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海上山鹰-我国海军JL-9新型舰载教练机试飞  

2011-06-16 11:13:57|  分类: 中国军情 |  标签: |举报 |字号 订阅

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海上山鹰-我国海军新型舰载教练机试飞 - 小飞猪 - 小飞猪的博客
CCTV报道中的JL-9舰载教练机

 近日,中央电视台在一部介绍我国试飞员的电视片中,首次公开了我国海军新型舰载教练机,这表明我国海军舰载航空兵的建设正在稳步推进。

之所以认为这种飞机是我国海军新型舰载教练机,是因为该机拥有只有舰载机才有的尾钩,同时该机还有其他的改进,包括采用边条翼、更大的襟翼、以及保形油箱,显现海军对于该机提高较高的战术技术要求。

 

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舰载飞机飞行员需要在陆地完成模拟训练后才能上舰。 
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 俄罗斯的地面航母模拟训练设施

海军的高要求实际上来自于舰载固定翼作战飞机对于飞行员的高要求,我们知道与陆地机场不同的是,航空母舰是一个在不断运动的平台,航母的纵倾、横摇等运动姿态都可能对飞机的起降造成严重的困难,所以舰载作战飞机的飞行员的训练和选拔要比空军困难和复杂的多,以美国海军为例,新飞行员首先要在米拉马和奥西安纳海军航空站完成陆地模拟培训,然后才能上舰进行训练,在这两个航空站有完整的航空母舰模拟系统,包括弹射器、拦阻索和光学助系统,学员在驾驶T-45C教练机首先完成常规技术及战术课目的训练,然后完成陆地模拟航母甲板的起降飞行,与普通陆地起降不同的是,模拟甲板起降必须在规定的距离内完成,否则的视为失败,如轮子没有扣住阻拦索,飞机没有在规定的距离内停住,就必须重飞一次,飞行学员至少要完成 8 次左右的地面模拟着舰任务,并且教官也认为其动作精确,学员们才可在航母上进行着舰训练。在航母是降落被认为是难度最大的飞行科目标,因为倾斜的起降甲板随着航母移动,而航母又随着海浪高低起伏,航速通常在30 节甚至更快,因此,飞行员要在极短的时间内完成相关动作是非常困难的,按照美国海军的说法;舰载作战飞机飞行员在降落的时候,其心理压力甚至要高于空战的时候。每个学员届时要做完两次落地重飞,即每一次降落后,学员和飞机会从航母弹射起飞而后再做一次降落,紧接着再完成6 个白昼降落任务。飞行学员只有完成10 次这样的程序,才可以获得美国舰载机飞行员徽章。前苏联舰载飞行员的培养与美国相似,为了训练舰载飞机飞行员前苏联在克里米亚半岛也建立了模拟航母设施,考虑到滑跃起飞、着舰的冲击力,前苏联利用苏-35UB教练机改装了苏-25UTG教练用于飞行员教练。该机具备较大的推重比,同时粗壮的起落架也适合在航母甲板上降落。

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舰载飞机起降是难点

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需要飞行员反复的练习

从以上可以看出,由于舰载飞机在航母上的起降非常困难,而现代舰载作战飞机日益昂贵,所以舰载机飞行员需要在舰载教练机进行充分的训练之后,才能操纵舰载战斗机进行相关的训练,对于目前我国海军来说,瓦良格号的改装已经进入尾声,歼-15也已经试飞成功,拥有自己的航空母舰可谓指日可待,在这种情况下,加快航母飞行员的培训,尽可能多的储备舰载机飞行员,已经成为当务之急,否则的话就会出现装备等人的尴尬局面。而新型舰载教练机就是培训舰载机飞行员的关键设备。

我国目前拥有两种新型教练机可供选择,贵航的JL-9和洪都的L-15型飞机,JL-9是在JJ-7型飞机的基础上改装而来,主要是用双三角翼替代原来的三角翼,提高飞机的升力,改善飞机的起降能力,同时换装了联合式航空电子系统、对导航、座舱界面等进行了改进,但是发动机并没有明显的技术,仍旧使用较为落后的涡喷-13F-2发动机,操纵系统也保留了JJ-7的机械式操纵系统,因此影响飞机的推重比、机动性能和航程等指标,洪都的L-15相对要好的多,该机采用两台加力式涡扇发动机,推重比超过1,具备较好的机动性能,由于发动机耗油率的降低,提高该机的航程和滞空性能,L-15采用了带大边条的后掠翼,配合电传操纵系统,该机具备良好机动、起降性能,联合式航空电子系统及玻璃化座舱,让该机拥有更好的人机界面,是一型战术技术指标都非常好的教练机。

 

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 JL-9技术比较成熟,且不受制于人,但是战术技术指标较低

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 发动机是L-15最大软肋

前面提到过,舰载机关在起降,并且降落又要难于起飞,在茫茫大海中,航母就如同一叶孤舟,而学员又是初次在航母上降落,因此就需要飞机具备较好的降落性能以适应在航母上降落的要求,它包括;更大推重比,以便拥有更好的加速性能,能够在狭短的飞行甲上快速起飞,更低的起降速度和迎角、更好的低速稳定性能、更为精确的操纵品质和控制精度,以满足舰载机降落的时候,能够准确的钩住阻拦索,从这些角度来讲,笔者认为L-15可能是更加适合我国航母舰载教练机的型号,它的推重经更大,加速性能更快,而瓦良格号采用了滑跃甲板,这对于舰载机的加速性能要求更高,另外动力较为充裕,也为飞机进行相关改装铺平了道路,由于着舰的冲击力要远大于陆地降落,所以舰载的起落架要比岸基飞机更加粗壮,同时为了配合拦阻钩,机身结构也要相应的加强,这些都先进的气动布局和操纵系统也更加适合舰载机起降,但是L-15最大障碍在于它的发动机采用的是进口的AI-222-25F发动机,目前还没有国产化,对于我国海军来说,一个目前舰载教练机需要比较迫切,另外就是在这样的核心项目上,L-15在关键系统上受制于人让其对于采用L-15持保留态度。这也就是为什么我国海军要选择JL-9做为舰载教练机的根本原因。

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 JL-9想模拟歼-15的飞行性能还需要较大的改进

JL-9尽管有技术成熟,不受制于人的优点,但是以其目前的技术状态,想直接上舰还是有相当的难度,所以我们现在看到的JL-9舰载教练机与JL-9有较大的区别,首先该机加大了机翼面积,同时外翼前缘还采用了机动襟翼,这些都提高飞机的升力,同时操纵系统可能采用JL-9生产型飞机控制增稳系统,以提高操纵品质和精度,这样的做的目标显然在于进一步提高飞机的起降性能,特别是要抵消飞机结构加强而增加的重量,以便尽可能让起降性能接近歼-15舰载作战飞机,另外由于飞机的重量的增加,进一步降低了飞机的航程和滞空时间,所以我们看到飞机的机翼上似乎增加了保形油箱,以保证飞机有一定的航程和滞空时间,这对于教练机来说是比较重要的,另外JL-9舰载教练机的腹鳍似乎缩小,以避免起降过程中刮擦飞行甲板,为此加大了飞机的垂尾,以保证飞机的航向安定性。

JL-9舰载教练机最令人感兴趣的改进莫过于采用了DSI进气道,一般而言,进气道是飞机设计中的重点和难点,在一般情况下,飞机不会对进气道进行较大的改动,DSI进气道的原理利用固定的鼓包来模拟多波系进气道的可调斜板对气流进行压缩,由于采用乘波设计,总压恢复较高,速度范围比其JL-9原来的固定进气道要好,,同时其迎风阻力较低,最重要的是由于不需要设计辅助进气门和放气门,取消附面层隔道,大大减轻了飞机的结构重量,对于JL-9来说,目前它采用的涡喷-13F-2发动机的潜力已经基本挖尽,推力的增加已经十分困难,而进行舰载机的改装又需要加强机身结构和起落架、同时加大机翼、保形油箱这些措施都会增加飞机的结构重量,在这种情况下,只有采用DSI进气道来降低飞机的重量,以最大可能的保证飞机的推重比。

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 跳台起飞需要飞机具备更大的推重比,以保证飞机起飞时的安全性能

DSI进气道的运用还为以后JL-9换装新型涡扇发动机打下了基础,从珠海航展公开的资料来看,JL-9的起飞重量已经达到了7600公斤,而经过相关改进后,JL-9舰载教练机的起飞重量很可能要超过8000公斤,而涡喷-13F-2的推力大约在7500公斤左右,因此其起飞推重比要低于1,因此对于JL-9舰载教练机来说,结果就是起飞距离的增加,可能无法采用瓦良格号每1、2号起飞点(距离105米),而只能采用第3起飞点(195米),这样就会对给甲板的作业和调度带来较大的麻烦,同时也会减少可以同时使用的飞机数量,更重要的是由于飞机从跳台甲板起飞后,由于推重比不足,飞机需要长的时间才能加速到足够速度,以使飞机的升力克服重力,但是这个过程飞机要损失高度,如果时间过长,则可能造成飞机高度损失过大,造成起飞失败,因此对于JL-9舰载教练机来说,需要尽快的增大发动机推力,来提高飞机的起降性能,贵航曾经在珠海航展介绍JL-9选择涡喷-13F-2发动机实际上是一个无奈的选择,而随着国产涡扇中推的发展,JL-9预留了相关的空间和潜力,可以在需要的时候进行更换,以国产涡扇中推推力在80-90千牛级计算,那么换装新型发动机后,JL-9舰载教练机的起飞推重比可以达到1左右,这样飞机从跳台甲板起飞后,其升力还能克服重力,就可以保持飞机的高度,大大提高飞机起飞的安全性能。但是这样做的结果就是JL-9舰载教练机的成本就会大大增加,如果再再对飞机的气动、操纵系统进行进一步的改进,那么就会大大降低其在造价方面对L-15等飞机享有的优势。

不过L-15并不是没有机会,近期有消息指出,乌克兰伊夫琴科-进步设计局已经开始批量向我国提供AI-222-25F发动机,同时相关授权生产也在洽淡之中,由于我国支线客机、大型无人机、公务飞机等机种都需要这个级别的发动机,所以我国40千牛级涡扇发动机也在研制之中,因此对于L-15来说,一旦发动机这个关键的技术问题得到解决,那么L-15的优势就会显现出来,特别是该机在设计中就考虑到了改进为轻型攻击机等用途,所以在多用途能力的扩展方面的潜力也经JL-9要大。

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 JL-9可能更多作为海军新型舰载教练机的一个过渡

因此笔者认为目前JL-9的舰载教练机可能更多还是一种应急措施,主要用于陆地航母模拟训练设施的训练, 以便让尽可能多的飞行员能够熟悉在航母上起降的程序和技术,为以后的上舰做好准备,如果国内相关发动机研制顺利,那么真正上舰的教练机可能会是JL-9的改进型或者L-15教练机,如果相关发动机的研制不顺利,那么海军可能会采用JL-9舰载教练机作为应急,让其从瓦舰的第三起飞点起飞,来培养舰载机的飞行员。不过考虑到我国航母的吨位可能比较有限,舰载机规模可能不会太大,因此而舰载教练机由于性能较好,可能还会承担一些辅助性的作战任务,这样的话JL-9多用途能力扩展不足的缺点就会暴露无遗,换句话说对JL-9的发动机、气动、操纵系统进行全面的升级和更新,工作量与研制一型新的飞机差不了多少,那么还不如研制FC-1的双座型更加合算一点。

所以对于我国海军来说,未来采用什么样的舰载教练机,还是取决于国内相关发动机的研制进度和成熟程度,这也证明了那句话“决定一个国家研制什么飞机的不是飞机设计师,而是发动机设计师”!

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注:

参考资料:

1、舰载机的训练 罗山爱 中国国防报

2、乌克兰已向中国L-15战机提供20台涡扇发动机

     http://war.news.163.com/08/0131/14/43HTPG1H00011MTO_2.html

 3、本文配图来源于网上,权利原作者所有

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