今年3月26日,美國海軍發布下一代艦載教練機項目(UJTS)的需求建議書(RFP),正式啟動了招標工作。這讓艦載教練機這一小眾產品進入大眾視野。
艦載教練機與陸基教練機的主要區別
在教練機領域,專職的艦載教練機是一類相當小眾的產品。艦載教練機和陸基教練機的設計目的是一致的:作為一種采購和運行成本更低、可維護性和出動率更高的平臺,來承擔大部分較簡單的訓練任務,包括戰機的起降、編隊飛行、部分特技飛行和較為基礎的戰術訓練。
但由于航母平臺的特殊性,艦載教練機在設計上面對更多約束條件,強化方向也有所不同。
類似于艦載戰斗機和陸地起降戰機的區別,艦載教練機的特殊設計要求中,大部分與艦載機是一樣的。一方面,是對于防海水和防鹽霧腐蝕的要求特別高;另一方面, 在起落架設計上,需要格外高的穩定和強壯,并能夠滿足甲板起降的各種需求。
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在穩定性要求中,最主要的矛盾來自主起落架的左右間距。這個距離需要盡可能大才最大程度地減少飛機出現側傾,尤其是翼尖觸地并進一步引發更嚴重事故的概率。對于一些項目規劃之初并沒有考慮上艦需求的教練機來說,主起落架的布局問題可能會導致很多教練機失去上艦的潛力。
對主要作為陸基起降平臺、但部分考慮了上艦需求的教練機來說,拓寬主起落架間距的辦法是多樣的。利用進氣道或者后邊條等構件,拓寬機身實際寬度,配合斜向伸展的起落架都是可行的措施。但如果增重和改動設計的成本太高,這樣的改裝工作就失去了工程可行性上的意義,這也導致了一部分陸基教練機事實上不具備上艦潛力。
在強壯性上,起落架和相關的承力結構必須能耐受著艦時最大下沉率達到7.0至7.6米/秒的粗暴降落。此外,還有一些設計要求非常直觀,比如飛機尾部必須有攔阻鉤,能適配航母的攔阻裝置;在彈射起飛的航母上運用時,前起落架也需要有牽引裝置。
從目前的發展情況來看,全球先進的高級教練機平臺都在向可通用輕型戰斗/攻擊機的方向演進,飛機空重一般在4至5噸;另一方面,能有效適配輕小型飛行器的新一代電磁攔阻系統正在成為航母的主流設計。因此,對于新一代教練機上艦來說,在航母上起降的兼容性條件正在不斷放寬。
制約艦載教練機的另一問題:經濟性
從技術角度來說,將陸基教練機改為艦載教練機并不是問題。制約艦載教練機發展的最大問題一直在需求端。畢竟單獨研發一型飛機成本相當高昂;即使是在已有的合適的平臺上改進改型,費用也不會低很多。
艦載教練機所需進行的一系列特化設計,包括防腐蝕、強化結構等,都不可避免會帶來飛機重量增加、飛行性能下降和價格增高等特性。這些特性會使飛機在陸基用途上難以和常規教練機形成競爭。
這就意味著艦載教練機的唯一客戶只可能是裝備了常規起降航母的海軍。
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米格-29KUB
綜合技術要求和經濟成本,最終,全球只有極少數訓練飛行小時數特別大的國家才能跨過項目成本核算的平衡點,也就是說,在訓練和戰斗任務巨大的條件下,艦載戰斗機、艦載預警機和艦載運輸機運行所節省下的成本,能夠覆蓋艦載教練機的研發和采購成本。
這意味著該國至少需要裝備數艘以上航母,否則直接使用艦載戰斗機、艦載預警機和艦載運輸機進行訓練,反而是更能節約經濟成本,并簡化后勤訓練體系提高軍隊運作效率的方案。
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法國“西風”艦載教練機
縱觀歷史,還有兩個外部因素能進一步削弱了很多航母較少的國家裝備艦載教練機的動力:
首先,強力軍事同盟的存在讓一些國家能夠借助盟國的訓練體系完成相當一部分艦載機訓練工作。以法國為例,該國只有一艘航母,在1994年“西風”艦載教練機退役以后,法國就不再研發裝備新的型號,而是通過與美國的戰略合作框架,將飛行員送到美國,借用美國海軍的訓練體系獲取T-45C的著艦資格,然后回國再駕駛“陣風”M著艦。
其次,地面輔助訓練設施不斷發展,越來越多地替代了艦載教練機的功能。20世紀90年代,大尺寸的環形球幕因為能向飛行學員提供360°視野,被一些國家列為管制出口的軍事技術。但如今,高分辨率的增強/虛擬顯示(AR/VR)頭盔所能提供的沉浸感,以及對飛行環境的視覺擬真程度,已經到了非常高的水平。結合高等級的全動座艙提供的震動和加速度模擬(盡管很有限),在目前的先進海軍訓練體系中,都能在一定程度上減輕飛行員對于真實飛行時數的依賴性。
全球多型艦載教練機的現狀與前景
據報道,盡管目前俄海軍的蘇-25UTG機群依然在現役裝備序列中,但由于機體老化嚴重(20世紀90年代初結束生產)、零備件不足,實際可飛行的數量已僅有4至5架。由于“庫茲涅佐夫”號航母至今未恢復全速航行和起降作業能力,蘇-25UTG只能在地面進行有限的模擬著艦訓練。
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蘇-25UTG與蘇-33
此前,俄軍曾計劃在雅克-130基礎上開發新一代艦載教練機,但是自俄烏沖突爆發以來,該計劃已經很久沒有進展相關的報道。如果未來“庫茲涅佐夫”號航母恢復起降作業,雙座版的米格-29KUB可能是俄軍唯一的選擇,類似于現階段的印度海軍。
美軍仍在高強度使用T-45C教練機,但機群老化問題也已相當嚴重。近年來,其動力系統和供氧系統經常發生故障。目前美軍已啟動下一代艦載機教練機項目UJTS,已有三家企業攜三個型號入圍,分別是波音(與薩博合作)、德士隆(與萊昂納多合作)和內華達山脈公司(與諾格等公司合作),競標型號分別為T-7A、M-346N與“自由教練機”(Freedom Trainer)。
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M-346N假想圖
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內華達山脈公司方案
按照美海軍UJTS項目的規劃,參加競標的型號必須在2028年實現小批量生產,從這一點看,內華達山脈公司的方案可能面臨最高的淘汰風險,畢竟其目前依然為藍圖狀態。其他兩個型號各有優劣,誰能最終勝出,只能由時間來見證。(候知健)
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