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1、我国高级教练机发展探秘：从歼教我国高级教练机发展探秘：从歼教 7 7 到高教到高教 9 9我国高级教练机发展探秘：从歼教 7 到高教 9背景在歼教 7 飞机服役前，中国空军的歼 7、歼 8 飞机飞行员面临着很大的挑战。歼 7、歼 8 飞机飞行性能类似，高空高速性能优异，起降性能和低速性能并不突出，与我军以前装备的歼 6 飞机有较大不同。因此，从歼教 6 高级教练机上训练出来的飞行员并不能很快适应歼 7 或歼 8 飞机的驾驶，他们虽然能直接换装歼 7 飞机，但是改装周期较长，且存在很大的安全隐患， 不能很快形成战斗力。歼 8 飞机飞行特性与歼 7 类似，飞行员在改装歼 8 前必须有飞行歼 7 飞
2、机的经验。1987 年歼教 7 飞机在中国贵航定型成功，很快便投入现役使用。歼教 7 飞机的到来在很大程度上缓解了空军的训练改装问题，根据歼教 7 服役前后几年的飞行安全纪录统计，歼 7 部队的事故万时率几乎下降了约 50%。歼教 7 飞机不但解决了飞行员改装歼 7 前的适应训练问题，而且还能担负一定的战备任务。歼教 7 飞机可携带空空导弹和火箭等武器，飞行员可在该机上完成一般的战术训练任务，这样一来歼 7、歼 8 飞机则可以全力备战了。但是很快就有了新问题。90 年代后，尤其是自 90 年代末期开始，中国空军开始装备性能先进的第三代战斗机。以苏-27 飞机为代表的第三代战斗机气动性能优异，注
3、重亚跨音速的机动性，盘旋、加速、爬升性能比第二代战斗机有质的提高，操纵感觉和以米格-21为代表的第二代战斗机有较大不同；而且第三代战斗机的电子设备、火控系统都有较大程度的提高，例如双杆操纵、多功能综合显示器、超视距攻击等，在具体操作上和第二代战斗机有明显差异。这样一来，歼教 7 飞机显然无法胜任日益迫切的训练任务了。虽然中国后来进口了部分双座型飞机，但是还是有大批单座型飞机被用于飞行员的改装训练，本应把寿命消耗于战备任务和作战任务的先进战斗机却在初级训练上白白消耗飞行时数，造成很大的浪费。另外，我国自行研制的先进战斗机现在已经呼之欲出，当三代机成为中国空军主力作战力量后，空军的整体作战思想和作
4、战模式都将发生较大的改变，训练的压力更加凸显。西方国家的解决之道通常是在装备高级通用教练机的同时装备适当比例的战斗机同型双座战斗机(例如F-15C/D 和 F-16C/D)，单双座比例为大概为 4：1 到 6：1，以保证训练质量。但是中国空军本身的装备数量基数较大，在经费上的压力也相应较大，再装备大量战斗机同型双座机则有些力所难及。因此空军对具备第三代战斗机飞行特性、安装较先进电子设备且价格较低的通用高级教练机的需求日益迫切。在这种背景下，历届的航展上开始出现一些设计新颖的教练机，典型代表为洪都公司的 L-15 和贵航公司的 FTC-2000。技术特点仅从数据和外形上看，洪都公司的 L-15
5、给人的印象更好，不过各方面的信息显示，L-15 飞机处在等待资金的尴尬局面中，且其较高的技术层次也决定了其研制周期长、风险大的特点。相比而言，贵航的 FTC-2000 高级教练机就显得更加稳妥一些，根据近日电视上的信息，这种飞机被命名为“高教 9” ，我们可简称其为教 9 飞机。苏-27 对飞行员的要求大大提高了教 9 飞机起步的很早。早在中国刚刚引进苏-27 飞机的时候，大约在 1992-1993 年间，贵航公司便未雨绸缪开始构思新一代教练机了。此时正值空军开始从二代机更进一步，较为先进的歼 8B、苏-27 飞机开始服役、成都新歼加紧研制之际。贵航的思路比较明确，即研制一种可完成歼 7、歼
6、8 飞机改装、满足第三代战斗机训练要求并能担负一定作战任务的新型教练机。这个定位无疑是有其道理的：苏-27 飞机服役后飞行员们体会到了空气动力学的进步，也明白了第二代战斗机和第三代战斗机之间的巨大差异，于是无论是歼教 7 还是歼教 6 很显然都过时了。然而空军迈向现代化的脚步是迫切的，因此中国定购的飞机中双座机的比例逐渐增大，但是双座型苏-27 飞机依然是价格昂贵的作战飞机，大量宝贵的机体寿命却被用于进行基本训练，这同样是空军所难以接受的。主要的阻力在于二代机与三代机之间巨大的技术差异，适应了飞行二代机的飞行员难以适应三代机的操纵，如果飞行员们都对三代机有了一定的基本认识，那么改装三代机的周期
7、将大大缩短。而且还有一点颇为重要：苏-27 飞机虽然在气动、操纵系统上较为先进，但是在座舱设备方面并不比中国土生土长的二代机强多少；然而从近年来航展上的展品可看出，中国新一代战斗机的座舱设计将更接近国际潮流，无论布局还是信息显示都更加接近西方标准，也就是说，即使是飞惯了苏-27 的飞行员如果要飞中国新歼，仍然不是件轻松的事，至于歼 7、歼 8 的飞行员那就更不用说了。歼教 7 飞机这一切，就是教 9 的机会。要谈教 9 的技术特点，就不能不提到它的前辈歼教 7 飞机。歼教 7 飞机是贵航在歼 7II 战斗机基础上研制的高级歼击教练机。歼7II 的原型是苏联著名的米格-21 战斗机，米格-21
8、采用了当时较为先进的三角翼技术，具备较好的高空高速性能。歼教 7 保持了米格-21 家族经典的 57 度后掠角三角翼、机头进气正常布局，从而保持了较好的高速性能。作为一种教练机，歼教 7 飞机由歼 7II 的单座改为双座，座舱盖向右开启，后座为教员座舱。由于双座设计减少了内部油箱容量，并且降低了飞机高速飞行时的方向稳定性，因此歼教 7 飞机采用了类似于米格-21MF 的大面积宽垂尾(提高高速稳定性)和较宽的背鳍(更大的邮箱容积)；除此之外，歼教 7 将歼 7II 的单腹鳍改为双腹鳍，其目的和垂尾一样。在武器配置方面歼教 7 与歼 7II 基本一样，只是减少了一门机炮，仅保留一门 30mm 机炮
9、。歼教 7 飞机于 1985 年 7 月首飞，87 年定型，88 年正式服役。在以后的日子里，贵航公司发展出了歼教 7A、歼教 7B、歼教 7P、歼教 7N 和歼教 7PG 等型号，其中 7A 为中国自己使用，7P、7N、7PG均为出口型号。歼教 7P 型根据买方要求换装较大推力的发动机，增加武器挂载能力，采用西方标准的电子火控设备和弹射座椅，并且在 95 年后改装了 30mm 机炮。2002 年年中歼教 7PG 试飞，该型飞机在电子设备上有较大程度提高，加强了火控系统和精确打击能力。出口的歼教 7P 飞机歼教 7 飞机确实在很大程度上改变了中国空军的训练条件。歼7 各型号和歼 8 各型号均能
10、通过歼教 7 飞机直接改装，歼教 7 飞机的飞行特性、操作方法和武器系统与歼 7、歼 8 系列飞机基本相同，不过歼教 7 飞机作为教练机而言还是有一些问题存在。首先教练机的起降性能很重要，但由于歼教 7 和米格-21 的气动布局基本一致，因此起降性能并没有任何改善，起飞速度和着陆速度都很高，对没有经验的飞行员而言难度较大；其次，虽然歼教 7 是一种教练机，但是其座舱布置却达不到教练机的要求，后座的教员视野很糟糕这并不是歼教 7 飞机设计上的问题，其根源在 50 年代的米高扬设计局身上。当年设计米格-21 时技术条件相对今天还很落后，因此为了追求高速性能米格-21 飞机牺牲了座舱视野：前方视野被
11、风挡隔框和机头阻挡、后方视野则全部被背鳍阻挡，当以色列飞行员和美国飞行员飞过了米格-21 后，认为这是其致命的弱点。由于这种机体结构上的先天不足，歼教 7 的后座和前座高度差很小，后座飞行员在起降时甚至需要依靠一个可伸缩的潜望镜来观察前方。歼教 7 飞机这些问题都在教 9 上得到解决。教 9 在整个机体设计上作了较大的改变，其目的就是使歼教 7 这种二代教练机脱胎换骨为具备第三代战斗机特点的高级教练机，最重要的手术在机翼和前机身上进行。机翼部分大后掠三角翼是限制飞机低速性能的主要因素，为了使飞机具备接近三代战斗机的飞行特性，贵航首先就改变了教 9 的机翼。原歼 7 飞机使用得大后掠角三角翼的问
12、题在于诱导阻力大，大迎角时能量损失快，不适合于长时间盘旋；且大后掠角三角翼在亚音速时的升力特性并不好，这会直接影响起降性能，增加起飞、着陆的速度。因此大多数注重亚跨音速机动性能的三代战斗机很少采用简单的三角机翼，即使使用，如幻影 2000 战斗机，也配合以电传操纵和前缘襟翼、固定扭转等措施以改善亚音速机动性能。教 9 飞机采用双三角翼技术，即在原歼 7 飞机的机翼外侧增加一块，使机翼前缘具备外段和内段两个不同的后掠角。此举增大了机翼面积，减小了展弦比，最直接的好处就是减小了诱导阻力，增大了飞机的升阻比。海军航空兵的歼 7E 飞机大家熟悉的歼 7E 飞机也采用了类似的技术，从而改善了低速盘旋能力
13、并有效增加了航程。不过同歼 7E 飞机不同，教 9 飞机的双三角翼要简单一些。教 9 的机翼后缘并没有前掠角，也没有采用和歼7E 类似的前缘机动襟翼而是采用了前缘固定锥形扭转技术，这一技术也应用于 F-106、幻影 IIING、F-15 等类似机翼构型的飞机，其好处是结构简单、重量轻，能够有效减小诱导阻力、改善巡航特性，不过其气动适用范围却不如前缘机动襟翼。除此之外，教 9 的机翼沿用了歼教 7 飞机的后退式襟翼，而不是歼 7E 的简单襟翼，这样一来在襟翼打开时能有效增加机翼面积，进一步改善了飞机的起降性能，但是这种襟翼并不能像歼 7E 那样作为机动襟翼来使用。从机翼的设计可以看出，贵航的思想
14、是在改善起降性能的同时还要减小技术风险、简化飞机的设计。根据航展上贵航提供的技术数据，教 9的起飞速度为 250-270 千米/小时，而歼教 7 的起飞速度则在 315-335 千米/小时之间，很显然起降性能得到了巨大的改善，据贵航的工作人员称，教 9 的起降性能甚至和苏-27 飞机不相上下，起飞滑跑距离在 500 米以内，而歼教 7 为 1000 米左右。另外，由于有效提升了升阻比，因此教 9 飞机的航程也略有增加，从歼教 7 的 1450 千米达到 1600 千米，携带副油箱后甚至能达到 2500 千米。可以说，新机翼是教 9 飞机具备三代战斗机飞行特性的最根本保证。歼 7M 型飞机前机身
15、从外观上看，教 9 飞机的最明显改变是前机身。一改米格-21的机头进气设计，教 9 采用了类似 FC-1 战斗机的两肋进气布局。这样改动有三个明显的好处：一是能够改善大迎角飞行性能，二是能够较好的重新规划座舱视野，三是可以腾出机头空间来安放雷达。第三代战斗机较为重视大迎角飞行能力，教 9 飞机虽然是教练机，但是为了能满足三代战斗机的训练，采用这种类似 FC-1 的进气道设计并不奇怪，这种进气道在大迎角的情况下进气效率较高。从模型上看，进气道为固定式皮托管进气道，也就是说，在较高的超音速情况下进气道的总压恢复较低，发动机进气条件无法满足，飞机无法适应较高速飞行。从技术数据上看，教 9 的最大速度
16、为 1.6M，估计该机较适合的速度范围在 1.2M 以下。由于机头不再充当进气道的角色，因此机头部分的设计改动空间就足够大了。歼教 7 的座舱视野极其有限，由于被机头和风挡隔框阻挡，前方和前下方视野非常恶劣；而后舱飞行员的视野被前舱和背鳍所阻挡，飞行员基本只能看到两边的部分空间。与歼教 7 相比，教 9 的机头明显下勾，座舱风挡改为整体式。改进后前座飞行员的前下方视野达到 14 度，前方视野也有了明显改善；而后座飞行员的位置比前座高出一段，因此后座飞行员的前下方视野也有 5 度。现代很多双座机在后舱都有一个显示器，在前舱则有一个摄像机，将前座平显上的图像实时传送到后舱的显示器上，这样后座飞行员也能很好的观察前方了。从教 9 飞机的模型看，似乎也采用了这种技术。此外，教 9 飞机有一个空中加油管。虽然只是一个模拟设备，不过对训练而言的确也是必要而且够用了，这也说明中国空军未来将会很重视远距离作战能力，总体作战思想将不再局限于国土防空。航电、座舱从第二代战斗机到第三代战斗机，对飞行员来说最直观的改变就在于座舱。坐进今天一架典型第三代战斗机的座舱中，印入眼帘的是闪烁着各种符号、数字的平显
