信天翁-L-39教練機

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L-39,綽號“信天翁”(Albatro),是由捷克沃多喬迪(Aero Vodochody)航空公司研製一種高中級教練機,也可作為輕型攻擊機使用。在教練機中,L-39的名聲並不小。蘇聯空軍曾把它作為主力教練機,至1993年底L-39各型別已生產2800多架,並出口到世界上15個國家。

介紹

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捷克共和國最引以為豪的航空傑作
冷戰航空幕後大“明星”前華約集團主力教練機

L-39教練機家族
眾所周知,前華沙集團的主戰兵器大多由蘇聯提供。儘管一些東歐國家的工業水平並不遜色蘇聯多少,更在個別領域處於領先地位。但是迫於政治壓力,這些國家大多選擇蘇聯的裝備,他們或者直接引進裝備或者購買專利進行仿製生產。但是也有特例,捷克生產的L-39信天翁就是一種廣泛裝備華約各國的經典教練機。當然,對於蘇聯來說,這或許僅僅是一個顯示社會主義大家庭相互平等的手段,但對於當時的航空業來說,L-39確實是一個優秀的設計,以至於現在,捷克能夠在L-39的基礎上發展一種符合北約標準的多用途戰鬥機。

雄厚的根基

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設計製造信天翁這種先進的教練機並非一朝一夕可以完成的,這源於捷克共和國較為悠久的航空工業史和豐富的設計經驗。
1918年10月28日,捷克宣布成立共和國後不久,首都布拉格附近就出現了3家飛機工廠。當然,這些工廠也只是對奧匈帝國時期留下的老飛機以及從法國進口的新飛機進行必要的維修,但航空業畢竟已經起步。隨著國外航空科技的引進以及人材的逐漸培育成長,捷克自己的航空製造業也終於開始起步了。他們製造的飛機甚至還出口到東歐各國。正當捷克航空工業不斷發展、欲結碩果之時,第二次世界大戰爆發,捷克被法西斯德國占領。這對捷克民族來說,是絕對的災難,而對於他們的航空工業來說恐怕是塞翁失馬。原本生產本國飛機的工廠大多被迫改產德制各型作戰飛機,在此過程中也學到不少德國飛機的設計思想。捷克AERO公司就趁機吸收了製造全金屬半硬殼式結構飛機的經驗。
戰後,AERO公司成為國營企業,並在接收眾多盟國軍機,如英國的噴火式戰鬥機、蘇聯的伊留申攻擊機及美國的達科他運輸機等過程中,汲取了更多的維修經驗和設計理念。在1948至1951年間設計製造的Ae-45運輸機,便是該公司重整旗鼓之後打敗其它國營企業競爭者的代表作,從此AERO的名聲便逐漸響亮了。1954年7月1日,由沃多霍迪和Aero Vysocany兩家公司組成AERO國營企業。二戰之後,捷克斯洛法克併入華沙集團。其航空業也不得不倒向蘇聯。隨著蘇制戰機的不斷推陳出新,捷克也只好照單全收,於是在1958年他們開始進行授權生產超音速戰機——米格-19(S-105)的工作,然後又在1962到1973年間生產了米格-2l。而在此之前的1959年,捷克已經自行研製了性能不錯的L-29教練機,這一切都為捷克研製更先進的L-39信天翁打下了良好的基礎。

信天翁的誕生

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20世紀60年代,華沙國家的前線航空部隊大多已經換裝超音速的米格-19和米格-21戰鬥機。超音速飛機在飛行特性上和亞音速飛機有很大不同,而且蘇聯的第一種超音速戰鬥機米格-19在設計時主要考慮如何突破音障,而在操縱性方面考慮的較少,更要命的是它還沒有雙座教練型,因此當飛行員從亞音速教練機上飛習慣後,立刻飛這種超音速飛機就覺得很不習慣。而米格-21的三角翼的特點也與先前的大後掠角機翼有很大不同。原先的L-29教練機的飛行包線已經難以滿足對超音速飛行員培訓的要求。因此如何銜接好從亞音速到超音速的換裝,便成為東歐各國甚至蘇聯必須面對的問題。研製一種中高級教練機已經迫在眉睫。當然,就技術實力來看,蘇聯本國的航空設計局都有能力設計一種滿足要求的教練機,但對於蘇聯來講,這種不疼不癢的小項目正好是體現社會主義大家庭互相平等的良好機會。而先前有成功研製L-29經驗的捷克則看準了這一時機,準備在軍用教練機領域上再創輝煌。遂決定研製L-29的後繼型——L-39教練機,此時正值60年代中期。
牽頭L-39研製項目的仍是研發L-29的有功之臣——詹·沃斯克。他帶領著另一批技術人員投入第二代噴氣教練機信天翁的研製。研製工作相當順利,1968年11月,第一架L-39信天翁的原型機就進行了首飛。L-39沿襲了第一代教練機L-29的優點:維修簡易、性能可靠,此外它確實能夠滿足當時華約集團的要求。實際上,後來在L-39上訓練過的飛行員不僅能夠很快的適應米格-21這種三角翼戰鬥機,很多飛行員在經過進一步強化後,直接去飛更為複雜的米格-23變後掠翼戰鬥機。
1972年底,L-39完成各種試飛,開始進入批量生產。此時,L-39已經被蘇聯、前民族德國及捷克等國的空軍,正式選定為繼承L-29的標準噴氣教練機的機種,而到了1974年的春天,信天翁機隊則開始進入捷克本國空軍服役。

成就經典的L-39C

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對於教練機而言,良好的操縱性是第一位的,其次還要具備良好的可靠性和可維護性。而L-39恰恰具備這些特點。L-39易於操縱,在輕型螺旋槳飛機上受過基礎訓練的飛行學員可直接駕駛L-39,這是L-39最大優點。L-39在惡劣的氣候或高溫多塵等環境中也能保持其良好的性能。此外,該機可靠性高、易於維護、便於保養,服役壽命較長。這些特點造就了一代名機。
信天翁最初的設計是一種中高級教練機,但是由於基型設計優秀,在經過了一些小的改進改型後,形成了一個完成不同任務的小家族。其主要型別包括L-39C、L-39ZO、L-39ZA、L-39ZA/MP。雖然開發出多種衍生型,但其主要的發展目標還是著重於延長服役年限和增加操作可靠度的兩項設計需求上,具體而言也就是進場翻修間隔可達1500個飛行小時,總計的服役壽命超過4500小時。信天翁所有的改型都是在L-39C的基礎上完成的,這幾種改進在機體結構上變動都不是很大,因此我們有必要了解一下作為基型的L-39C。
L-39C信天翁的氣動布局中規中矩,它採用懸臂式下單翼主翼,後掠垂尾,懸臂式平尾。主梁及副梁採用單片成型、全金屬應力蒙皮結構。雙縫式全金屬後緣襟翼是由推拉式連桿控制一具液壓動作筒來操作。在飛行時速達310公里時,襟翼會自動收起,它和機身後段下方的2片減速板一樣都是由電氣液壓系統負責控制的。雙縫襟翼和副翼之間的後緣有整流片。L-39的兩側進氣口位於後段機身上方,無論是形狀還是位置都有些類似A-4天鷹攻擊機的半圓形進氣口,進氣口和機身之間由分流板隔開,這樣布置進氣道可避免前輪揚起的砂石和進氣流捲起的異物吸入發動機。
信天翁的機身結構分為前後兩段,前段由3部分組成,依次為玻璃纖維機頭整流罩、增壓艙、燃油箱。L-39的座艙位置較高,使飛行員有良好的視野。其氣密座艙蓋由頭部隔艙內的壓縮空氣瓶提供氣密能力。座艙內有增壓和空調系統,裝備了自動壓力和溫度調節器,並配置有氧氣面罩,以用於高空訓練飛行。L-39座艙風擋玻璃和兩個進氣口的除冰裝置比較巧妙,它是通過從發動機壓氣機引來的熱空氣實現除冰。此外L-39還有抗過載系統,該系統可保護飛行員在高過載情況下身體不受到損害,它通過自動調節壓力的抗荷服來實現這一目的,這在高級教練機上這將會非常有用。串列座艙內的飛行員在遭遇危險狀況時,可利用機上配置的VS-1-BRI火箭輔助彈射座椅進行逃生,其安全彈射範圍最低可到零高度以及時速150公里。
在座艙後方的內部機身,共有5個獨立的主油箱,可攜帶1055升的燃油,此外在翼梢還可裝上不可投放的100升副油箱(翼梢油箱上還裝有降落及滑行兩用燈)。總燃油攜行量最高可達1955公升(包括2個翼下副油箱)。這使飛機的最大續航時間接近4個小時。
後段機身為發動機艙,內部裝一台推力16.87千牛的AI-25TL雙轉子渦輪風扇發動機,其函道比為2,耗油率是569公斤/千牛·小時。發動機通過4個鉸接點與機身結構相連,在後機身拆開後可快速拆卸。該發動機在地面時由空氣渦輪機起動,其壓縮空氣由輔助動力裝置供給。在空中發動機由輔助動力裝置啟動,或者通過風力自轉啟動。由於後機身可以快速拆卸,方便了發動機的維護和保養,發動機在3小時之內就能拆裝更換。
L-39的起落架是可收放的前三點式,能夠在惡劣的工作條件下使用,在稍做修整的跑道甚至草地都能安全起降。兩邊起落架上均設有氣壓式減震器,除此之外還具備了液壓盤式剎車和防滑裝置。在起飛離地後將主輪收回翼下輪艙的過程中,滾動的主輪在自動剎車系統的作用下,會逐漸恢復到靜止狀態,以利飛機的平穩性,向前收放的前輪還裝有減擺器。
L-39機身設有許多檢修門,這種檢修門均為快卸口蓋,能夠迅速拆裝,並設在便於接近的地方,採用簡單的維修設備就能在野戰機場對飛機進行檢修。飛機的各個部件都有很好的互換性。機體的大修時間為2000小時,發動機的大修時間是1000小時。飛機的服役壽命是4500小時。 L-39飛行中兩次故障間的平均時數超過300小時。每機在一小時內成功起飛的架次機率為99.6%,這在同時代、同等價位的教練機中都算是高的。
儘管L-39成功的秘訣並不是大量採用高新技術和昂貴的航電設備,但是在航電方面,它也毫不遜色。像其它先進國家的教練機一樣,信天翁的座艙儀表都可以加裝最現代化的整體式數字導航攻擊系統,機上的標準備配為:R-832 M雙頻無線電台(包含VHF和UHF) ;SPU-9機通話器;RKL-4l自動測向儀;RV-5無線電高度表;MRP-56P/S指向接收機;SRO-2敵我識別器:RSBN-5S導航/降落系統。其他機載設備主要有: lpr80(LUN3520)通訊系統、KXP756無線電應答機其中以及平視顯示器(HUD)等。
L-39C的座艙裝備了積體電路數字式導航/攻擊電子系統。這種帶有平視顯示器的系統改善了飛行員的工作環境,提高了飛機在所有飛行狀態,例如在空對地以及空對空攻擊中的駕駛性能。前座飛行員的視景和平視顯示器上的各種數據通過電視攝像機記錄並被顯示在後部教員艙的多功能顯示器,以利於教員及時指導和糾正。這項功能在前不久首飛的國產山鷹教練機上也有套用,信天翁早在70年代便已經使用,其航電系統的先進性便可見一斑。
L-39的一些改型,主要是ZO型和ZA型也具備一定的火力。L-39ZA型的機腹下方為l門23毫米蘇制GSh-23雙管機炮,最大攜彈量為150發。在前座配有電控的ASP-3 NMU-39Z陀螺穩定瞄準具以及FKP-2-2照相槍;4個翼下掛點最大載彈量為1100公斤。除此之外,該型機還可掛載內含16枚57毫米S-5火箭彈的UB-16-57M火箭吊艙,外側掛架亦可攜帶紅外格鬥空空飛彈以及偵照莢艙等。

L-39MS初露猙獰

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到80年代早期,L-29及L-39各有3500架及2800架的外銷紀錄,並以其良好的性能贏得了用戶的口碑,為了拓展信天翁的功能,開拓海外市場,AERO再接再厲繼續推出L-39信天翁的改型——L-39MS,又稱L-59,用以繼續爭取國外客戶訂單。
與原型相比,L-39MS最大的不同就是使用了一台推力更大的發動機。L-39MS使用的是羅塔瑞夫的ZVL DV-2渦輪風扇發動機,該型發動機具有3級低壓壓氣機和7級高壓壓氣機,總壓縮比達到13.5,最大靜推力則為21.58千牛,比L-39 採用的AI-25TL高出近28%,這種發動機使L-59能夠有更大的載彈量和更高的速度(0.82馬赫),爬升率也達到了每分鐘1560米(L-39C的爬升率為1260米/分鐘)。改進後的L-39MS更接近一架輕型攻擊機,這也是符合當今教練機發展潮流的。
L-39MS首架原型機於1986年9月30日進行了首次試飛,而首架量產型則在3年後的10月1日完成試飛工作。 除了前述更新DV-2發動機之外,L-39MS和L-39C型仍有一些差別:在副翼和後緣襟翼方面,採用的是輕合金和三明治式的複合結構;前後獨立的座艙罩均在後部同座艙鉸接並向上開啟,艙內配有較為先進的VS-2零-零彈射座椅,它能夠在速度零到時速9l0公里的範圍內保障飛行員緊急安全脫離。 在航電方面,L-39MS和C型相同也裝裝設了整合式的導航攻擊系統,以及平視顯示器作為基本的飛行儀表。所有在平視顯示器上呈現的符號,都會先經過中央數字計算機加以處理;而導航攻擊系統除了可提供最基本的導航模式外還包含了空對地和空對空兩種作戰模式。
機上配備則包括了LPR-80雙波段無線電、LUN-3524備用無線電、RKL一52自動測向儀(ADF)等。L-39MS裝有一種擁有類似自我診斷功能的系統,這
個系統包括一組叫PARES的資料記錄儀,以及其它具有測量和自檢功能的其它組件。在執行完每次飛行任務之後,地勤技師可以由這些儀器中的資料得知機上各種組件狀況的正常與否。如果發生事故則可通過它判明是起因於機件自身的故障失效,還是飛行員的操縱所致。該診斷系統對一般教練機及初級學員而言,能夠隨時得知飛機本身性能狀況,遠比一般的飛行記錄儀先進。
L-39MS由於換裝了更有力的發動機和更先進的航電設備。其戰鬥力得到較大提升,不僅可以作為教練機使用,更勝任低劣度條件下的武裝衝突,這對一些第三世界國家來說是非常重要的。同時L-39MS也揭開了信天翁大幅度改進的序幕,為以後進行各種改裝積累了豐富的經驗。

服役和作戰

L-39信天翁成為一種成功的高級教練機的另一個重要標誌就是它廣泛裝備了世界各國空軍。其中既有航空工業強國,又有買武器從不吝惜花錢的富國,更多的還是廣泛的第三世界國家。該機出口到蘇聯、民主德國、伊拉克、阿富汗、保加利亞、匈牙利、古巴、利比亞、敘利亞等國,中國台灣當局也曾有購買這種教練機的意向。其中蘇聯以擁有近2000架而成為L-39的最大用戶,實際上正是蘇聯的採用,才使其他國家紛紛仿效購買,當然一些國家也是受蘇聯的政治影響購買該機。蘇聯解體後,俄羅斯繼承了1200多架信天翁,而烏克蘭以450架緊隨其後。其次就是利比亞空軍也裝備181架ZO 型。中東地區,敘利亞空軍擁有83架,伊拉克空軍裝備81架(22架C,59架ZO型)、埃及擁有59架L-39ML(主要是加裝了班迪克斯公司的自動飛控系統,以及飛行和武器控制系統)。此外古巴也擁有30架C型、而阿爾及利亞擁有52架C型和ZO型。捷克空軍本身除了以50架作為高級教練機之外,另有偵察機中隊使用攜帶偵照吊艙的L-39。
在捷克空軍方面,基本上學員必須先經過40個飛行小時的單發螺槳教練機飛行,以及氣象、導航和電機等方面的課程。篩選合格的學員則進入軍事學院接受第2階段的訓練課程,其中包括在第2訓練團進行仿真飛行和140小時的L-29和L-39教練機飛行課程。據了解,平均每個學員只要在L-39C雙座機上由教官陪伴飛行14個飛行小時之後,就可任學員放單飛了。畢業學員則分成兩種專長繼續訓練課程,一為進入第1訓練團接受戰鬥機飛行員的強化課程,使用機型則從米格-2l的早期PF型到最新的MF及UM型都有,另一組則進入第2訓練團,接受米-2直升機或者是捷克制國產LET 410運輸機的飛行訓練。
信天翁不僅作為一種教練機得到了廣泛套用,而且在世界各地的衝突中,我們也經常看到經過改裝的信天翁披掛上陣,給對手意外的攻擊。
首先將該型教練機用於實戰的恐怕是越南人民軍了。越南軍隊受蘇聯影響,也進口了一些信天翁教練機,主要是大約25架基本型L-39C,這型教練機主要用於訓練飛行。相對越南空軍裝備的蘇-22殲擊轟炸機甚至蘇-17,它的攻擊力實在有限,但是越南空軍卻用它成功的打擊了高棉軍隊。特別是在越軍侵柬作戰的第一階段,當時越軍還沒有裝備蘇-22,而米格-21並不太適合低空低速的投彈。為此,越軍將L-39稍加改裝,用於配合20萬人的地面部隊對柬作戰。1979年1月4日到1月7日,越軍展開圍殲鸚鵡嘴地區柬軍主力的行動,L-39更是頻頻起飛。儘管L-39C的載彈量不大,但是由於其出色的低空操控性可以使飛行員較為容易的瞄準投彈,炸彈精確地落在了柬軍頭上。高棉部隊也沒什麼像樣的防空武器,信天翁肆無忌憚的轟炸使柬軍敗下陣來。
信天翁不僅用於上述低烈度的戰爭,在慘烈的兩伊戰爭中,它也擔當了屠夫的角色。伊拉克空軍主要裝備22架L-39C基本型和59架ZO武裝型。從攻擊機的角度來看,如果它們掛載普通炸彈,突破伊朗空軍和地面火力的攔截去轟炸對方陣地就有點得不償失了,因為它們除了速度和低空低速操縱性能夠同近距支援攻擊機相媲美外,無論從載彈量還是生存力方面都無法適應高烈度戰爭的需要。不過伊拉克空軍將L-39稍加改裝,使之成為一種可以噴灑化學毒劑的殺人的魔鬼。特別是在1982年6月,伊朗發動的一系列反攻奪回了伊拉克在戰爭初期占領的土地後,戰場形勢急轉直下,伊拉克不得不加大了化學戰的力度。改裝後的L-39C向巴斯拉湖附近的伊朗部隊實施了大規模的化學毒劑噴灑,毫無防備的伊朗部隊損失慘重。1987年6月,伊軍用化學武器轟炸了位於伊朗西部的薩爾大什特市,1988年3月16日,位於伊拉克庫爾德斯坦的哈拉卜賈市遭到伊拉克部隊化學武器的空襲,這次恐怖的襲擊剝奪了5000名伊拉克庫德人的生命,而L-39C在這兩次空襲中扮演了重要角色,這恐怕是其設計者當初所未能料到也是不願意看到的。
到目前為止,L-39信天翁最後一次在戰場上露面就是在車臣了。1994年的車臣戰爭使俄軍損失慘重,車臣叛匪無所不用其能。L-39被那些狂熱的穆斯林分子改裝成自殺性爆炸飛機,試圖攻擊俄軍的基地。不過制空權牢牢掌握在俄軍手中,低空飛行的L-39很快被俄軍雷達發現,迅速出動的米格戰鬥機乾淨利落的將其打得凌空爆炸。
或許L-39的各種型號今後還會在戰場上露面,但由於它是中高級教練機,無論在格鬥方面還是對地攻擊方面都無法同目前的先進戰機相比,所以恐怕也很難取得什麼戰績了。

L-39C基本教練型性能數據

重量 公斤
空重 3,440 - 3,580
正常起飛重量 4,580 - 4,720
最大起飛重量 5,670
最大載油量(使用翼下油箱) 1,524
載油量 公斤
機體油箱 824
2x 100L 翼梢油箱 156
2x 150L 翼下副油箱 234
2x 350L 翼下副油箱 554
基本性能(空重4.3噸) /
最大海平面速度 755 公里/小時
衝刺速度910 公里/小時失速度(無外掛)190公里/小時
失速度(襟翼全開) 169公里/小時
最大爬升率 22 米/秒
爬升到5,000米所用時間6分鐘
最大航程(攜帶翼下副油箱)1800公里
最大續航時間4 小時
起飛滑跑距離800 米
著陸滑跑距離930 米
作戰升限 11,000 米
外形尺寸/
翼展 9.46米
機長 12.13米
機高 4.77米
翼面積 18.8 平方米

L-39教練機家族

型號特點
L-39C 基本教練型
L-39V 單座拖靶型
L-39ZO機翼結構加強,增加翼下武器硬掛點的武裝教練型
L-39ZA攜帶機炮吊艙和4個翼下掛點的對地攻擊、偵查型
L-39ZA/MP 改裝西方航電系統和平視顯示器的型號
L-39MS/L-59 換裝大推力發動機,攻擊力增強
L-39ML/L-139 競爭美國JPATS計畫的型號。裝西方發動機和航電設備,未投產。

面向JPATS的L-39ML

20世紀90年代初,美國海空軍為替代現役初級教練機,聯合發展初級教練機系統(JPATS),當初確定參加競標的有大草原2000型 (Palnpa2000) 、S-2l1超級大嘴鷗、風扇遊騎兵以及PC-9等各強勁競爭對手,中國南昌方面甚至表達了希望K-8參與競爭的願望。面對眾多挑戰下的AERO公司當時也推出L-39MS作為參選機型。隨著和美國廠商合作的要求下,信天翁改用美國加雷特公司的TFE 731-4型渦輪扇發動機, 其推力較少,只有17.79千牛,但是同原L-39MS裝備的DV-2渦扇發動機相比,耗油量更低,壽命更長。此外,選擇加雷特公司的產品的主要原因也和TFE 731系列發動機在教練機市場的占有率有關,例如阿根廷IA-63的TFE 73l-2-2N、西班牙C-101CC的TFE 731-1-1J、中國南昌K-8最初使用的TFE 731-2A-2A以及中國台灣AT-3的TFE 731-2-2L等,都是加雷特公司的產品,而且L-39原先裝置的DV-2發動機推力較大,使得該機的性能較趨向於輕型攻擊機而非JPATS所要的輕型教練機,因此,AERO選擇TFE 731系列作為合作對象,倒是經過謹慎考慮的。除了更換髮動機外。
L-39ML的航電設備更是準備全盤西化,但是後來L-39急流勇退,退出了JPATS的競標,這也是明智的一步。美國的JPATS計畫雖然誘人,但是競爭太激烈,其中不乏強勁對手,如果投入大批心血到JPAFS這種類似賭博的競標計畫中,萬一失敗而血本無歸也實非普通廠商所能承受的。捷克人似乎早就看出信天翁僅僅是一個陪襯而已。當然他們也會給自己找一個台階下的——AERO的銷售人員對外宣稱的主要原因是無法找到最合適的美國承包商。

結語

雖然如此,AERO仍然對信天翁抱持著十足的信心,因為雖然未來將加裝西方先進而昂貴的航電儀表,但是由於L-39本身的建造成本原來就十分低廉,因此在改良設備儀器後的飛機價格還是要比其它西方國家製造的同級型對手更具競爭力。這促成了更新型的信天翁的誕生。但從此開始,L-39信天翁系列已經開始走下坡路了。因為相對於最新推出的一些教練/攻擊機,如俄羅斯的雅克-130、米格AT、韓國的T-50金鷹以及英國的鷹式教練機在平台的飛行性能上差距較大,其飛行性能無法滿足第三代戰機的訓練飛行。同樣限于飛機氣動布局,信天翁改裝成戰鬥機後各項性能也已經落伍。看來,信天翁再也無法重現原有的輝煌了。

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