LCA戰鬥機

LCA戰鬥機

20世紀80年代初,巴基斯坦從美國獲得了先進的F-16A/B型戰機。印度在震驚之餘,發誓要研製一種全新的作戰飛機,性能上全面超越 F-16。1983年,印度LCA輕型作戰飛機項目正式上馬。雖然包括飛機發動機在內的關鍵部件都從國外引進,但受國力及航空科技水平的限制,研製工作進展緩慢。直至2001年1月4日首架驗證機升空,印度已耗資6.75億美元。LCA將為印度空軍組建一個有200架戰機的編隊,以取代日漸老化的俄制米格21戰機。導致屢次推遲的因素有多個,其中包括美國十幾年前因為印度在1998年5月進行第二次核試驗而對其實施的制裁。屢次推遲使得該項目的成本由最初於上世紀80年代中期估計的330億盧比(約合7.43億美元)提高至 577.8億盧比。印度斯坦航空有限公司正在生產8架量產飛機,並將為空軍首個20架飛機的訂單開始供貨。印度空軍2010年又增訂了20架“光輝”戰機,用於將在該國南部泰米爾納德邦的杜蒂戈林附近組建第二個中隊。空軍在本10年中還將在該邦建設一個新基地。

基本信息

發展沿革

LCA戰鬥機LCA戰鬥機
印度長期以來一直希望實現的戰略目標是,至少在部分程度上擺脫依賴國外提供武器系統的狀況,它同時也把從國外採購武器裝備視為一種戰略舉措。在這種長期目標的主導下,具備設計、發展和製造高性能戰機的能力一直是其反覆考慮和堅定不移的發展方向。HF-24“風神”是印度斯坦航空公司為印度空軍研製的單座雙發戰鬥機,也是印度本國研製的第一種超音速戰鬥機。由於HF-24的作戰性能不佳,因此“風神”的設計只取得了部分成功。
進入20世紀80年代之後,印度科技水平有了很大提高,於是開始了國產戰機研製的第二次嘗試,這種構想的最終產物就是“輕型戰鬥機”LCA。換言之,印度的最終目標是利用LCA項目建立新的技術基礎,從而覆蓋與作戰飛機設計和製造相關的所有領域。

研製背景

TD-1受幻影2000影響很大融合了印度各項最新研究成果;LCA的首架原型機TD-1的第四次飛行,在外形上顯然受法國幻影-2000的影響。另外原型機還是安裝的F404發動機,單單在日後的換髮問題上,改動工作量就很大。一架戰鬥機從研製到投產前後歷時三十多年,這在航空史上實屬罕見。不過根據印度軍方公布的材料,融合了印度軍事和民用領域中各項最新研究成果的LCA輕型作戰飛機,整體技術已經達到相當高的水平。
犧牲高速性能
LCA的氣動外形經過廣泛的風洞試驗和複雜的計算機分析,結果產生了類似幻影-2000的布局。該機採用無水平尾翼的大三角翼設計,這種氣動外形能夠在確保LCA輕小性的同時,最大限度地減少操縱面,擴大外掛的選擇性、增強近距纏鬥的能力,同時繼承了無尾三角翼優秀的短距起降能力;雖然在一定程度上犧牲了高速性能,但印度軍方認為,現代空戰強調的是高機動性以及視距外打擊能力,沒有必要追求更大的飛行速度[3]。
從雙輪前起落架和粗壯的主起落架可以看出LCA已經做好了上艦準備。
研發過程
LCA機體的40%都採用了先進的複合材料,不僅有效地降低了飛機的自重和成本,而且加強了飛機在近距纏鬥中對高過載(9G~-3.5G)的承受能力。機體複合材料、機載電子設備以及相應軟體都具有抗雷擊能力,這使得LCA能夠實施全天候作戰。
據印度航空發展局(AeronauticalDevelopmentAgency——ADA)介紹,LCA正常起飛重量8,500公斤,最大平飛速度1.6馬赫,具備一定的隱身性能。在這裡要指出的是LCA的外形並沒有採用隱身設計,由於LCA機體極小,大量採用複合材料,進氣道的“Y”型設計遮擋住渦輪葉片的因素使得LCA的擁有了所謂的“隱身性能”。
TD-1在班加羅爾進行地面測試,LCA的進氣道對應於1.6馬赫的速度要求採用簡單的不可調式,令人感到驚訝的是翼面下的襟副翼動作裝置的整流罩是如此的巨大。
LCA原定的動力裝置為美國通用電氣公司的F404-GE-F2J3發動機。1999年印度進行核試驗後,美國停止向其提供發動機,因而LCA生產型將不得不採用本國研製的“卡韋里”渦輪風扇發動機,該發動機樣機正在俄羅斯進行測試。
LCA的機身和機翼內都布置了油箱上,機翼和機腹下可以掛載1,200升和800升的副油箱。值得一提的是LCA配有空中受油裝置,為這種小飛機提高了續航力。,據印度軍方披露,適於在航母上起降的艦載LCA也在試製進程中。
這架LCA模型展示了LCA的典型掛載方案,三具副油箱+四枚無制導炸彈+兩枚自衛用空空飛彈。LCA兩側機翼下各有三個外掛點,機身下方也有一個外掛點。飛機還可外掛電子吊艙和偵察吊艙。
電子設備在現代化戰機中起到舉足輕重的作用。LCA所配備的“綜合數字電子設備”是由設備系統,管理系統(USMS),推進系統、電氣系統及飛行控制系統共同組成。其核心是一個“32位任務計算機”,能夠完成諸如飛行控制、機載設備自檢等數據計算任務。任務計算機軟體採用美國國防部Ada語言。

原型試飛

在2001年1月4日首飛前數日,LCA在進行地面滑跑測試。LCA的精確導航及制導是通過“慣性導航系統(INS)”及“全球定位系統(GPS)”共同完成。該機裝備有抗干擾無線電通信系統以及先進的電子對抗設施。電磁和電光接收機/干擾機等電子戰設備,為飛機提供了必要的“軟殺傷”能力。
LCA採用了玻璃座艙技術。氣泡式座艙罩為駕駛員提供了絕佳的環視視野。兩個多功能顯示屏能向飛行員及時準確地提供信息。在激烈的空戰中,飛行員所需的重要數據能以高亮形式閃動在平視顯示器上;“HOTAS-側桿操縱”概念確保飛行員無須手離操縱桿,便可完成各項操作。
LCA的機載雷達很有特點,它是一部多功能雷達。它具有探測、追蹤、地形迴避和制導武器發射等功能。在計算機系統的處理下,掃描和追蹤可同時進行,能夠在瞬間鎖定並攻擊多個目標。都卜勒脈衝使其具有俯視射擊效果和地形繪製能力。地形測繪、頻率捷變以及其他電子反干擾技術,令雷達系統完成能夠滿足現代空戰的需求。
1月4日,LCA首飛,起落架沒收起。LCA的環境控制系統為駕駛員提供一個高度舒適的環境,同時向機載電子設備提供適度製冷;飛行控制系統採用了先進的四餘度數字式線傳飛行控制系統,具備極佳的可靠性和靈敏性。印度軍方宣稱,駕駛LCA將是一件十分輕鬆愜意的事情。

衍生型號

印度軍方已打算用LCA與俄制蘇-30構成輕重結合的搭配。然而,按照研製進度,這種造價不菲(單價1,700萬-2,000萬美元)的印度國產戰機,有可能面臨還未正式量產就過時的尷尬境地。
繼LCA之後的是MCA(MediumCombatAircraft)計畫,從這幅印度航空發展局的三面圖可以看出MCA才是名副其實的隱身戰鬥機,套用了矢量噴管,無垂尾。也許LCA只是一塊鋪路石。

正式服役

印度80年代初計畫研發LCA,加入了從零開始自主研製戰鬥機的為數不多的國家行列。2010年印度空軍首次試飛本土研製的“光輝”輕型戰鬥機(LCA)。
LCA將為印度空軍組建一個有200架戰機的編隊,以取代日漸老化的俄制米格21戰機。
“光輝”戰鬥機的交付時間曾經一拖再拖,並且還有超支的問題。它是由印度航空發展局(ADA)研發的,並由班加羅爾的印度斯坦航空有限公司與幾家國營一私營航空公司共同製造。
導致屢次推遲的因素有多個,其中包括美國十幾年前因為印度在1998年5月進行第二次核試驗而對其實施的制裁。屢次推遲使得該項目的成本由最初於上世紀80年代中期估計的330億盧比(約合7.43億美元)提高至577.8億盧比。
自這種戰鬥機於2001年1月4日作為技術驗證機而進行首飛以來,印度航空發展局和印度斯坦航空有限公司多年來進行了1500次試飛,有11架飛機參與,其中包括5架原型機。
印度斯坦航空有限公司正在生產8架量產飛機,並將為空軍首個20架飛機的訂單開始供貨。這20架飛機將用於組建第一個“光輝”戰鬥機中隊,該中隊將建在泰米爾納德邦哥印拜陀附近的一個空軍基地。
印度空軍2010年又增訂了20架“光輝”戰機,用於將在該國南部泰米爾納德邦的杜蒂戈林附近組建第二個中隊。空軍在本10年中還將在該邦建設一個新基地。
2013年12月11日報導,印度計畫於12月20日在班加羅爾舉行正式儀式,慶祝LCA“敏捷”(意譯“光輝”)國產輕型戰鬥機形成初始戰鬥力,初步達到戰鬥使用準備狀態。印度國防部長安東尼確定參加此次儀式。
印度國防部2013年4月責成航空發展局、國防研究與發展組織暫停第5代中型殲擊機AMCA研製項目的所有工作,以便集中精力落實LCA“敏捷”輕型戰鬥機研製項目。
印度空軍原本希望所有必要程式能在2013年年中之前完成,在2015年前列裝首支LCA中隊。但是在隨後的測試中,又發現了LCA存在的大約100項缺陷,其中包括機載雷達工作可靠性問題。預計印度空軍將在整合所有機載武器和設備,形成全面戰鬥力之後,才能正式裝備LCAMk.1型殲擊機。
印度空軍已經下發訂單,準備採購兩個中隊編制數量的LCAMk.1殲擊機,總共40架,配備通用電氣公司推力80千牛的F404發動機,計畫於2016-2017年交付部隊使用。之後計畫再採購4箇中隊編制數量的LCAMk.2型殲擊機,總共80架,配備推力90千牛的F414發動機。預計第一個LCA大隊將部署在泰米爾納德邦。LCA雙座版教練戰鬥機計畫裝備數量為14架。
印度政府總審計長(CAG)2015年5月8日宣布,印度自主設計的光輝(Tejas)MkI輕型戰鬥機(LCA)作戰能力不足未能驗收。其可能在前端發射炮彈時傷及駕駛人員。在提交給印度議會的63頁報告中,總審計長夏爾馬透露光輝Mk1型戰鬥機未能滿足空軍參謀部眾多方面的要求。

技術特點

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先進戰機仍是“半成品”

“光輝”戰鬥機交付部隊後,一些印度媒體一度將其盛讚為“印度航空工業的里程碑”。來自印度斯坦航空公司、印度國防研究與發展組織的多位科學家甚至信誓旦旦地展望稱,印度有能力將“光輝”發展成“具備隱形能力的第五代戰鬥機”。
對於印度科學家們的樂觀,有印度媒體指出,當初在研發“光輝”時,有關方面本將其定位為第四代戰鬥機;但到投產時,它僅僅可以算作是一款三代或是三代半戰鬥機。更令人無奈的是,裝備美制引擎的“光輝”Mark-II型要等到2014年12月才能首飛,投入生產則要等到2016年。
報導稱,印度空軍和海軍已經表示要對“光輝”繼續進行測試。就連印度國防部長安東尼也承認,“光輝”仍是“半成品”。
媒體反思國防工業弊端
印度國內不少人指出,“光輝”戰鬥機暴露出的種種問題都源於印度國防工業體系的落後。
印度國防研究與發展組織前負責人、曾擔任國防部長技術顧問的阿塔就曾坦言,“我們這樣的國家連汽車發動機都造不出來,現在卻試圖研發戰鬥機發動機!”言下盡顯對前景的悲觀。
據悉,“光輝”有40%的部件依靠進口,其中就包括最重要的發動機,因為印度自行開發“卡弗里”型發動機的努力已經失敗。此外,在1993年立項時,印度本打算實現戰鬥機航電系統的100%國產化,但是直到現在國產比率才僅僅達到60%。
顯然,印度國內已經認識到國防工業整體落後的弊端。薄弱的航空工業基礎使印度只能專注於“光輝”一個項目,一旦某個子系統的研發進度拖延,整個項目就不得不叫停或只能靠引進外國裝備救急。這樣做不僅浪費了大量的資源和時間,更嚴重的是,印度將大量精力集中於20多年前的老舊設計上,忽視了戰鬥機領域的最新發展趨勢。
印度《新聞與分析日報》就在報導中毫不客氣地指出,“諷刺的是,當印度還在為研發國產的‘光輝’戰鬥機而奮鬥的時候,只有很少幾個人意識到,中國已經研發出隱形的殲20和殲31戰鬥機,而印度的同類產品還處於襁褓中。”文章最後提醒道,如果想要打造世界一流的國防工業,印度必須轉變觀念。

武器裝備

武器裝備:23毫米雙管機炮(220發炮彈);七個外掛發射點,可發射空空、空地、空艦飛彈、無制導火箭、反坦克炸彈、常規炸彈等,還可外掛電子戰吊艙和偵察吊艙、副油箱。

服役事件

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印度本土自行研製的“敏捷”輕型戰鬥機(LCA),在2007年進行的海平面飛行測試中遭遇一連串失敗,引起了各界對於飛機推力系統的質疑。如果相關問題無法得到及時有效解決,印度1983年即開始實施的第四代戰鬥機項目計畫將可能進一步被迫推遲。

“敏捷”輕型戰鬥機是印度斯坦航空公司為滿足印度空軍需要而研製的單座單發輕型全天候超音速戰鬥攻擊機,主要任務是奪取制空權、近距支援,也是印度自行研製的第一種高性能戰鬥機。LCA戰鬥機項目計畫於1983年開始實施,期間原定研發計畫因各種因素至少3次被延遲,最終直至2001年才進行首次試飛。印度空軍提出LCA戰鬥機的作戰能力必須優於美國的F-20輕型戰鬥機。
LCA戰鬥機的兩架原型機(PV-2、PV-3)共在泰米爾納德邦阿拉科納姆市(Arakkonam)的拉賈利海軍基地(INSRajali)實施了24次海平面飛行測試。LCA戰鬥機此前進行的試飛工作都是在班加羅爾市進行的。阿拉科納姆市的環境條件與班加羅爾市截然不同,班加羅爾市位於平均海平面以上大約3018英尺海拔高度。阿拉科納姆市位於班加羅爾市以東大約215公里,拉賈利海軍基地擁有一條規格較高的跑道,位於平均海平面以上大約80米海拔高度,且與具可比性的同類跑道相比,它是最長的。在阿拉科納姆市進行的飛行測試旨在利用其接近海平面的、炎熱而又潮濕的獨特氣候環境,評估LCA戰鬥機各項系統在這種氣候條件下的作戰性能和可靠性,並對LCA戰鬥機的低空飛行能力進行測試。
然而,海平面飛行測試結果顯示,LCA戰鬥機無法達到一些關鍵飛行性能指標,尤其表現在最大飛行速度以及起飛等方面。據悉,LCA戰鬥機無法在海平面飛行中加速到設計最大飛行速度1.05馬赫,儘管它曾經在更高飛行高度的測試中達到1.6馬赫的飛行速度。專家指出,這可能是因為LCA戰鬥機安裝的推力裝置功率不夠造成的。負責LCA戰鬥機項目計畫的工程師們則表示,為了達到指標飛行速度,將必須對進氣口等系統進行一系列改進,或者安裝新型發動機。但是不管採取何種辦法,都將耗費大量時間。
在研製人員找到有效解決方法之前,印度軍方將不可能批准LCA戰鬥機進入最終作戰部署。LCA戰鬥機的最終用戶——印度空軍曾於2006年訂購20架戰機,但是他們顯然不會同意引進動力不足的戰機。據悉,LCA戰鬥機使用的是美國通用電氣公司(GE)設計生產的F404型發動機,靜態推力可以達到80.5千牛。但是飛機推力取決於大量其它因素,包括發動機與機身的結合情況、進氣口的空氣攝入量、航空動力學、發動機罩、機翼等等都可能削弱飛機的實際推力。專家們透露,LCA“敏捷”輕型戰鬥機正是出現了這樣的問題,進氣口的設計以及發動機與機身的融合造成了飛機推力損耗。
對於有訊息說,LCA戰鬥機項目的低速生產階段以及印度空軍已經定購的20架戰機,有可能改裝經過特殊改進的GE404IN20型發動機,專家們則予以了否定。他們表示,儘管GE404IN20型發動機具有壽命更長等顯著優點,但是在海平面飛行時可能也無法產生足夠的推力。專家指出,未來可能需要測試功率更加強大的發動機,如GE414型發動機(F-18E/F戰鬥機即裝備該型發動機)等。
印度軍方已經指示印度航空發展局(ADA)儘快找到LCA戰鬥機飛機推力問題的有效解決方案。LCA戰鬥機已經進行了725次飛行測試,原計畫於2010年年底獲得初始作戰能力(IOC),並於2011年至2012年獲得全面作戰能力(FOC)。印度航空發展局此前計畫對LCA戰鬥機進行裝備副油箱和武器掛架測試,並將進行飛彈發射等一系列試驗。

總體評價

LCA戰鬥機LCA戰鬥機
LCA“光輝”是印度斯坦航空公司(HAL)為滿足印度空軍需要研製的單座單發輕型全天候超音速戰鬥攻擊機,主要任務是爭奪制空權、近距支援,是印度自行研製的第一種高性能戰鬥機。印度空軍提出其作戰能力必須優於美國的F-20。LCA項目是由印度政府1983年提出的,作為米格-21和Ajeet的後繼機,1988年底完成任務規劃,1990年完成初始設計。

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