中国台湾自研军机——“勇鹰”高级教练机

中国台湾的AT-3教练机曾延寿至2017年,现在已经超龄了。为了保证正常训练飞行员,21世纪初,军队评估了AT-3Max、XAT-5、M-346、T-50,最后选中XAT-5。不过,2014年AIDC仍与阿莱尼亚·马基航空签署了一份谅解备忘录,在中国台湾组装M-346,发动机由AIDC的合作伙伴国际涡轮发动机公司在台组装。但在蔡英文上任后,似乎将其搁置了。
AT-3Max:相比原设计机头加大以容纳任务电脑与对地攻击配套设备,改装新的数字化航电;换装TFE-731-50涡扇发动机,总推力增加至4.54吨,具备超音速飞行能力。
2016年中国台湾发布的防卫政策要求自主研发军机,中山科学研究院响应研制新型高级教练机;2017年2月7日空军下了66架XAT-5(后改名AT-5、XT-5和T-5)亚音速高级教练机的订单,暂名“蓝鹊”。 XAT-5在概念设计阶段曾规划多种构型,其中从F-CK-1“经国号”战斗机改装的方案最有优势,这能缩短飞行训练时间,节省部分研发成本,而且零件部分共用,节省了后勤和维护成本。它由中科院负责研制,而中科院再以主合约商的方式,委托汉翔航空工业股份有限公司(AIDC)生产,审批经费为686.4亿元台币(约23.4亿美元),预计单价为10.39亿元台币(约3300万美元)。该机可执行高级飞行训练及部队飞行训练两种任务。
XAT-5的基本设计理念定位在第五代高级喷气式教练机,注重低操作成本、弹性模拟不同机种、以及较长的机体寿命等。由于空军对XAT-5的功能和定位是要求它必须兼具高级教练机及部队训练机(F-5双座型)的功能和性能,其服役之后,空军飞行员的训练将从以前的3阶段3机种精简为3阶段2机种。因此,XAT-5的画面显示及飞行难易程度可根据需要切换,以担负高级教练机和部队训练机的双重角色,也因部队训练机必须用于航炮射击、对地轰炸等战术训练,甚至是使用空空导弹和空舰导弹的射击训练,因此飞机上必须保留相关武器设备的储存空间与必要时进行系统扩充的空间,以便随时根据任务需要转换角色。
XAT-5使用了全玻璃化驾驶舱(Glass Cockpit),飞控软件、机电整合的机构采用可编程化调校模式,可以模拟不同机型的飞行特性与战术特性,因此可同时满足高级教练机和部队训练机的需求,节省了研制其它教练机的成本。
XAT-5使用霍尼韦尔/ITEC F124-200TW无加力涡扇发动机,它是AT-3的TFE731系列发动机的发展型,F124-GA-200(或称F124-200)的中国台湾型号;而F124-200则是F124-GA-100的小幅改进型,最大推力降至2834.8千克,净重减轻13公斤,使用了全新附件齿轮箱,其他部件稍微调整;其用在了M-346上。2016年美国批准发动机出口,为了配合新发动机,后机身是新设计。
该机部分机身使用新型复合材料,占比达30%,强度更大,重量更轻;80%部件不同于F-CK-1,首次采用了地面辅助训练系统(GBTS),使用了虚实整合、数位分身、资料链等新技术,可满足机种转换的前期训练,而这也是GBTS首次搭载于中国台湾研制的军机。该机设计了新的座舱、数字化飞控、航电、软件和电子元器件,便于日后自主改进。
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XAT-5整体比F-CK-1更先进,因技术的继承和进步,该机的研发到生产从前者的10年缩短至3年,所需工程师从500人减少到167人左右。其从研发设计、分析到制造、组装、维修等生产阶段,都在相同的的数位平台下协同作业,验证与调适也在一个模拟环境下运行,便于在生产和调试时修正,缩短工期。
作为高级教练机,它的气动特性与原来的战斗机不同,机翼厚度由原来的百分之四增加到百分之五,连接机翼的中段机身也略微加厚,加大减速板面积。此举可以增加低速稳定性,降低着陆速度。翼尖整流罩形状修改,降低了翼尖涡流阻力。机身模线配合加高以增加内油,加大航程。主轮起落架向外伸,增强滑跑和降落时的稳定性。
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在空军举行的“新式高教机你我来命名”网络票选活动中,票选前十名分别为“鹏翔、云翔、勇鹰、云鹊、御鹰、育隼、鹏展、腾翔、翔燕、鹏举”,“勇鹰”获得最高票数。
2018年3月XAT-5完成关键设计审查,未来将生产4架原型机,包括试飞使用的A1、A2号机和T1、T2号结构测试用机,首架原型机A1号于2018年6月1日开始组装,2019年1月25日进度完成约16.4%,属正常水平。9月24日,A1号机在AIDC中国台湾台中沙鹿厂区出厂,正式命名为“勇鹰”号。军方预计勇鹰于2020年5月完成备便审查,6月30日进行首飞,并在2021年11月进行小批量生产,2023年3月起开始量产,并在2026年6月,完成所有66架机体的交付工作,同时完成26套GBTS的交付工作。后者包括16套任务计划系统、3套基本飞行模拟器、1套全功能飞行模拟器、1套地面即时监控系统和1套飞行训练管理系统。GBTS可以用作飞行模拟和后勤维护电脑辅助教学,节省实机操作的成本。
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该机已完成全机规格、构型关键设计审查和前、中、后段机身结构组装;2019年英国Meggitt PLC公司开始交付起落架、主轮和刹车片等部件;中国台湾通过该机自主进行了气动设计、风洞试验、绘制蓝图、结构测试、地面整合测试、试飞、部分系统件开发、飞控设计、航电设计、生产制造组装、GBTS和整体后勤支援系统,编写超过100万行的程序。AIDC总经理马万钧称其自主制造零部件比值达55%,世界第一。AIDC董事长胡开宏称之前研制的F-CK-1战斗机部分性能优于进口的幻影2000-5,勇鹰以前者为基础,想必是对其十分满意,并有将它外销的想法。至于该机能否挂弹作战,现在还是机密。理论上讲,勇鹰可以挂弹训练,应该也能挂弹作战,但因其没有加力燃烧室,设计也更偏向安全性,空战飞行性能不会很好。
2021年4月15日,胡开宏坐在首架出厂的、编号为11001号的勇鹰的后座飞行,以身试验辟谣勇鹰“着陆速度过高”的传闻,并与第2架出厂的勇鹰进行空军作战科目演练。他说勇鹰的性能高于外界的想像,但测试中需要挂载许多传感器等设备,拆除后预计能减轻1000磅,可再度降低着陆速度。
审查防卫预算时指出,勇鹰的着陆速度约为263公里/时,不但比AT-3高出37公里/时,甚至比F-16的257公里/时还快,训练方式将与现在的教练机有相当大的差异,对仅接受过初级教练机训练的学员来说恐怕负担过大。
因为勇鹰脱胎自战斗机,外界对其有后座视野不佳的疑虑,胡开宏表示,后座加装了屏幕,而且两侧视野良好,可确保教官的教学没有问题;AIDC试飞员管延年去年6月首飞后受访时也指出,后座有4K屏幕,可获取前座飞行员的视野和数据,甚至可以在后座操作着陆,视野比目视还好。
中国台湾计划中的每年交付数量为:2021年交机2架、2022年8架、2023年17架、2024/2025年各18架、2026年3架。
性能:
  • 乘员:2名
  • 长度:13.7米
  • 翼展:9米
  • 高度:4.6米
  • 发动机:2台霍尼韦尔/ITEC F124-200TW无加力涡扇发动机,推力为27.8kN
  • 最大平飞速度:M0.9
  • 航程:1350公里
  • 升限:13000米
  • 爬升率:48.27米/秒
武器:
  • 2枚AIM-9或天剑-1型近距空空导弹;
  • 6枚AGM-65“小牛”空地导弹或6枚天剑-2型中距空空导弹;
  • 9枚Mk 82 500磅低阻力通用炸弹;
  • 3枚Mk 83 1000磅低阻力通用炸弹;
  • 3枚Mk 84 2000磅低阻力通用炸弹;
  • 9枚Mk 20“石眼”集束炸弹或2枚万剑视距外反跑道集束巡航导弹;
  • “九头蛇”70毫米火箭巢

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