教-8
中国研制教练机
教-8是中国自行研制的一种高教机,20世纪90年代装备部队。1987年7月,教-8开始具体设计。1989年1月开始制造原型机,共制造5架原型机(3架试飞,2架用于静力试验),001与003号原型机分别于1990年11月26日和91年10月首飞。随后15架预生产型开工,并在1992年7月首飞。
发展沿革
历史背景
根据洪都提出的“高低速兼顾;良好的机动性能和失速特性;良好的视野和舒适的座舱环境”等具体计划,并确定了以世界现代科技的综合为K-8研制的基础,而非一味强调自力更生。
因此教-8初生时,已经大量借鉴国外的先进经验和成熟技术。同时,教-8研制伊始就必须为交付巴基斯坦空军着想。所以配置方案选择马丁·贝克座椅、西方电子飞行仪表系统、仪表着陆系统、塔康导航系统及电台等国际航空市场上的成熟产品,与美国宇航设备公司合作配装了高效环控系统,与美国盖瑞特公司合作设计进排气系统。教-8还在国外完成了发动机畸变、旋转天平、环控系统,弹射救生和电子飞行仪表系统交联等试验。上述措施使得教-8研制快捷顺利,解决了80年代军工科研经费严重不足的问题,提高了飞机的起点。同时为中国航空工业引进了国外技术,开创了中国走国际合作之路研制先进飞机的先例。
研制历程
教-8,中国新一代初级教练机。为了给解放军装备先进的喷气初级教练机,1982年洪都集团公司成立了教练机方案组,以石屏为方案组组长,后任主要设计师。通过研究比较,结合中国具体情况,洪都集团提出“提高训练效率,降低训练费用”的研制思路,基本性能要求和适应不同国家需要的两种训练体制,得到广泛认同。1986年,中国决定与巴基斯坦合作研制教-8。巴基斯坦方面投资了25%,并负责生产前机身等部位。1987年7月,教-8开始具体设计。1989年1月开始制造原型机,共制造5架原型机(3架试飞,2架用于静力试验),001与003号原型机分别于1990年11月26日和91年10月首飞。随后15架预生产型开工,并在1992年7月首飞。因此实际上教-8分为国内型和外销型号。
技术特点
结构特点
K-8的垂直尾翼大量采用了复合材料。在研制、促销等过程中,英国、美国、俄罗斯等20多个国家飞行员飞过K-8,认为K-8在国际同类教练机中处于较佳的水平,机动性能好,横向操纵品质尤其好。 教-8成功出口到巴基斯坦、缅甸、赞比亚纳米比亚等国家,为国家赚取了不少外汇,是中国仅有的几个能赚钱的外销机种之一。教-8的英文编号K-8的K即代表中巴交界的卡拉昆仑山Karakorum,而非教练的J字头。
教-8的疲劳寿命为8000飞行小时。1994年9月,巴基斯坦空军接受了6架预生产型飞机,到96年年底为止,共生产21架。巴基斯坦的教-8能够挂载巴空军装备的法国“魔术”近距空空导弹
国内型号1994年12月首飞,1997年12月技术鉴定完成,1998年6月首批交付8架。在具体工作中,洪都飞机公司广泛采用了计算机辅助工艺管理技术,解决了下大梁、后机身初装、垂尾型架、返修等许多重大技术问题。1998年12月,教-8改装国产发动机涡扇-11,首飞成功。教-8和涡扇-11的定型试飞员均为史同洲,在这两次定型试验中史同洲都经历了发动机停车而被迫迫降的险情。该发动机于2000年10月完成了定型试验。出口型教-8与国内使用的教-8略有不同,具体选用电子设备、座舱仪表、发动机等。巴基斯坦的K-8使用了马丁·贝克公司的弹射座椅。
解放军使用的教-8J(K-8J)改用国产涡扇-11发动机。1986年,测绘仿制涡扇-11的任务交给了南方航空动力公司。1992年8月涡扇-11开始投入制,95年点火,98年10月26日首次装上K-8首飞。2001年10月定型试飞结束并小批量交付。如前所述,该发动机经过一些事故后方定型。涡扇-11源自乌克兰进步机械设计局的AI-25涡扇发动机,并非官方所宣称的那样是一种自力更生的东西。AI-25海平面最大推力2500千克,其他一些非加力改型推力在2200到3000千克之间;燃油消耗率最大状态0.64,巡航状态0.875;增压比15.6,涵道比1.19,涡轮前温度1445K;全长1960mm,净重440千克。该系列的发动机还可用于捷克L-59、L-159、意大利MB-339等教练机上。2002年3月,涡扇-11正式定型。
教-8在飞行教练上主要有11种典型机动训练,包括简单特技带飞、复杂特技带飞、失速螺旋、高级特技带飞、暗舱仪表带飞、单机对机动目标攻击等等。练习包括大坡度盘旋和半滚转等动作。教-8还发展了IFSTA(Integrated Flight Test Simulate Aircraft)改型,即“综合飞行测试模拟飞机”的意思,又称多轴变稳机。该改型可模拟复杂的飞行状态,代号K-8V,具有了高级教练机的一些特性。K-8V能模拟多种战机空中飞行的特性,甚至在下一代战机没有研制出来之前,将图纸上的设计参数输入到其模拟设备中,即可进行模拟飞行,从而达到验证、评估、优化和训练的目的。
研制K-8V时,洪都集团曾寻求与美国卡尔斯班公司等西方集团合作,但西方公司一方面受官方限制不可向中国输出先进航空技术,另一方面要价太高。美国国家试验学校曾表示愿意合作,但仅仅限于训练方面。洪都最终主要依靠自身力量,完成了K-8V的研制。根据洪都设计人员后来与英国宇航公司的交流,发现虽然双方从未在多轴变稳领域合作,但走的路子相同,甚至使用的软件都几乎一样。与歼-6改进的BW-1单轴变稳机相比,K-8V采用了二余度、机械保障电传飞行控制系统,在三个轴向上实现了变稳,是具有实用意义的变稳试验机型。未来K-8V将发展为五个轴向变稳,加装光纤传输飞行控制系统,并实现发动机数字全权限控制
模拟飞行
教-8模拟多种战机空中飞行的特性,甚至在下一代战机没有研制出来之前,将图纸上的设计参数输入到其模拟设备中,即可进行模拟飞行,从而达到验证、评估、优化和训练的目的。
歼-6改进的bw-1单轴变稳机相比,k-8v采用了二余度、机械保障电传飞行控制系统,在三个轴向上实现了变稳,是具有实用意义的变稳试验机型。未来k-8v将发展为五个轴向变稳,加装光纤传输飞行控制系统,并实现发动机数字全权限控制。 1998年,中国自行研制的使用电传飞向那个控制系统的新型歼击机首飞小组,在k-8v变稳机进行了电传飞控飞行特性训练和飞行品质评价演示。经培训和演示的试飞员评价:模拟新型歼击机的进场着陆较真实,尤其是人感系统和飞机姿态角响应逼真;纵向、横向逼真,航向阻尼略感大;空中不同参数变化时飞行员能明显体会到飞行品质的变化,是一种很好的教学训练手段;可用于该新型歼击机的试飞员培训和其它电传飞机的试飞员培训。
销售生产
K-8V研制的目的,是为了适应学习掌握下一代歼击机的需要,也就是直接为歼-10歼-11服务。2004年教-8出了大新闻:泰米尔猛虎组织突袭了斯里兰卡政府军的Katunayake空军基地,击毁了三架教-8教练机,以及米格-27等其他作战飞机,而斯里兰卡空军原有六架教-8。
到20世纪头十年,K-8飞机已销售到十几个国家,累计交付130多架。2001年K-8飞机研制获得国家科学技术进步一等奖。赞比亚空军的教-8 。 1999年,K-8在埃及与意大利、捷克生产的教练机竞标,进行评估飞行。意大利派出的是S-211A,捷克派出的是L-139教练机,都是世界上顶尖的教练机。最后剩下意大利与中国进行竞争。S-211A的制造工艺先进,全机60%结构采用复合材料,重量很轻,但飞机性能不如K-8,其巡航速度却仅有760千米/小时,海平面爬升率为16米/秒。埃及方面要求工装技术百分之百微机设计,全机制造采用微机管理。由于洪都已在生产管理一体化领域研究了数年,可以向埃及输出该项技术。中方在合同中明确了向埃及空军提供K-8E的售后服务,意大利方没有此承诺。意大利方最大的弱点是其生产线不在国内,不能按合同要求如期交货。1999年12月27日,中国和埃及签署了相关合同。这是中国第一次向国外输出整架飞机生产线和设计技术,开创了历史新篇章。这也是中国航空工业出口数量最多、金额最大的项目。
埃及购入了整条生产线,计划生产80架教-8埃及型号,命名为K-8E。为此中方曾多次在埃及进行演示飞行,正式研制工作于1998年启动。合同于2000年7月正式签订,该项目进展顺利,将于2001年6月份在埃及下线试飞。洪都公司先后共向埃及方面发送了四十七个集装箱和十二个车皮的硬件和软件。教-8(安装TFE731发动机和西方航空电子设备)在经贸部表明的单价为300-350万美元(1996年)。2001年6月25日,K-8E取得重大进展,067架飞机总装下线,065、066架飞机首飞。双方军方、航空工业代表出了上述仪式。K-8E调整了飞机的总体布局,对前后舱仪表板和操作台重新设计,对通信系统导航系统、仪表系统、火控系统电气系统进行改装,对燃油系统、操纵系统、环控系统、液压系统、起落架系统结构进行设计改进。总体需要新选用、改型及新研成件计33项。未来将改装平视显示器。在K-8E具体设计中,洪都启用了计算机辅助产品管理信息系统(CPMIS),采用客户机/服务器方式,以Unix系统基础上的ORACLE大型数据库为基础,前端软件使用面向对象的Powerbuilder语言编制,建立了含有产品结构等8个子系统构成的CPMIS系统。为此在各基本车间安装了FDDI光纤网络,逐个配置3到5台计算机(共400多台),供K-8E设计之用,该系统运行正常。建立了工艺设计新原则,使得K-8E试验设备达到了机电一体化的水平,使38项系统试验设备上升到新的水平。首批4架K-8E的成附件在埃及实际使用时,均符合要求或达到国际先进水平。设备安装方面解决了大中型型架结构笨重、安装搬迁困难的问题,改进了结构,使所有30多项大中型装配型架可在地面安装,无需深地基,与国际惯例接轨。设计中计算机绘制100%的工艺装备,三维设计其中5%,计算机软件绘图完成工装设计所90%的工装设计。优质按期完成了8000多项、15万张A4的K-8E中英对照版的工装型架、试验设备、夹具、模具、刀量具设计任务。
委内瑞拉军方在2010年1月接收了首批6架其从中国订购的K-8教练机或轻型攻击机。这些飞机将用于打击毒品犯罪。委内瑞拉战略司令部司令冈萨雷斯将军(Jesus Gonzalez )称:“2010年1月,我们将接收首批6架中国飞机,而到2010年中期之前,将会有18架这种飞机盘旋在委内瑞拉上空。”接着,冈萨雷斯将军补充说,这种双座飞机在被运到委内瑞拉之前,先要在中国接受委内瑞拉飞行员的试飞。俄罗斯、中国与白俄罗斯委内瑞拉的主要军用物资供应商。
2009年9月,江西洪都航空工业股份有限公司中航技进出口有限责任公司签订了向巴基斯坦出口 K-8飞机及总装试飞建线合同,该项合同包括60架 K-8飞机;分三个阶段实施,其中第一个阶段包括12架飞机及工装设备和技术软件等,执行期从合同签订之日起,28个月内完成。
飞行训练
俯冲、瞄准、发射……空军第四飞行学院3架教-8飞机20日携弹升空,在华北某靶场进行火箭实弹验证试飞。这是教-8飞机自1997年列装部队以来,首次进行火箭实弹射击,也标志着战术科目训练已成为空军飞行院校教学中的重要环节。
“这是我们深入推进战斗力生成模式转变的一个重要举措。”空军第四飞行学院院长、特级飞行员张兰瑞介绍说:“飞行院校聚集着大量人才,是空军战斗力链条的重要一环,必须贴近实战,贴近部队需求,才能和作战部队实现有效对接。”
张兰瑞说,以往飞行院校教学和部队训练衔接不紧,在一定程度上制约着战斗力生长。学院按照“部队需要什么就培养什么,未来作战需要什么就瞄准什么”的思路,大胆打破突出技术基础教学模式,在夯实学员技术基础的同时,有计划展开战术科目训练,使学员在校期间就具备较强的战斗意识和扎实的战术基础。
飞机改进
教-8是中国自制研制的一种高教机,20世纪90年代装备部队。由于教-8具有座舱人机环境好、机载设备性能有所提高、机载武器种类较多、飞机续航时间较长等显著特点。对提高飞行训练效率发挥了十分重要的作用。但是与外军新一代教练机相比,还存在一些较为明显的不足。概括来讲,教-8主要存在以下几个方面的不足:
亚音速飞行
教-8是一种亚音速高教机,安装有涡扇-11发动机。其最大飞行速度在800km/h以内,难以很好地满足高教机应当使飞行学员能够体验近、跨音速飞行操稳性的技术要求。
机载设备
教-8虽然安装有无线电导航系统、大气数据计算机、姿态航向系统和机电仪表等传统的航空电子设备,但如果从“代”的角度来讲,它只能属第一代高教机。座舱布局与机载设备性能远不能达到与新机尽可能接近的要求。
机载火控系统
教-8机载武器主要是传统的航炮、航箭和普通航空炸弹,未安装空空导弹、空地导弹或精确制导炸弹。机载火控系统使用的是传统的光学瞄准具。该瞄准具虽经过改进。性能较其他光学瞄准具有所提高,可以采用航炮前置、航炮热点、航炮对地、航箭对地以及轰炸等5种方式进行瞄准攻击,但从本质上来讲,它也还是属第一代高教机的范畴。
教-8改进是一项系统工程,必须统筹考虑。
经济可行
任何一种飞机的改进和改型。经济性都是首先需要考虑的问题。教-8最大飞行速度小,不利于飞行学员体验近、跨音速飞机操控特性,若能增加其最大飞行速度当然最为理想。但是从经济方面考虑,若要增加教-8的飞行速度,就需要更换推力更大的发动机,并对机体外形进行改进。这样,改进所需的费用就会很大,时间很长。参照新一代高教机发展的成功经验,我们认为,现阶段,可不必对教-8的发动机及机体进行改进,但可以考虑采用多余度电传操纵系统和全权限数字式发动机控制系统等,对飞机飞行品质进行更好的控制。
座舱及机载设备
机载设备尤其是航空电子设备性能日益先进,是当前新机发展的一个显著特色。对于新机来讲,它的座舱环境、机载设备尤其是航空电子设备与第三代高教机基本相当或者有过之。这样,一方面,由于诸多航空高技术的使用。使得飞机的操纵变得相对简单、容易起来:另一方面。机载设备的使用则由于设备性能的提升而日益复杂。如美空军表示,如何提高F-16等飞机新飞行员管理和使用飞机各种机载设备的能力,已成为他们训练中的难点。日本航空自卫队F-15战斗机飞行员也表示,要有效熟练掌握F-15等飞机机载设备的使用“非几年时间不可”。我军飞行员对此也有类似看法。他们认为,改装新一代战机对于飞行员来讲,“最难适应的不是飞机,而是座舱设备的使用”。由此使得人们普遍认为,为适应新机训练和作战需要,高教机就决不能仅仅满足“用于训练飞机的操纵,还要用于训练现代设备的使用。”教-8由于它的座舱环境、机载设备尤其是航空电子设备基本属第一代高教机的水平,与新机差距较大,很难适应培养新型作战飞机飞行员的需要。因此,对教-8机载设备尤其是航空电子设备进行改进,提高教-8座舱环境与机载设备与新机的相近度.不仅必要,而且可行。如美空军的T-38C。通过改装采用了“一平一下”的座舱布局与一些先进的机载设备。较好地满足了适应新型作战飞机训练的需要。美海军使用的T-45C,也是在T-45A的基础上采用新型数字座舱,从而成为促进“美国海军飞行学员训练进入21世纪的主要依靠”。
增挂精确制导武器
教-8本身在设计之初,就具有攻击机的功能,但其仅装备23-2G航炮、57-2航箭以及普通炸弹,攻击能力较弱,难以适应信息化条件下空中作战的需要。新机机载武器主要以精确制导弹药为主,数量多、种类齐全,使用复杂。而我军新机飞行员常常是在改装新机时才接触精确制导弹药的使用。接触时间晚,以致对精确制导武器的使用能力弱,成为制约飞行员能力素质提高的重难点问题。如有的飞行员武器系统操作不熟,在执行某空对地导弹重大检验任务靶试中,在系统工作正常的情况下,未能正确选择规定的攻击目标;有的在宽窄视场使用的基本操作上出现错误。在末段无目的锁定地面并大幅度操作捕控指令手柄;还有的尽管事先经过地面模拟器训练,并参加了多个架次、多个进入的带飞试验,但还是在搜索目标时出现了不应有的左右大幅度搜索动作,并无意识地将导引头抬头向上,致使导弹脱靶。显然。给教-8适当装挂精确制导弹药,让飞行学员在高教机训练阶段即接触精确制导武器的使用,将有助于飞行员更早接触新机武器系统使用训练,促进新机飞行员武器使用能力提高。
教-8增挂机载精确制导武器,不应盲目追求种类和数量,而是应当着眼需要和可能。由于教-8发动机推力小,挂载能力弱,因此,在其上增挂精确制导武器应以“小型”为主。精确制导炸弹应不大于250kg,空空导弹尽可能选用中距弹与近距弹,或两者兼顾,而空地导弹往往体积大、重量重,若飞机装挂能力不够。可先不予考虑。
教-8载弹量达1吨,可挂载空空导弹和航炮,用于机场等要地的防空作战,也可携带炸弹或者火箭等武器对地面目标展开攻击。教-8不仅承担飞行学员的训练任务,还全年担负作战值班、查证“低慢小”目标等任务。“实践证明,教-8优越的低空低速性能,在查证‘低慢小’目标上相比于三代机更加出色。”
最新修订时间:2023-09-07 20:13
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