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L15“猎鹰”高级教

归档日期:11-27       文本归类:电视导引头      文章编辑:爱尚语录

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  L-15“猎鹰”高级教练机是一种融合了多项最新航空技术的新一代超音速喷气式双发双座教练机。其先进的气动布局博采众家之长,体现了中国航空工业对新技术、新知识的孜孜不倦的追求,表明了中外航空气动技术的差距在缩小,水平在接近,这不能不说是中国航空工业的一大跨越。L-15是性能先进、技术复杂、质量要求高、达到国际同类飞机先进水平的新一代喷气式高级教练机,体现第三代先进战斗机的使用特点和训练要求,有良好的可靠性、维修性和综合保障性。

  继初教6、K-8、教练8之后,洪都公司又推出了具有先进气动布局、飞控及航电系统的L-15高级教练机。该机在2003年北京航展上展出后引起了众多专业人士和媒体的极大关注。航展还一度传出洪都公司将与雅克合力打造L-15的消息,使得L-15的发展充满了神秘色彩。

  2006年3月13日,由中国航空工业第二集团公司旗下洪都航空工业(集团)公司自筹资金研制的L-15首机于当天下午16时26分在南昌的机场离开跑道,飞向天空。首飞试飞员前座为张景亭,后座为杨耀。飞机在空中盘旋3圈后,于16时41分顺利着陆,整个过程近乎完美!它的首飞成功,标志着中国教练机有了质的飞跃,在中国教练机发展史上谱写了新的篇章。

  L-15是面向二十一世纪、面向国际、国内两个市场,由洪都航空工业集团公司正在研制的先进的、达到第三代战机水平的高级教练机,该机设计思想先进、装备优良,具有很强的竞争能力。

  L-15高级教练机的研制构思于二十世纪九十年代,由于空罕武器装备的更新换代,迫切需要培养新型战斗机飞行员的新一代高级教练机,以弥补现役教练机与第三代战机间的空白。

  L-15用于飞行员基础训练后的高级训练、战斗入门(Lead In Fighter)训练及战术训练,并可执行战斗机同型教练机的部分课目训练,即伴随教练机((Companion Trainer)的部分任务。

  1998年11月,洪都正式将高教机研制纳入公司科研计划。进入21世纪,洪都集团加快了新高教的研制步伐。2001年2月,洪都董事会正式批准高教机在公司内部立项,随后成立了行政指挥系统、设计师系统和型号办公室,并把L-15研制作为公司“生命工程”来抓。2003年1月,国防科工委批准将L-15高教机列为军贸出口产品。2004年1月,中航二集团批准L-15高教机立项研制。

  2004年6月17日,L-15总体技术方案通过了评审,标志L-15冻结技术状态,进入详细设计阶段。但离拟定的初步首飞目标只有500多天时间,这期间却要完成详细设计、样机试制、地面试验以及确保首飞等多项研制工作。

  洪都集团以往只有二代飞机的研制经验,没有任何三代机的预研技术储备。因此在L-15研制过程中洪都广泛借助外部力量,实现跨越发展。

  例如洪都集团与俄罗斯雅克设计局进行了关键技术的合作;通过中航技进出口公司与斯洛伐克PSLM公司签订了首飞用2台DV-2X发动机的合同;与乌克兰签订了L-15配装AI-222K-25和AI-222K-25F发动机的协议。与此同时,还和国内多家厂、所开展广泛的合作。尤其是与618所联合研制了电传操纵系统。

  L-15飞机的前风挡玻璃采用的是耐应力腐蚀能力强、使用寿命长的定向有机玻璃。该玻璃厚18毫米,弧框弧长1.7米,弧框宽度0.93米,安装角32°,在目前国内现役战机中属面积最大、安装角最大的风挡玻璃。这种玻璃成型难度大,洪都也无此加工设备。中国一航成都飞机工业公司不仅按要求提供了风挡玻璃,还为洪都承担了大型钛合金框、肋以及多曲率蜂窝零件的加工任务。

  L-15教练机为串座,双发,两侧边条下进气,前三点起落架正常布局,采用大边条、翼身融合设计,机翼为中等展弦比,带前缘锯齿,全动平尾,单垂尾,配备两台加力涡扇发动机。

  从整体上看,L-15教练机机翼比较饱满,说明并非为适合高速飞行的翼型。这样L-15的速度定位也就比较明确了,主要是考虑高亚音速区域。L-15的机翼后缘有很小的前掠角(后缘前掠可以提高副翼的效率),这一点同K-8教练机相同,说明在下一代教练机研制上也借鉴了以前国产教练机的成功经验。

  L-15教练机的边条与F-16、T-50那种尖尖的带S形的边条不同,而是类似F/A-18E/F和MIG-35那样的外凸的尖拱形,这种尖拱形边条的主要优势是在保证大迎角足够涡升力的要求下还具有很好的升力线线性度,控制简单,不会因为迎角太大导致边条升力剧增而进一步加大飞机迎角,进入恶性循环从而导致飞机失速的情况。且L-15的边条前缘后掠角约为55度,由于后机身的不同,L-15的边条比YAK-130和M-346的要大。说明在边条设计上并没有照抄YAK-130和M-346,而是在吃透F/A-18E/F和MIG-35的边条设计技术后的一种自主创新,体现技术人员紧跟时代步伐,与时代同步的技术追求。

  L-15教练机的进气道,从前面看有点象倾斜拉长的四分之一圆,跟YAK-130、SU-47“金雕”的设计非常相似。但L-15在进气道设计上绝非YAK-130、SU-47“金雕”设计的简单翻版,还有很多细节设计不同。比如:L-15的进气口与座舱的相对位置与YAK-130的不同,机头形状不同,也就是进气效率会不同等。此外,L-15的进气口采用了如同老美F/A-18E/F和F-22一样的双斜切,这种双斜切进气口设计方案主要的是考虑飞机在某些状态下的进气效率,如带侧滑大迎角机动时,双斜切进气口的进气效率要高于普通进气口。L-15与YAK-130的还有一点不同是L-15的进气道有上隔道,这主要是考虑其飞行马赫在1.4以上才增加的,而YAK-130的进气道内装有防外来物挡板,等等。所有这些说明在进气道的设计上即借鉴了俄罗斯的YAK-130、SU-47“金雕”的设计经验,又参考了美国F/A-18E/F和F-22战机的成果,是两者的结合,是中国的科研人员在进行了大量的风洞试验的基础上,研制出的俄美两种设计理念的再创造,中国的科研人员将之统一整合成具有世界最先进水平的L-15进气道,这一点的确可以说是自主创新。

  L-15的机翼前襟有锯齿,这个锯齿的作用主要是在大迎角时产生一个涡,改善机翼流场。这一点也符合世界的潮流。F/A-18E/F的机翼,F-15的平尾,米格1.44的鸭翼,YAK-130的机翼和平尾等都采用了类似锯齿设计。

  L-15的两侧有后边条,它的作用是在迎角过大时,后边条可以配合后机身在飞机气动中心之后产生一个向上的升力,从而形成一个很大的低头力矩,致使飞机低头,避免迎角进一步增加而进入失速,具有自动减小飞机迎角的特性。后边条的棱边在某些迎角状态下产生的涡对平尾和垂尾的效率提高有作用。由于采用双发及后边条的布局,L-15的平尾位置相比YAK-130或M-346更靠外,这样在平尾差动的情况下能提高飞机滚转速率。这一点是L-15高教机原创设计,不同于现有其他战机,说明中国的航空人还是有独特设计思路的。

  在L-15的背部、垂尾之前有一块面积较大的减速板,这一点和YAK-130一样,开度60度。它的作用是打开减速板之后能使垂尾效率明显降低。国外战机中有类似减速板的有EF-2000狂风等。

  L-15的平尾转轴并不是固定在机身主承力框上,而是钓鱼竿式的拖在突出的后边条里面,考虑到平尾偏转的时候后边条产生扭转和弯曲的情况,相对扁平的后边条可以更好的利用发动机喷流的作用提高平尾的效率。类似这样的设计有F-16,F-22、F-35X-32。这说明中国航空人已掌握美国最先进战机的平尾设计技术,这又是一件喜事。

  L-15教练机拥有一个突出的、相对很高的垂尾,而且位置比较靠前。一般而言,对于单垂尾布局飞机,如果后机身宽度比较大,高大的垂尾则比较重要,以保证着陆时航迹的稳定,美国的A-5就是这样设计的。当然,现在采用单垂尾设计有些过时。令广大军事爱好者兴奋的是,据国内外专业媒体介绍,L-15目前已经拥有一些改型方案,包括机头略有下垂加大和双垂尾隐身改进设计,用以提高未来战场的适应能力。

  实践表明,双发布局对飞行员的心理有很大的稳定作用,稳定的心理状态是安全飞行的重要保证。这是因为单发飞机,一旦发动机出现故障,驾驶员会非常紧张,而如果是双发飞机,飞行员安全感更强,即使有一台发动机发生故障,飞行员也相信靠自己的技术能把飞机控制好和平稳着陆。现代战机设计双发动机已经成为潮流。

  L-15的机身截面可以简单的分为上下两条连续的曲线,没有截面突变,这对结构受力和飞行来说是好事。也体现出一点美学。L-15就是一种拥有线条美的飞机,正如那句话,好的飞机也是最美的。

  通过以上分11个要点对L-15的气动技术的介绍,了解了L-15的气动技术里面包含着很多当今世界最先进的设计理念,采纳了F/A-18E/F、F-22、F-35、YAK-130、SU-47、MIG-35等世界先进机型的某些气动特征,可喜的是,通过中国航空人的努力,已经掌握了这些最先进的设计理念和技术,并转化成实实在在一种产品,一种机型。这不能不说是中国航空工业的大喜事。

  该机为超音速教练机,起飞重量为6.8吨,最大飞行马赫数达1.4~1.6,升限超过16000米。装两台涡轮风扇发动机,具有第三代战斗机的典型气动力布局。采用大面积的机翼前缘边条,充分利用涡升增益提高敏捷性和大迎角机动能力;采用翼身融合体布局提高升阻比,增容积、减重量;单垂尾、两侧s形进气道;机翼为中等后掠角。该机具有超音速飞行能力和高机动能力以及优异的大迎角机动飞行能力。其持续转弯和瞬时转弯角速度达到第三代战斗机的水平,可控飞行迎角超过30度,配合电传飞行控制系统和现代化的航空电子/火控系统,能在广阔的飞行包线内毫无顾虑地执行战斗机的各种战斗训练课日。该机具有较好的可靠性和维修性,设计使用寿命达10000飞行小时,日历寿命为30年。

  飞行控制系统采用三轴四余度数字式电传操纵系统,对飞机的平尾、副翼、方向舵和前缘襟翼进行控制。电传操纵系统具有二余度模拟式备份,具有控制增稳、极限状态限制(限制过载、迎角、滚转速率)、自动驾驶(保持姿态、航向、气压高度、自动导引、自动改平)、防止进入尾旋、飞机操稳性能重新编程、防撞、地形跟随等功能。L-15飞机采用的地形跟随和飞机操稳性能重新编程的技术,将填补国内这两项技术在型号应用上的空白。

  该系统由双余度GJB289A总线个分系统布机地连接在一起,形成开放式的系统构型。显示控制管理处理机作为总线的总控制器;雷达、机电管理分系统、任务子系统、捷联惯导、GPS组合系统和大气机挂接在总线上。任务计算机作为总线的备份控制器。并且具有多余度的导航手段,整个综合航电系统的功能齐全、性能适当、扩展性好、易于改装。

  L-15采用先进的水泡形座舱设计,前舱正前方下视角16度,后舱大于6度,视野开阔。

  飞机结构使用寿命要求达10000飞行小时/30年日历年限,这一指标与当今世界的先进水平接近。在结构设计中贯彻防、防腐蚀、抗疲劳耐久性设计准则,采用结构综合最优化方法进行设计。

  L-15飞机在设计阶段就考虑了一机多型的气动平台,这也是世界高级教练机发展的趋势,因而具有其他二代改型机无法比拟的优势。L-15高教机经适当改装(主要结构实现相同布局,只要对其软件或局部构件加以更换,就可以执行几种不同的任务),可成为低成本、高性能的轻型战斗机或对地攻击机。L-15轻型战斗机/攻击机具布较强的对空、对地火力和可以着舰的短距起降能力,有较大的作战半径,并具有三代战斗机先进的航空电子系统。

  战斗机任务载荷3.5吨,可带各类常规炸弹空空导弹空面导弹激光制导炸弹等武器,实施各种攻占任务,对目标进行精确打击。

  据分析预测,未来10~20年全球高教机、轻型攻击机需求量非常大,主要竞争机种为俄罗斯研制的雅克-130/M346、米格-AT欧洲研制的MAKO韩国和美国联合研制的T-50等。L-15飞机有很高的效费比,技术水平先进,达到国际先进水平,而且价格有竞争优势,因此,L-15具有巨大的发展前景。

  洪都航空工业集团公司是中国空军教练机最大的提供者。初教6是其五十年代末六十年代初研制的初级教练机,是中国飞行员优秀的启蒙教练机。初教6至今生产了数千架,遍布中国各地,并外销到多个国家。

  K-8和教练8是洪都公司八十、九十年代研制生产的两种优秀的基础教练机,完全可与世界著名的基础教练机媲美。K-8教练机战胜了竞争对手,走出国门销往世界众多国家,并援助国外建立生产基地。可以预见,L-15作为具有世界先进水平的高级教练机将很快从洪都航空工业集团公司飞向蓝天。

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