中國(guó)“獵鷹”亮翅迪拜簽新單，有何過(guò)人之處

出品｜網(wǎng)易新聞

導(dǎo)語(yǔ)：11月6日，兩架“獵鷹”攻擊/戰(zhàn)斗教練機(jī)飛赴阿聯(lián)酋參加第18屆迪拜航展，這也是與阿聯(lián)酋成功簽約后該型機(jī)首次公開亮相——就在今年2月，“獵鷹”擊敗了俄羅斯雅克-130、意大利馬基M346、韓國(guó)T-50等強(qiáng)勁的教練機(jī)對(duì)手，成功拿下阿聯(lián)酋12架整機(jī)訂單。

全新涂裝的1L15亮相2023迪拜航展

迎來(lái)一、“空中陪練”也有“三高”

與諸多作戰(zhàn)飛機(jī)相比，教練機(jī)并不顯露鋒芒。然而，無(wú)論是未來(lái)駕駛哪種戰(zhàn)機(jī)的飛行員，都必須先經(jīng)歷教練機(jī)的磨礪，才能有機(jī)會(huì)從“校門”走向“轅門”。從教學(xué)到戰(zhàn)斗，先進(jìn)的“獵鷹”并非一蹴而就。

在較長(zhǎng)時(shí)間中，我國(guó)并未研制專門的高級(jí)教練機(jī)，而一直用一/二代戰(zhàn)斗機(jī)改進(jìn)而來(lái)同型教練機(jī)（也稱為雙座教練機(jī)）。隨著殲10、殲11為代表的第三代高性能戰(zhàn)機(jī)大量列裝我國(guó)空軍，國(guó)內(nèi)第二代軍用教練機(jī)的性能已經(jīng)不能滿足空軍的訓(xùn)練需求。

雖然國(guó)產(chǎn)新型殲擊機(jī)也如前輩一樣發(fā)展出同型教練機(jī)，但維護(hù)費(fèi)用高昂。根據(jù)國(guó)內(nèi)報(bào)道，殲-11的飛行小時(shí)花費(fèi)約25萬(wàn)人民幣。另一方面，以新一代殲擊機(jī)同型教練機(jī)更多的被用作其他戰(zhàn)訓(xùn)任務(wù)，單純用于飛行訓(xùn)練也會(huì)消耗飛機(jī)的寶貴壽命。

國(guó)內(nèi)第二代/第三代戰(zhàn)機(jī)同型教練機(jī)

面對(duì)先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)小時(shí)數(shù)有限與飛行員小時(shí)數(shù)需求之間的矛盾，能否有這樣一款教練機(jī)，在模擬出接近新型戰(zhàn)機(jī)性能的同時(shí)，在還能節(jié)約戰(zhàn)機(jī)壽命和經(jīng)費(fèi)，實(shí)現(xiàn)“高機(jī)動(dòng)、高安全操控、高效費(fèi)、低成本”的三高目標(biāo)？以“獵鷹”為代表的國(guó)產(chǎn)第三代高級(jí)教練機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

二、高顏值帶來(lái)“高機(jī)動(dòng)”

獵鷹被譽(yù)為“飛行最快的鳥”，以獵鷹來(lái)命名L15，自然是“機(jī)如其名”。“獵鷹L15”是融合了多項(xiàng)最新航空技術(shù)的超音速教練機(jī)，它具有第三代戰(zhàn)斗機(jī)的大迎角機(jī)動(dòng)飛行能力和高敏捷性，可用于飛行學(xué)員的基礎(chǔ)改裝訓(xùn)練或作為伴隨教練機(jī)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練。

L-15“獵鷹”教練機(jī)三視圖

從90年代末起，國(guó)內(nèi)依托國(guó)際合作先后對(duì)“獵鷹”進(jìn)行了3個(gè)方案總體氣動(dòng)設(shè)計(jì)與論證，并于本世紀(jì)初完成了4輪選型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，初步為“獵鷹”挑選出高性能的第三代機(jī)的氣動(dòng)布局。

總體看“獵鷹”和主流教練機(jī)類似，采用串列雙座、中單翼、單垂尾布局，但設(shè)計(jì)上極具“內(nèi)秀”：其中等展弦比機(jī)翼——大邊條搭配上翼身融合設(shè)計(jì)，讓渦流有理想的弦向和展向流動(dòng)改善了壓力分布，使全機(jī)能保持高升力狀態(tài)；在機(jī)翼細(xì)節(jié)上，采用可三級(jí)偏轉(zhuǎn)的前緣襟翼、設(shè)置外緣段鋸齒，在進(jìn)一步改善全機(jī)升力特性和全機(jī)升阻比的同時(shí)，也提高了舵面效率，改善了航向安定性。

2006年3月13日L15首架原型機(jī)首飛成功

設(shè)計(jì)階段的“獵鷹”根據(jù)國(guó)內(nèi)特殊需求又進(jìn)行了多輪迭代：如為滿足國(guó)內(nèi)高級(jí)教練機(jī)超音速飛行的需求，通過(guò)融合體修型優(yōu)化全機(jī)面積分布，使機(jī)體更符合超音速面積率，在降低跨音速段波阻同時(shí)，也改善了載荷分布、減輕結(jié)構(gòu)重量，較早期原型機(jī)減輕了數(shù)百千克，并增大機(jī)內(nèi)可用空間。

為能將超音速的氣流成功“喂”給發(fā)動(dòng)機(jī)，獵鷹專門設(shè)計(jì)了雙斜切進(jìn)氣口、將進(jìn)氣道加長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)了淺S型內(nèi)通道以優(yōu)化流管走向，提高了總壓恢復(fù)系數(shù)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作更高效的同時(shí)也降低了獵鷹正向雷達(dá)散射截面積。

獵鷹L15空中輕靈的身影

值得一提的是，國(guó)內(nèi)此前從未在“獵鷹”這樣小體積的飛機(jī)進(jìn)行S型進(jìn)氣道這種復(fù)雜曲面的加工，為能在“螺螄殼內(nèi)做道場(chǎng)”，西北工業(yè)大學(xué)、南昌航空大學(xué)先后攻克了飛機(jī)蒙皮鈑金數(shù)字化制造技術(shù)、爆炸脹型蒙皮、鋁合金S形進(jìn)氣道焊接等工藝。解決了高性能飛機(jī)研制過(guò)程中的制造技術(shù)難題。

三、“絕頂內(nèi)功”實(shí)現(xiàn)獵鷹“高安全操控”

先進(jìn)的氣動(dòng)布局為“獵鷹”成功打下高機(jī)動(dòng)的底子，但對(duì)一架經(jīng)常與新手打交道的飛機(jī)，要想飛得好飛得快，還要飛行員能穩(wěn)定駕馭它。以殲-10為代表的國(guó)產(chǎn)三代機(jī)普遍采用電傳飛控，獲得了較二代機(jī)截然不同的飛行品質(zhì)。無(wú)論是從提高本機(jī)飛行品質(zhì)的角度還是提供相似三代機(jī)訓(xùn)練環(huán)境的角度，配備上電傳飛控都成為“獵鷹”的應(yīng)有之義。

駕駛“獵鷹”的飛行學(xué)員在空中練習(xí)基本操控

此前，國(guó)內(nèi)已在殲八IIACT進(jìn)行了電傳飛控系統(tǒng)、殲10也正在穩(wěn)步試飛中。但從概念設(shè)計(jì)開始的自主開發(fā)、并將ACT等主動(dòng)控制技術(shù)與總體氣動(dòng)設(shè)計(jì)相結(jié)合，同時(shí)滿足這些，即是國(guó)產(chǎn)教練機(jī)、也是國(guó)產(chǎn)軍機(jī)的頭一遭。

為此研制方借鑒國(guó)內(nèi)外研制成果、與618所等多個(gè)科研單位，從頂層設(shè)計(jì)到試飛驗(yàn)證僅用過(guò)去一半的時(shí)間，5年內(nèi)就使“獵鷹”成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)采用三軸四余度數(shù)字式電傳飛行控制系統(tǒng)（所謂三軸指縱軸、橫滾軸和偏航軸,四余度指三條數(shù)字信道與一條備用仿真信道）的教練機(jī)。

先進(jìn)的操控系統(tǒng)讓獵鷹“靜則穩(wěn)、動(dòng)則靈”：作為一款最大速度1.4M的超音速教練機(jī)，最小飛行表速225公里 /小時(shí)，最大使用過(guò)載達(dá)-4~+8g. 最大使用迎角達(dá)35°，其低速與過(guò)失速性能甚至超越此前在國(guó)外大賣的K-8教練機(jī)。

19年南昌飛行大會(huì)中“獵鷹”以大仰角與教-8、初教6“三機(jī)同框”

四、“高效費(fèi)”的背后：好修又好用

教練機(jī)也需開源節(jié)流：以較好的維護(hù)性與較長(zhǎng)的故障間隔時(shí)間換取更高的使用頻率；并在天空中盡可能的開展更多的訓(xùn)練科目來(lái)攤平使用成本。

（1）維修更便捷

為此“獵鷹”借鑒了此前我國(guó)K-8教練機(jī)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)體上開設(shè)了大量維護(hù)艙口，超過(guò)一半的常卸口蓋為鉸鏈鏈接-暗扣快卸鎖，使機(jī)務(wù)告別“擰螺絲”的煩惱。這些口蓋高度也較為合理，大部分可以在站立高度進(jìn)行日常維護(hù)工作，只需目視觀察即可排查出一般類型的機(jī)械故障，提高了排故速度。

在地面開蓋檢測(cè)的“獵鷹”

（2）飛機(jī)更“抗造”

在機(jī)體承力件、氣動(dòng)部位上，“獵鷹”大規(guī)模應(yīng)用了如全復(fù)合碳化纖維共固化結(jié)構(gòu)垂尾，碳纖維面板凱夫拉蜂窩結(jié)構(gòu)方向舵、采用新型航空合金的蜂窩結(jié)構(gòu)的副翼等復(fù)合航材，重量輕、使用壽命較傳統(tǒng)航空鋁材更長(zhǎng)，還大大減少了緊固件和零件的數(shù)量。簡(jiǎn)化維護(hù)的同時(shí)，抗疲勞的特性也能降低因金屬疲勞造成的事故。這些設(shè)計(jì)使獵鷹的壽命達(dá)10000飛行小時(shí)、故障間隔飛行小時(shí)數(shù)超過(guò)4小時(shí)，一天最多可起降超過(guò)10個(gè)架次。

（3）用途更多元

隨著配有先進(jìn)航電的第三代戰(zhàn)機(jī)在國(guó)內(nèi)外空軍大量裝備，對(duì)飛行員訓(xùn)練要求越來(lái)越高。得益于近年我國(guó)航電技術(shù)突飛猛進(jìn)且日益“白菜化”，“獵鷹”的航電在國(guó)際同行中也堪稱豪華：配有多模式相控陣?yán)走_(dá)、衛(wèi)星/激光慣導(dǎo)等設(shè)備，讓其可掛載、控制多型精確制導(dǎo)武器；

由雙余度GJB289A總線將過(guò)去各種儀表分別顯示的武器、火控和綜合導(dǎo)航信息整合到一起，前后艙分別采用與國(guó)際主流三代機(jī)同類型的“一平二下”/雙多功能顯示器集中顯示各項(xiàng)參數(shù)，提高了學(xué)員對(duì)飛機(jī)的控制能力和對(duì)緊急情況的反應(yīng)能力。配合嵌入式訓(xùn)練系統(tǒng)的應(yīng)用甚至能讓“獵鷹”不需要武器與靶場(chǎng)就能開展逼真的攻防訓(xùn)練。

L-15“獵鷹”教練機(jī)坐艙特寫

先進(jìn)的航電、優(yōu)異的飛行性能、便利的維護(hù)性，讓駕駛“獵鷹”的飛行學(xué)員在基本飛行訓(xùn)練同時(shí)能開展實(shí)戰(zhàn)化課目訓(xùn)練，甚至執(zhí)行低烈度空中巡邏與對(duì)地攻擊：

2017年，“獵鷹”首秀中俄“航空飛鏢”軍事比賽，其對(duì)地攻擊科目的表現(xiàn)力壓專業(yè)攻擊機(jī)的蘇-25；

2020年空軍石家莊飛行學(xué)院首批初教-6直上高教-10飛行學(xué)員順利開飛，極大縮短了學(xué)員“直上”三代機(jī)的時(shí)間；

2022年，國(guó)內(nèi)開始拓展“獵鷹”武器、雷達(dá)、嵌訓(xùn)功能使用，進(jìn)行異型機(jī)混編對(duì)抗、下半夜和復(fù)雜氣象條件飛行等多項(xiàng)實(shí)戰(zhàn)化科目訓(xùn)練。

參加“航空飛鏢”大賽的教-10

結(jié)語(yǔ)：

迎來(lái)17歲的L15“獵鷹”已“榮譽(yù)等身”，已成為我國(guó)航空工業(yè)努力趕超世界先進(jìn)技術(shù)水平的歷史印記，先后攻克46項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)、取得120項(xiàng)授權(quán)專利、榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，入選2022年中國(guó)軍貿(mào)名牌精品，已發(fā)展了L-15A、L-15AW、L-15B以及教練-10等多種型號(hào)，形成了系列化發(fā)展，注定會(huì)有更多的“獵鷹”飛向更高更遠(yuǎn)的天空。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國(guó)新聞網(wǎng)："獵鷹"展翅藍(lán)天 中國(guó)新一代教練機(jī)研制紀(jì)實(shí)[EB/OL].

[2] 熊杰. L15高級(jí)教練機(jī)進(jìn)氣道組合件制造技術(shù)研究與應(yīng)用.[R]西北工業(yè)大學(xué).2006.