中國FTC-2000超音速教練機

中國FTC-2000超音速教練機

中國FTC-2000超音速教練機是貴州航空工業集團根據第三代戰鬥機飛行員的培訓要求,以殲教7為基礎,自主研製的新型高級教練機。該機的研製工作歷時十年,於2003年12月13日完成首飛。FTC-2000既能用於高級飛行、戰術訓練,也可進行空戰和對地攻擊。作為新一代高級教練機,FTC-2000能合理銜接教8和第三代戰鬥機之間的跨度,適應第三代戰鬥機飛行員的訓練需求,也可承擔殲7,殲8等國產戰鬥機的改型改裝訓練和戰術訓練。

(圖)中國FTC-2000超音速教練機中國FTC-2000超音速教練機
中國FTC-2000超音速教練機是貴州航空工業集團根據第三代戰鬥機飛行員的培訓要求,以殲教7為基礎,自主研製的新型高級教練機。該機的研製工作歷時十年,於2003年12月13日完成首飛。FTC-2000既能用於高級飛行、戰術訓練,也可進行空戰和對地攻擊。作為新一代高級教練機,FTC-2000能合理銜接教8和第三代戰鬥機之間的跨度,適應第三代戰鬥機飛行員的訓練需求,也可承擔殲7,殲8等國產戰鬥機的改型改裝訓練和戰術訓練。

概述

(圖)2000年珠海航展上的1:10模型2000年珠海航展上的1:10模型

2003年12月13日,一架新型中國國產超音速軍用飛機進行了首次試飛,這就是由中國航空工業公司第一集團下屬貴州航空工業公司生產的FTC-2000型超音速先進教練機。繼4個月前FC-1型戰鬥機首飛之後,這次試飛進一步證明了中國提高其軍事裝備質量的決心。

貴州航空工業公司在生產教練機方面擁有豐富的經驗,以前曾生產過殲教-7,即殲-7型戰鬥機的先進教練機型。實際上,FTC-2000型教練機是殲教-7的改進型,其目的可能是為了保持貴州航空工業公司為中國空軍提供先進教練機的地位。目前該機型號定為FTC-2000表明中國空軍還不打算正式採用該機型,顯然生產的主要目的是為了出口。如果中國空軍裝備該型機,其代號應為殲教-9

“山鷹”高級教練機選裝了國內成熟、先進的功能系統和機載設備,採用高升阻比雙三角機翼、機身兩側肋下進氣的常規氣動布局,配裝一台WP-13F(C)型渦噴發動機。該機具有技術和設備先進、性能優越、可靠性高、維護性好、採購費用和使用維修費用低的特點,具備懸掛四枚飛彈能力。

基本數據

(圖)2002年珠海航展上展出的1:1實體模型2002年珠海航展上展出的1:1實體模型

機長:14.554米

機高:4.103米

翼展:8.32

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: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:8G M>0.8過載:6.5G

最大盤鏇過載: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

外形結構

(圖)中國FTC-2000超音速教練機中國FTC-2000超音速教練機飛行

FTC-2000飛機機身採用了兩側肋下進氣的布局形式,機頭為圓錐形。這種布局形式不僅縮短了進氣道長度,使進氣阻力減小,而且增大了機頭部分的裝載容積,使安裝大功率雷達設備和其他電子設備成為可能。後機身外形與殲教7基本相同。

機翼採用中等展弦比,雙三角中單翼,機翼後緣安裝有襟翼和副翼。與殲教7相比,FTC-2000把原來的的三角機翼改類似殲-7E的高升阻比雙三角翼。由於外翼後掠角的減小,使得外翼側面積增大,從而大大提高了整機的升力係數,改善了亞、跨音速,大迎角狀態下的升力特性,使得FTC-2000比殲教7具有更好的起降性能和中低空亞跨音速性能,改善了巡航特性和機動性,增加了航程。由於不需要象殲-7E那樣特彆強調空中機動性能,所以與殲7E相比,FTC-2000的雙三角翼沒有採用前緣機動襟翼以及外翼後緣前掠角的設計。尾翼由水平尾翼和垂直尾翼組成。水平尾翼為全動式,垂直尾翼採用了大面積、小展弦比、大後掠角形式。機身下部有兩塊減速扳。兩塊腹鰭(方向穩定片)裝在後機身下部,與機身對稱面的夾角為30。起落架為可收放前三點式布局坐艙採用串列式駕駛艙,由於進氣方式的改變,其前、後艙的視角大大地得到了改善,據介紹其前艙下視角為14度,後艙正前方下視角為5度(殲教7前艙視角僅7度,後艙基本無法下視,只能看兩邊和前方),這樣不但大幅度提高了飛行訓練效率,還改善了工作環境。FTC-2000把風擋換為整體圓弧風擋,並採用寬視角設計方案,拓寬了飛行員的視野範圍。坐艙蓋採用右上折式,前、後艙均裝有新一代的TY-6穿蓋火箭彈射座椅,可按程式彈射救生,也能前、後艙單獨彈射救生。

動力裝置

動力裝置是FTC-2000的一個弱項,基於成本的考慮和沒有合適推力的渦扇發動機(加力推力65-72千牛級別的中等推力發動機),FTC-2000的主要系統及設備動力裝置為一台黎陽公司生產的WP-13F(C)渦輪噴氣發動機,最大推力4400公斤,全加力推力6450公斤。該發動機是WP-13F的一種改型,首翻期300小時,總壽命900小時。對出勤率要求高的教練機而言,FTC-2000選用耗油率高、噪音大的渦噴發動機是十分明顯的弱點,相比於目前國外發展的幾種新型中、高級教練機幾乎都選用渦扇發動機。

技術性能

(圖)中國FTC-2000超音速教練機中國FTC-2000超音速教練機外形

FTC-2000型教練機前機身與眾不同,安裝了兩個側面進氣口,並有分隔板以防吸入異物。這一新設計代替了傳統的米格-21型戰鬥機的機頭進氣設計,老式設計具有可在機頭錐處安裝雷達等功能。新式機頭設計有兩個好處:一方面是可為雷達等航空系統提供更大空間,也便於維修;另一方面是為了使后座駕駛員擁有更好的視野。新型殲教機前機身設計使得駕駛艙后座駕駛員的座位可稍高於前座駕駛員,顯著地提高了后座駕駛員的視野。殲教-7的兩個駕駛員座位實際上處於水平狀態,后座駕駛員視野不佳。另外,整體式擋風玻璃取代了傳統的設計,改善了前座駕駛員的視野。

FTC-2000型教練機與殲教-7教練機相比,另一個重要改進是機翼的氣動外形。標準的米格-21/殲-7型戰鬥機的三角翼被新型雙三角翼設計所代替(無襟翼),在殲-7E型戰鬥機上已套用了這種技術。這種機翼由於減小了外翼的機翼前緣後掠角(由57度減少至42度)並延長了翼展,使機翼面積增加了8.17%,展弦比增加了27%,由2.2增至2.8。這首先是有利於提高機動性,同時還可提高起飛及降落性能。飛行控制系統仍是機械式,很明顯是出於構造簡單並減少造價的目的。

生產型FTC-2000教練機將具有很重要的一項功能(在首架試驗型機上尚未安裝),即在前機身右側安裝一個固定式空中加油探頭。這對中國國產飛機而言也是件新鮮事,並且間接地反映出中國軍事思想的變化,即變得更加自信並準備向中國傳統利益範圍外的地區投放力量。即將進入現役的新型戰鬥機由於航程更長且可空中加油,肯定需要在這方面受過良好訓練的飛行員。有趣的是,FTC-2000型教練機將只安裝一個假的加油探頭,並無真正的空中加油能力,因為在訓練中並不需要具備這一能力。

關於駕駛艙及其航空系統的配置目前並無可信的說法。根據全尺寸模型機可以看出,FTC-2000將安裝某種形式的“玻璃式駕駛艙”和兩到三塊多功能顯示屏,只有部分功能需要手動桿操縱完成。鑒於該機將作為新一代戰鬥機(不僅是FC-1型戰鬥機而且還包括更大型、更先進的殲-10型戰鬥機)飛行員的先進教練機,該型教練機上可能將安裝雷達裝置,正如機頭外形所強烈暗示的那樣。

先進的航空設備及超音速性能將使FTC-2000型教練機不僅可作為先進教練機及向飛戰鬥機過渡的教練機,還可使飛行員在接受訓練後直接飛一線戰鬥機,分擔了作戰轉換部隊雙座型戰鬥機所擔負的任務。

FTC-2000型教練機有五個外掛點(每個機翼下各有兩個外掛點,機身下有一個外掛點),而殲教-7隻有三個外掛點。這提高了該型機進行武器發射訓練的能力,同時還有其他作戰方面的好處。其中,3個外掛點可以掛載500升輔助油箱,而兩個翼尖掛點可以掛載近距空空飛彈。

系統設備

(圖)中國山鷹FTC2000戰鬥教練機座艙特寫中國FTC-2000超音速教練機座艙特寫

操縱系統

FTC-2000飛機操縱系統由水平尾翼操縱系統、副翼操縱系統和方向舵操縱系統組成。它並沒有採用目前在三代機上流行的電傳作業系統。正常情況下,水平尾翼操縱系統和副翼操縱系統採用液壓助力操縱,而方向舵是機械操縱。

燃油系統

在保留重力加油系統的基礎上,還增加了地面壓力加油系統,為適應受油機訓練科目的要求,還加裝了與現役受油機空中受油裝置類似的,可拆卸的模擬受油裝置(能夠與加油機加油管對接,對接後會顯示對接成功,真實模擬加受油情況),同時增加了機身油箱油量測量系統。機內燃油2060千克,飛機的最大載油量是3362千克。

航電設備

FTC-2000的綜合航電系統是以顯示控制處理機為核心,採用1553B數據匯流排,將平顯,大氣數據計算機,脈衝都卜勒雷達,慣導/GPS組合導航,武器外掛管理系統(SMS)等設備聯接為一個綜合的航空電子系統,擔負導航,警戒,對空對地攻擊等功能。FTC-2000高級教練機的坐艙布局與第三代戰鬥機相近,其綜合顯示系統由XPS-2平視顯示器、XSX-6座艙電視感測器、多功能顯示器(MFD)組成。前艙採用“一平兩下”,平顯不僅能顯示飛行姿態、飛行參數等信息,還提供瞄準攻擊信息。平顯下方左右各有一個大型多功能LCD,除了有顯示垂直、水平情況,及電子指引地平儀等工作狀態外,還可以用於電子對抗系統信息、導航等信息的顯示。平顯和多功能顯示器通過數據匯流排實現信息共享,並互為余度(備份),能大大提高系統的可靠性。

後艙布局與前艙基本相同,裝有三個顯示器,其中中間的是一個高亮度彩色陰射線極管顯示器,主要用於顯示來自平顯的信息;下面左右各有一個大型多功能LCD,功能基本與前艙的一樣。

火控系統

FTC-2000的火控系統GRIFO S-7火控雷達以及綜合顯示系統組成(後者前面已介紹)。

火控系統適用的武器包括炸彈、火箭、飛彈和機炮。主要工作方式有:空對空航炮攻擊時的前置跟蹤(LAC)和連續計算彈跡線(CCIL)狀態;空對地攻擊時連續計算彈著點(CCIP)狀態。

機載武器系統

全機共有5個外掛點(翼下4個,機身下1個),一門固定的機炮。機翼下的掛點可以掛中國的多種近距格鬥飛彈,副油箱,還可以掛火箭發射巢,航空炸彈等對地武器。

其他無線電設備及電子對抗設備

FTC2000安裝有通訊電台、敵我識別器、空管應答機、雷達高度表、無線電羅盤塔康信標機、全向雷達告警器等設備。通訊、導航設備有機內通話器,甚高超和特高超無線電台,塔康或無線電羅盤,雷達高度表和應急磁電盤等。電子對抗系統包括空管應答機,敵我識別器,全向告警雷達和消極干擾投放器。

市場前景

(圖)技術人員在查看技術人員在查看

目前FTC-2000主要競爭對手是來自洪都的L-15。從模型上看,L-15在氣動布局上比FTC-2000具有明顯的優勢,採用機翼大邊條,上單翼,發動機打算採用兩台先進的渦扇發動機。但因為L-15所採用的新技術多,雖然其比FTC-2000要先進不少,但其進度要比FTC-2000要慢很多,而且其研製成本,單機生產成本要更高,能否為最終用戶所接受是個值得考慮的問題,特別是在目前的軍費不足的情況下,空、海軍可能更多的考慮價格與性能之間的折中方案。

FTC-2000的國際競爭力分析與性能參數

關於出口的問題,FTC-2000在國際上還是有一定的競爭力的,畢竟其價廉,性能也不錯,配合FC-1,F-X的出口,銷量估計也會有50-70架,貴航的工作人員更透露該型機可能首先用於出口。在與貴航的工作人員的交談中,對方不斷地重複著“成本考慮”這個詞,從中可以看出,FTC-2000的確是成本與性能之間的一個折中方案,很多新、高技術並不是不能採用,而是考慮到用戶的承受能力和成本控制而沒有採用,如果用戶需要,可以很快的進行改進。FTC-2000在設計之初就考慮到多用途的需求,所以其具備改裝為偵察機電子干擾機輕型攻擊機地潛力。特別適合於那些為了提高武器裝備的利用率,而將購買教練機改為教練/攻擊型的多用途教練機的小國。由於教練機的雙座布置,視界好、輕小及低空性能好等待點,加之進行空戰和對地攻擊的科目訓練,只要加裝合適的武器,教練機改對地攻擊機是一件容易的事情。例如,德國“阿爾法噴氣”教練機,只改設一名駕駛員,將后座艙放置電子對抗設備,就具有一定的近距支援能力。英國“鷹”100型,採用現代電子設備,作為高級教練機,可使學員掌握最新戰鬥機的系統操縱技術;增加干擾吊艙和外掛武器,作為攻擊機,具有一定的作戰能力。不過如果立足於國內使用,因為中國對多用途的需求並不迫切,所以訓練的效率和費用才是應當重點考慮的東西。

總的來說,FTC-2000高級教練機基本達到了國內外對於教練機性能的要求:

成本低,使用維護費用低

飛行員視界好,座艙布置儘量與戰鬥機接近

設備配置(儀表通訊導航)和武器接近現役戰鬥機

飛行品質好,操穩性好,安全

救生設備可靠

FTC-2000可以說基本實現了設計指標,能滿足中國第三代戰鬥機飛行員的訓練任務。當然,如果能把發動機換為渦扇發動機,把操作換為電傳操作的話,其性能將會更好。

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