尴尬的教练机

晨枫

原载:西西河

相关资料:铸翼——中国空军教练机选型

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  教练机以训练飞行学员为主业,以作战为副业,这一般都没有什么异议。但主业和副业的定义和两者的相对比重,这里面差别就大了。教练机的批量大,使用寿命长,出勤率高,对成本控制和使用经济性的要求几乎和民航客机一样苛刻,这样就需要尽可能减少不必要的重量、设备和飞行阻力,否则每天背石头上山,那什么经济性都免谈。但作为作战飞机来说,战场上只有两件事是最重要的:生存力和任务完成能力,其他都无关紧要。

  教练机作为战术飞机,一般有两种:攻击机和战斗机。攻击机用于攻击地面目标,教练机具有良好的低空低速操控性能,后座可以用来帮助观察战场和操作武器系统,用作兼职攻击机好像是天然的选择。但仔细琢磨一下,问题就来了。攻击机需要暴露于敌人地面火力之下,需要具有一定的抗打击能力。美国 A-10 和俄罗斯的苏-25 都有钛制装甲“澡盆”,用于保护飞行员和关键设备,教练机要是也背上这么一个澡盆,那发动机推力和油耗的增加可就太多了。如果在设计时考虑战时可以增装装甲,而平时不装,这个问题小一点,但留有余地同样意味着设计死重,留得余地越大,死重越大。

  攻击机一般用航炮、火箭弹、导弹和炸弹攻击地面目标。航炮可以用吊舱,但火线离飞机轴线太远,瞄准精度不好。发射时的强烈振动和挂架的刚度不足使射击精度进一步下降,长期的强烈振动也对挂架的强度有害。真正的航炮都是固定安装在机身上的,或者在机腹,或者在翼根,或者在机头,或者其他位置。要达到一定的射程、精度和毁伤效果,航炮需要有一定的口径和初速,这样航炮的后坐力就较大,炮身就较重。A-10 攻击机的 7 管 30 毫米 GAU-8 转管炮不带炮弹的空重达到 281 公斤,装满炮弹后顶 A-10 的空重的 16%,要是拆下来放在地上,个子比一辆小轿车都大。由于 GAU-8 太沉重了,整个 A-10 飞机差不多都是围绕着它设计的,成为攻击机中最大最重的。地勤要把它拆下来之前,一定要把后机身用千斤顶架好,否则 GAU-8 一拆下来,A-10 就要前轻后重跷跷板了。当然,GAU-8 有点变态了,但是用于对地攻击而有点威力的航炮大多个子不小,太轻飘飘的没有多少威力,不要也罢。这样一来,教练机的重量又要增加了。如果是可拆卸的,那卸下来时飞机重心就不对了。或者说,如果航炮有相当重量而且是可以拆卸的话,教练机的重心设计就会很不好办,顾得了一头就难顾另一头。如果连重心都弄不好,那教练机的飞行质量也就别提了。

GAU-8 航炮体积硕大

  教练机本身没有必要需要挂架,一般每个架次的时间都不长,下来加油就是了,所以机内油箱不需要太大,也不需要副油箱。但战术飞机需要具有远程奔袭或者长时间巡逻的能力,机内油箱需要加大,即使不需要像苏-27 那样变态的 40%机内载油系数(机内载油量占正常起飞重量的百分比),也应该至少有战斗机平均的 28%左右,而不是典型教练机的 22-23%(如捷克的 L-59 和英国的“鹰”式)甚至更低。过大的机内油箱意味着更大的机体,即使平日里减油起飞,阻力、重量、发动机推力依然要上去,依然降低经济性。使用副油箱也不能完全解决问题。副油箱需要在挂架和机翼内设置油管和相应的开关,增加系统的复杂性,要不是必要,也是能省就省。苏-27 由于巨大的机内油箱不需要副油箱,所以开始时的设计是根本不能用副油箱的,节约了重量和成本。对于教练机来说,副油箱只是翼下挂架的一个用处,火箭发射器、导弹、炸弹都需要是用挂架,这样就要增加挂架的复杂性,需要在电气和机械上和各种武器匹配。对于导弹来说,还需要有压缩空气管路,用于驱动陀螺。多用途挂架在技术上没有问题,但这些设备和功能都不是教练机部需要的,教练机每天上天背着那么多的包袱,日常经济性成了大问题,维修、备件都成了问题,多一件设备,就多一份日常的维修和更新,到临战了再大检修、大更新是不行的。

  现代战场的防空火力日益强大,攻击机没有一定的防护,只有靠隐身来增加自身的生存能力了。欧洲 MAKO 教练机是第一种采用隐身设计的教练机,前机身有显著的隐身修形。且不说 MAKO  的隐身能力究竟有多少,战斗机比教练机更强调隐身,如果有不影响气动设计的隐身方法,人们早就蜂拥而上了。如果教练机为了有限的隐身而严重损失了经济性,那可能会得不偿失。

德国 MAKO 在外观上很新潮,号称具有隐身能力,但性价比连启动订单都难以吸引到,至今首飞一推再推,胎死腹中也不足奇

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