今日微信推荐

今日微博推荐

尴尬的教练机

发布时间:2013-04-11  原作者:晨枫   点击数:

原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

  在飞机世界里,如果战斗机是万众瞩目的白天鹅的话,教练机就是人人都可以踹一脚的丑小鸭。虽然每一个飞行员都从飞教练机开始,每一个飞行员在心底里都对当年飞过的教练机有一种特别的温馨,但到了要选择取舍的时候,教练机依然和儿时的小学女老师一样,和今日的热辣恋人无法相比。

北美的大多数人学飞行是从 Cessna 172 开始的,但军方一般不用,这太初级了

  教练机顾名思义是训练飞行员基本飞行技术的专用飞机。在和平时期,教练机常常是空军里单一机种中数量最大的。教练机要求廉价、皮实、容易操纵,为了适合初学学员,需要容忍粗暴操作。教练机还需要具有很高的出动率,好大量培训新飞行员,所以需要运行成本低廉、维修简单。这些要求实际上相当苛刻,使优秀教练机的设计相当不容易。

美国空军曾用 Slingsby“火蜂”作为初教,同时甄别飞行学员的潜质

这是美国空军的 Slingsby“火蜂”

  但是另一方面,教练机对绝对飞行性能要求不是很高,最大速度、最大高度、机动性都只要能达到中不溜就可以了,也没有挂载武器的要求。教练机分初级、中级和高级。初级教练机(简称初教)担负新学员的最初飞行训练任务,包括起飞、着陆、目视飞行等,还有一个很重要的任务就是筛选,鉴别出有前途的学员。中级教练机(简称中教)用于训练已经具有初步飞行技能的学员,用来训练队列飞行、仪表飞行等。高级教练机(简称高教)是飞行学员的最后阶段,用来训练复杂气象飞行、简单战术动作等。有的国家取消中教,只有初教和高教。

同类的初教机还有德国的 Grob

  虽然教练机也用于训练民航和通用航空的飞行员,教练机一般习惯上还是算作军用飞机。和所有飞机一样,教练机可以是螺旋桨的,也可以是喷气式的。初教通常都是螺旋桨的,而且采用活塞式发动机。中教有螺旋桨的,但一般已经不是活塞式发动机,而是涡桨发动机。中教也有采用喷气式的。高教一般是喷气式的。推进形式的差异在很大程度上反应了初教、中教、高教的使命和使用习惯上的差异。初教最强调的是廉价、皮实,操作简单,飞行性能特别温和、稳定,还要具有很高的出动率。活塞式发动机在本质上和汽车发动机差不多,技术非常成熟可靠,经济性也好,用于初教正合适。中教和高教对飞行性能有一点追求了,也要求和现代飞机的飞行特性相对接近,采用喷气式推进就顺理成章了。

英国“鹰”式(或者更准确一点,应该是“隼”式)教练机在 70 年代初开创了初教到高教全包的“全程教练机”,至今长盛不衰。“鹰”式也可以作为低档作战飞机使用

“鹰 127”是“鹰”式的最新型号,但血统清晰可见

美国也引进“鹰”式,按 T-45“苍鹰”生产

  过去,初教、中教、高教各居其位,也专心于训练新飞行员,除了图穷匕首见的情况,一般不参加战斗任务,在设计的时候也不考虑挂载武器的能力。但 60 年代开始,欧洲时兴起所谓“全程教练机”,希望用一种教练机完成从初教一直到高教的全部飞行训练。这在经济上可以减少机型,降低总采购成本;在技术上由于发动机和飞控的发展,初学的新学员也可以从相当先进的教练机直接入手。由于高教具有良好的飞行性能,赋予高教一定的战斗能力也成为一种时髦,成为所谓教练-攻击机。英国的“鹰”式和法德合作的“阿尔法-喷气”都是这个时代的产物。教练机不光承担训练任务,也将在战争时期作为对地攻击机甚至简易战斗机使用。从此,教练机的作战能力成为教练机的设计指标的一部分,使得教练机的设计成为非常微妙的一个问题。这不是一个技术上能不能实现的问题,而是一个设计基准的选择问题。换句话说,在技术上,教练机几乎可以具有现代战斗机的一切能力,但这样做将在经济上使教练机丧失采购和运行成本低的特点。

法德合作的“阿尔法-喷气”的销路没有同时代的“鹰”式好,除了法、德空军,只有在第三世界里混混

  另一方面,五六十年代时,战斗机普遍达到超音速。为此,一些高教开始达到超音速,同时,战斗机开始装备同型的双座战斗教练机。现代高性能战斗机在操控上各有特色,常规高教已经不足以训练飞行员掌握安全操纵了,需要专用于换型训练的同型战斗教练机。西方战斗机广泛开始在装备新型单座战斗机的同时,装备双座的战斗教练机。除了航程可能略有损失外,战斗教练机通常保留战斗机的绝大部分飞行性能和武器发射能力,在战争期间可以作为战斗机使用,甚至利用其双座可以减轻飞行员负担的特点,承担难度更高的对地攻击或者空战指挥任务。即使对于一般空战,后座飞行员可以专心操纵雷达和观察后半球的敌情,也可以减轻前座的负担,增加空战格斗的胜算。70 年代后,苏联战斗机也开始依此办理,为新研制的战斗机发展同型双座战斗教练机。战斗教练机从上往下挤压高教的空间,尤其是接近服役寿命尾声而退出一线因而价格低廉的前高性能战斗教练机,也为高教设计增加了困难。

捷克的 L-29 曾经是华约国家的标准喷气教练机

L-39 接替 L-29 后,同样成为华约空军的标准超音速教练机

华约解体后,捷克在 L-39 的基础上推出 L-59,但显然这只是一个渐改,不是全新设计。捷克指望前华约空军 L-39 机体寿命到期后的大量订单,但一来这些国家都陷入严重的经济危机,二来大家都“向西看”,结果 L-59 生意惨淡

  全程教练机在技术上没有问题,但是在使用上出现训练成本过高的问题,连减少机型、缩小教练机队总规模都不能弥补。另一方面,早期超音速飞行时的稳定性问题在飞控问题解决后不再成为问题,超音速飞行和高亚音速飞行在飞行技能上不再有本质的差别,超音速教练机的必要性消失了,同型战斗教练机可以承担高级武器、战术和超音速适应性训练。教练机的发展再次进入困境。

  90 年代后,全程教练机不再用于全程训练,而是恢复两级训练,用初教作基本飞行训练后,直接上高教。但初教和高教的划分又成为问题。

  教练机对速度和高度的要求毕竟不高,活塞式螺旋桨飞机具有可靠、廉价的优点,现代涡桨发动机则可以达到高亚音速和相当高的高度,采用涡桨发动机的图-95 轰炸机在速度和高度上都接近采用涡喷发动机的 B-52。如果教练机不再要求超音速性能,采用涡桨发动机的教练机在很大的性能包线内,都可以匹敌喷气式的教练机。世界教练机发展开始向两个方向发展:一是用最简单的初教筛选和学习简单飞行后,然后直接上相当于过去全程教练机的喷气式高教学习主要飞行技能;二是用具有中教性能的初教,将初教和中教一气呵成,然后上高教锦上添花,甚至跳过高教而直接上战斗教练机。

  美国开始时是走第一条路,用 Slingsby 双座活塞式初教,然后海军飞行员上 T-45(按许可证制造的英国“鹰”式教练机),空军飞行员上 T-38 超音速教练机(F-5 战斗机的前身,已经很老了,即将大批退役)。英国走第二条路,先上 Shorts Super Tucano(按许可证制造的巴西 Tucano 教练机)涡桨教练机,然后上“鹰”式。美国现在有向英国路线靠拢的趋势,正在装备雷锡恩 T-6“得克萨斯人”教练机(按许可证制造的瑞士 Pilatus PC-9),取代Slingsby。

瑞士的 PC-7/9 也非常成功

美国也按许可证生产,编号为 T-6

PC-21 是 PC-7/9 的进一步发展,号称 21 世纪的“终极涡桨教练机”

  像 Slingsby 那样的简易初教通常由通用飞机发展而来,采用并列双座,教官可以手把手地教学员,便于交流。这种飞机速度慢,性能稳定,采购和运行成本低,对学员的心理压力也小。但这种飞机的性能潜力基本没有,学员要是养成对教官的依赖也不好,所以现在好像又不提倡了,至少作为军用教练机不提倡了。串列双座的活塞式或者涡桨教练机有利于养成学员独立飞行的习惯,成为现代军用教练机的主流。但是螺旋桨依然有反扭力的问题,功率增减必须相应地用副翼和尾舵补偿,否则要造成偏航。喷气式飞机没有这个问题。现代飞控系统可以自动补偿螺旋桨的反扭力作用,使学员不致产生坏习惯,在感觉上和喷气式飞机相似。德国的 FanTrainer 教练机采用后置螺旋桨,学员看不见螺旋桨,感觉上更加接近喷气式教练机了。这样一来,除了最大速度和高度,螺旋桨教练机在性能上已经媲美喷气式教练机,可以做难度相仿的斤斗、倒飞等特技,而起落性更好。更重要的是,经济性能更好。90 年代以来,涡桨教练机大有成为新一代的“全程教练机”的势头,有在很大程度上代替喷气式教练机的意思。巴西的 Tucano、瑞士的 PC-7/PC-9 是涡桨教练机中的典范,英国的 Shorts Super Tucano 是对巴西 Tucano 的进一步改进,同样,美国 Ratheon T-6 是对瑞士 PC-9 的改进,瑞士 Pilatus 本身也发展了更新的 PC-21,号称“终极涡桨教练机”。

最新评论

欢迎广大航空迷投递稿件,内容可以是飞行器介绍、航空史、战史、航空趣闻、飞行器细品图片、与航空有关的文章都可以投稿。

投稿信箱:
arm007@vip.sina.com
afwing@gmail.com
无觅相关文章插件,快速提升流量

扫一扫关注空军之翼微信