HJT-36“星式”中級教練機

HJT-36“星式”中級教練機

HJT-16光線教練機是印度斯坦航空公司在20世紀60年代研製的亞音速教練機,1964年首飛,1973進入印度空軍服役,它和HF-24風神戰鬥機是印度研製成功的僅有的兩種國產飛機。30多年來,HJT-16光線教練機是印度空軍飛行訓練部隊的主力,累計飛行達75萬小時。

印度航空製造業的一小步

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2003年3月21日,印度班加羅爾,印度新型中級教練機(IJT)的首飛儀式在印度斯坦(HAL)航空公司機場舉行。印度政府和軍方的大批高級官員,世界各國的航空界人士蒞臨現場,首席嘉賓是國防部長喬治·費爾南德斯,國防採購大臣拉加格帕爾、現任空軍參謀長馬歇爾·S·克里希納斯沃米上將、國防部長科技顧問V·K·阿特瑞博士等也出席了首飛式。上午10時,印度斯坦航空公司首席試飛員巴爾德夫·辛格駕機起飛,停機坪上立刻響起雷鳴般的掌聲。他收起起落架,爬升到200米高度以450公里/小時的速度完成了水平8字機動動作。飛機看上去動作輕盈,轉彎非常平滑。在完成最初的機動後,一架HJT-16MKII光線起飛和它組成雙機編隊並以500公里/小時速度完成了50米高度通場。整個試飛持續了20分鐘,隨後,費爾南德斯對HAL公司員工傑出的工作成果表示祝賀,並向許多參加了IJT項目的工作人員頒發了榮譽紀念章。在試飛典禮的最後,國防部長科技顧問V·K·阿特瑞博士向所有與會人士和媒體說了一句意味深長的話:“中級教練機的成功試飛代表著我們向先進高級噴氣教練機(AJT)、輕型戰鬥機(LCA)和中型戰鬥機(MCA)又邁進了一小步。”

HJT-36教練機的研製背景

按照印度空軍的條令,航空學院的飛行員在畢業進入現役中隊駕駛超音速戰鬥機前將完成三個階段的訓練課程:第一階段初級基礎訓練在HPT-32初級教練機上完成;中級訓練(第二階段)在HJT-16光線中級教練機上完成;第三階段訓練需要一種跨音速的高級噴氣教練機來完成“基礎戰術飛行”、“空戰技巧”和“對地攻擊技術”等課程。這個程式可確保飛行員循序漸進的向前線戰鬥機轉換並使他們能夠從容應付座機性能不斷提高帶來的不適應,此程式也是世界各國空軍所共有的。

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HJT-16光線教練機是印度斯坦航空公司在20世紀60年代研製的亞音速教練機,1964年首飛,1973進入印度空軍服役,它和HF-24風神戰鬥機是印度研製成功的僅有的兩種國產飛機。30多年來,HJT-16光線教練機是印度空軍飛行訓練部隊的主力,累計飛行達75萬小時。儘管印度空軍對它的技術水平總體上很滿意,但它畢竟已經接近壽限,而且隨著米格-29、幻影-2000和最新的蘇-30MKI等三代半戰機的引進,印度空軍飛行訓練大綱要做大量的調整和變動。光線教練機顯然已經不能適應形勢的變化了,用一種適當的飛機來取代光線已是大勢所趨。1997年,印度斯坦航空公司向印度空軍司令部提交了中級教練機項目(IJT)方案,並表示憑藉公司的技術實力和經驗定可開發成功。印度政府在1999年中期批准了18億盧比的研製經費(印度斯坦航空公司獲準製造少量樣機以進行飛行測試和性能演示。這些款項足以支撐IJT計畫直到量產),飛機首飛和測試的時間表也被嚴格確定下來。1999年7月,IJT項目全面鋪開。老舊的光線教練機群需要後續機型是印度斯坦毫克公司提出IJT項目的直接原因,另外還有一個深層原因是由於價格問題,印度和英國BAE系統公司之間關於鷹-100教練機的引進談判已經陷入僵局,此時,如果能提供一種國產機型必定會引起軍方注意。然而 國產高級教練機的開發實在是印度斯坦航空公司力所不能及的。因此,印度斯坦航空公司退而求其次,先開發一種中級教練機,進行技術積累和一些技術項目的預研,畢竟,亞音速中級教練機與跨音速高級教練機之間的距離並沒有到難以跨越的程度(基本上後者是前者的動力擴大和設備升級版)。這也就是阿特瑞博士在HJT-36的首飛式上說“中級教練機的成功試飛代表著我們向先進高級教練機(AJT)又邁進了一小步”的原因。

印度斯坦航空公司的班加羅爾設計綜合企業負責IJT項目的具體設計工作,設計綜合企業主要從事飛機、直升機、發動機和航空電子領域的設計工作,下設飛機、直升機發動機、航空電子等4個設計局。早期的HF-24風神和現在的LCA、ALH(先進輕型直升機)都出自該企業之手。印度航空發展局作為航空研究機構也參與了設計工作。印度斯坦航空公司對IJT項目十分重視,設計綜合企業總經理P·賈亞西姆哈擔任總設計師,毫無疑問,在開發LCA計畫中積累的技術和經驗在IJT計畫中起到了至關重要的作用。研製IJT的開發小組幾乎就是研製LCA的原班人馬。

為了適應緊迫的設計周期,印度斯坦航空公司決定在設計中運用先進的計算機輔助設計技術。這是該公司的第一次可能也是印度航空工業的第一次使用3D模型輔助設計。這個Unigraphics的軟體提供了兩種主要功能:3D CAD/CAM和數據管理。3D CAD/CAM 用於設計零部件、系統集成甚至飛機樣機的製造。數據管理軟體允許所有和IJT項目相關的資料和數據在不同的設計小組之間共享。各個不同的設計小組可以設計、測試、驗證和製造數字模擬部件。合作設計和同時測試同一部件不同設計方案使時間的利用達到了最最佳化。

新型中級教練機1:8的模型在印度斯坦航空公司進行了低速風洞測試,另一個1:15的模型則在印度國家航宇實驗室(NAL)進行了高速風洞測試,得出的參數被用在了外形設計中。進氣口的幾何外形則通過流體動力學計算而得出。儘管有3D輔助設計的幫助,印度斯坦航空公司在氣動外形的風洞檢測上還是遇到了困難。由於印度航空工作基礎薄弱,多年來的基礎設施建設落後,因此一些測試不得不求助於國外同行。IJT的一個1:4.781的模型在法國接受風洞測試,而螺鏇模型測試則在俄羅斯TsAGI的垂直風洞裡進行。

根據印度空軍的要求,新的中級教練機應該可以作為基礎訓練平台,傳授飛行員基礎噴氣機飛行技能;作為使用非制導武器、空空飛彈和對海攻擊的基礎戰鬥訓練平台;作為裝備了機炮、全天候雷達、空空、空地飛彈的單座輕型戰術戰鬥機;在機鼻處裝上搜尋雷達即可執行海岸巡邏任務。

HJT-36的構造和基本性能

從完成試飛的HJT-36的外形上看,其氣動布局與俄羅斯米格-AT高級教練機極其相似,均為支撐式下單翼、懸臂式尾翼、兩側進氣,尤其串列式座艙和前機身簡直一模一樣。所不同的只是米格-AT是雙發,而HJT-36為單發,而且發動機進氣口也要小的多(從這一點可以推斷HJT-36採用的發動機推力不會很大)。由於目前印度尚未公布HJT-36星式教練機的詳細情況,所以無法判斷印度斯坦航空公司在設計時是否得到了俄羅斯方面的幫助,但借鑑成熟機型的外形設計不是不可能的,除非印度航空工業連

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反向測繪這點能力都沒有。

而更令人覺得意味深長的是HJT-36星的動力系統與米格-AT高級教練機完全相同,均為法國拉扎克04系列發動機。拉扎克發動機是法國透博梅卡公司國營航空發動機研究製造公司聯合研製的一種雙轉子小涵道比渦輪風扇發動機,開始時是為軍、民兩用研製的,後來主要用於軍用教練/攻擊機。該型發動機為60年代末產品,其研製工作於1968年開始,透博梅卡公司負責風扇、壓氣機和附屬檔案傳動齒輪箱;國營航空發動機研究製造公司負責燃燒室、渦輪和燃油控制系統。1969年5月,拉扎克01首次試車。1972年5月,標準生產型拉扎克05首次試車,1975年5月定型。在定型前共積累10000小時試車,包括高空模擬試驗和飛行試驗。投入批生產的主要是拉扎克04系列,裝備阿爾法噴氣教練機。累計使用時間已經將近300萬飛行小時。俄羅斯是在1993年取得拉扎克04R20發動機生產許可證的,用於雙發教練機米格-AT。HJT-36採用的是拉扎克04H20發動機,發動機淨重295公斤,靜推力1440公斤(14.12千牛),有電子燃料控制系統。為了安裝發動機,後機身採用了懸臂結構。HJT生產型也可能考慮採用推力更大的改進型拉扎克發動機(1700公斤推力帶全權數位電子燃料控制系統)。儘管拉扎克04H20發動機的推力較小(推重比僅0.4),但印度方面對該型發動機還是相當滿意的,他們認為0.75馬赫的最大錶速、1200公里最大航程和2.5小時留空時間對於一架中級教練機而言已經足夠了。關鍵是拉扎克發動機的耗油量很低,透伯梅卡公司提供的數據是0.76公斤/十牛/小時,也就是說當發動機全功率運行時,每小時耗油量為1噸左右,對比蘇-27系列戰鬥機使用的留里卡AL-31發動機,後者不開加力時為0.79公斤/十牛/小時,開加力時高達2公斤/十牛/小時;而印度準備淘汰的HJT-16光線上按裝的奧菲斯701發動機的耗油率也在1.08左右。對於教練機而言,越低的耗油率就意味著可以做更多的機動動作,完成更多的訓練內容。這或許是印度看上拉扎克發動機的主要原因吧。

HJT-36外形上最顯著的特徵是一個很大的串列式座艙,座艙蓋向側面開啟。座艙內裝有零-零K-36LT彈射座椅,由俄羅斯提供。該型彈射座椅由蘇-30上使用的座椅改進而來,很可能也裝在米格-AT教練機上。據印度斯坦航空公司稱,他們在HJT-36上引入了玻璃座艙的概念,即無空間障礙的氣泡型座艙和大量多功能顯示屏以及顯示信息圖表化。印度空軍認為隨著蘇-30MKII和幻影-2000-5等先進戰鬥機的引進,印度空軍的作戰模式、訓練內容都將面臨極大的改變,如果在飛行員的第2個飛行訓練階段就引入玻璃座艙概念,將可使飛行員們在以後轉飛高級教練機或現代戰鬥機時會更加容易。問題在於印度自身的航空工業不能提供玻璃座艙必需的多功能顯示器,只能由國外引進,史密斯航宇公司被選中提供HJT-36主要的座艙電子儀器,包括任務控制計算機、關鍵性的抬頭顯示器、飛行數據計算機等。史密斯航宇公司和印度斯坦航空公司有良好的合作關係,他們已經在美州虎攻擊機項目上進行了長期合作(史密斯航宇公司為印度制美州虎攻擊機提供各種機載設備)。法國薩勒斯公司則為HJT-36提供多功能液晶顯示器、攻角顯示器、溫度感測器和加速計等。HJT-36還是第1種根據印度人種特點以印度男性飛行員外形尺寸為參照設計的飛機。

根據印度斯坦航空公司提供的數據,HJT-36星式教練機有5個可用的硬式外掛點:機腹中心線下掛點可掛載武器,翼下外側掛點掛載副油箱。HJT-36的最大武器外掛量為1噸。

黯淡的前景

HJT-36的第2架原型機在2003年8月完成,它被裝上先進的航電設備開始進行進一步的測試。據悉飛行測試大約需要500架次,印度空軍飛行器和系統測試部門(ASTE)將參與聯合測試和評估工作,這將可縮短飛機服役的時間。印度空軍對HJT-36表示了充分的興趣,作為對一種信心的表現,印度空軍總司令已經簽署了一項採購案,購買16架HJT-36裝備印度國家飛行表演隊——陽光飛行表演隊。雖然目前最終的採購契約尚未簽定,但可以肯定只要HJT-36在進一步的飛行測試中不出現大的毛病,印度斯坦航空公司將有望向印度空軍提供200-250架HJT-36星式教練機。印度斯坦航空公司計畫以每年20架的速度進行低速批量生產。

顯然,印度人最希望看到的是HJT-36經過改進最終發展成為印度自己的高級教練機。印度空軍面臨的高級教練機缺失的壓力實在是太大了,自1991年以來,印度空軍10年間在非戰鬥狀態下已墜毀了超過200架軍機。頻發的事故引起了印度國內越來越多的政治批評。印度空軍承認:頻頻發生的墜機事件的主要原因是印度缺少先進的教練機,由於在初級教練機和戰鬥機之間缺乏高級教練機的銜接,印度空軍戰鬥機飛行員的“噴氣飛機基礎飛行課程”質量難以保證。戰鬥機飛行員的選拔是一個極其嚴格的過程,從飛行學院畢業的準飛行員們有相當一部分會在三段式訓練中被刷下來,而高級噴氣教練機把著最後一關。沒有哪支空軍能在訓練課程中省掉跨音速教練機這一步。世界各國空軍大多擁有高級教練機。美國空軍是T-38;英國皇家空軍是“鷹-100”;法國德國和比利時等都使用“阿爾法噴氣”;而中國空軍從90年代初起就開始使用K-8噴氣教練機,今年又研製成功“山鷹”高級教練機。一支沒有高級噴氣教練機的空軍絕對不是一支值得信賴的空軍,號稱世界第四的印度空軍被高級噴氣教練機問題困繞已經20年之久。在20年漫長的等待里,有許多次,印度空軍看起來已經極其接近高級教練機計畫的實現了,但每次都因為這樣那樣的原因而擱淺。去年,印度和英國BAE公司之間關於“鷹-100”教練機的

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採購談判因為2億美元的價差而破裂。

在這個背景下印度斯坦航空公司有兩個將HJT-36升級為高級教練機的計畫:其一是再加裝一台發動機,將HJT-36變成雙發(與國際上大多數高級教練機相同)。第2種是用推力更大的發動機取代現在採用的拉扎克發動機,有可能是改進的阿道爾發動機,該型發動機被廣泛用在印度自己生產的美州虎攻擊機上。印度斯坦航空公司聲稱,一些在HJT-36星式教練機上經過驗證的成熟技術可以在升級計畫中用到,包括線傳飛控系統、廣角抬頭顯示器、頭盔顯示器等。印度空軍和民間輿論則希望印度斯坦航空公司立即啟動高級教練機項目而不要在準備醞釀上耗費太多時間。同時還希望印度斯坦公司應該提高飛機零部件的國產化率,而不要一味依賴特許生產。但從目前HJT-36定型的情況來看,這一點很難達到,因為電子設備和發動機的研製能力絕非一朝一夕之功。

從最新的情況來看,HJT-36在短期內不可能完成升級成為印度空軍的高級教練機,因為印度國防部已經與英國BAE系統公司簽定契約,購買“鷹-100”高級教練/攻擊機。從很多方面來說這都是一個失敗的決策,或許是印度空軍實在是難以忍受高級教練機缺乏所帶來的高事故率,但是印度本來有20年的時間來解決這個問題,他們完全可以在20世紀80年代以更低的價格獲得高級教練機,而不用等到現在。在國產中級教練機已經問世的時候又大量外購高級教練機無疑是對印度國防裝備國產化政策的一個沉重打擊。這樣的結果是,本來消化能力就有限的印度空軍堵死了HJT-36星式教練機的升級之路,而飛機本身又不具備國際市場競爭力,HJT-36很可能成為印度航空史上一顆一閃即逝的流星,就像它的前輩HF-24風神一樣。

HJT-36基本技術數據

翼 展 10米
機 長 11米
機 高 4.4米
正常起飛重量 3500公斤
最大起飛重量 4500公斤
最大馬赫數 0.75馬赫
最大航程 1200公里
滯空時間 2.5小時
實用升限 9000米
最大允許過載 +7g/-2.5g
海平面爬升率 1200米/分

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