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L-15教練機的設計特點

L15飛機,是中國自行研制的新壹代高級超音速教練機。該機具有典型的第三代戰鬥機特征,采用大邊條翼氣動布局、高度翼身融合體結構;配裝兩臺全權數字式控制的渦輪發動機,具有優良的飛行性能和機動能力;采用新材料和三軸四余度數字式電傳操控系統,以及基於開放式數據總線技術的綜合航電系統,操控敏捷,大迎角機動性強,能充分滿足第三代戰鬥機飛行員的高級訓練。L15教練機的設計起點高,不僅性能優良,而且充分考慮用戶的需求及耐用性,機體設計壽命達10000飛行小時,具有很高的訓練效費比。

L-15高教機為帶邊條的後掠中單翼、單垂尾、正常平尾、前三點式機身主起落架布局型式。機翼采用中等後掠角、中小展弦比的平面形狀。動力裝置采用兩臺渦輪風扇發動機;操縱系統采用電傳操縱系統;采用先進的綜合航空電子系統。L-15高教機從壹開始設計就註重飛機的全壽命周期費用,嚴格控制成本價格,充分考慮效能與費用之比。

1、突出第三代戰鬥機氣動布局的特點,大邊條、翼身融合體布局設計,提高飛行敏捷性和大迎角高機動能力;

2、航空電子系統進行綜合設計,采用雙余度多路數據總線(1553B)、集中顯示與控制技術;

3、機體結構按先進的設計準則設計以滿足30年/10,000飛行小時使用壽命;

4、座艙艙蓋采用水泡形設計;

5、高可靠性、維修性設計 。 1、氣動總體印象

L-15教練機為串座,雙發,兩側邊條下進氣,前三點起落架正常布局,采用大邊條、翼身融合設計,機翼為中等展弦比,帶前緣鋸齒,全動平尾,單垂尾,配備兩臺加力渦扇發動機。

2、整體機翼翼型

從整體上看,L-15教練機機翼比較飽滿,說明並非為適合高速飛行的翼型。這樣L-15的速度定位也就比較明確了,主要是考慮高亞音速區域。L-15的機翼後緣有很小的前掠角(後緣前掠可以提高副翼的效率),這壹點同K-8教練機相同,說明我們在下壹代教練機研制上也借鑒了以前國產教練機的成功經驗。

3、邊條

L-15教練機的邊條與F-16、T-50那種尖尖的帶S形的邊條不同,而是類似F/A-18E/F和MIG-35那樣的外凸的尖拱形,這種尖拱形邊條的主要優勢是在保證大迎角足夠渦升力的要求下還具有很好的升力線線性度,控制簡單,不會因為迎角太大導致邊條升力劇增而進壹步加大飛機迎角,進入惡性循環從而導致飛機失速的情況。且L-15的邊條前緣後掠角約為55度,由於後機身的不同,L-15的邊條比YAK-130和M-346的要大。說明我們在邊條設計上並沒有照抄YAK-130和M-346,而是在吃透F/A-18E/F和MIG-35的邊條設計技術後的壹種自主創新,體現我們緊跟時代步伐,與時代同步的技術追求。

4、進氣道

L-15教練機的進氣道,從前面看有點象傾斜拉長的四分之壹圓,跟YAK-130、SU-47“金雕”的設計非常相似。但L-15在進氣道設計上絕非YAK-130、SU-47“金雕”設計的簡單翻版,還有很多細節設計不同。比如:L-15的進氣口與座艙的相對位置與YAK-130的不同,機頭形狀不同,也就是進氣效率會不同等。此外,L-15的進氣口采用了如同美國F/A-18E/F和F-22壹樣的雙斜切,這種雙斜切進氣口設計方案主要的是考慮飛機在某些狀態下的進氣效率,如帶側滑大迎角機動時,雙斜切進氣口的進氣效率要高於普通進氣口。L-15與YAK-130的還有壹點不同是L-15的進氣道有上隔道,這主要是考慮其飛行馬赫在1.4以上才增加的,而YAK-130的進氣道內裝有防外來物擋板,等等。所有這些說明我們在進氣道的設計上即借鑒了俄羅斯的YAK-130、SU-47“金雕”的設計經驗,又參考了美國F/A-18E/F和F-22戰機的成果,是兩者的結合,是我們的科研人員在進行了大量的風洞試驗的基礎上,研制出的俄美兩種設計理念的再創造,我們的科研人員將之統壹整合成具有世界最先進水平的L-15進氣道,這壹點的確可以說是自主創新。

5、機翼前襟鋸齒

L-15的機翼前襟有鋸齒,這個鋸齒的作用主要是在大迎角時產生壹個渦,改善機翼流場。這壹點也符合世界的潮流。據相關專業資料和筆者的記憶, F/A-18E/F的機翼,F-15的平尾,米格1.44的鴨翼,YAK-130的機翼和平尾等都采用了類似鋸齒設計。

6、機身後邊條

L-15的兩側有後邊條,它的作用是在迎角過大時,後邊條可以配合後機身在飛機氣動中心之後產生壹個向上的升力,從而形成壹個很大的低頭力矩,致使飛機低頭,避免迎角進壹步增加而進入失速,具有自動減小飛機迎角的特性。後邊條的棱邊在某些迎角狀態下產生的渦對平尾和垂尾的效率提高有作用。由於采用雙發及後邊條的布局,L-15的平尾位置相比YAK-130或M-346更靠外,這樣在平尾差動的情況下能提高飛機滾轉速率。這壹點是L-15高教機原創設計,不同於現有其他戰機,說明我們的航空人還是有獨特設計思路的。

7、減速板

在L-15的背部、垂尾之前有壹塊面積較大的減速板,這壹點和YAK-130壹樣,開度60度。它的作用是打開減速板之後能使垂尾效率明顯降低。國外戰機中有類似減速板的有EF-2000、狂風等。

8、平尾

L-15的平尾轉軸並不是固定在機身主承力框上,而是釣魚竿式的拖在突出的後邊條裏面,考慮到平尾偏轉的時候後邊條產生扭轉和彎曲的情況,相對扁平的後邊條可以更好的利用發動機噴流的作用提高平尾的效率。類似這樣的設計有F-16,F-22、F-35、X-32。這說明中國航空人已掌握美國最先進戰機的平尾設計技術,這又是壹件喜事。

9、垂尾

L-15教練機擁有壹個突出的、相對很高的垂尾,而且位置比較靠前。壹般而言,對於單垂尾布局飛機,如果後機身寬度比較大,高大的垂尾則比較重要,以保證著陸時航跡的穩定,美國的A-5就是這樣設計的。當然,現如今采用單垂尾設計有些過時。令廣大軍事愛好者興奮的是,據國內外專業媒體介紹,L-15已經擁有壹些改型方案,包括機頭略有下垂加大和雙垂尾隱身改進設計,用以提高未來戰場的適應能力。

10、雙發布局

實踐表明,雙發布局對飛行員的心理有很大的穩定作用,穩定的心理狀態是安全飛行的重要保證。這是因為單發飛機,壹旦發動機出現故障,駕駛員會非常緊張,而如果是雙發飛機,飛行員安全感更強,即使有壹臺發動機發生故障,飛行員也相信靠自己的技術能把飛機控制好和平穩著陸。現代戰機設計雙發動機已經成為潮流。

11、機身截面

L-15的機身截面可以簡單的分為上下兩條連續的曲線,沒有截面突變,這對結構受力和飛行來說是好事。也體現出壹點美學。L-15就是壹種擁有線條美的飛機,正如那句話,好的飛機也是最美的。

上述11個要點表明,L-15的氣動技術裏面包含著很多當今世界最先進的設計理念,采納了F/A-18E/F、F-22、F-35、YAK-130、SU-47、MIG-35等世界先進機型的某些氣動特征。我國航空人已經掌握了這些最先進的設計理念和技術,並轉化成壹種現實機型。 1、飛行包線寬廣

2、具有第三代戰鬥機大攻角機動能力

3、在訓練體系中與其它機種銜接良好

4、留空時間長

5、訓練效費比高

6、具有第三代戰鬥機特征的人機界面、大視場角

7、良好的操縱品質

8、可靠性高、維護性好

9、使用壽命長 L-15教練機01架原型機采用捷克的DV-2S發動機,03架和05架原型機采用烏克蘭АИ-222К-25發動機,後續型號將換裝帶有加力燃燒室的АИ-222К-25Ф發動機,以實現超聲速飛行。

該機的機體日歷壽命達到30年/10000飛行小時,這壹指標在中國設計的飛機中是從來沒有過的,達到國際先進水平。在試飛中,L-15飛機表現出良好的短距起降能力,並在定點降落試飛中取得良好成績 。

以L-15高級教練機為裝機對象的國產“岷山”發動機,是在中航工業渦輪院研發的10公斤流量級核心機基礎上,派生發展的壹型雙轉子加力型渦扇發動機。最大起飛推力達到了4700公斤力,具有推重比高、飛行包線寬、起動高度高、加速性能好等突出特點。該型發動機已基本完成主要部件性能測驗,實驗結果滿足整機設計指標要求,未來幾年內具備裝備L-15飛機交付使用的條件 。 2012年中國航展期間,L15飛機吸引了多國客戶的關註。航展結束後,也門空軍司令、孟加拉空軍參謀長、坦桑尼亞國防軍司令和空軍司令陸續來到洪都,詳細了解L15飛機的技術性能、生產能力,並參觀考察了生產線。

已有多個潛在客戶到訪洪都評估L15飛機。10月,孟加拉空軍代表團曾專程來洪都對L15進行專業評估。在為期壹周的時間裏,代表團參觀了L15飛機部裝、總裝、試飛生產線,並接受了L15飛機詳細的空、地勤理論培訓。孟加拉方飛行員體驗了L15飛機模擬器,並到L15座艙實習。孟加拉方地勤人員還就專業問題與洪都技術人員進行了深入交流,並觀看了L15飛機部分地面工作演示。

2012年中國航展期間,洪都公司與中航技公司成功簽訂首份L15合同,由此,該款飛機走出國門已近在眼前。多年來,L15飛機根據客戶需求不斷改進,優化性能,得到了多國空軍官員和業界人士的高度評價。洪都在國際市場上對L15飛機的強力營銷效果已經顯現,即將結出碩果。 2013年6月17日,第50屆法國巴黎國際航空展在巴黎近郊布爾歇機場開幕。此次巴黎航展展出的L-15獵鷹高級教練機,是壹款世界上少有的具備超音速飛行能力的高級教練機,最大飛行速度達到1.1-1.2馬赫。馬赫是航空領域常用的速度單位,1馬赫即1倍音速,馬赫數小於1者為亞音速,反之是超音速,1馬赫大約折合1225千米每小時,而環球網記者掌握的數據顯示,與L-15同壹級別的俄羅斯雅克-130教練機的最大飛行速度是1050千米每小時,屬於亞音速飛機。

除了具備超音速飛行能力,L-15還采用了完全三軸電傳操縱系統以及百分之百玻璃化座艙,能夠直接培訓諸如殲-10、殲-11/蘇-27、梟龍和諸多西方戰機的飛行員。此外,掛載相關武器後,L-15獵鷹高級教練機還具備對空、對地打擊能力 。 據俄羅斯軍工綜合體新聞網2014年4月8日報道,委內瑞拉國防部發布的新聞稿中包含的信息表明,委空軍開始采購中國洪都航空公司生產的L-15“獵鷹”高教機。

委內瑞拉國防部新聞稿指出,委國防部長卡門-梅倫德斯(女)海軍上將在阿拉瓜州委空軍軍事學院講話時表示,向委空軍供應L-15高教機的項目確實存在。隨後她在4月4日會見委內瑞拉總統馬杜羅後向媒體表示,引進中國L-15高教機的項目已經開始落實。但是在這個階段,有關飛機購買細節和交付期限暫時不便透露。

據悉,2013年11月委內瑞拉空軍代表和來訪的中國航空技術進出口總公司代表團進行了談判。中方代表團展示了L-15“獵鷹”噴氣式訓練/輕型作戰飛機的性能,它主要用於培訓三代機(按照中國的分類)飛行員。

委內瑞拉空軍長時間以來壹直都在尋找高效噴氣式教練機培養現代化戰鬥機飛行員。根據防務信息網站的消息,雖然委軍此前已經從中國購買了K-8V“喀喇昆侖”教練機,但是仍然無法完全解決這個問題。此前,委內瑞拉空軍也曾經考慮過引進俄羅斯雅克-130教練戰鬥機的可行性,但是後來還是對購買中國L-15 感興趣。2012年9月俄國防出口公司正式建議向委內瑞拉空軍供應雅克-130教練戰鬥機,提出了報價。當時預計委內瑞拉將會在未來幾個月內就新型初教機 /高教機供應商選擇問題做出決定 。 據簡氏防務周刊網站2014年2月11日報道,中航工業方面在新加坡航展上透露,L-15高級教練機的第壹個海外用戶是贊比亞。中方參展人員稱,贊比亞在2012年訂購了6架L-15 AJT型高級教練機,它們將配合正在贊比亞空軍服役的16架K-8教練機。

作為中航工業出口平臺的中航技公司正在向泰國、斯裏蘭卡和馬來西亞推銷L-15教練機 。

美國《防務新聞》網站2015年12月31日發表題為《洪都公司準備向贊比亞交付第壹架高級教練機》的報道稱,洪都公司將向贊比亞空軍交付第壹架“獵鷹”L-15超音速高級教練機。贊比亞空軍2014年4月訂購了6架這種飛機,價值1億美元 。