晚出現的一個。


在近期的新聞報道中,照片顯示教練11正在進行航空母艦起降陸地模擬訓練。圖中的地面設備是經典的航空母艦菲涅爾透鏡助降裝置。



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另一張照片,顯示教練11相關型號塗上了海軍航空兵特殊塗裝。尾部有海軍航空兵標誌。



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教練11是中國航空工業集團公司所屬洪都航空工業集團的新型中級教練機。該機的外銷型號、中巴聯合研製的K-8教練機首先出現,並已出口多個國家。因為發動機問題,K-8巴基斯坦型號和部分外銷型號使用美國加雷特TFE731-2A渦輪風扇噴氣發動機,解放軍很長時間裡使用著烏克蘭AI-222-25型渦扇發動機。解放軍自用型號1994年首飛,1997月通過技術鑒定,1998年首批交付8架。最終國產渦扇-11終於發展成熟,取代了我軍使用的K-8的烏克蘭發動機,於是教練11開始大量進入我軍服役。


【空軍世界加特林原創】教練11是一個極具競爭力的中型教練機,獲得中國空軍、外國客戶的好評。因為設計思想先進有效,飛行性能和人機工程都很出色。許多飛行員認為教練11是中國空軍最好飛的噴氣機。通過增加關鍵性的變穩技術,K-8、教練11可以模擬各種飛機,包括先進三代戰鬥機的飛行特性,從而進一步擴展教學範圍 —— 這是現代中級教練機非常重要的一個功能,可以說不可或缺。


在埃及許可生產的埃及空軍K-8E教練機



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在美國海軍艦載航空兵中,有一種不起眼的中級艦載教練機,這就是英國宇航公司的鷹式教練機美國版本 —— T-45「蒼鷹」教練機。這一教練機整體布局與教練11非常相似。T-45主要用於艦載機部隊進行航母為基地的各種飛行訓練,可以說是教練11爭奪航母艦載教練機的優秀參照原型。


鷹式同樣是一個非常成功的教練機,它於1974年首飛,裝備英國皇家空軍、美國海軍和其他一些國家軍隊,目前已經發展出了低成本輕型作戰改型,可進行精確空地打擊。原本英國皇家空軍考慮過使用英法合制美洲豹攻擊機的雙座型來作為主力中高級教練機,但研究後認為過於複雜而昂貴,最後主力裝備的是鷹式。



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美國麥道公司在鷹式教練機基礎上發展了T-45教練機,很快進入美國海軍實施艦載教練任務。T-45酷似鷹式,但起落架進行改進,採用雙輪、彈射拖桿、加固等設計;機翼前緣增加襟翼,降落時可以獲得更大升力,並增強了內部結構;增加機身減速板;安裝尾鉤,強化機體結構。最大起飛重量超過6噸,速度1,038公里/小時,航程1200公里。


可以認為教練11艦載型號很可能有著同樣的定位:昂貴而複雜的三代機雙座型號,例如殲-15S,不適於用來進行所有的艦載戰鬥機教學科目,因為一來成本高昂,二來三代戰鬥機的壽命應儘可能的用在不可替代的訓練和作戰任務上。有的教學任務,例如初級的三代機飛行訓練、航電火控入門、航母實際起降,乃至日常性飛行員增加飛行時數、保持較佳飛行能力的任務,都可以由經過專門改進的艦載中級教練機來完成。


從最新照片上看,海軍航空兵的教練11尚未進行針對艦載起降的改進。但筆者認為,教練11上艦的可能性僅次於殲-15S,這是因為它與其它兩個非戰鬥機的教練機相比,定位非常清晰,整體成本也最低,能完成的任務很有針對性,可以與殲-15S形成最為有效的搭配組合。



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烏克蘭 AI-222-25 型渦扇發動機


【空軍世界加特林原創】必須強調教練11的出勤率、可維護性非常出色。我國仿製的許多蘇聯作戰飛機,故障率高,維護困難,操作程序複雜甚至不合理,這對飛機出勤率有非常負面的影響。教練11最初設計時融匯了西方國家最先進的可靠性與維護、更換設計概念,配有134個維修口蓋,其中大部分可以快速拆卸,發動機能夠通過腹部直接吊裝。這顯然對教練11的上艦也有明顯幫助。


特別是在教練11具備變穩和模擬複雜航電火控的能力後,更加適於分擔許多原本只能由三代戰鬥機雙座型號執行的任務。這令艦載戰鬥機、教練機、其它固定翼飛機的使用變得更加優化合理。


三、教練9「海山鷹」教練機


今年9月,教練9的一種新改型最新照片曝光,媒體稱之為「海山鷹」。據稱這是貴州飛機製造公司在教練9基礎上開發的艦載教練機型號。該機塗有海軍航空兵特有的白紅塗裝,以確保在發生事故、進行救援時的高可視度。但是該機尚未具有尾鉤、增強起落架等艦載機的特點。



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教練9「山鷹」高級教練機,其實是貴飛公司的殲教7的發展型號。它將進氣道改為兩側布局,從而令頭部能夠安裝小型雷達和航電設備。對機翼、尾翼等方面進行了改進,部分吸收了成飛殲-7E、G等改型的改進特點。通過加大翼面積、修改翼尖外形等等,能夠改善起降、飛行性能。最新改型使用DSI進氣道技術,令跨音速性能更進一步優化。「海山鷹」已經進入了海軍航空兵裝備使用,據稱兩種不同型號的改型已先後交付海軍。


應當說,「海山鷹」艦載高教機的構思,優點和缺點都非常的明顯。


優點:「海山鷹」研製改進難度很小,殲教7已經非常成熟。整體成本很低,有現成的超音速飛行能力。特別是在發動機方面,它可以使用殲-7系列發展多年、全面國產化的渦噴13系列發動機,完全不需要依賴外國發動機,或者等待國產先進發動機的研製裝備 —— 後者是困擾其它競爭海軍艦載教練機的機型的最大問題之一。因為它的基礎是殲-7戰鬥機,具備相當的超音速作戰能力,可較為容易的完成一定的空中截擊作戰任務。


缺點:「海山鷹」延續了殲教7的大部分缺點 —— 殲教7並不是一個很好飛的教練機,甚至被稱為最難飛的殲-7。在航母上,起降過程中的飛行表現是飛機性能的重中之重,關乎飛行員生死、航母與戰機的安全,一種並不具備良好起降性能的「艦載機」會存在嚴重的隱患。美國海軍艦載機的發展經驗已經證明,任何起降性能不佳的艦載機只能是「曇花一現」。「海山鷹」原型的設計完全偏向於高速攔截,這與目前高級教練機,乃至戰鬥機的需求並不一致,因為現代空戰大多數訓練、作戰區間都在中低速範圍之內。雖然殲-7E、G、「山鷹」通過修改機翼設計,在低速性能上有了一定程度改善,但仍在四個競爭教練機型號中處於下風。



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【空軍世界加特林原創】 「海山鷹」因為來自娘胎里的限制,載重非常有限,不僅反映在載重量低上,還反映在掛點布置困難 —— 由於主起落架設計,佔據了機翼下方很大的空間,導致機翼下只能安排四個掛點,且不能掛較大的設備。雖然「山鷹」也出現了六個機翼掛點的布局,但因為空間限制,只能掛載近距離空空導彈、火箭發射器等武器,無法攜帶尺寸較大的空地武器。機腹下空間也非常有限。同時,因為渦噴13發動機水平的局限性,即便能掛較多的武器,也會因為推力、航程不夠理想,導致實用性大受影響。


同時,「海山鷹」定位在高級教練機上,也帶來了一定問題。這裡先不談該機的性能,是否真的能夠算得上是現代的高級教練機,畢竟L15「獵鷹」、雅克130、韓國T50等等高級教練機無論在氣動性能上,還是整體結構布局上都完勝「海鷹」。假如「海山鷹」設計目的是高級教練、兼具一定作戰能力,那麼成本上必然明顯高於教練11艦載型,但又完全不能依靠它去執行航空母艦艦載機部隊要面對的艱巨作戰任務。



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甚至連「海山鷹」強調的所謂超音速作戰能力,本身也非常雞肋:經過種種改進之後,「海山鷹」最大速度也只有馬赫1.4-1.6。誠然,能夠超音速飛行還是要好一些,可是這種只能稱為跨音速飛行的「超音速」能力,加上殲-7娘胎里依靠最大幅度壓縮機身空間實現阻力最小化而換來的高速飛行指標,在現代空戰中的實用性大打折扣。



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【空軍世界加特林原創】最為關鍵的是,航空母艦艦能夠攜帶的載機數量極為有限,假如花費較多的經費去裝備這樣一種缺陷非常明顯的艦載機,非常得不償失。


總而言之,「海山鷹」可以說是四個競爭者中較為處於劣勢的一種。


四、教練10「獵鷹」高級教練機


教練10「獵鷹」,也稱L15,是2004年開始研製的我國真正具備世界一流水平的高級教練機。2009年該機首飛,此後進行了一定的修改,機體布局、燃油系統、航電系統、起落架等等進行了優化。該機已經勝利出口尚比亞。


尚比亞飛行員與「獵鷹」合影



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「獵鷹」最大的優點,是它完全具備現代高級教練與一定的空空、空地作戰能力,是我國不多的與世界一流水平看齊的軍用戰機之一。機體空間充裕,火控航電出色,例如前艙配備了「一平三下」顯示控制布局、後艙「三下」顯示控制。在需要的時候,可以安裝先進小型火控雷達。在近日該機進行了非洲展示活動,擺出了從空空導彈到精確打擊空地武器的豐富組合,證實了它堪比戰鬥機的任務範圍靈活性。



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【空軍世界加特林原創】它有著全新的、不被舊有機體限制的整體布局設計,氣動能力出眾,最為接近於三代戰鬥機的機動性能,甚至能部分模擬四代戰鬥機的飛行特性。「獵鷹」總設計師張弘表示,該機電傳飛控系統,是由中國完全獨立自主設計的第一種三軸四餘度電傳飛控系統。這代表了世界戰機電傳飛控的最前列水平。在「獵鷹」這一基礎上改造艦載高級教練機,起降、飛行、作戰性能都有相當可靠的保障,這明顯優於教練9「海山鷹」。可以說如果沒有發動機問題的存在,教練9完全無法與教練10一拼。


它的缺點也已經為軍事愛好者們熟知:「獵鷹」目前依然依賴烏克蘭AI-222K-25F加力渦扇發動機,這讓解放軍用戶很是為難。這也給它在國內的主要競爭對手教練9「山鷹」送上了相當的市場份額。



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不管怎麼說,假如只看飛機本身的性能,「獵鷹」無疑是非常出色的。它在中國空軍中的前途一片光明。特別是中航工業已經啟動了「獵鷹」發動機的關鍵性項目 —— 「岷山」發動機研製項目。「岷山」發動機「獵鷹」為裝機對象,能夠取代烏克蘭AI-222-25F發動機。核心機由中航工業渦輪院研製,是一種先進的雙轉子加力型渦扇發動機,飛行包線寬、推重比高、最高啟動高度出眾、加速性好。最大起飛推力接近五噸。「岷山」發動機將給「獵鷹」教練機帶來可靠、成熟的渦扇動力,使得該機突破最後一個發展瓶頸。


小節


簡單的說,筆者認為殲-15S雙座型必將上艦使用,這已經毋庸置疑。在作戰時期,它甚至將是唯一上艦的教練機。即使在和平時期,它也將是艦上訓練的主力機型。好消息是目前陸上、計算機模擬教練越來越先進,大量的訓練任務已經不需要直接由殲-15S來承擔,能夠緩解成本與損耗的矛盾。


因此剩下的問題就是,中國海軍到底需要怎麼樣的艦載教練機,是教練11這樣定位於中級教練機、廉價夠用的機型,還是「獵鷹」這樣具備非常全面訓練、作戰能力的一流高級教練機,還是教練9「海山鷹」這種立刻能用、不需要多大投入的「低風險」選擇?


【空軍世界加特林原創】必須再三強調,航空母艦載機數量非常有限,哪怕中國哪天裝備了10萬噸級的超級航母,一共也只能攜帶大約40來架戰鬥機,其它份額要讓給不可或缺的其它各種艦載機。戰鬥機的這一份額,在作戰時期幾乎不可能讓教練機去擠占,只能由單座、雙座戰鬥機佔據。也就是說,教練11、教練10「獵鷹」、教練9「海山鷹」都只能是在非戰鬥狀態下上艦操作。


從這個角度來說,筆者認為教練10、教練9無論戰鬥能力如何在教練機範疇里優秀,也沒有多大實戰意義。只不過艦載戰鬥機飛行員可以藉助這些耗費較低的教練機,完成盡量多的三代機、四代機訓練課目,從而降低整體運轉成本。所以,這兩種飛機相對於教練11的優勢,要打一個明顯的折扣。教練11較低的定位,反而和殲-15S構成了區分更為明確的高低搭配。


但如果目光放得更為長遠,那麼教練10「獵鷹」是筆者認為最為出色的艦載教練機選擇 —— 它確實是三種飛機中最貴的一種,可是它是最接近殲-15S的選擇,能夠完成最多的訓練科目,從這個角度說它反而可能比較省錢;「獵鷹」作為全新設計,至少還有三十年以上的使用價值,是一個最有遠見的選擇;「獵鷹」甚至可以擔任部分教練11的中級教練任務,通過改進重組訓練體系和方法,可以更好的優化初中高三級或者四級訓練體系,讓「獵鷹」更好的融入到海軍艦載戰鬥機飛行員訓練體系之中。


所以,筆者認為教練10「獵鷹」,應該是中國航空母艦艦載教練機最好的選擇!


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