初教-7

初教-7

初教-7(CJ-7/L-7,又稱:練-7),是中國航空工業集團公司洪都飛機公司與俄羅斯雅克福列夫飛機設計局聯合研製生產的新型初級教練機。該機具有安全性好、可靠性高、維修便捷、操縱靈活等特點,主要用於飛行學院的飛行員篩選和初級培訓以及航空俱樂部、航空運動學校進行個人飛行娛樂和特技飛行訓練、表演等。

基本信息

簡介

自籌3000萬資金與俄羅斯雅克設計局聯合研製生產的雅克-152K,雅克-152K飛機是在雅克-152飛機基礎上為了滿足我方需要進行適應性調整後確定的新型初級教練機;而雅克-152飛機是雅克設計局根據1998年1月27日俄羅斯空軍技術任務書而進行研製的,初教-7將用於替代服役多年的初教-6初級教練機 。

項目起源

長期以來,中國空軍一直使用由南昌飛機製造廠(後江西洪都航空工業股份有限公司)設計製造的初教-6初級教練機進行飛行員初級培訓。初教-6是一種串列雙座螺旋槳教練機,長期服役於我國空軍及地方航校,至今仍然是我國初級教練機的主力。四十多年來,該機為我國成功地培養了數以萬計的飛行員,堪稱中國飛行員成長的搖籃。

初教-6作為一種低速螺旋槳飛機,經過幾十年廣泛使用,證明其安全可靠,堅固耐用,易於操縱,運行費用低廉,非常適合用於初級教練和運動航空用途。除中國空軍大量使用,還在第三世界空軍中大量服役。不僅如此,初教-6以良好的操縱性和出色的安全性能受到歐美航空愛好者的喜愛,在歐美航空俱樂部保有200餘架。

初教-6在有著諸多優點的同時,也存在以下幾個缺點和不足:

第一、初教-6作為活塞式單螺旋槳飛機,飛行員在加減馬力時對機身的反扭力也同時加減,需要用副翼和尾舵同步補償,否則要造成偏航。而噴氣式飛機上沒有這個問題。學員飛完初教-6後改裝噴氣式教練機時,這個習慣有的人改不過來而被淘汰。即使能將習慣更改過來,也是要經過相當長的適應過程。由於有這個適應過程的存在,加大了飛行學員淘汰率而使得訓練效益不高。

第二、訓練的起點太低。初教-6最大平飛速度286千米/小時,最大允許速度350千米/小時,起飛滑跑距離280米,著陸速度115千米/小時,著陸滑跑距離350米。而目前中國空軍中級教練機的主力機型教-8的最大平飛速度800千米/小時(海平面),進場速度200千米/小時,著陸速度165千米/小時(襟翼放下),起飛滑跑距離410米,著陸滑跑距離512米。從兩組數據對比來看,飛行員通過初教-6訓練後,再上教-8進行中級訓練時,台階邁得有些大。

第三、座艙蓋相對窄小。飛機在空中稍一顛簸,飛行員的頭部就會撞到艙蓋,這也是我軍老一代飛行員常年佩戴皮質飛行帽的原因之一。如果戴上了又大又圓的頭盔駕駛初教-6,頭部活動範圍將更加受限。

第四、前下方視線不好,在飛機降落前的瞬間,前方的視線完全被高高翹起的機頭擋住,飛行員只能通過從側方觀察來判斷滑行方向是否正確。

第五、機載儀表簡陋、落後,與教-8反差較大,學員改裝時增加了困難。

由上所述不難看出,初教-6教練機已越來越不能適應我軍飛行員訓練工作的要求。隨著我軍新一代戰機的批量服役,性能落後的初教-6與我軍對高性能初級教練機需求的矛盾日益凸顯。同時世界範圍內,裝備第三代戰鬥機的國家普遍使用了諸如美國T-6A、俄羅斯雅克-152、巴西EMB-312、瑞士PC-9、韓國KT-1等型號的先進初級教練機,並在飛行員訓練中體現了重大優勢。以上新情況新問題使中國空軍開使考慮更新初級教練機。

1998年,根據俄羅斯空軍新一代初級教練機技術要求,雅克夫列夫設計局在雅克-52的基礎上開始研製新一代雅克-152型初級教練機。雅克-152K飛機是在雅克-152飛機基礎上為了滿足我方需要進行適應性調整後確定的新型初級教練機;而雅克-152飛機是雅克設計局根據1998年1月27日俄羅斯空軍技術任務書而進行研製的,其方案可行,技術先進。雅克-152K飛機採用技術成熟,機載成附屬檔案絕大多數選用貨架產品,所採用的新工藝,新結構或新材料也很少,而且在研製期間是可以解決的。雅克-52最大飛行速度360公里/小時,雅克-152增加到500公里/小時;雅克-152的G值大幅度提高;航程幾乎翻一番,達到1000公里;壽命提高到1萬小時。雅克-152使用低壓輪胎和加強起落架方便土跑道起降,現有的機翼、可收放起落架,增強了維修性能,能夠談上“先進”的技術是使用了SKS-94M彈射座椅。雅克-152的數據相當不錯,同樣比初教-6技術指標高很多。初教-6最大平飛速度286公里/小時,最大航程640公里。

在形成雅克-152K飛機技術方案前,洪都集團公司在空裝軍訓部就軍方潛在需求進行調研的基礎上,於2003年底曾委託空八所對未來初級教練機技術和性能等方面要求做了論證,並已經形成了書面研究分析意見。2004年3月17日,洪都集團公司科技委組織有關專家對合作研製雅克-152K 飛機進行了評審,與會專家一致認為:該飛機技術較先進,其性能指標超過初教-6飛機,技術方案可行,並有利於技術引進和國際市場的開拓,符合公司教練機發展戰略,一致同意立項合作研製。這就是目前的初教-7方案。

初教-7以雅克-152為基礎,飛機各系統及成品、附屬檔案按中方要求進行調整。該頂目的圖樣設計,壽命及靜力試驗以雅克設計局為主,工裝及樣機製造以洪都航空工業公司為主,雙方各承擔50%的工作量。

中國航空工業第二集團公司副總經理梁振河在出席俄羅斯第八屆國際航空航天展覽會時說,中俄雙方日前已達成協定,將共同研發新型初級教練機。

中俄聯合研製初教-7的工作開始於2006年,2010年完成首飛,並在珠海國際航空航天博覽會上亮相。

設計特點

初教-7(雅克-152K)為單發單翼飛機,傳統氣動布局,下單翼,前三點式可收放起落架。機身為全金屬半硬殼式結構,機翼是全金屬的結構,不對稱翼型;座艙密封但不氣密,有艙外空氣通風和加溫裝置;機械操縱系統,剎車方式採用手剎;燃油採用壓力加油和重力加油兩種方式加注燃油;使用壽命10000飛行小時,30年;能在土跑道機場正常起降使用。雙座梯級串列布局,裝俄羅斯的SKS-94M可調節彈射座椅,穿蓋彈射,抗荷系統備選。單塊丙烯酸風擋,單塊座艙蓋向右開啟。複式操縱,加熱通風,座艙蓋除霧。座椅後部空間可載20千克行李。電子化座艙,機械操縱系統,剎車方式採用手剎,能在土跑道機場正常起降使用。

在2010年珠海航展上,洪都集團展示的宣傳資料上說初教-7裝一台360馬力(268千瓦)的氣冷星形四衝程汽油發動機。由於雅克-152也裝一台360馬力維傑聶夫M-14X發動機,因此航展亮相的初教-7有可能裝M-14X發動機。此前還有傳聞,初教-7將裝一台與農-5B型飛機(洪都研製的農業用飛機)相同的捷克沃爾特公司M601F渦槳發動機,起飛功率777馬力(580千瓦),最大巡航功率為670馬力(500千瓦),螺旋槳選用國產三葉螺旋槳。如果真要裝該型發動機或其它大功率渦槳發動機,初教-7的性能會有顛覆性提高。

從設計特點和技術指標看,初教-7不僅在性能指標上全面超越初教-6,並且初教-6存在的五個主要缺點有四個得到了徹底解決,另一個得到了大幅改善,技術進步是非常明顯的。

和雅克-152相比,初教-7最大的改變和最大的亮點就是採用了渦漿發動機和電子化座艙,現代飛控系統可以自動補償螺旋槳的反扭力作用,使學員不致產生壞習慣,在感覺上和噴氣式飛機相似。一舉解決了活塞式初教的最大弊病。

但是對於初教-7計畫採用的俄制SKS-94M型彈射座椅,完全沒有必要專門為該項目安排引進一型彈射座椅,不僅資金上捉襟見肘,而且如果批量不足,將進一步拉高單價。我國自行研發的彈射座椅已接近世界一流水準,不僅滿足了國內需求,而且開始走向國際市場。初教-7如果選用國內已批量生產的彈射座椅,不僅可以省去引進生產的各種麻煩,而且有利於降低項目風險和採購單價 。

項目問題

作為擁有幾十年教練機研製、生產經驗的洪都航空工業公司,針對初教-6的種種不足,其實完全可以在原有基礎上進行針對性的改進。這些改進的技術難度並不大,而且可以製作成不同的改裝套件,任由用戶選擇。

即使是要重起爐灶研製一款全新的初教,其技術難度也並不大。但這么做需要資金、人力和時間。以洪都航空工業公司目前的狀況:K-8項目正全速生產,同時滿足國內外兩個市場需求;L-15項目全力衝刺,占用了公司研發、市場推廣隊伍的大部和絕大部分資金。在這種情況下,拉長戰線,抽出部分人力,物力,財力從頭開始研發一款新初教似乎有點得不償失。在技術含量並不高的初教項目上採取拿來主義,利用別人的成熟技術,通過引進、消化、吸收,迅速拿出一款初教-6的替代產品,這個思路站在洪都航空工業公司的角度是可以理解的。

但是,俄羅斯在軍品貿易方面一貫口碑不佳,不守信譽,甚至先用低價作誘餌,然後拖成釣魚工程一而三、再而三地卡用戶脖子的做法屢見不鮮。我們在引進運輸機項目上就栽過大跟頭。如果現在的俄羅斯軍工界仍是九十年代那種管理混亂,各自為政,為求生存不惜甩賣祖產的情況,那么通過一定的攻關手段,全盤引進生產雅克-152K並無大礙。但自普京時代起,軍品貿易及對外技術合作統統歸口管理,鑽空子的可能性大為減少,這為順利引進相關技術增添了一些不確定因素。

其次,根據我們幾十年的經驗教訓,在引進裝備的同時,一定要安排相關技術國產化,即使是技術含量不高的初級教練機也不能例外,即便是國產化後性能有所降低也在所不惜。唯有這樣,才能保證關健時刻不受制於人。初教-7全盤移植農-5B的動力系統,因為該民機產量太少,因此直接使用了進口成品。如果作為初教-7的心臟,則必須安排國內引進生產。這顯然超出了洪都航空工業公司的協調能力範圍,必須由中航集團出面協調統籌。長期以來,中航一、二集團的內部競爭在某種程度上分散了力量。現在兩個集團剛剛整合不久,許多積累下來的錯綜複雜的矛盾還未得到徹底的疏理,因此在協調發動機、螺旋漿配套引進生產的問題上未必會一帆風順。

第三,根據中國航空發動機工業的現狀,引進生產的發動機未必能達到原型機的水準。

眾所周知,發動機行業是中國航空工業的短板。當年引進全部技術資料生產的渦扇11發動機其原型是非常成熟,運用非常廣泛的貨架產品。但我們引進資料後花了三年時間才點火,又花了三年時間才裝機,裝機後屢屢發生重大問題,為了解決這些問題又花了三年時間。前後九年時間,渦扇11才終於生產定型,但其性能卻較原型機有較大幅度的下降,直接導致國內裝備的教-8與出口的K-8相比性能大幅度下降。由於推力不足,難以完成密集編隊特技動作,原考慮過使用K-8的八一飛行表演隊也不得不放棄了這一想法。如果初教-7配裝的發動機引進生產後也是這個狀況,那么初教-7的實際性能將有大幅縮水。

第四,目前初教-7的技術指標非常高,其性能與已經大批量裝備部隊的教-8有著較大範圍的重疊。其最大飛行速度為500千米/小時,比教-8僅差300千米/小時。不但採購單價比教-8便宜得多,而且由於渦漿的經濟性能遠強於渦扇的先天性優勢,使得初教-7的單位訓練成本也低於教-8,效費比高於一大截。事實上,洪都航空工業公司在進行產品宣傳時也強調雖然初教-7名為初教,但實際上卻可以完成大部分中級教煉機的訓練任務,且效費比遠高於渦扇中教。無獨有偶,洪都航空工業公司的L-15項目在宣傳過程中也不斷聲稱L-15能同時完成中級和高級訓練任務,採購L-15可以減少訓練機型,節省機型轉換適應時間,大幅提高訓練效益。

據公開報導,中國空軍採購了四百架教-8,目前已經交付大半。這批飛機才交付不久,還有近二十年的使用壽命,即使是其他教練機效費比再好,空軍也不可能短期內將其全部淘汰替換。

第五,資金、單機價格還存在變數。

根據洪都航空工業公司自己的評估,在沒有空軍投資的情況下,僅靠公司自籌部分資金髮展,初教-7必須至少賣出176架才能達到盈虧平衡點,屆時初教-7的市場價格在160萬至180萬人民幣之間。必須指出的是,這是理想狀態下的樂觀評估數據,對於項目發展過程中可能存在的各種變數並未加以考慮。幾乎可以肯定地說,初期的初教-7市場售價不會低於180萬人民幣。相較於初教-6僅20萬至26萬美元(約200萬人民幣)的單價來說,初教-7算便宜的,但初教-7價格受市場浮動較大。

第六,空軍並沒有更新初級教練機的急迫需求。

目前空軍航校保有大量的初教-6,飛機狀態良好,備件充足,可以滿足現實需求。況且經過評估,初教-6+教-8+高教-9這種模式所需的綜合訓練費用只是初教-7+教-8+AJT狀態 L-15+LIFT 狀態L-15這種訓練模式的三分之一左右。而且前一種訓練模式能同時滿足二代機和三代機的訓練要求,並無更新初教的急迫需求。所以到目前為止,初教-7還只是洪都航空工業公司自籌的項目,未得到國家正式立項投資。

綜上所述,雖然初教-7性能指標良好,但仍存在許多不確定因素,發展過程未必能一帆風順 。

市場前景

初教-7並沒有多少設計難度,發動機、螺旋槳、簡單配置航電設備等機載成附屬檔案絕大多數是貨架產品,採用的新工藝、新結構或新材料很少。同樣,為俄國空軍研製的雅克-152也沒有多少技術難度,僅僅是從什麼地方獲得資金的問題。昌飛早在1994年就敲定與雅克夫列夫的項目合作了,於是我們看到另一個L-15項目的高速推進,拖拖拉拉多少年的雅克-152設計提速,俄國空軍在2005年敲定雅克-152技術移植的雅克-52M採購訂單。2005年同時出現了另一種變形設計——雅克-152U運動教練機。

初教-7/雅克-152K項目設計、樣機製造共709.2萬美元,費用分攤到設計定型為止,雙方對半。初教-7/雅克-152K將形成兩種空軍型號,滿足中俄空軍不同的需求。中國空軍要求初級教練機國產化,雅克-152唯一能夠借鑑的“先進”之處大約是SKS-94M彈射座椅了。然而在國產化期間,考慮到雅克-152K毫無技術難度,也許空軍能接受先裝備雅克-152K,再慢慢國產化的現實。中國擁有初級教練機的替代技術,雖然可能比較落後;引進俄國技術也不存在難度,只是個“商業合作”,不存在多少軍事技術的敏感性。空軍採購一架R22教練直升機需要20萬美元,採購20萬美元的初教-7同樣不會存在問題的,是否需要全面國產化很有“討論”空間的。初教-7/雅克-152K設計定型以後,昌飛與雅克夫列夫如何分別修改是各自的事情了,畢竟初教-7/雅克-152K的國內銷售由雙方各自負責。或許雅克夫列夫設計局在完成項目以後,除了能夠提供俄國空軍初級教練機以外,還能夠再從昌飛的改進設計項目中賺取額外利潤。對於中國空軍來說,初教-7項目直接提供了可供使用的初級教練機,物美價廉,還可以完全按照自己的意志修改,只要願意在雅克-152K項目成功的基礎上開始投錢就行了。

對於雅克夫列夫來說,雅克-152K是雅克-152(俄空軍技術任務書)基礎上滿足昌飛要求作適應性調整後的軍用教練機,項目完成以後,終於能夠拿出初級教練機向俄國空軍交代了;對昌飛來說,初教-7/滿足了中國空軍的基礎要求,一旦項目完成,就可以按中國空軍的具體要求進行改型設計,遭遇困難的時候還可以請求雅克夫列夫設計局幫助,等於花錢買來初級教練機的詳細設計和國內銷售、改進改型的權利。

對昌飛來說,空軍並沒有投資這個項目,顯然176架的盈虧平衡點是個沉重負擔。但是我們要採用另外一套計算,昌飛自籌資金1800萬,其他爭取國家解決;盈虧平衡點=投資總額/單機利潤=1800萬元/34萬元=53架。空軍採購的利潤率按常規是10%以內,民用市場價格敏感,需要壓縮到20萬美元一架以內,如今人民幣升值,只有160萬人民幣每架了。如果民用市場能賣出53架,洪都航空的初教-7項目就成功了,這票買賣的風險還是不大的。

初教-6需要技術升級,航空運輸業大發展的態勢下,發改委是不會吝嗇這點小錢的。以技術升級的名義,昌飛聯合雅克夫列夫設計局完全有把握拿出初教-7/雅克-152K來,爭取國家投資具備可行性。

初教-7/雅克-152K是一個滿足多方需求的項目。作為一款渦漿初教,除了軍用,還有廣闊的民用市場可以開拓。目前中國民航學院所使用的渦漿教練機全部依賴進口,一些地方航校,航空俱樂部,以及通用航空仍大量使用初教-6。洪都航空工業公司應該將初教-7定位為軍民兩用,並且在產品質量、配件供應、個性化改裝、售後服務等方面下大力氣,首先力爭在民用市場占有一席之地,力爭在國外通用航空市場上取得突破。一方面可以自我造血良性循環,另一方面也可以擴大銷量,分攤成本,將初始採購單價進一步降下來,使之更具市場競爭力 。

技術數據

最大平飛速度(高度3000米)500千米/小時

失速速度160 千米/小時

實用升限8000米

限制過載+7/-5 g

機內載油量200千克

最大航程1000千米

起飛滑跑距離 210米

著陸滑跑距離 360米

航程(巡航功率) 1500千米

續航時間 2.5小時

彈射座椅SKS-94M

使用壽命10000小時

服務年限30年

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