簡介
台灣“中國國民革命軍”空軍自40年代起,裝備了多代美制軍用飛機。其中戰鬥機就包括P-39、P-51、F-86、F-104、F-5、F-16A BLOCK20等,由螺鏇槳戰鬥機一直到第三代噴氣戰鬥機。長期裝備美式先進戰鬥機,使得僅統轄著2000萬人的台灣當局,一直在空軍戰鬥機層面保持著與大陸間的技術均勢。但負面的影響即台灣一直缺乏自行研製戰鬥機的能力,而且處處受美國武器售台政策困擾。為此台灣當局在70年代後勵精圖治,力求在美國支持下,最大程度的獨立研製一種較為先進的戰鬥機。點擊查看IDF及其他台灣軍力部署示意圖
70年代末期的時局背景是,台空軍現役的F-104、F-5日漸老邁,更新替換的機種一直沒有著落。當時台方最佳的選擇是美國剛研製成功,先進程度僅次於F-15的F-16A/B戰鬥機,但美方拒絕出售。美國原本還有另外兩種專為出口而研製的低檔戰機F-20“虎鯊”(F-5戰鬥機的改進型)和F-16/79(換裝低性能的J-79發動機的F-16),本來台方“退而求其次”也挺好。但82年中國與美國簽訂了8·17公報,美方因此暫時停止了向台售武。同時解放軍空軍的殲-8高空高速戰鬥機研製成功,殲-7系列進入成熟階段,對台灣的威脅越發增大。在這種情況下,台灣當局不得不下決心研製戰鬥機。當然美國當局及各大軍火廠商在背地裡承諾給予台方充分技術支援。
台先進戰鬥機計畫1983年展開,戰鬥機定名為IDF(Indigenous Defence Fighter 自製防禦戰機)。計畫總的目標是研究一種防禦性的戰鬥機,針對目標為解放軍大量裝備的殲-7、殲-8戰鬥機和對地攻擊飛機,力求在質量上取得優勢。總研製計畫稱為“安翔計畫”,內轄四個子計畫,分別是空氣動力和機體設計的“鷹揚計畫”,先進發動機的“雲漢計畫”,飛行控制和航空電子系統的“天雷計畫”,最後是自行研製空對空飛彈的“天劍計畫”。整個研製計畫最終耗費超過10億美元。
為了集中全台灣的科研力量完成IDF戰鬥機,台當局斬除戶系派別阻撓,於83年將隸屬空軍總部的航空發展中心合併到中山科學院中。當時航發中心人員為此還有被“降格”的想法。
準備階段的另一件大事是台方選定美國通用動力公司為主要技術支持提供商,主要參與“鷹揚計畫”。當時通用動力公司研製了F-16戰鬥機,諾思羅普公司則研製了F-20。後者是台空軍主力戰鬥機F5E的母公司,與台方合作是輕車熟路,性能不太先進的F-20在政治層面也較為容易躲過大陸方面的壓力。但是,台方考慮到F-20當時一架都沒有賣出去(至今F-20外銷量仍為0),諾思羅普公司很可能為了F-20的前途考慮,在援助台方自行研製戰鬥機時留一手。用當時台軍方決策人之一郝柏村的話說:“我不放心,因為沒有人會笨到替買主設計新飛機,而扼殺自己產品的市場。”最終台方選定了通用動力,這使得IDF在很多方面有模仿F-16的痕跡。
IDF在設計期間有過很多的布局方案,此處不過多描述。下表為布局方案示意圖。
通用動力公司在IDF計畫中的角色不容忽視,可以說沒有通用動力,IDF恐怕永遠飛不上天。台方與通用動力85年簽訂的具體協定規定:研發經費及風險完全由台方負責;美政府同意通用動力公司人員以個人身份來台,按照F-16的研製模式與經驗參與工作,技術出口許可由美政府分階段核准;美政府和通用動力公司同意,IDF戰鬥機儘量採用F-16零部件;相關軟體設計第一階段由通用動力公司負責,再就台方維護能力轉交台方,第二階段再台方依台方武器系統自行深入發展。從上述條約可以看出,IDF從根本上來說是美國援助的成果,台方在其中起的是輔助作用。台方唯一真正的獨立研製內容是相關軟體開發的第二階段。當然,這不是說台科研力量一無是處,但無疑美國技術力量起的是核心作用。
美方百餘來台赴台技術人員中,有現職人員,也有退休人員。對於退休人員來說,IDF計畫是天上掉下來的餡餅,為他們的退休金增加了不少數字。台方還在台中清泉崗營區,專門興建了供美方人員和家屬居住的符合美國生活習慣的社區,生活購物、體育娛樂設施齊全。
最終確定的IDF氣動外形雖有妥協,但仍具備第三代戰鬥機的水平。採用了雙發、翼下兩側橢圓形固定進氣口、中等展弦比中等後掠角中單翼、單垂尾、翼身融合的布局。機翼前緣融有全翼展前緣襟翼,後緣為全翼展襟翼,外側為襟副翼。機體大部分採用金屬結構,計畫逐步增用複合材料。可收放前三點式單輪起落架,前起落架向前收,主起落架向內收入進氣道側面。有著陸尾鉤,可利用跑道上的應急阻攔索。增壓和空調座艙採用航空研究公司的空調系統。單座型水泡式座艙的座艙罩向後開,雙座型向側面開,視野良好。數字式電傳操縱系統用右側駕駛桿,裝抗高過載大傾斜角座椅,採用馬丁·貝克公司Mk12零零彈射座椅。
在發動機“雲漢計畫”方面,IDF計畫選擇了與美國蓋瑞公司合作研製TFE-1042-70發動機的計畫。台方曾經非常渴望能得到當時極度先進的美國F-404渦輪風扇發動機,但是因為8·17公報的關係,美國極力壓制對台軍售技術水平,F-404的夢想也就泡湯。另外在初期的“鷹揚”計畫中,曾計畫仿製以色列“幼獅”戰鬥機及其J-79發動機。J-79是美國F-4戰鬥機的發動機,在當時性能已經比較落後,推重比僅1:4.5。因此美政府一批准蓋瑞公司與台方合作,台方即放棄了原計畫,轉向了推重比達1:6.95的TFE-1042發動機。該發動機直徑604.52mm,長3.4米,重603.3千克,最大推力2732.94千克,加力推力4195.8千克。其實TFE1042-70的推力還是較小,僅4195千克,甚至部分採用了50年代的離心式壓氣技術,不適合戰鬥機使用。這直接導致了IDF推力不足,最初的單發布局也改成了雙發。TFE-1042-70可稱道之處是其數字式控制系統,加速性能較好,由慢車到最大推力的時間為5秒。
好在最後研製成功的IDF戰鬥機滿載燃油、無外掛時淨重8618.4至9072千克,這樣兩台TFE-1042-70能使IDF整機推重比上到0.925。因為IDF主要用於對空防禦作戰,一般只攜帶重量不大的空對空飛彈,總的來說,推重比還是比較夠的。“雲漢計畫”至此基本完成。
“天雷計畫”產生了IDF的機載雷達“金龍-53”(GD-53)型。實際上該雷達是美國APG-67脈衝都卜勒雷達的改進型。該雷達有15種工作模式,包括八種空對空模式,七種空對地模式,有超視距空戰能力。對空最大搜尋距離為148千米,對地最大搜尋距離為67千米,對5平方米目標的搜尋距離40到50千米。上述指標優於解放軍的殲-8II所採用的雷達。IDF的航空電子系統包括多功能平視顯示器,兩台多功能顯示器,H423型雷射陀螺慣性導航系統,雷達警告接收機,以及電子對抗裝置。飛機控制系統採用美國愛理德-西格諾公司本迪克斯分公司的三餘度數字式電傳線控系統,採用模組設計,由三台計算機控制,尺寸小,全重僅20多公斤,維修方便。操縱系統為類似F-16的雙桿式,座艙右側為操縱桿,左側為推力桿,飛行座椅向後傾30度,以提高飛行員抗過載能力。
“天劍計畫”為IDF提供了天劍-1近距格鬥空空飛彈和天劍-2中距空空飛彈(上圖及下圖)。前者相當於AIM-9L/M“響尾蛇”飛彈,具有全向攻擊能力;後者相當於AIM-120,主動雷達制導,射程為70千米。由於具有主動雷達制導能力,是國軍相對於解放軍最具有優勢的空戰武器。另外IDF上還裝有一門M61A1 20mm“火神”加特林炮,安裝在左邊條根部,備彈400發。共有8個外掛點,兩個翼尖掛架能掛“天劍”-1,兩個機身腹部串列掛架可掛2枚“天劍”-2,或一枚“雄風”反艦飛彈或一個1250升副油箱。左右機翼各有兩個翼下掛架,外側可掛空空飛彈或反艦飛彈,內側可掛副油箱。可掛載的其它武器有LAU-3A,70mm“九頭蛇”火箭彈19聯裝發射器、CBU-20子母彈、雷射制導炸彈、AGM-65“小牛”空對地飛彈。
IDF的氣動和機身設計較為先進,總體布局為翼身融合加三角翼、單垂尾雙平尾布局。在最初的構想中,IDF採用類似F/A-18的雙垂尾布局,後因美國限制改為單垂尾,機動性隨之有一定下降。機體採用全金屬半硬殼結構,僅採用少量複合材料。最大過載9G。機翼邊條和F/A-18相似,主翼為中單翼,尾翼帶下反角,全動式平尾。機頭有下傾,氣泡形座艙,視野良好。進氣口呈橢圓形,位於翼根邊條下方,大迎角工作條件好。右圖為李登輝視察IDF戰鬥機。
各子系統研製成功後,89年5月28日IDF首飛。隨後一架IDF原型機試飛失事墜海,試飛員伍克振上校死亡。94年IDF進入批量生產階段。最初生產量定為250架,計畫月產3至5架,持續生產五年。但後來台方獲得了更先進的F-16A/B和幻影2000-5,IDF的定單隨之減為130架,已全部生產完畢。目前IDF配備於台中清泉崗的第3聯隊和台南的第1聯隊。
作為台灣第一種“獨立”研製的戰鬥機,IDF對台軍方和科研機構固然有其特殊意義。IDF誕生在美國的支援和限制的矛盾統一之中,性能上有突破也有妥協。相對於其既定對手殲-7、殲-8而言,IDF在雷達火控、中距空空飛彈、電子設備方面占有較大優勢,在中低空機動性能方面能打個平手。但隨著解放軍戰鬥機性能的提高,尤其是蘇-27SK和蘇-30的引進,IDF就遠遠不堪重任了。當然台方一早就不打算讓IDF獨撐大局,F-16和幻影2000-5才是台空軍的核心力量。總的來看,IDF作為台方一種防禦性的戰鬥機,還是夠用的。
2002年7月,台灣航空工業發展公司(AIDC)授予英國宇航BAE系統控制公司710萬美元契約,對IDF的飛行控制計算機進行升級改造。1984年AIDC公司已經與BAE系統公司展開合作。此次契約包括工程設計、開發,以及飛行測試硬體的交付。BAE將提供基於32位PowerPC處理器的飛行控制計算機,將對計畫於2004年開始的兩年期飛行試驗計畫提供保障支持。試驗將動用6台新型計算機,如成功通過飛行測試,台方會訂購總數約130台計算機,以替換現役的舊式16位計算機。
2002年底,台灣傳媒紛紛披露部分漢翔公司研發中心中負責IDF戰鬥機的職員離職轉赴韓國,協助韓國發展T/A-50教練機。漢翔公司對外表示確有此事,但離職人員並非該公司技術頂尖者。但目前負責研發IDF的三百多名研發中心成員,因為漢翔將分拆成五個公司分別民營化,已有大量流失的跡象。由於台灣政府、軍方已確定不再自製戰機,因此這批研發人員已有多年無用武之地。此外國防部當初允諾由漢翔研發二代教練機的計畫,也沒有了下文。
台灣軍方於2003年10月透露,根據“翔升”計畫,台灣IDF戰鬥機將進行系統升級,增加對地攻擊以及反輻射能力。“翔升”計畫為期7年,耗資70億新台幣,已從兩年前開始,現由中山科學院以及IDF戰鬥機的研製者--台灣航空工業開發公司共同承擔,2004年將開始升級IDF。目前的單座與雙座型IDF將升級為新的型號IDF-C與IDF-D。升級的IDF戰鬥機將裝備台灣軍方中山科學院研製的若干新型武器系統,包括燃氣彈、反輻射飛彈以及為攻擊機場而專門設計的一種飛彈。這些武器系統將大大提高IDF戰鬥機的作戰能力,IDF戰鬥機目前主要裝備美國製造的“響尾蛇”飛彈以及台灣的“天劍I”與“天劍II”空-空飛彈。此外,新型IDF戰鬥機還將增加油艙容量或具有空中加油功能。中山科學院負責新武器的研製以及將其與IDF戰鬥機集成,航空工業開發公司則負責IDF戰鬥機結構調整,使其適合新的飛行控制系統、武器系統以及雷達系統的安裝。過去兩年,主要集中完善計畫與新型IDF戰鬥機的性能指標(與A型、B型截然不同),這些準備工作已於今年如期完成。因此,明年將開始進行升級。一位不願透露姓名的軍方官員稱,航空工業開發公司將在實驗的基礎上,先開始兩架IDF戰鬥機的結構調整。他指出:“這兩架IDF戰鬥機將成為C型與D型IDF戰鬥機的樣機。這項工作將在2005年以前完成,然後進行地面與空中測試。如果樣機通過測試,他們將成為IDF戰鬥機升級的模型。但受預算的限制,只有部分IDF戰鬥機將進行升級。”儘管升級計畫如期進展,但還是受到“立委會”下屬“國防委員會”一些委員的聯合抵制,“國防委員會”凍結“翔升”計畫預算近一年之久。其今年的10億新台幣預算在去年底前才通過,但仍處於凍結之中。這筆預算在本周的“國防委員會”少數人會議期間才得以最後批准。航空工業開發公司拒絕透露什麼人反對該計畫以及他們這么做的原因。
特性
機長:14.48米
機高:4.42米
翼展:8.60米
機翼面積:21.00平方米
使用空重:6486千克
機內燃油:1950千克
正常起飛重量:9525千克
最大起飛重量:12247千克
正常外掛載荷:907千克(對空) 3901千克(對地)
最大平飛速度:1296千米/小時
最大限制速度:M1.8
最大爬升率:254米/秒(海平面)
實用升限:16460米
限制過載:6.5G