雅克-130高級教練機

雅克-130高級教練機

雅克-130是俄羅斯雅科夫列夫設計局最新推出的高級教練機,也是俄國目前最先進的同類產品,其以良好的設計和優異的性能受到了俄羅斯空軍和國外用戶的青睞,並且在參考了其設計之後歐洲和東亞的一些國家設計生產了他們各自版本的雅克-130。雅克-130可算作第五代原型機。鑒於該機優良的技術性能,可以預見其在國外軍火市場上具有無可辯駁的出口競爭力。

基本信息

基本信息

“雅克-130”戰鬥機翼展10.4米,長11.3米,高4.8米,最大起飛重量為9噸,最高飛行速度為每小時1060公里,飛行高度最高可達1.2萬米。飛機能吊掛4枚KAB-500改進型音像制導和雷射制導航空炸彈,最多可外掛3噸彈藥。飛機所用發動機為俄羅斯與烏克蘭聯合研製的“AI-222-25”發動機,座艙使用裝甲材料製成。就飛機性能而言,“雅克-130”教練戰鬥機超過了國外同類飛機,可以在現代戰鬥機所能遇到的所有飛行狀態下飛行,利用這種直升機訓練的飛行員可以駕駛多種戰鬥機。

俄制雅克-130教練-戰鬥機採用4餘度電傳操縱系統,最大飛行迎角高達35°。動力裝置為兩台RD-35渦扇發動機,機腹和翼下共有7個外掛點,可帶俄制和西方的武器或副油箱,機載武器包括機腹23毫米或30毫米口徑航炮吊艙,翼下可帶8顆207千克級炸彈、兩顆454千克級雷射制導炸彈或子母彈投放器、火箭彈發射巢和電視制導炸彈,最外側的翼下掛架可帶近距空對空飛彈。

發展歷史

研製背景

L-39是當年華約的標準教練機 L-39是當年華約的標準教練機

蘇聯和俄羅斯空軍從20世紀70年代開始至今一直將捷克生產的L-39C信天翁高級教練機作為其教練機機隊的主力,該機由捷克沃多喬伊公司研製生產,該機於1968年首飛,1972年開始批量生產,1974年服役。

該機是上世紀70年代到蘇聯解體時蘇聯空軍和國土防空軍教練機機隊中數量最多的機種。但是到了21世紀該機的機體壽命也基本上被消耗乾淨,所以俄羅斯空軍對於新興教練機的需求比較緊迫。

20世紀80年代末,蘇聯空軍和國土防空軍決定開始研製下一代專用高級教練機,該項目的研製計畫書隨即下發到各個設計局。米格設計局,米亞希舍夫設計局、蘇霍伊設計局和雅科夫列夫設計局都打算參與該項目的競爭,並且也根據各自對於下一代高級教練機的理解開展了預研工作。

發展改進

參與競爭的四種方案 參與競爭的四種方案

右圖展現了參與競爭的四種方案,分別是雅克-UTK、米格AT、米亞西舍夫M-200、以及蘇霍伊S-54(從上至下)。

在第一輪的競爭中,蘇霍伊和米亞希舍夫設計局的方案被淘汰了,雅科夫列夫的雅克-130和米格設計局的米格-AT進入下一輪的選型。最終俄羅斯空軍選擇雅克-130作為獲勝方。

在設計雅克-130的時候,設計團隊就考慮到該型教練機不僅要為現役的戰鬥機訓練飛行員,在不久的將來極有可能要為此時尚未出現的下一代戰鬥機飛行員提供相應的訓練。由於第三代戰鬥機的機動性能已經相當優越,而且第四代戰鬥機的設計指標中對於機動性的要求更高,雅克設計局認為這與這些飛機的高推比是分不開的,因此他們強調一定要通過優異的氣動設計和性能優異的發動機使飛機的推比達到足夠高,以期使得新型教練機在高亞音速時的操縱性能與新型戰鬥機儘可能的接近。

雅克-UTK教練機早期模型 雅克-UTK教練機早期模型

最終雅克-130以一種亞音速雙座教練機的面目出現,斜三角形的主翼前緣後掠角為31度。並且為了保證攻角達到35度時仍能有效控制飛機,在主翼前緣設計了面積很大的邊條,這也是90年代在蘇聯的航空設計局中十分流行的一種設計,就像變後掠翼是70年代航空器的典型特徵一樣,邊條是80年代的特徵。初始的設計中帶有翼尖小翼,但是在之後的設計中被去除了,完整的平尾在後來也被修改為前緣帶犬牙狀鋸齒的設計,高聳的垂尾的設計一直都沒有什麼變化。彈射座椅是來自紅星設計局的大名鼎鼎的K-36,它以高可靠性和零-零彈射聞名於世,也是眾多東西方國家競相採購的對象,正是由於K-36的堅實可靠,使得在蘇聯解體之後俄羅斯空軍裝備維護極其不善的那段時間裡,眾多命本該絕的俄羅斯海空軍飛行員保住了性命,K-36也成為了上世紀90年代俄羅斯飛行員心中最可靠的空戰裝備。座艙蓋則向座艙的一側開啟,這可以減少一些結構重量來增加有效載荷,而且對於教練機緊急情況登機的要求並不迫切何樂而不為呢。

AL-222-25渦扇發動機 AL-222-25渦扇發動機

最初計畫用兩台烏克蘭進步設計局李申科主持開發的AL-25TL渦扇發動機作為動力,但是由於AL-25TL已經是70年代的老發動機了各項技術指標已經不能滿足需求,之後改為比較新的DV-2渦扇發動機。DV-2本來是蘇聯和捷克的合作項目,後來由烏克蘭的進步航空動力設計局和捷克的斯洛維尼亞波瓦茨克廠負責研製,發動機代號中的DV為兩家單位所在地的兩條河的首字母。事實上,蘇聯人打算裝在雅克-130量產型號上的發動機是RD-35M渦扇發動機,這是克里莫夫設計局在DV-2的基礎上的改進型號,推力為2200千克。但是後來由於烏克蘭參加研製(此事發生在雅科夫列夫設計局與阿萊尼亞公司協定終止之後)又改為選用進步設局同樣由李申科主持設計的AL-222-25渦扇發動機。

雅克-130最與眾不同之處在於加裝了可收放的進氣道擋板,就像米格設計局的米格29一樣,飛機在條件惡劣的野戰機場起落時可以保護進氣道不盡雜物,當擋板關閉時,由位於邊條靠近翼根處的輔助進氣門為發動機提供空氣。但是與米格29不同的是雅克-130的進氣道擋板的開合與起落架的收放相關聯,當起落架放下的時候擋板關閉,完全由輔助進氣門供氣,當起落架收起時擋板打開。這項設計的原因是雅科夫列夫設計局對於其作為輕型攻擊機的前景比較樂觀,因為普通教練機一般不會在野戰機場起降,而這一設計明顯是為了適應野戰機場的惡劣起降環境。

最初雅克-130的主要參研單位除了雅科夫列夫設計局,還有位於下諾夫哥羅德的獵鷹飛機製造廠。動力供應單位最初是位於聖彼得堡的克里莫夫設計局,但是後來換成了AL-222-25發動機的俄國供應單位,即為莫斯科的禮炮科研生產聯合體,這是因為2004年5月14日,烏克蘭空軍總司令亞羅斯拉夫中將在接受一家報紙採訪時說,他們打算將雅克-130作為烏克蘭空軍新型教練機,以供替代老舊的L-39,並且將在敖德薩組建該機的生產線。條件是烏克蘭的伊夫琴科-進步設計局替代克里莫夫設計局作為發動機供應方。

停放在雅科夫列夫設計局試驗站的第一架原型機 停放在雅科夫列夫設計局試驗站的第一架原型機

在雅科夫列夫設計局和阿萊尼亞公司的合作尚未終結的時候,他們聯合提出了一個與雅克-130D和為改裝前的原型機大為不同的一個量產型號方案。在這個方案中,量產型的尺寸要比雅克-130D小一些,翼展從雅克-130D的11.25米減小到10.4米,機身長度從12.4米減小到11.24米,機翼面積減小到23.5平方米。為了改善座艙的前向視野,機鼻向下微傾,機身後部的尾椎的長度有所減少,相應的主起落架輪距也將減小。DV2發動機將被加裝了全許可權數位化控制系統的DV-2S代替,壽命也將延長到克里莫夫設計局的RD-35的水平。型號名稱也相應的改為雅克/阿萊尼亞-130S。

在量產工作開始之前合作終止,俄方根據自己的要求對雅克-130進行了改進,所以俄羅斯的量產型雅克-130相比於雅克-130D原型機大有不同,改進的主要原因是在21世紀初,俄羅斯空軍改變了雅克-130在軍中的定位。俄羅斯空軍原計畫將雅克-130隻訓練戰鬥機飛行員,在新的定位中要求雅克-130承擔包括實彈射擊在內的80%的空軍飛行員訓練任務。更重要的是,蘇聯解體之後對於俄羅斯的國家安全的主要威脅由大規模全面戰爭轉變為低烈度地區衝突,新型教練機應該具備在新形勢下對新興的危害俄國家安全的目標進行有效的打擊的能力。用教練機應對低烈度地區衝突比用蘇-30這樣為東西方爆發全面衝突而設計的飛機無疑更加便宜,這也是俄羅斯經費拮据的情況下急中生智的想法。俄空軍目前保有的蘇-27系列機隊的戰機數量僅為290架,而且多數為蘇聯解體之前生產的,部分飛機由於在90年代長時間不能得到有效的維護機體壽命急劇消耗,到目前一部分蘇-27已經處於超期服役的狀態,而且只有遠東軍區有少數可以發射R-77的蘇-27SM,所以原本數量就不多的蘇-27系列現在更是俄羅斯空軍手中為國土防空準備的最捨不得打出的牌,因此才有了用教練機來承擔戰鬥轟炸機的一部分任務的想法。而雅克-130的改進型號正好滿足了俄羅斯空軍這方面的需求。

量產型的雅克-130與雅克-130D的主要不同共之處在於,機鼻處加裝了一個雷達罩以容納雷達,機鼻的截面由雅克-130D的扁平形變為圓形,在平尾前緣出現了犬牙狀鋸齒,主翼的翼尖加裝了飛彈發射架用以發射近距空空飛彈,機身下方也可以安裝保形機炮吊艙。這個階段之後的雅克-130被稱為雅克-130戰鬥教練機。

試飛服役

參加早期試飛的雅克-130 參加早期試飛的雅克-130

雅克-130的第一架原型機是雅克-130D(D代表Demonstrator,展示,看來設計局的人早就打算將其投入各種航展之中),該機於1994年11月30日下線,1996年4月25日開始試飛。

首架量產型的雅克-130於2004年4月在位於下諾夫哥羅德的索爾莫沃試飛站首飛,該機由雅科夫列夫設計局首席試飛員羅曼·塔斯科夫駕駛,機號為“白色01”。該機的發動機是根據俄烏合作項目的規定裝的AL-222-25渦扇發動機。第二架參加試飛的飛機於2005年春天到位,最初其編號為“黑色02”,但是之後變成了“白色02”,在之後的試飛中由雅科夫列夫設計局的瓦西里·楊諾夫分別駕駛。第三架於2005年秋季進入試驗場參加試飛。

雅克-130型機規劃總費用約2億美元,單機價格為1200~1400萬美元。據米哈伊洛夫上將稱,未來俄羅斯空軍計畫購買200架雅克-130型飛機。俄海軍也對該機極感興趣,有意將其改裝成艦載機。同時,世界許多國家都有意購買裝備該型機,國際市場對雅克-130的需求量達800至1200架。

技術特點

氣動布局

採用中單翼的傳統布局,並採用後掠翼和全動水平尾翼,有可收放三點式起落架(低壓輪胎),能在小型土質機場起降。具有優良的氣動外形和先進的機載電子設備,安全係數較高,使用壽命較長,既可以用於培訓蘇-30,米格-29駕駛員,也可以擔負多種類型歐美戰鬥機駕駛員的訓練任務。

動力裝置

2台烏克蘭伊夫琴科-進步設計局研製的AN-222-25型渦扇發動機,獨特的進氣道護板在飛機沿地面滑行時可關閉,以防止異物被吸入。

烏克蘭方面用的發動機計畫由扎波羅熱馬達廠生產,該廠和進步設計局同樣位於扎波羅熱市。俄國方面用的雅克-130的發動機由禮炮航空發動機科研生產聯合體製造,之前他們與扎波羅熱馬達廠簽訂了關於在俄國本土生產AL-222-25的協定,這也是對於俄羅斯空軍要求新型教練機必須使用俄國生產的發動機的回應。單台AL-222-25可以為飛機起飛提供2500千克的推力。

航電系統

量產型號雅克-130的座艙 量產型號雅克-130的座艙

雅克-130教練機採用4餘度電傳操縱系統,最大飛行迎角高達35°。動力裝置為兩台AI-222-25渦扇發動機。量產型號雅克-130的座艙,可見其採用了時下比較流行的玻璃化座艙設計,醒目的三個多功能顯示屏從左到右分別顯示飛控信息,戰術信息和飛機狀態。

武器系統

雅克-130的首架量產飛機正面圖 雅克-130的首架量產飛機正面圖

機腹和翼下共有9個外掛點,可帶俄制和西方的武器或副油箱,機載武器包括機腹23毫米或30毫米口徑航炮吊艙,翼下可帶8顆207千克級炸彈、兩顆454千克級雷射制導炸彈或子母彈投放器、火箭彈發射巢和電視制導炸彈,最外側的翼下掛架可帶近距空對空飛彈。雅克-130可攜帶的制導武器包括9A4172/AT-16反坦克飛彈,以及Kh-25ML/AS-10空地飛彈。根據研製方與西方廠商的合作協定,雅克-130也具備使用AGM-65“小牛”飛彈等西方空地制導武器的能力。

性能數據

量產型雅克-130的技術指標為,起飛重量為9噸,最大速度為每小時1060千米(即為1.035馬赫),實用升限12000米,航程2000千米。該機可以在機身9個外掛點掛載3噸的有效載荷,可以使用俄軍現役戰術飛機的所有武器,包括500千克以下炸彈、所有口徑的無制導火箭彈和空對空飛彈以及空對面飛彈。還可以攜帶像KAB-500這樣的雷射制導炸彈和像Kh-25ML這樣的電視制導的空對地飛彈。

衍生型號

義大利M-346

雅科夫列夫設計局於1994年與義大利阿萊尼亞·馬基公司簽訂協定以雅克-130的技術參與義大利下一代教練機的研製。

而在1999年12月兩家製造商由於關於該機下一步發展存在爭議而分道揚鑣之後,阿萊尼亞從俄國方面接收了雅克-130的全套技術資料,這是在兩國政府的推動下進行的,轉交給義大利的資料將作為俄國政府償還義大利政府債務的一部分。

M-346 M-346

阿萊尼亞公司在這些資料的基礎上對設計進行了一些更改使其更符合西方標準,之後不久一款根據西方標準生產的雅克-130走下了生產線,這就是義大利的M-346教練機。從外表看,M-346的外形與雅克-130原型機非常相似,但是其機體結構根據北約標準作了一定的改動,航空電子設備和發動機也是完全符合北約標準的,阿萊尼亞選用了兩台由美國霍尼韋爾公司和義大利菲亞特公司聯合研製生產的F-124-200渦扇發動機。阿萊尼亞公司對於M-346的定位是成為歐洲十二國共同使用的歐洲教練機(該計畫全名為先進歐洲教練機,似乎是受到了歐洲戰鬥機EF-2000的啟發,但是前者與後者的研製背景完全不同)。

機號為P.01的首架M-346原型機於2003年7月走下生產線,阿萊尼亞公司稱其為先進高級教練機,該機於2004年7月15進行了首飛。

阿萊尼亞公司宣稱M-346的主要賣點為全數位化飛控系統可以保證在飛機的攻角達到40度時仍能對其進行有效操縱,模組化航電,玻璃化座艙等。在裝上兩台F124-200渦扇發動機之後該機推重比接近1。根據雅科夫列夫設計局和阿萊尼亞公司達成的協定,阿萊尼亞公司是北約國家的獨家供貨商,相應的雅科夫列夫設計局作為原華約國家的獨家供貨單位,在其他市場上兩家公司將展開自由競爭來推銷各自版本的雅克-130。

雅克-131單座輕型攻擊機計畫

雅科夫列夫設計局還計畫在雅克-130的基礎上開發編號為雅克-131的單座輕型攻擊機,該機與雅克-130的部件通用率可以達到90%以上,不同之處是將后座改為油箱,作戰半徑增加到1000千米,加裝一門機身內置30毫米航炮,並可以攜帶雷射制導炸彈和反坦克飛彈。將在座艙等重要部位加裝裝甲以提高成員生存率。新型的航電設備可以保證該機全天候作戰,加裝費佐倫設計局研製的蚊-2雷達。又加裝了一些偵查設備,可以保證在必要的時候執行一些偵查任務,在此基礎上還開發了一款無人偵察機。該機的最大載彈量為3000千克,其掛載的武器與雅克-130相同。

服役事件

俄羅斯空軍的雅克-130機隊 俄羅斯空軍的雅克-130機隊

生產型雅克-130飛機於2004年4月30日在下戈羅德航空製造公司機場完成首飛,試飛員為雅科夫列夫設計局首席飛行員、俄羅斯英雄羅曼諾夫.塔斯卡耶夫。另據雅科夫列夫實驗設計局有限公司估計,俄羅斯空軍對雅克-130教練機的實際需求量將達到200-300架,而世界市場的需求預計將會超過1000架。

2012年,俄羅斯軍方正式接受了首批六架雅克-130高級教練機。這批飛機經過長期試驗飛行,驗證了各方面的可靠性後,交付到了軍方用戶手中。

總體評價

在2012年范堡羅航展上,俄羅斯軍機在連續數年缺席海外航空展之後,終於派出雅克-130高級教練機高調亮相。在之後不久的俄羅斯空軍百年慶祝活動中,雅克-130在計畫中的編隊飛行表演之外還獲得了單機表演的機會。顯然,雅克-130已然成為了俄羅斯軍用飛機中的重要象徵。該機由雅科夫列夫設計局自主研發的,無論是從商業還是技術的角度看,其都堪稱蘇聯解體後俄羅斯至今最成功新型軍用飛機。蘇聯解體之後,俄空軍接收雅克-130的數量是所有新型軍用飛機中最多的,其設計還被運用到2款前景不錯的同類機型上。就商業上取得的成功而言,唯一可與雅克-130相媲美的是以蘇-30MKI為代表的蘇-30系列多用途戰鬥機。雅克-130作為雅可夫列夫設計局在蘇聯解體前夕立項,俄羅斯經濟困難時期完成的一型高級教練機,對於雅克設計局和俄羅斯都有著特殊的意義。

在蘇聯/俄羅斯飛機設計師設計的飛機中,雅克-130大概是第一架真正意義上原創和概念上的新型飛機,而不是靠複製、仿效美國或西方的產品,並且在這一領域的先進程度更是毫不遜色。雅科夫列夫設計局創新的重點之處在於氣動設計和技術方面的先進性,它可以仿效機動性很強的第4代和第5代戰鬥機。相比於上一代教練機,雅克-130告別了氣動設計落後的歷史。此外,雅克-130的設計思路從一開始就是正確而且具有前瞻性的。它不僅可以作為一架教練機,更可以作為一架真正的戰鬥機。在雅科夫列夫設計局採用這個概念的時候,俄羅斯軍政界的當權派仍沉醉於大規模戰爭,而此時局部有限衝突的時代也才露端倪。在20世紀90年代初,俄軍對控制成本,尤其是對控制戰鬥機運行成本的重要性也缺乏必要的認識。在這一背景下,雅克-130的設計思路是難能可貴的。
總之,雅克-130項目對俄羅斯來說是非同尋常的,除了技術上的突破之外,更重要是開闢了一種新的武器裝備發展模式。雅克-130的發展更多的是通過商業融資的方式,而非政府直接撥款。而作為唯一製造商,伊爾庫特集團也把它出口所掙的相當一部分收入投入到了雅克一130的研發之中。

世界著名教練機大掃描

教練機是訓練飛行員從最初級的飛行技術到能夠單獨飛行與完成指定工作的特殊機種。無論是操作軍用或者是民用飛機的飛行員都需要經過一些相同的訓練程式,使用類似的教練機完成基礎飛行課程。訓練飛行員的教練機設有前後2個座艙或在1個座艙里並排設2個座椅,有2套互相聯動的操縱機構和指示儀表,分別供教員和學員使用。

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