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信天翁_翱翔!波西米亚信天翁

发布时间:2019-02-12 04:15:07 影响了:

  冷战期间,华约国家空军装备的主力战机几乎全部都是前苏联制造, “米格”甚至一度成为东方阵营空军的代名词。然而,在高级教练机领域占主导地位的,却是来自于捷克・斯洛伐克的“信天翁”――L-39系列高级教练机。如今,在俄、美战机大行其道的国际航空界,L-39家族的“新兵”依然抢眼。在“北约空中相会2005”演习模拟空战中,捷克“信天翁”之――L-―159A轻型战斗机取得了数次“击落”F―16和F/A-18战斗机的不俗成绩。下面就让我们去探寻一下这个来自波西米亚颇有些神秘的“信天翁”家族。
  
  L-39――红色“信天翁”
  
  说到L-159,就不得不先谈L-39,实际上前者是在后者的基础上改进而来。L-39是沃克乔迪(Vodoohody)公司在前苏联支持下研制的喷气式教练机,由于性能优良,曾被选做华约国家的标准教练机。L-39是一种易于操纵、低成本/使用费用的教练机,1968年首次试飞,1972年投产装备部队,可完成飞行员中/高级飞行技术和初级武器的使用训练,适应范围较广。前华约国家飞行员先在雅克-52之类的螺旋桨初级教练机上完成初级飞行训练,然后转飞L-39,完成相关训练后就可以上双座战斗/教练机了。
  良好性能来源于其优良的设计。L一39采用单座单发下单翼布局,机头略呈下垂,与信天翁的嘴颇为相象,所以其绰号叫“信天翁”。这个布局在以后整个系列的发展中没有太大变化。机翼采用悬臂式下单翼,翼型为NAOA64A012,机翼面积为18.8平方米,为提高低速性能采用双缝后缘襟翼。下单翼布局是教练机比较普遍采用的布局,如英国著名的“鹰”系列和我国的K-8。主要原因就是这个布局的安全性较好(对教练机尤其重要),在迫降时下单翼可以对机身起保护作用,另外也比较容易安装起落架。当然,下单翼布局也带来飞机滚转安定性下降等问题,所以L一39采用了机翼上反设计,翼根上反角度为2.5°。
  L-39采用一台AI-25-TZ涡扇发动机,推力1720公斤,进气道位于机身上方略向内倾,目的可能是减阻。机载设备较为简单,包括R-832无线通信系统、RKL-41无线罗盘、RV-5雷达高度表、MRP-56P无线信标接收机、SRO-2敌我识别系统、RSBN-5导航与着陆系统等。火控系统包括ASP-3NMU-39光学瞄准具和FKP-2照相枪,武器包括GSH-23机炮吊舱及火箭弹、普通炸弹等。到1993年,L-39共生产了2799架,主要型号包括:L-39C、L-39V、L-39ZO和L-39ZA等。
  
  L-739/59――走向西方化
  
  上世纪90年代初,随着华约解体、捷克斯洛伐克的分裂、捷克申请加入北约等一系列国内外大事的发生,L-39的用户和市场也随之改变,沃克乔迪公司开始对其进行改进以适应新的要求。其中,最重要的就是用西方发动机和航电系统来替代前苏联的系统。最先改进的是出口泰国的L-39ZAIART,亦称L-39MP(Multi-Pu rpose,多用途之意)。该机采用以色列埃尔比特公司提供的平显等航电系统,于1992年成功试飞,为以后L-39系列的西方化打下了基础。
  为竞争美国的联合初级教练机(JPATS),沃克乔迪公司推出了L-139。这是一个内部系统完全西方化的型号,发动机更换联信公司的TFE731涡扇发动机,推力提高到1850公斤,航电系统采用包括HUD和电子飞行仪表在内的先进座舱及数据处理系统。L-139于1993年试飞,尽管整个计划没有进行下去,但相当于为后来的L-59/159系列进行了预研。尤其是研制过程中TFE731发动机体积小、重量轻、省油和高可靠性给沃克乔迪公司留下了深刻的印象,该公司决定在未来的型号中继续采用TFE涡扇发动机。
  L-59是沃克乔迪公司在80年代开始研制的L-39改进型,最初被称为L-39M。由于没有得到官方认可,所以对其进一步改进称之为L-39MS(ModernizedSuper,超级改进型之意),绰号也改为“超级信天翁”。L-39MS于1986年试飞,1989年投产,并向埃及和突尼斯出口,出口型改称为L-59。该机的改进之处在于:略加长了机头,加强机身:加大翼尖油箱,发动机更换成ZMK DV-2涡扇发动机。座舱也进行了升级,包括一部多功能显示器和一部平显。
  
  L-159A――呼唤中姗姗来迟
  
  作为加入北约的基础,“武器装备北约化”成为新成立的捷克共和国国防建设的首要目标。在华约解体前,捷克斯洛华克空军拥有像米格-29这样比较先进的作战飞机。尽管这些飞机装备部队不久,但捷克仍然决定将其转手,以便获得足够的资金完成部队转型。1995年,捷克将10架米格-29转手给波兰。作为补充,捷克向瑞典订购了24架JAS-39,后改为租赁12架。首批JAS-39于2003年抵达捷克担负防空。
  众所周知,JAS-39采用先进的综合航电系统,包括全玻璃化座舱和联合网络作战系统,先进于之前装备的米格-29。这意味着L-39教练机已经不能适应新机型的训练要求,捷克空军迫切需要一种新的教练机来培训JAS-39飞行员。出于节省资金和支援国内航空工业的需要,捷克空军决定仍旧由沃克乔迪公司负责新型教练机的研制,要求新机不但能够担负教练任务,而且还能够发展出具备一定作战能力的单座型,以填补旧型攻击机退役带来的作战能力空缺。因此,L-159也被称为ALCA(Advanced Light Combat Aircraft,先进轻型战斗机之意)。首架L-159A于1997年8月试飞,到2002年已经向捷克空军交付19架。
  沃克乔迪公司在新机的研制过程中充分利用了L-39MS和L・59的经验。从外形上看,L-159相对于前两者的区别很小。比较明显的特征是L-159A因为配备雷达而加长了机头,但其内部系统则与前两者几乎有天壤之别。在波音等众多西方公司的协助下,沃克乔迪公司重新对其航电系统进行了架构。虽然以前L-39也加装过西方的设备,但仅局限于单个系统或者局部系统的升级。而L-159着眼于综合航电系统的概念,进行全面的更新与升级。在先进航电系统支援下,L-159除了可以满足训练任务外,还可以执行广泛的作战任务,包括防空拦截、近距空中支援、反暴乱/游击作战、反舰、边界巡逻、侦察任务等。由于采用了开放式体系和模块式结构,系统可以为将来的系统升级提供充分保证。
  L-159装备意大利FIAR公司提供的GRFIO-L多功能火控雷达。该雷达重量在70公斤左右,搜索距离上/下视在30公 里左右,在边搜索边跟踪模式下可以同时跟踪8个目标,具备5种空空搜索模式和4种空战格斗模式。虽然其工作距离不足以支持超视距空空战,但完全可以满足近距空战及全天候作战能力,包括支援空地导弹和精确制导炸弹的投放。L・159A的另一项关键作战装备是雷声公司的AN,APX-100敌我识别器(IFF),它保证了该机可以融入北约作战体系。
  玻璃化座舱是L-159的亮点,采用了“一平两下”配置,其中FV-3000平显是基本的飞行和火控显示器,在仪表板上还有两个多功能显示器分别提供战术态势、飞行导航和火控及武器投放的信息。该机座舱还采用了HOTAS(手不离杆)技术,飞行员可以在手不离开操纵杆和油门杆情况下就可以完成飞行和作战等动作。
  需要指出的是,玻璃化座舱是90年代以来教练机发展的趋势,甚至瑞士PC-9这样的螺旋桨初级教练机,也添加了MFD等座舱显示设备。其原因在于90年代新型战机普遍实现了航电的综合化和座舱显示的屏幕化,这就要求飞行员尽早养成利用屏幕显示和获取战场信息的良好习惯,否则就会造成某些痼疾。如在没有HUD之前,有些飞行员依靠座舱某些设备作为飞机姿态参考,转飞新机后,面对HUD上面的数字就会感觉晃眼。这样,飞行员对新机的适应期就会变长,造成新型战机的宝贵飞行小时耗费在一些简单的科目上。
  L-159采用一台联合信号/国际涡轮发动机公司的F124-GA-100无加力涡轮风扇发动机。对于这个编号许多读者可能感觉陌生,其实该发动机正是从我国台湾IDF战斗机的TFE1042衍生而来。F124-GA-100发动机保持了TFE1042家族双转子、齿轮传动风扇和轴流离心混合高压压气机的结构特点,这种结构特点使发动机有很大的畸变容限,在小推力发动机中比较常用。该发动机的涵道比为0.472,相对较小,有助于提高发动机的高空性能,但是降低了经济性。发动机采用了双余度全权限数字式控制系统(FADEC),实现了“油门无操作限制”和极好的瞬态特性。
  L-159A的机体结构相对变化不大。为适应新雷达,机鼻变得有些细长,挂架数达到7个,为座舱增加了聚合物,陶瓷复合装甲。为适应进气流量增大的发动机,进气道捕获面积也有所加大。飞机安装了机载制氧系统和机载惰性气体发生装置,后者可以向油箱内充入氮气,以避免油箱被击中后起火爆炸。L-159家族都使用捷克自行研制的VS-2轻型零一零弹射座椅,能够满足飞机全包线的救生要求,并按照北约标准修改了供氧、抗荷服和通话器等设备。
  L-159A还装有“飞机监控系统”(AMOS),能够自动记录飞机载荷数据,计算机体疲劳状况,进行故障自检并将数据传送到地面的维护管理系统。该系统使飞机能够满足MIL-STD-1388―1A/2B后勤支持要求,同时也记录飞行员的操作,并送回地面供评估用。地面管理系统可同时实时处理多架飞机的数据。据称,该系统曾受试飞过L―159的美国海军飞行员的好评。
  
  L-159B――青出于蓝胜于蓝
  
  L―159B的开发借用了L-159A的威果。该机在1999年首飞,除了座舱改为串列双座、内载油量减少227公斤外,结构上跟L-159A几乎没有区别,机载设备也基本沿用。但是,L-159B的机鼻探测设备是选装件,可以根据客户要求选择雷达或其他设备,机载电源也从三相交流电机改为直流电机。L-159B为满足训练需要,前后舱的多功能显示器是互相独立的,后舱的教员可以通过平显画面转发器或者多功能显示器“复现”模式来观察前舱学员的动作。出于安全考虑,L-159B还有一套古德里奇公司的电子仪表系统GH-3100作为飞行和导航的备份。公司还提供空中受油设备、扩大机头换装更强的探测设备等方案供客户选择。
  根据沃克乔迪公司的设想,L-159B不仅可以胜任高级教练和转换训练的角色,甚至可以凭借飞机良好的操纵性和简明的操作界面充当基础教练机。为了吸引顾客,沃克乔迪公司充分利用了合作伙伴波音公司在训练模拟器开发上的丰富经验,尤其是为美国海军开发T-45“苍鹰”教练机训练模拟器的经验,研制了一整套适合不同购买力和需要客户、从简易桌上模拟器到完善全任务模拟器的模拟训练系统。
  
  “信天翁”的启示
  
  通过上面的介绍不难看出,L-159家族实际上仍然是L-39平台的改进产物。即便是被称为“先进轻型战斗机”,L-159A也不可能洗脱高级教练机的遗传特征。L-159家族虽然通过彻底换装西方国家的设备,在效能上较之前辈L-39、L-59等有了质的飞跃。但是如果跟其他西方国家现代高级教练机相比较,L-159家族并没有特别出色的地方。这样说可能会让读者对于L-1 59A在演习中“击落”F-16和F/A-18的报道感到疑惑。如此平庸的L-159A,怎么能战胜已经扬名二十多年的第三代超音速战斗机呢?
  首先必须明确一点,捷克空军发言人在官方网站上公布的消息中并未如国内媒体所报道的那样,声称打败了F-16,而是宣布L-159A获得了“won afew‘shoot downs’”的成绩。也就是说L-159A确实在演习中有过几次“击落”F―16和F/A-18的成绩,但是并未在演习中胜过了这些第三代战斗机。
  前面谈到,L-159A受到火控设备的限制,是一种没有超视距空战能力的飞机。尽管生产商声称考虑集成使用AIM-120的能力,但是笔者认为,受机体限制,该机不可能容纳能够发挥中远程导弹效能的火控设备。因此,它所参与的空战只能是视距内的空中格斗。而且,L-159A本身也并不是一架优秀的格斗战斗机,其空重达到了4350公斤,F124-GA-100发动机却只能提供28千牛的推力。跟那些空战状态推重比超过1.0的典型第三代战斗机比起来,该机的推重比简直小得可怜。过小的推重比使L-159A的垂直机动性和加速性相当差,在携带1470公斤外挂的条件下,海平面爬升率仅为37米/秒,不足F-16空战状态海平面爬升率的八分之一。该机的速度也很慢,带外挂时在5000米高度最大速度只有867公里/时,实用升限也只有13200米。
  不难看出,F-16这样的战斗机很容易利用垂直机动或者依靠加速性的差距来摆脱L-1 59A,而后者只能眼睁睁看着目标离开导弹的攻击范围。但是,L-159A也确实在空战演习中取得了“击落”F-16和F/A-18的成绩,这多少说明其飞行性能中仍有可利用之处。笔者认为,很可能是该机的平直翼气动布局赋予了飞机很好的低速性能。事实上,该机的最小稳定盘旋半径仅为335米,比普通三代机的最小盘旋半径小得多。如果 飞行员事先不了解这种飞机的低速机动特点,盲目信任第三代战斗机的低速大迎角机动性,与L-159A进行低速水平盘旋的话,很可能吃大亏。当然,L-159A的高空高速性能无法与第三代战斗机相比,高度达到中空范围的时候,其低速稳定盘旋能力已经没有优势,最大瞬盘角速度也不如F-16,但是至少有可以发挥特点的优势区域。
  L-159A的火控系统很适合进行格斗空战,能够比较好地掌握空中的态势,而且能很好地支持AlM-9L/M导弹的离轴发射模式。这并不是说L-159A的火控在格斗中有什么优势,而是在对一般三代机的格斗中没有火控上的劣势。我们知道,在演习中只要能保持稳定锁定目标就可判定为一次“击落”。L-1 59A如果能够发挥自身的特点,还是有可能做到这一点的。
  这样的成绩决不意味着L-159A适合充当轻型战斗机的角色。以前做假想敌的A-4攻击机经常在空战演习中“击落”三代机,但是从没有人试图把它用作轻型战斗机。笔者认为L-159A是一种更接近于轻型攻击机的飞机,事实上捷克空军赋予该机的任务也主要是禁飞、近距支援、反舰、平暴、巡逻等,真正担当战斗机角色的是JAS-39“鹰狮”。
  其实,把成功的教练机平台改型为轻型攻击机是一种也已证明很有效的开发途径,英国的“鹰”和巴西的“超级巨嘴鸟”都是比较成功的例子。教练型与攻击型同时开发的也有,比如韩国的T/A-50“金鹰”。L-159的平台性能相对平庸,跟目前开发中的新一代教练机有不小的差距。新一代的教练机,如T-50、M346、雅克-130和我国的L-15等,都是以让飞行员体验高机动性战斗机的飞行特性为目标,推重比相对都比较高,操纵系统也都是全电传的。在这样的平台上开发出的轻型攻击机性能必然比L-159A更优越。目前,T-50的姐妹版攻击机A-50E经在试飞中,雅克-130也展出了满挂武器的状态。而我国的L―15从设计指标看,飞行性能更为出色,推重比大、外挂能力强,不但可以改型为轻型攻击机,也具备改型为轻型战斗机的潜力。洪都集团一开始为该机选择高达1.2的推重比指标,其目标想必就已经不止于做一款先进高教机了。
  
  编辑 一翔

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