我國高級教練機發展探秘:從殲教7到高教9(圖)

FTC-2000飛機

  

蘇-27對飛行員的要求大大提高了

 

殲教7飛機

 

出口的殲教7P飛機

 

殲教7飛機

 

海軍航空兵的殲7E飛機

 

殲7M型飛機

 

教9飛機的機翼與殲7M一樣是後退襟翼

 

殲7E飛機的機翼採用了前緣襟翼和簡單襟翼，更加崇尚格鬥

 

殲轟7飛機

 

　　背景

　　在殲教7飛機服役前，中國空軍的殲7、殲8飛機飛行員面臨著很大的挑戰。殲7、殲8飛機飛行性能類似，高空高速性能優異，起降性能和低速性能並不突出，與我軍以前裝備的殲6飛機有較大不同。因此，從殲教6高級教練機上訓練出來的飛行員並不能很快適應殲7或殲8飛機的駕駛，他們雖然能直接換裝殲7飛機，但是改裝周期較長，且存在很大的安全隱患，

　　不能很快形成戰鬥力。殲8飛機飛行特性與殲7類似，飛行員在改裝殲8前必須有飛行殲7飛機的經驗。

　　1987年殲教7飛機在中國貴航定型成功，很快便投入現役使用。殲教7飛機的到來在很大程度上緩解了空軍的訓練改裝問題，根據殲教7服役前後幾年的飛行安全紀錄統計，殲7部隊的事故萬時率幾乎下降了約50%。殲教7飛機不但解決了飛行員改裝殲7前的適應訓練問題，而且還能擔負一定的戰備任務。殲教7飛機可攜帶空空飛彈和火箭等武器，飛行員可在該機上完成一般的戰術訓練任務，這樣一來殲7、殲8飛機則可以全力備戰了。

　　但是很快就有了新問題。90年代後，尤其是自90年代末期開始，中國空軍開始裝備性能先進的第三代戰鬥機。以蘇-27飛機為代表的第三代戰鬥機氣動性能優異，注重亞跨音速的機動性，盤旋、加速、爬升性能比第二代戰鬥機有質的提高，操縱感覺和以米格-21為代表的第二代戰鬥機有較大不同；而且第三代戰鬥機的電子設備、火控系統都有較大程度的提高，例如雙杆操縱、多功能綜合顯示器、超視距攻擊等，在具體操作上和第二代戰鬥機有明顯差異。這樣一來，殲教7飛機顯然無法勝任日益迫切的訓練任務了。雖然中國後來進口了部分雙座型飛機，但是還是有大批單座型飛機被用於飛行員的改裝訓練，本應把壽命消耗於戰備任務和作戰任務的先進戰鬥機卻在初級訓練上白白消耗飛行時數，造成很大的浪費。另外，我國自行研製的先進戰鬥機現在已經呼之欲出，當三代機成為中國空軍主力作戰力量後，空軍的整體作戰思想和作戰模式都將發生較大的改變，訓練的壓力更加凸顯。西方國家的解決之道通常是在裝備高級通用教練機的同時裝備適當比例的戰鬥機同型雙座戰鬥機(例如F-15C/D和F-16C/D)，單雙座比例為大概為4：1到6：1，以保證訓練質量。但是中國空軍本身的裝備數量基數較大，在經費上的壓力也相應較大，再裝備大量戰鬥機同型雙座機則有些力所難及。

　　因此空軍對具備第三代戰鬥機飛行特性、安裝較先進電子設備且價格較低的通用高級教練機的需求日益迫切。

　　在這種背景下，歷屆的航展上開始出現一些設計新穎的教練機，典型代表為洪都公司的L-15和貴航公司的FTC-2000。

　　技術特點

　　僅從數據和外形上看，洪都公司的L-15給人的印象更好，不過各方面的信息顯示，L-15飛機處在等待資金的尷尬局面中，且其較高的技術層次也決定了其研製周期長、風險大的特點。相比而言，貴航的FTC-2000高級教練機就顯得更加穩妥一些，根據近日電視上的信息，這種飛機被命名為「高教9」，我們可簡稱其為教9飛機。

　　教9飛機起步的很早。早在中國剛剛引進蘇-27飛機的時候，大約在1992-1993年間，貴航公司便未雨綢繆開始構思新一代教練機了。此時正值空軍開始從二代機更進一步，較為先進的殲8B、蘇-27飛機開始服役、成都新殲加緊研製之際。貴航的思路比較明確，即研製一種可完成殲7、殲8飛機改裝、滿足第三代戰鬥機訓練要求並能擔負一定作戰任務的新型教練機。

　　這個定位無疑是有其道理的：蘇-27飛機服役後飛行員們體會到了空氣動力學的進步，也明白了第二代戰鬥機和第三代戰鬥機之間的巨大差異，於是無論是殲教7還是殲教6很顯然都過時了。然而空軍邁向現代化的腳步是迫切的，因此中國定購的飛機中雙座機的比例逐漸增大，但是雙座型蘇-27飛機依然是價格昂貴的作戰飛機，大量寶貴的機體壽命卻被用於進行基本訓練，這同樣是空軍所難以接受的。主要的阻力在於二代機與三代機之間巨大的技術差異，適應了飛行二代機的飛行員難以適應三代機的操縱，如果飛行員們都對三代機有了一定的基本認識，那麼改裝三代機的周期將大大縮短。而且還有一點頗為重要：蘇-27飛機雖然在氣動、操縱系統上較為先進，但是在座艙設備方面並不比中國土生土長的二代機強多少；然而從近年來航展上的展品可看出，中國新一代戰鬥機的座艙設計將更接近國際潮流，無論布局還是信息顯示都更加接近西方標準，也就是說，即使是飛慣了蘇-27的飛行員如果要飛中國新殲，仍然不是件輕鬆的事，至於殲7、殲8的飛行員那就更不用說了。

　　這一切，就是教9的機會。

　　要談教9的技術特點，就不能不提到它的前輩殲教7飛機。殲教7飛機是貴航在殲7II戰鬥機基礎上研製的高級殲擊教練機。殲7II的原型是蘇聯著名的米格-21戰鬥機，米格-21採用了當時較為先進的三角翼技術，具備較好的高空高速性能。殲教7保持了米格-21家族經典的57度後掠角三角翼、機頭進氣正常布局，從而保持了較好的高速性能。作為一種教練機，殲教7飛機由殲7II的單座改為雙座，座艙蓋向右開啟，後座為教員座艙。由於雙座設計減少了內部油箱容量，並且降低了飛機高速飛行時的方向穩定性，因此殲教7飛機採用了類似於米格-21MF的大面積寬垂尾(提高高速穩定性)和較寬的背鰭(更大的郵箱容積)；除此之外，殲教7將殲7II的單腹鰭改為雙腹鰭，其目的和垂尾一樣。在武器配置方面殲教7與殲7II基本一樣，只是減少了一門機炮，僅保留一門30mm機炮。

　　殲教7飛機於1985年7月首飛，87年定型，88年正式服役。在以後的日子裡，貴航公司發展出了殲教7A、殲教7B、殲教7P、殲教7N和殲教7PG等型號，其中7A為中國自己使用，7P、7N、7PG均為出口型號。殲教7P型根據買方要求換裝較大推力的發動機，增加武器掛載能力，採用西方標準的電子火控設備和彈射座椅，並且在95年後改裝了30mm機炮。2002年年中殲教7PG試飛，該型飛機在電子設備上有較大程度提高，加強了火控系統和精確打擊能力。

　　殲教7飛機確實在很大程度上改變了中國空軍的訓練條件。殲7各型號和殲8各型號均能通過殲教7飛機直接改裝，殲教7飛機的飛行特性、操作方法和武器系統與殲7、殲8系列飛機基本相同，不過殲教7飛機作為教練機而言還是有一些問題存在。首先教練機的起降性能很重要，但由於殲教7和米格-21的氣動布局基本一致，因此起降性能並沒有任何改善，起飛速度和著陸速度都很高，對沒有經驗的飛行員而言難度較大；其次，雖然殲教7是一種教練機，但是其座艙布置卻達不到教練機的要求，後座的教員視野很糟糕——這並不是殲教7飛機設計上的問題，其根源在50年代的米高揚設計局身上。當年設計米格-21時技術條件相對今天還很落後，因此為了追求高速性能米格-21飛機犧牲了座艙視野：前方視野被風擋隔框和機頭阻擋、後方視野則全部被背鰭阻擋，當以色列飛行員和美國飛行員飛過了米格-21後，認為這是其致命的弱點。由於這種機體結構上的先天不足，殲教7的後座和前座高度差很小，後座飛行員在起降時甚至需要依靠一個可伸縮的潛望鏡來觀察前方。

　　這些問題都在教9上得到解決。教9在整個機體設計上作了較大的改變，其目的就是使殲教7這種二代教練機脫胎換骨為具備第三代戰鬥機特點的高級教練機，最重要的手術在機翼和前機身上進行。

　　機翼部分

　　大後掠三角翼是限制飛機低速性能的主要因素，為了使飛機具備接近三代戰鬥機的飛行特性，貴航首先就改變了教9的機翼。

　　原殲7飛機使用得大後掠角三角翼的問題在於誘導阻力大，大迎角時能量損失快，不適合於長時間盤旋；且大後掠角三角翼在亞音速時的升力特性並不好，這會直接影響起降性能，增加起飛、著陸的速度。因此大多數注重亞跨音速機動性能的三代戰鬥機很少採用簡單的三角機翼，即使使用，如幻影2000戰鬥機，也配合以電傳操縱和前緣襟翼、固定扭轉等措施以改善亞音速機動性能。教9飛機採用雙三角翼技術，即在原殲7飛機的機翼外側增加一塊，使機翼前緣具備外段和內段兩個不同的後掠角。此舉增大了機翼面積，減小了展弦比，最直接的好處就是減小了誘導阻力，增大了飛機的升阻比。

　　大家熟悉的殲7E飛機也採用了類似的技術，從而改善了低速盤旋能力並有效增加了航程。不過同殲7E飛機不同，教9飛機的雙三角翼要簡單一些。教9的機翼後緣並沒有前掠角，也沒有採用和殲7E類似的前緣機動襟翼而是採用了前緣固定錐形扭轉技術，這一技術也應用於F-106、幻影IIING、F-15等類似機翼構型的飛機，其好處是結構簡單、重量輕，能夠有效減小誘導阻力、改善巡航特性，不過其氣動適用範圍卻不如前緣機動襟翼。除此之外，教9的機翼沿用了殲教7飛機的後退式襟翼，而不是殲7E的簡單襟翼，這樣一來在襟翼打開時能有效增加機翼面積，進一步改善了飛機的起降性能，但是這種襟翼並不能像殲7E那樣作為機動襟翼來使用。從機翼的設計可以看出，貴航的思想是在改善起降性能的同時還要減小技術風險、簡化飛機的設計。根據航展上貴航提供的技術數據，教9的起飛速度為250-270千米/小時，而殲教7的起飛速度則在315-335千米/小時之間，很顯然起降性能得到了巨大的改善，據貴航的工作人員稱，教9的起降性能甚至和蘇-27飛機不相上下，起飛滑跑距離在500米以內，而殲教7為1000米左右。另外，由於有效提升了升阻比，因此教9飛機的航程也略有增加，從殲教7的1450千米達到1600千米，攜帶副油箱後甚至能達到2500千米。可以說，新機翼是教9飛機具備三代戰鬥機飛行特性的最根本保證。

　　前機身

　　從外觀上看，教9飛機的最明顯改變是前機身。一改米格-21的機頭進氣設計，教9採用了類似FC-1戰鬥機的兩肋進氣布局。這樣改動有三個明顯的好處：一是能夠改善大迎角飛行性能，二是能夠較好的重新規劃座艙視野，三是可以騰出機頭空間來安放雷達。第三代戰鬥機較為重視大迎角飛行能力，教9飛機雖然是教練機，但是為了能滿足三代戰鬥機的訓練，採用這種類似FC-1的進氣道設計並不奇怪，這種進氣道在大迎角的情況下進氣效率較高。從模型上看，進氣道為固定式皮托管進氣道，也就是說，在較高的超音速情況下進氣道的總壓恢復較低，發動機進氣條件無法滿足，飛機無法適應較高速飛行。從技術數據上看，教9的最大速度為1.6M，估計該機較適合的速度範圍在1.2M以下。

　　由於機頭不再充當進氣道的角色，因此機頭部分的設計改動空間就足夠大了。殲教7的座艙視野極其有限，由於被機頭和風擋隔框阻擋，前方和前下方視野非常惡劣；而後艙飛行員的視野被前艙和背鰭所阻擋，飛行員基本只能看到兩邊的部分空間。與殲教7相比，教9的機頭明顯下勾，座艙風擋改為整體式。改進後前座飛行員的前下方視野達到14度，前方視野也有了明顯改善；而後座飛行員的位置比前座高出一段，因此後座飛行員的前下方視野也有5度。現代很多雙座機在後艙都有一個顯示器，在前艙則有一個攝像機，將前座平顯上的圖像實時傳送到後艙的顯示器上，這樣後座飛行員也能很好的觀察前方了。從教9飛機的模型看，似乎也採用了這種技術。

　　此外，教9飛機有一個空中加油管。雖然只是一個模擬設備，不過對訓練而言的確也是必要而且夠用了，這也說明中國空軍未來將會很重視遠距離作戰能力，總體作戰思想將不再局限於國土防空。

　　航電、座艙

　　從第二代戰鬥機到第三代戰鬥機，對飛行員來說最直觀的改變就在於座艙。坐進今天一架典型第三代戰鬥機的座艙中，印入眼帘的是閃爍著各種符號、數字的平顯、多功能下顯；大量機械儀表都不復存在，飛行員通過操作鍵盤取得自己所需要的數據；在整個空戰過程中，飛行員的手都不必離開兩個操縱杆(HOTAS)，通過觀看平顯上的符號來完成整個攻擊。

　　大多數中國飛行員長期以來習慣於駕駛第二代戰鬥機(像殲6這樣的飛機甚至連第二代戰鬥機都算不上)，而且在空軍的發展過程中，由於多方面的原因，三代戰鬥機遲遲不能服役，大大落後於西方先進國家同期的發展。因此面對即將服役的第三代先進戰鬥機，飛行員無論在技術上還是心理上都存在著巨大的障礙(這也是正常的現象，神話般的以色列飛行員在換裝F-15時也曾經存在過牴觸情緒)，這種多年來形成的慣性必將成為新裝備形成戰鬥力的最強烈阻力。教9飛機的座艙即為這種阻力提供了一個解決之道。

　　通過模型，我們可以看到教9座艙裡採用了一平兩下、HOTAS的總體布局。另外，在儀錶板上還存在一些傳統的機械儀表，顯得有些凌亂，不知道原型機上天時是否還真的這樣。不過無論如何，教9已經具備了提供給飛行員一個「現代化座艙」的基礎，使飛行員從一開始就習慣於通過平顯和下顯來掌握飛行數據、武器參數而不是以往的低頭看儀表，目視搜索目標。

　　由於改成兩側進氣，教9飛機的機頭部分足以安裝一部較為先進的雷達。雖然作為一種教練機而言沒有這個必要，但是很顯然如果要把教9作為一種戰鬥機使用也是可以的。據貴航的工作人員介紹，空軍甚至認為現在的機頭空間還不夠大，這是否意味著空軍已經為教9設想好了將要使用的雷達呢？又或者只是某種藉口？總之，教9將能夠使飛行員切實的體驗現代空戰的全過程，這對空軍作戰觀念的現代化而言，無疑是意義重大的。

　　就教9的飛行性能而言，現在還看不出什麼特別之處。教9飛機並沒有採用電傳操縱技術，或許貴航一心只想著「低成本短周期」，教9隻是延續了傳統的機械操縱系統。不過這樣一來，也說明教9飛機在設計上並沒有放寬靜安定度，而且該機可能將很難模擬新一代戰鬥機的一些飛行特性，例如傳統的飛機配平靠飛行員掌握，某些飛機在跨音速時可能會出現反操縱現象，而電傳戰鬥機配平全部由飛控系統控制，飛行員不必對飛機進行幹涉。當然作為一種教練機，這些技術的確顯得奢侈，但從近年來出現的教練機來看，電傳操縱已經成為一種很流行的東西，因為新一代戰鬥機普遍採用了放寬靜安定度+電傳操縱技術，因此為了儘可能好的模仿新一代戰鬥機的飛行品質，大多數教練機也開始奢侈起來。奇怪的是中國空軍同樣面臨同樣的局面，教9卻走了保守的道路，這種取捨究竟是無奈之舉還是缺乏遠見，現在我們無法判斷。

　　除去這些，現在還無法得知更多的教9的航電的細節，從模型上僅能看出大多數傳感器、天線都沿用了殲教7飛機的設備。當然這些算不上是很重要的事情，可以隨著用戶的需求而改變。

　　總體評述/前景展望

　　就目前的情況來看，教9飛機投入使用似乎已經是板上定釘了，那麼，這種飛機在軍隊中將會起到什麼樣的作用呢？這種飛機又將有什麼樣的發展前景呢？

　　我們現在已經可以得出結論：教9飛機是一架擁有三代戰鬥機特徵的殲擊教練機。在空軍、海軍航空兵的飛機大家族中，它將承擔起接替殲教7飛機的重任，為空軍、海軍培養殲7、殲8的飛行員，並為三代先進戰機培養飛行員後備梯隊。也就是說，教9將很可能成為類似於美國空軍的T-38高級教練機的角色。

　　不過中國有中國的國情，教9飛機還是存在一些訓練上的缺點。先來看中國空軍、海軍航空兵的主力作戰飛機：空軍目前以殲8B、蘇-27/30飛機為精銳，殲7各型飛機為主力形成空中優勢/遠程打擊力量，不久的將來將有新一代國產戰鬥機加入現役，另外「飛豹」殲擊轟炸機也很有可能加入空軍的陣營。除此之外，空軍還擁有為數不少的強5、轟6等飛機執行近距支援、遠程打擊任務。海軍目前以殲7、殲8B/D等飛機為主力空中優勢力量，「飛豹」殲擊轟炸機、轟6轟炸機為主要打擊力量，以後也有可能引入蘇-27/30等飛機。目前殲7各型飛機已經明顯落後，未來將被列為淘汰的行列，海、空軍的空中力量將儘快過渡到以蘇27/30、「飛豹」和國產新殲為主力、殲8B/D及其他改型為有效配合的新一代空中力量。一旦到達這個階段，教9飛機即將面臨比較尷尬的局面：「飛豹」為雙座機，對教練機的要求不高；蘇-27/30的座艙設備和國產飛機相差太大，且雙座型飛機數量已經不少，教9飛機的作用也不會很明顯；新殲由於在氣動、飛控上進步較大，在飛行操縱上與常規飛機存在差異，因此即使在教9上訓練過的飛行員也必定還要經過新殲雙座型的訓練才能適合新殲的飛行。這樣一來，就只有殲8各型飛機的飛行員可以直接通過教9飛機進行改裝了。這種情形對於解放軍這樣並不富裕的軍隊來說還是顯得有些不合算。

　　同西方國家相比，教9飛機的技術檔次明顯低了一層。其他一些國家同期發展出的MAKO、YAK-130、金鷹等高級教練機無論在氣動還是電子設備方面都已經達到或超越了傳統的三代戰鬥機而接近類似「颱風」等後三代戰鬥機的檔次，用這些飛機訓練出來的飛行員將可以直接駕駛F-16、蘇-27/30或者「颱風」等先進戰鬥機，另外，這些飛機本身還具備相當出色的戰鬥任務擴展能力，其近距支援、空戰的性能也比較突出。美國雖不大重視發展教練機，但是美國海、空軍的雙座型戰鬥機數量眾多，足以滿足訓練任務的需求。因此，中國教9飛機的實際意義很可能在於承上啟下，成為一種過渡型的飛機，在它的後面應該是更先進的通用教練機，比如L-15。如果這個設想成立，那麼教9飛機的裝備數量可能並不會很多，至少在空軍它的地位並不是很明朗，海軍的殲7、殲8飛機比例較大，教9飛機在海軍的被接受程度或許會更高一些。

　　教9飛機如果能早誕生10年，那麼無疑將會大大推動空軍現代化的建設，提高部隊訓練的質量；但是現在它出現的實在是有點晚，究竟將來何去何從？我們只能對它說：教9，希望你能一路走好。(轉自《世界航空航天博覽》)

　　附：殲教7和教9飛機的性能參數

　　FTC-2000基本數據指標：

　　機長：14.554米

　　機高：4.103米

　　翼展：8.32米

　　機翼面積：26.15平方米

　　主輪距：2.692米

　　前主輪距：4.872米

　　正常起飛重量：7800千克

　　最大起飛重量9800千克

　　機內燃油：2060千克

　　最大載油量：3362千克

　　最大M數：1.6

　　最大錶速(高度>5000米)：1200千米/小時M<0.8

　　過載：8GM>0.8過載：6.5G

　　最大盤旋過載：5G

　　負過載：-3G

　　最大爬升率260M/秒

　　實用升限：16千米

　　最大技術航程1600KM

　　留空時間2小時

　　加掛副油箱後技術航程可增加到2500KM，技術航時3小時

　　起飛離地速度：250-270千米/小時

　　起飛滑跑距離：400-500米

　　著陸接地速度：230-250千米/小時

　　著陸滑跑距離：500-600米

　　殲教7基本技術數據：

　　翼展：7.154米

　　機長：14.874米

　　機高：4.103米

　　機翼面積：23平方米

　　空重：5330千克

　　機內載油：1891千克

　　正常起飛重量：7590千克(帶2枚PL-2空-空飛彈)

　　最大起飛重量：8600千克(帶兩枚PL-2空空飛彈)

　　最大速度：M2.05

　　起飛速度：315～335千米/小時

　　著陸速度：305～325千米/小時

　　起飛滑跑距離：900～1100米

　　著陸滑跑距離：850～1100米

　　實用升限：17300米

　　最大航程：1459千米

　　限制過載：+7G(帶兩枚PL-2B空空飛彈)

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