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2006年3月13日,由中国航空工业第二集团公司旗下洪都航空工业(集团)公司自筹资金研制的L-15首机于当天下午16时26分在南昌某机场离开跑道,飞向天空。首飞试飞员前座为张景亭,后座为杨耀。飞机在空中盘旋3圈后,于16时41分顺利着陆,整个过程近乎完美!它的首飞成功,标志着我国教练机有了质的飞跃,在我国教练机发展史上谱写了新的篇章。
L-15是性能先进、技术复杂、质量要求高、达到国际同类飞机先进水平的新一代喷气式高级教练机,体现第三代先进战斗机的使用特点和训练要求,有良好的可靠性、维修性和综合保障性。该机可装备空军训练基地,用于基础改装训练和战术训练,衔接第三代战斗机的训练需要,并适当兼顾第四代战斗机的训练需要。它还可装备作战部队,用于部分作战改装训练和战斗训练。此外,它还能装备飞行学院进行高级驾驶技术训练和专门科目训练。
按常规,一架新机详细设计至少需要一年时间,L-15的详细设计只花了半年时间;工装设计与制造,一般至少要一年时间,L-15只用了五六个月;完成一架新机部装少说也要半年时间,而L-15从具备全面开铆条件到完成部装,只用了短短两个月!而总装只用了一个半月。
从正式发图到飞机上天,仅用14个多月时间。在如此短的时司里把新机送上蓝天,不能不说是个奇迹。
洪都人的骄傲
洪都创建至今已50多年。半个多世纪以来,几代洪都人艰苦奋斗,在我国航空工业史上创下许多第一,为我国的国防事业作出了重要贡献。洪都是中国空军教练机最大的提供者,几十年风风雨雨,共生产交付了4800多架飞机。从新中国第一架飞机——初教5成功制造开始,洪都便与“教练机”的名字同行。
初教6是中国飞行员优秀的启蒙教练机,至今已生产了数千架,遍布全国各地,并外销到多个国家。K-8教练机完全可与世界著名的基础教练机媲美,不但装备了我国空军,还有200多架飞出国门落户世界众多国家。
放眼世界,现役的高级教练机,如意大利的MB-339、英国的“鹰”、法德的“阿尔发喷气”、美国的T-38A以及我国的歼教7等机种,大多是20世纪六七十年代研制的,大部分即将达到使用寿命,性能上不能满足培训第三代战斗机飞行员。从目前使用的高教机看,由于其气动布局局限性、采用涡喷发动机、机械操纵、寿命短等一系列固有缺陷,其性能无法与第三代战斗机匹配,因而难以满足高效费比训练第三代战斗机飞行员的要求。具体表现在:飞行性能与第三代战斗机性能不匹配,无法完成第三代战斗机大迎角高机动训练科目;需要在第三代战斗机同型教练机上重新适应电传操纵训练;使用涡喷发动机,耗油率高,难以保证一次起落完戎两个训练课目,增加了训练时司;机体与发动机翻修期和总寿命短,训练效费比低。世界上正在形成新一代高级教练机研制热朝,Mako、T-50、雅克-130等新机相继问世。因此,洪都决定自筹资金研制高级教练机,这不仅仅是共都自身的生存与发展需要,更是洪都人为国防建设的大局着想。
1998年11月,洪都正式将高教机研制纳入公司科研计划。进入21世纪,洪都集团加快了新高教的研制步伐。2001年2月,洪都董事会正式批准高教机在公司内部立项,随后成立了行政指挥系统、设计师系统和型号办公室,并把L-15研制作为公司“生命工程”来抓。2003年1月,国防科工委批准将L-15高教机列为军贸出口产品。2004年1月,中航二集团批准L-15高教机立项研制。
2004年6月17日,L-15总体技术方案通过了评审,标志L-15冻结技术状态,进入详细设计阶段。但离拟定的初步首飞目标只有500多天时间,这期间却要完成详细设计、样机试制、地面试验以及确保首飞等多项研制工作。
广泛合作
洪都集团以往只有二代飞机的研制经验,没有任何三代机的预研技术储备。因此在L-15研制过程中洪都广泛借助外部力量,实现跨越发展。
例如洪都集团与俄罗斯雅克设计局进行了关键技术的合作;通过中航技进出口公司与斯洛伐克PSLM公司签订了首飞用2台DV-2X发动机的合同;与乌克兰签订了L-15配装AI-222K-25和AI-222K-25F发动机的协议。与此同时,还和国内多家厂、所开展广泛的合作。尤其是与618所联合研制了电传操纵系统。
L-15飞机的前风挡玻璃采用的是耐应力腐蚀能力强、使用寿命长的定向有机玻璃。该玻璃厚18毫米,弧框弧长1.7米,弧框宽度0.93米,安装角32°,在目前国内现役战机中属面积最大、安装角最大的风挡玻璃。这种玻璃成型难度大,洪都也无此加工设备。中国一航成都飞机工业公司不仅按要求提供了风挡玻璃,还为洪都承担了大型钛合金框、肋以及多曲率蜂窝零件的加工任务。
性能领先 前景广阔
L-15的先进设计主要表现在以下一些方面。
优良的总体气动布局采用大边条机翼和翼身融合体的新型气动布局,并通过合理配置机翼前缘大边条和前襟的控制规律,充分利用了边条涡能量的气动增益,增加了全机最大可用升力系数和失速迎角,使可控飞行迎角大于30°,提高了飞机的敏捷性和大迎角机动飞行能力。
通过翼身融合体与大边条机翼的一体化综合设计,有效地减少了全机的波阻和废阻,不仅保证了优良的超音速飞行能力,提高了亚跨音速飞行范围内的升阻比,也增大了机体的可用容积,减轻了结构重量。
采用浅S型进气道,通过优化进气道内管道的流管走向和面积分布,提高总压恢复系数,特别在进口布局上借助边条翼及机身屏蔽作用,有效地降低了进气道进口气流的当地迎角和马赫数,减小了高空小速度情况下进气道的流场畸变,进一步保证了大迎角、高机动飞行中发动机稳定工作可靠性。试验证实总压恢复系数达到97%,具有国际先进水平。L-15在上述飞行平台基础上再配之以三轴电传飞控系统,可以进行与三代机相类似的作战方式和战术飞行训练,例如进行全面攻击训练,超视距模拟攻击训练,大迎角过失速机动与脱离等大机动飞行训练。
先进的电传飞控系统L-15是国内第一个配装三轴四余度数字式电传飞控系统的教练机,具有国际同等水平。除电传飞控系统外,兼有双余度模拟备份,使飞机具有良好的飞行性能和操纵品质。飞控计算机采用串行背板总线技术,可实现不同通道之间资源共享。采用先进的数字伺服和直接驱动舵机(DDA),减轻了重量,提高了可靠性。串行背板总线飞控计算机和DDA舵机都是国内最先进技术。
高度综合化的航空电子系 统系统可实现综合管理与监控,采用SMART多功能彩色液晶显示器,采用先进的可变画面显示机制,四个显示器可互为备份,具有双余度总线控制器,提高任务完成可靠度。座舱布局为前舱一个平视显示器和两个多功能显示器,后舱两个多功能显示器。整个座舱布局整洁、大方、信息显示丰富,接近三代飞机的人机界面,符合国际潮流,具有较好的扩展性。可集中显示飞控、发动机参数、非航电数据与信息。采用双杆系统(HOTAS),使飞行员更加轻松驾驶。
先进的座舱布局座舱视界良好,前舱前下视角为16°,后舱为6°。可配装机载战术训练模拟系统。可以模拟各种飞行状态下的实战科目(空空导弹空战、空对地攻击和电子战等)。
高密度结构布局飞机采用结构损伤容限和优化设计,机体结构寿命达到10000飞行小时/30年,达到国际先进水平,是目前国内机体寿命最高的。大面积采用复合材料结构,在国内第一个采用全高度蜂窝复合材料夹层结构的全动平尾。采用机身、机翼整体油箱,进气道与结构承力部件一体化设计,大量采用结构整体件。活动整体舱盖采用整体骨架加工,是国内第一个最大整体骨架舱盖。发动机舱采用超大活动舱门,大大提高发动机的维护性。
可靠性高、全寿命费用低L-15的设计还十分注重全机可靠性、维修性、测试性和综合保障,同时严格控制成本和重量。飞机采用全寿命费用设计,全面降低全寿命周期费用。飞机平均故障间隔飞行时间大于4小时,是国内军用飞机最高指标。
L-15性能先进,最大平飞马赫数超过1.4,实用升限超过16000米。尤其是200米励的爬升率,比T-38A大80%以上。该机限制过载 8/-3g。另外,由于发动机推力大,地面滑跑距离可比上一代教练机大幅减小。该机航时(不带副油箱/带副油箱)为2.5/4.2小时。
在大迎角机动飞行上,“鹰”100、“阿尔发喷气”、T-38最大可控飞行迎角均不超过20°。L-15在可控迎角30°的基础上再配之以三轴电传飞控系统,可以进行与三代机相类似的作战方式和战术飞行训练,例如进行全面攻击训练,超视距模拟攻击训练,大迎角过失速机动与脱离等大机动飞行训练,而上一代教练机无法进行上述训练课目。L-15采用电传操纵系统后,与上一代教练机的机械操纵系统相比,在飞机的平衡操纵、机动操纵、飞机的动态反应、大迎角飞行能力、抵抗进入危险状态的能力等方面有很大的不同。
此外,L-15武器、火控系统的自动化程度也大大提高。
据分析预测,未来10~20年全球高教机/轻型攻击机需求量非常大,主要竞争机种为俄罗斯研制的雅克-130、欧洲研制的Mako、韩国和美国联合研制的T-50"金鹰”等。L-15高级教练机与国际在研的几种高级教练机相比,优势也相当明显。
L-15与雅克-130相比,雅克-130是亚音速飞机而L-15是超音速飞机。L-15在最大爬升率、稳定盘旋过载等反映机动能力的性能指标上领先于雅克-130,而其它飞行性能数据均与雅克-130基本相当。
L-15与T-50、Mako在性能指标、总寿命上处于同一水平,但单机售价仅为T-50的60%、Mako的80%左右,且效费比与其它几种高教机相比高20%以上,这就意味着L-15比T-50和Mako更加具有竞争力。因此,L-15具有巨大的发展前景。
[编辑/秦蓁]
L-15是性能先进、技术复杂、质量要求高、达到国际同类飞机先进水平的新一代喷气式高级教练机,体现第三代先进战斗机的使用特点和训练要求,有良好的可靠性、维修性和综合保障性。该机可装备空军训练基地,用于基础改装训练和战术训练,衔接第三代战斗机的训练需要,并适当兼顾第四代战斗机的训练需要。它还可装备作战部队,用于部分作战改装训练和战斗训练。此外,它还能装备飞行学院进行高级驾驶技术训练和专门科目训练。
按常规,一架新机详细设计至少需要一年时间,L-15的详细设计只花了半年时间;工装设计与制造,一般至少要一年时间,L-15只用了五六个月;完成一架新机部装少说也要半年时间,而L-15从具备全面开铆条件到完成部装,只用了短短两个月!而总装只用了一个半月。
从正式发图到飞机上天,仅用14个多月时间。在如此短的时司里把新机送上蓝天,不能不说是个奇迹。
洪都人的骄傲
洪都创建至今已50多年。半个多世纪以来,几代洪都人艰苦奋斗,在我国航空工业史上创下许多第一,为我国的国防事业作出了重要贡献。洪都是中国空军教练机最大的提供者,几十年风风雨雨,共生产交付了4800多架飞机。从新中国第一架飞机——初教5成功制造开始,洪都便与“教练机”的名字同行。
初教6是中国飞行员优秀的启蒙教练机,至今已生产了数千架,遍布全国各地,并外销到多个国家。K-8教练机完全可与世界著名的基础教练机媲美,不但装备了我国空军,还有200多架飞出国门落户世界众多国家。
放眼世界,现役的高级教练机,如意大利的MB-339、英国的“鹰”、法德的“阿尔发喷气”、美国的T-38A以及我国的歼教7等机种,大多是20世纪六七十年代研制的,大部分即将达到使用寿命,性能上不能满足培训第三代战斗机飞行员。从目前使用的高教机看,由于其气动布局局限性、采用涡喷发动机、机械操纵、寿命短等一系列固有缺陷,其性能无法与第三代战斗机匹配,因而难以满足高效费比训练第三代战斗机飞行员的要求。具体表现在:飞行性能与第三代战斗机性能不匹配,无法完成第三代战斗机大迎角高机动训练科目;需要在第三代战斗机同型教练机上重新适应电传操纵训练;使用涡喷发动机,耗油率高,难以保证一次起落完戎两个训练课目,增加了训练时司;机体与发动机翻修期和总寿命短,训练效费比低。世界上正在形成新一代高级教练机研制热朝,Mako、T-50、雅克-130等新机相继问世。因此,洪都决定自筹资金研制高级教练机,这不仅仅是共都自身的生存与发展需要,更是洪都人为国防建设的大局着想。
1998年11月,洪都正式将高教机研制纳入公司科研计划。进入21世纪,洪都集团加快了新高教的研制步伐。2001年2月,洪都董事会正式批准高教机在公司内部立项,随后成立了行政指挥系统、设计师系统和型号办公室,并把L-15研制作为公司“生命工程”来抓。2003年1月,国防科工委批准将L-15高教机列为军贸出口产品。2004年1月,中航二集团批准L-15高教机立项研制。
2004年6月17日,L-15总体技术方案通过了评审,标志L-15冻结技术状态,进入详细设计阶段。但离拟定的初步首飞目标只有500多天时间,这期间却要完成详细设计、样机试制、地面试验以及确保首飞等多项研制工作。
广泛合作
洪都集团以往只有二代飞机的研制经验,没有任何三代机的预研技术储备。因此在L-15研制过程中洪都广泛借助外部力量,实现跨越发展。
例如洪都集团与俄罗斯雅克设计局进行了关键技术的合作;通过中航技进出口公司与斯洛伐克PSLM公司签订了首飞用2台DV-2X发动机的合同;与乌克兰签订了L-15配装AI-222K-25和AI-222K-25F发动机的协议。与此同时,还和国内多家厂、所开展广泛的合作。尤其是与618所联合研制了电传操纵系统。
L-15飞机的前风挡玻璃采用的是耐应力腐蚀能力强、使用寿命长的定向有机玻璃。该玻璃厚18毫米,弧框弧长1.7米,弧框宽度0.93米,安装角32°,在目前国内现役战机中属面积最大、安装角最大的风挡玻璃。这种玻璃成型难度大,洪都也无此加工设备。中国一航成都飞机工业公司不仅按要求提供了风挡玻璃,还为洪都承担了大型钛合金框、肋以及多曲率蜂窝零件的加工任务。
性能领先 前景广阔
L-15的先进设计主要表现在以下一些方面。
优良的总体气动布局采用大边条机翼和翼身融合体的新型气动布局,并通过合理配置机翼前缘大边条和前襟的控制规律,充分利用了边条涡能量的气动增益,增加了全机最大可用升力系数和失速迎角,使可控飞行迎角大于30°,提高了飞机的敏捷性和大迎角机动飞行能力。
通过翼身融合体与大边条机翼的一体化综合设计,有效地减少了全机的波阻和废阻,不仅保证了优良的超音速飞行能力,提高了亚跨音速飞行范围内的升阻比,也增大了机体的可用容积,减轻了结构重量。
采用浅S型进气道,通过优化进气道内管道的流管走向和面积分布,提高总压恢复系数,特别在进口布局上借助边条翼及机身屏蔽作用,有效地降低了进气道进口气流的当地迎角和马赫数,减小了高空小速度情况下进气道的流场畸变,进一步保证了大迎角、高机动飞行中发动机稳定工作可靠性。试验证实总压恢复系数达到97%,具有国际先进水平。L-15在上述飞行平台基础上再配之以三轴电传飞控系统,可以进行与三代机相类似的作战方式和战术飞行训练,例如进行全面攻击训练,超视距模拟攻击训练,大迎角过失速机动与脱离等大机动飞行训练。
先进的电传飞控系统L-15是国内第一个配装三轴四余度数字式电传飞控系统的教练机,具有国际同等水平。除电传飞控系统外,兼有双余度模拟备份,使飞机具有良好的飞行性能和操纵品质。飞控计算机采用串行背板总线技术,可实现不同通道之间资源共享。采用先进的数字伺服和直接驱动舵机(DDA),减轻了重量,提高了可靠性。串行背板总线飞控计算机和DDA舵机都是国内最先进技术。
高度综合化的航空电子系 统系统可实现综合管理与监控,采用SMART多功能彩色液晶显示器,采用先进的可变画面显示机制,四个显示器可互为备份,具有双余度总线控制器,提高任务完成可靠度。座舱布局为前舱一个平视显示器和两个多功能显示器,后舱两个多功能显示器。整个座舱布局整洁、大方、信息显示丰富,接近三代飞机的人机界面,符合国际潮流,具有较好的扩展性。可集中显示飞控、发动机参数、非航电数据与信息。采用双杆系统(HOTAS),使飞行员更加轻松驾驶。
先进的座舱布局座舱视界良好,前舱前下视角为16°,后舱为6°。可配装机载战术训练模拟系统。可以模拟各种飞行状态下的实战科目(空空导弹空战、空对地攻击和电子战等)。
高密度结构布局飞机采用结构损伤容限和优化设计,机体结构寿命达到10000飞行小时/30年,达到国际先进水平,是目前国内机体寿命最高的。大面积采用复合材料结构,在国内第一个采用全高度蜂窝复合材料夹层结构的全动平尾。采用机身、机翼整体油箱,进气道与结构承力部件一体化设计,大量采用结构整体件。活动整体舱盖采用整体骨架加工,是国内第一个最大整体骨架舱盖。发动机舱采用超大活动舱门,大大提高发动机的维护性。
可靠性高、全寿命费用低L-15的设计还十分注重全机可靠性、维修性、测试性和综合保障,同时严格控制成本和重量。飞机采用全寿命费用设计,全面降低全寿命周期费用。飞机平均故障间隔飞行时间大于4小时,是国内军用飞机最高指标。
L-15性能先进,最大平飞马赫数超过1.4,实用升限超过16000米。尤其是200米励的爬升率,比T-38A大80%以上。该机限制过载 8/-3g。另外,由于发动机推力大,地面滑跑距离可比上一代教练机大幅减小。该机航时(不带副油箱/带副油箱)为2.5/4.2小时。
在大迎角机动飞行上,“鹰”100、“阿尔发喷气”、T-38最大可控飞行迎角均不超过20°。L-15在可控迎角30°的基础上再配之以三轴电传飞控系统,可以进行与三代机相类似的作战方式和战术飞行训练,例如进行全面攻击训练,超视距模拟攻击训练,大迎角过失速机动与脱离等大机动飞行训练,而上一代教练机无法进行上述训练课目。L-15采用电传操纵系统后,与上一代教练机的机械操纵系统相比,在飞机的平衡操纵、机动操纵、飞机的动态反应、大迎角飞行能力、抵抗进入危险状态的能力等方面有很大的不同。
此外,L-15武器、火控系统的自动化程度也大大提高。
据分析预测,未来10~20年全球高教机/轻型攻击机需求量非常大,主要竞争机种为俄罗斯研制的雅克-130、欧洲研制的Mako、韩国和美国联合研制的T-50"金鹰”等。L-15高级教练机与国际在研的几种高级教练机相比,优势也相当明显。
L-15与雅克-130相比,雅克-130是亚音速飞机而L-15是超音速飞机。L-15在最大爬升率、稳定盘旋过载等反映机动能力的性能指标上领先于雅克-130,而其它飞行性能数据均与雅克-130基本相当。
L-15与T-50、Mako在性能指标、总寿命上处于同一水平,但单机售价仅为T-50的60%、Mako的80%左右,且效费比与其它几种高教机相比高20%以上,这就意味着L-15比T-50和Mako更加具有竞争力。因此,L-15具有巨大的发展前景。
[编辑/秦蓁]