2021年11月14日,第17届迪拜航展开幕式上,中国高级教练机L15通过精彩的飞行表演,展示了优异的飞行性能。
一直以来,教练机是飞机设计制造的重点课题。目前,世界上现役教练机按照最高飞行速度可分为亚音速和超音速两种。
上图:雅克-130教练机。资料图片
很长一段时间里,教练机要不要具备超音速飞行能力,是航空设计师一直探讨的话题。自20世纪40年代,飞机就已实现超音速飞行。如今,结合任务需要,教练机是否应具备超音速飞行能力?亚音速教练机和超音速教练机各有哪些方面优势?
目前,亚音速教练机便宜、耐用,一直有着良好市场。一般来说,飞机进入超音速飞行后,飞行成本呈几何级增长,其生命周期内的设计、制造、试验以及后期维护保养,是一笔不小开销。
以机身设计为例,教练机飞行速度超过音速后,会遭遇气动焦点后移、高频率振动、空气压力升高等问题,对机身的强度和刚度是巨大考验,这导致飞机设计制造成本大幅增加。
在发动机选取上,亚音速教练机通常不需要安装加力燃烧室,发动机的采购成本较低。例如,俄罗斯一家公司设计的SR-10单发亚音速教练机,该机未加装加力燃烧室和可调喷管,外形尺寸较小,油耗较低,价格也相对便宜。
20世纪80年代前,亚音速教练机模拟战机飞行效果并不理想——在亚音速和超音速飞行状态下,战机飞行处于两种不同感受。
随着航空科技进步,新型战机操纵特性得到优化和改进,在超音速和亚音速飞行中,飞行员飞行感受没有太大区别。
那么,为什么还要发展超音速教练机呢?
与亚音速教练机相比,超音速教练机的功能要复杂得多。以韩国“金鹰”超音速教练机为例,该机采用可精确操纵飞行的数字电传控制系统、可用于提高机动能力的放宽静稳定技术、可同时锁定多个目标的自主攻击传感器等,具有超音速和机动灵活的特点,是教练机市场的明星产品。
自20世纪80年代以来,全球先进战机的持续高过载机动能力越来越强。目前,五代机普遍没有设计同种类型教练机。所以,为更好适应飞行训练任务、提升飞行学员先进战机飞行技能,必须大力发展超音速教练机,进一步减少先进战机的飞行成本。
国外新一代超音速教练机普遍引入涡流增升、放宽静稳定等先进技术,起降速度很低。在实际飞行过程中,能够与初级教练机形成良好衔接,快速有效提升飞行学员的飞行技能。
从市场定位来讲,超音速教练机的功能,不仅仅是简单的飞行教练,同时还具备改装为作战飞机的潜力。如果列装更多超音速高级教练机来维持空军编制,可以进一步减少主力先进战机的数量、飞行时长和过载次数,有效控制飞行训练成本。
近年来,在教练机选择上,一些国家普遍采用混飞制——即在不同训练阶段使用不同类型教练机,从而避免频繁的机型改装,缩短学员培训周期、降低训练成本、提高训练质效。
综合来讲,教练机无论是选择亚音速还是超音速,都有各自优势。从全球军用教练机市场的销售现状来看,两种路线都衍生出了获得市场认可的经典机型。其中,最重要的是找到性能和成本的“平衡点”,力争用更少经费开支达到最好的训练效果。(来源:解放军报;杨杨 赵镜然)