發展歷程
義大利M-346新型高級噴氣式教練機早在2004年7月就已經首飛成功,但是直到2007年才贏得了來自義大利空軍的訂單。這宗交易將在很大程度上促進M一346的海外銷售。作為世界上第一種第五代高級教練機,M-346技術先進,可滿足日益增長的第五代戰鬥機的訓練要求。未來幾年內,量產後的M-346勢必將搶灘國際軍用高級教練機市場,成為正在普遍更新換代高級教練機的各國空軍關注的目標。
M-346高級教練機與“雅克-130”同源。M-346高級教練機是義大利阿萊尼亞馬基公司研製的一種新型噴氣式軍用教練機,其研發經過了一個漫長而又艱難的歷程。
早在20世紀80年代,阿萊尼亞·馬基公司就開始對下一代高級教練機進行調研,並在90年代初期同道尼爾公司共同提出了AT-2000/PTS-2000教練機設計方案。與此同時,俄羅斯的雅科夫列夫設計局也在進行著類似的研究工作。1992年,阿萊尼亞’馬基公司與雅科夫列夫設計局合作,開始分享研究成果,共同研製雅克,AEM-130D驗證機。1996年4月,該驗證機首飛成功。然而到1999年,由於雙方在項目需求和優先權上存在分歧,加上俄羅斯遭遇嚴重的金融危機,合作被迫終止了。
2000年7月,阿萊尼亞·馬基公司正式宣布放棄與俄羅斯方面的合作,轉而自行研製新型高級教練機,即M-346。2003年6月,M-346首架原型機完成總裝,其動力由2台霍尼韋爾F124-GA-200發動機提供,2004年7月首飛成功,2005年5月第二架原型機完成首飛。儘管M-346與雅科夫列夫設計局後來研製的“雅克-130”有著相同的血緣,但是卻有著根本上的不同。相比之下,M-346更小、更輕,但是擁有範圍更為寬廣的飛行包線,更好的機動性,更高的推重比。由於克里莫夫RD-35發動機項目取消,雅克-130深受其害,不得不使用推力較小的DV-2發動機,而且“雅克-130”的航電設備和機載系統要笨重得多,因此,“雅克-130”儘管價格上便宜許多,但在性能上要大大遜色於與其一母同胞的M-346。
性能參數
最大錶速:1059公里/小時;
最大起飛重量:教練機型6700公斤,攻擊機型9500公斤;
空重:4610公斤;
最大有效載荷:3000公斤;
最大翼載:教練機型284.9公斤/平方米,攻擊機型403.9公斤/平方米;
最大推重比:教練機型1.2,攻擊機型1.71。
失速速度:滿油時191公里/小時,20%剩油量時167公里/小時;
最大爬升率:102.7米/秒;
實用升限:13715米;
起飛滑跑距離:320米;
著陸滑跑距離:470米;
飛行半徑:
·掛ACMI空戰技術演練設備且在巡邏區域停留40分鐘時為222公里;
·掛2枚近距空空飛彈、2個副油箱且2小時巡邏時為306公里;
·掛2個火箭發射裝置、2枚空地飛彈、2枚空空飛彈和1門航炮且飛行剖面變化時為500公里;
·掛2枚Mk83炸彈、2枚空空飛彈和3個副油箱且飛行剖面變化時為833公里。
剩油量10%著陸時航程:無副油箱時為2074公里;帶副油箱時為2852公里;
最大正常過載:+8~-3;
迎角使用範圍:40度以內;
機長:11.49米;
機高:4.76米;
機翼:翼展9.72米;機翼面積23.52平方米;上反角1度;翼根翼弦3.78米;翼尖翼弦0.93米;平均空氣動力弦2.71米;展弦比:4.0。
飛機有9個武器外掛點:機身下1個(600公斤),機翼下6個(內側2個各掛1050公斤,中間兩個各掛550公斤,外側2個各掛300公斤),翼尖2個。此外,還可在機身下選擇掛裝火炮。標準彈藥基數包括:6枚500磅Mk82炸彈或4枚1000磅Mk83炸彈或2枚2000磅Mk84炸彈;4枚500磅GBU-12制導炸彈或1枚1000磅GBU-16炸彈或1枚OpherMk82炸彈;6枚Mk20“石眼”集束炸彈或4枚BL755炸彈;4枚“杜蘭達爾”混凝土穿透彈;4具BRD-4或LAU-7、LAU-5002、LAU-32火箭發射裝置;4枚AIM-9“響尾蛇”空空飛彈;4枚“小牛”AGM-65空地飛彈;4枚“硫磺石”反坦克飛彈。此外,對海攻擊訓練時還可掛裝Mk2A“馬特”反艦飛彈。
設計特點
M-346飛機採用了大邊條設計,有效地利用了非定常渦升力,而且其機翼上安裝了大面積的前緣機動襟翼,其翼根處安裝了獨特的大面積翼刀,這種設計可以延緩邊條翼拖出渦流的破裂,從而有效地提升了飛機的升力特性和大迎角飛行性能。這些措施使得M-346的最大可控迎角達到驚人的40度,從而有效地模擬了第五代戰鬥機的可控大迎角飛行特性,邊條翼的另一個好處就是可以防止低能量的紊流進入進氣道,這樣極大地提高了飛機的進氣效率,因此,M-346進氣道的總壓恢復係數高達0.97。另外,翼身融合的M-346機身被精心地設計成一個升力體,其提供的升力達到了飛機總升力的30%。
M-346的機體結構大範圍地使用高性能合金材料和碳纖維複合材料,並在機體結構設計中引入了損傷容限設計的理念,這使得其空機結構重量被控制在一個非常低的水平。M-346的機翼設計思想主要強調跨音速飛行性能,其採用了變彎度梯形機翼(展弦比為4),中單翼布局,機翼前緣後掠角30.8度,機翼沿展向有2%的扭轉,翼尖處相對厚度為6%,翼根處的相對厚度為8%。
在大部分飛行包線範圍內,M-346都擁有良好的升阻比特性,其升至阻力和零升阻力得到了有效的控制,其全機最大升力係數達到了1.6,因此M-346擁有良好的短距起降性能,當其機翼前、後緣襟翼的偏轉角度都為20度的時候,M-346原型機的起飛滑跑距離可以控制在400米之內(量產型的M-346由於結構重量更輕,其最小起飛滑跑距離小於300米)。M-346原型機的空戰推重比為0.9(半油狀態),將來對其發動機進行升級改進後,其量產型的空戰推重比將達到1.1。
由於M-346飛機配裝了美國霍尼韋爾國際公司的F124渦扇發動機和一些美國的系統/設備,因此以色列還將需要通過美國政府的對外軍售(FMS)程式來完成這批飛機的進口。供IAF使用的這30架M-346飛機將由以色列埃爾比特系統公司和以色列航宇工業公司(IAI)組建的合資企業——TOR公司購買。這些飛機都將由阿萊尼亞-馬基飛機公司製造,TOR公司將以出售飛行時數的方式將該機提供給IAF使用,同時對該機的使用提供支持。
航電系統
M-346的各種機載航電設備通過雙冗餘的MIL-STD-1553B數據匯流排相連線,配備兩套互為備份的核心處理器,並為將來航電設備的升級預留了接口。其通訊系統包括甚高頻,超高頻(VHF/UHF)接收機和一套數字式敵我識別系統;其導航系統包括一套雷射陀螺儀慣性導航系統,內含全球定位系統接收機和雷達高度計,一套傳統的戰術空中導航系統(TACAN)以及甚高頻全向信標(VOR/IIS/MB)。
M-346採用全權數字四餘度飛行控制系統,其縱向靜穩定度被放寬到5%,這不僅使得M-346機動性極佳,而且可以使飛行員在空中實現“無憂慮操作”,以防止飛機過載、迎角和飛行速度超過安全限制。另外它的自動恢復功能可使飛機在任何異常飛行狀態時恢復定常平飛狀態。
M-346的兩個座艙都配有3個彩色液晶多功能顯示器和1個平視顯示器,其座艙視野良好,其前座飛行員的平視視角為+10度~-16度,而后座飛行員的平視視野為+15度~-6度,方便飛行員了解飛機狀態並感知戰場態勢,將來M-346還準備裝備擁有夜視功能的先進的頭盔顯示器(HMD),其駕駛桿獨特的設計可使飛行員實現“手不離桿操作”(HOTAS)。其座艙可選擇配備英國的馬丁‘貝克公司的Mkl6彈射座椅,或者俄羅斯的K-93“零-零”彈射座椅。
發動機
M-346裝備兩台霍尼韋爾公司提供的F124-GA-200渦輪風扇發動機,該發動機採用模組化設計,結構緊湊,其全機由7大模組組成,最大直徑僅為0.955米;裝備了雙通道全權數字式發動機控制系統(FADEC),降低了飛行員的工作負擔,並配備有故障自動監視系統,便於地勤人員維護。該發動機的涵道比為0.47,總壓比為19.5,渦前溫度1366℃,全重526.1千克,推重比為5.5。
F124-GA-200發動機沒有加力燃燒室,其耗油率極低,阿萊尼亞·馬基公司的研究表明,為M-346這樣的高亞音速教練機裝備無加力燃燒室的發動機可以有效地提高飛機的安全性,並降低採購和操作成本。另外,裝無加力燃燒室發動機的M-346在大部分飛行包線範圍內(例如馬赫數0.6以下/飛行高度4500米以下的飛行包線範圍)的性能超過了普通的戰鬥機。霍尼韋爾公司近期的目標是通過改進高壓渦輪的方式使得F124-GA-200的推力提高1.33千牛,而遠期的目標則是為該發動機更換先進的二級風扇,使得其推力提高4.45千牛,即使得F124-GA-200的最大推力達到33.34千牛。
優勢
M-346具有超越世界上其他同級別高級教練機的優越性能:M-346的全機推重比高,空戰推重比接近1;人機界面十分友好,其座艙人機接口技術向第五代戰鬥機看齊;氣動外形設計優秀,最大可控迎角可達40度,完全可以模擬最新型的第五代戰鬥機的跨音速飛行特性和大迎角飛行特性。因此,阿萊尼亞-馬基公司官員稱M-346是第一種真正意義上的第五代高級教練機,這意味著M-346可以為F-35等最先進的第五代戰鬥機訓練飛行員。
改進計畫
阿萊尼亞馬基公司已經製造了2架M-346原型機,第3架M-346將是第一架預生產型飛機(代表最終配置),2007年底,首架預生產型M-346教練機完成首飛。由於使用了碳素纖維、熱塑塑膠和鈦合金材料,並換裝了全新設計的起落架,首架預生產型的M-346的結構重量比原型機減輕了1300千克。此外,預生產型M-346將特彆強調隱身性能,其進氣道將做彎曲處理,進氣道內壁將採用吸附雷達波的複合材料製造,以防止雷達波在飛機進氣道和發動機迎風面產生強反射;其座艙蓋還將採用鍍膜技術,以減小座艙內部的雷達波反射強度;其各種艙門和口蓋也將採用鋸齒設計,其邊緣和飛機機翼前,後緣平行,進一步增強全機的隱身能力。首架預生產型的M-346將用於全面的測試和研發,並最終定型。在獲得義大利空軍的訂單後,初始低速生產的12架M-346的首架已進入總裝階段,預計到2010年,M-346將達到完全作戰能力。
和其他高級教練機一樣,M-346也保留了改裝為戰鬥機的餘地,阿萊尼亞馬基公司可為其加裝多功能火控雷達、電子戰設備和LINKl6戰術數據鏈等機載系統,從而將其改裝為戰鬥/攻擊機。M-346擁有9個武器外掛點,其中6個在機翼下,另外每個翼梢各有兩個外掛點,用來懸掛空對空飛彈,機腹可以攜帶各種任務吊艙或者副油箱,其最大外掛能力為3.1噸。在外掛狀態下,其依然可以保持5.5g的水平機動能力。其攜帶的武器系統包括:500磅級MK82和1000磅級MK83低阻炸彈:火箭發射器。AIM-9“響尾蛇”短距空空飛彈,AGM-65“小牛”空地飛彈;VICON-601偵察吊艙、雷射瞄準吊艙和ELT-55電子對抗吊艙等。
在國際軍火市場上,軍用高級教練機的交易一向變幻無常。各國空軍都需要高級教練機,但是誰又都不想在這上面花太多的錢。由於缺乏預算,實際採購往往要一拖再拖,使得投資回報變得遙遙無期,即便是最堅定的投資人也不得不面對沉重的經濟壓力。因此,儘管高級教練機市場有著很大的利潤空間,但是投資的風險仍然很大。正是因為這個原因,EADS才在阿聯空軍教練機採購計畫面前碰壁之後,斷然放棄了“馬可”(MAKO)高級教練機項目。
阿萊尼亞·馬基公司執行長卡梅羅公開對媒體表示,“其實不少公司都有能力研發出一種新型的高級教練機,但是這需要一個漫長而昂貴的過程,研製一種亞聲速教練機至少要花費10億歐元(約合13.5億美元),如果是超聲速教練機的話研製費用要高達15-20億歐元。”
不過,對於阿萊尼亞·馬基公司來說,下決心研製高級教練機似乎更容易一些。他們擁有一個完整的教練機家族,從初級教練機SF-260到高級噴氣式教練機MB-339,已經生產了2000多架。阿萊尼亞·馬基公司此前共生產了80架MB-339噴氣教練機,其中的30架已經升級為MB-339CD。按照阿萊尼亞。馬基公司自己的說法,MB—339CD配備有先進的航電系統。2006年10月,馬來西亞採購了8架升級版的MB-339CM,用於訓練“蘇-30MKM”戰鬥機駕駛員。如今,推出升級換代的M-346也是順理成章。
銷售前景
當今國際教練機市場上群雄逐鹿,特別是英國航宇系統公司的“鷹”式和韓國航空工業公司的T-50都有著強大的競爭力。英國航宇系統公司已經成功地把“鷹”式賣給了英國皇家空軍,而韓國航空工業公司也把T-50銷售給了韓國空軍。那么M-346是否還能占有一席之地呢?
2007年5月,義大利阿萊尼亞·馬基公司終於實現了M-346新型雙發高級噴氣式教練機銷售業績上零的突破。5月28日,義大利國防部副部長洛倫佐福爾切里正式宣布,義大利空軍將採購14架M-346高級教練機。此前,來自義大利空軍的訊息稱採購數量有可能增加到15架。義大利空軍未來的主力戰鬥機將是歐洲戰鬥機“颱風”和JSF,M-346將為空軍裝備這兩種新型戰機訓練飛行員。
M-346的這份來自義大利國內的訂單至關重要。2003年,阿聯一度看好EADS研製的“馬可”噴氣式教練機,但是就因為“馬可”沒有獲得來自歐洲本土的訂單,導致阿聯產生質疑,放棄了採購計畫,使得“馬可”高級教練機發展計畫陷入停頓。此次義大利空軍的採購將在很大程度上促進M-346的海外銷售。擁有了本國的用戶,M-346在阿聯的教練機採購競標中將首先立於不敗之地。阿聯在今年年底前就將最終選定採購一款新型教練機,從現在的情況來看,解決了沒有本國用戶問題的M-346很可能成為其首選機型。與此同時,阿萊尼亞馬基公司的M-311也將參加阿聯初級教練機採購計畫的競標。
M-346另一個極有可能達成交易的客戶是希臘。希臘一直迫切需要採購一種新型教練機,以取代老式的美制T-2E“橡樹”教練機。2005年1月,希臘國防部與阿萊尼亞。馬基公司簽署了諒解備忘錄,成為M-346教練機項目的合作夥伴。今年11月左右,希臘在大選結束後,也將發出招標書,屆時M-346有望成為最強有力的競爭者。此外,新加坡也很有可能成為M-346的用戶。
在不久的將來,新型的F-22A和F-35戰鬥機將大規模進入美國空軍服役,眾所周知,採用高級教練機訓練飛行員比採用同型號雙座戰鬥機來訓練飛行員的成本要低很多,更關鍵的是F-22A和F-35都不存在雙座教練型號,因此美國空軍急需先進的第五代高級教練機來訓練F-22A和F-35的飛行員。雖然,目前,美國空軍可以在F-22A和F-35地面模擬器中訓練戰鬥機飛行員,但是地面模擬器仍存在局限性,而M-346不僅具備第五代戰鬥機的部分飛行特性,而且其先進航電系統和座艙也相對接近於F-22和F-35。因此,阿萊尼亞。馬基公司也在全力爭取美國空軍的訂單,該公司表示M-346將以較低的成本滿足美國空軍對於第五代戰鬥機的訓練需求。預計,M-346量產後的生產能力將是每年8架,不過一旦市場需要,產量可增加到每月生產1架。初始低速生產的12架將在2010年全部完成,交付將從2009年年底開始。