专为五代机飞行员研制,美国 T-100 新型高级教练机

文摘   军事   2024-09-09 17:59   陕西  

随着F-22、F-35等第五代战斗机的装备,为第五代战斗机提供训练的新一代高级教练机的研发工作也成为焦点,世界各国高级教练机生产供应商都希望能够在这一新的市场中抢占先机。2016范堡罗航展上,美国与意大利多家公司联合研制的T-100高级教练机首次亮相,这款先进高级教练机引发现场专业人士的广泛关注。

2016年范堡罗航展上,T-100教练机样机首次参加地面展示活动,其机头尖锐,具有良好的气动性能

为T-X竞标项目而研制

T-100新型高级教练机的问世,直接原因要追溯到美国T-X下一代高级教练机招标项目。美国空军现役的高级教练机是T-38,它不但服役多年已经老旧,本身就亟需更新换代;另一方面美国空军正在经历第四代战斗机向第五代战斗机的大规模换装,T-38作为为F-15、F-16等第四代战斗机提供训练的教练机,对于以信息化,高机动性为技术特征的第五代战斗机的训练模拟完全力不从心,技术上已全面过时,不能满足美国空军培训第五代战斗机飞行员的任务需求。

为此美国空军提出了T-X下一代高级教练机招标项目,美国和世界其他国家一些顶级的航空供应商纷纷合作组织团队参加这一竞标项目。其中美国四大军火商之一的雷神公司作为主承包商,与美国CAE公司(负责设计开发教练机模拟仿真训练系统),意大利阿莱尼亚-马基公司(阿莱尼亚航空北美分公司,现隶属于意大利芬梅卡尼卡集团,主要负责提供基础的教练机平台,即M-346高级教练机),美国霍尼韦尔航空航天集团(负责动力系统研发和提供)联手,在意大利空军M-346先进高级教练机的基础上进行研发和改进,推出适应美军需求的第五代战斗机教练机T-100。


T-100性能介绍

第一,T-100高级教练机的总体气动设计十分优异。该机机长11.49米,翼展9.72米,机高4.98米,翼面积23.52平方米,空重4610千克,最大起飞重量9500千克,武器载荷3000千克。

T-100采用可变弯机翼设计,变弯度的前缘机动襟翼可以通过增加上表面气流流速、增加机翼上下表面压差来提升升力,使得T-100具有良好的机动性。T-100的机翼和前缘边条作为涡流发生器,可以产生涡升力,提高飞机的气动效率,同时提高T-100在大迎角飞行时的机动性,使得该机能够模拟F-22等第五代战斗机优异的大迎角机动飞行能力。

随着F-22、F-35等第五代战斗机的装备,为第五代战斗机提供训练的新一代高级教练机的研发工作也成为焦点

从正面看去,其机头部分长而尖,比大部分战斗机设计都要更尖锐,这一方面可以最大限度减小空气动力学阻力,另一方面也为高高凸出的机头座舱提供良好的稳定性。

第二,T-100的飞行性能非常出色。它的最大平飞速度可达到590节(1093千米/小时),为高亚声速。而由于气动效率高,T-100的失速速度门槛很低,为95节(176千米/小时),这意味着T-100在200千米/小时左右的低速飞行状态仍能保持飞机完整受控飞行。T-100的最小起飞滑跑距离为400米,最小降落滑跑距离为550米,均大大优于目前第四代战斗机,与第五代战斗机接近。T-100的实用升限为13716米,它的巡航高度为7620米,它可以在这个高度保持最多168分钟持续不间断巡航飞行,航程为2000千米。T-100具有良好的持续过载机动能力,可以在海平面标准高度以5.3g,在15000英尺高度以8g过载进行持续机动,最大过载限制为8g/-3g。

第三,T-100的动力装置性能强劲。T-100采用两台F¹24小涵道比涡扇发动机,单台推力6280磅(2850千克力),正常起飞重量下(燃油量50%)整机推重比为0.91。T-100教练机最大燃油量为7740磅(3510千克),其中机内油箱燃油量4410磅(2000千克),其余燃油量由3个副油箱携带。T-100优异的推重比使得其具有良好的垂直机动性能,一分钟时间里可以爬升22000英尺(约6706米)。

第四,T-100采用电传操纵系统,搭载有2套独立的电源和2套独立的机载液压系统,这使得该机具有比战斗机而言更高的安全性。而对于教练机而言,安全性是一个非常重要、且有价值的性能。


与M-346相比的重要改进

T-100高级教练机是基于意大利M-346高级教练机中的战斗型而研制的(M-346分为基础教练型和战斗型两种,其中战斗型配置更高、起飞重量更大、性能更好),但在若干机载系统上,雷神公司进行了重要调整。一是提升其性能,二是适应美国空军的使用要求。

T-100采用霍尼韦尔两台小推力涡扇发动机,机动性能优异

首先,T-100采用了与F-22A和F-35战斗机相似的座舱和航电系统。M-346的座舱和航电系统仍采用第四代战斗机普遍使用的一平多下显示器系统,显示内容和习惯、技术水平与第五代战斗机的大尺寸显示器有很大的区别和差距。T-100的座舱和航电系统由雷神公司位于坦帕市的空间与机载系统分部负责研制。主要是采用第五代标准的先进航电架构以及大尺寸的座舱显示器,完全符合第五代战斗机的航电系统使用和训练标准。举个例子,M-346像绝大多数第四代战斗机一样,没有设置先进头盔瞄准装置。而T-100则设置了与F-35功能基本相同的先进瞄准飞行头盔,为飞行员提供贴近真实的训练。

其次,全面调整了M-346教练机中符合欧洲技术标准,而不适应美式军用航空标准的系统和设计,使得该机全面采用美标并符合美国战斗机飞行员的使用标准。例如将中置操纵杆改成了美机普遍采用的侧置驾驶杆,以符合美国飞行员的驾驶习惯。

第三,雷神公司特别强调,T-100不仅仅是一架教练机平台,而是一个性能全面的训练系统,雷神公司将其命名为Integrated TrainingSystem(可译为综合训练系统,英文缩写ITS)。

阿莱尼亚公司研制的M-346教练机,它是T-100的原型

该ITS综合训练系统包括设计用于模拟第五代战斗机的T-100地基培训系统。首先是一套嵌入式战术训练模拟套件(互动课件),该套件应用于受训飞行学员的课堂学习,套件可以模拟辅助各种机载电子设备的功能和操作,先为飞行学员提供最简单的单项设备和系统的操作训练,然后是更复杂的多项设备和系统的混合式操作训练,该系统使用与真实飞机相同的操作飞行程序软件,确保飞行学员在开始飞行前就能获得与真实飞机相同的感觉。然后受训飞行员将从课堂进入到飞行模拟器训练阶段,体验更为全面和真实的飞行训练,该飞行模拟器为全任务模拟器,采用与真实飞机完全一致的飞行控制软件,可以提供飞行员的各种训练科目任务模拟。飞行员在从课堂训练套件到飞行模拟器的先进地面训练系统(GBTS)上,可以学到关于喷气式军用飞机的各种理论和实践知识,为上机训练打下坚实基础。然后飞行员进行教练机训练,按照雷神公司综合训练系统ITS提供的方案,完成整个训练流程后,就具备了进入战斗机联队服役的素质。这套综合训练系统1TS是不亚于T-100平台本身的高技术结晶,也是雷神公司借以击败其他竞争对手,赢得T-X项目招标的撒手锏和倚仗。

根据雷神公司设想,交付T-100教练机只是一个开端。雷神公司打算向美国空军提供从课堂到飞行模拟器到教练机训练的一整套解决方案,其中包括用于飞行员培训的虚拟现实设施并提供可使飞行员直接进入飞行联队并具备初始作战能力的综合训练系统。


结语

虽然T-100项目是为T-X竞标项目而研发的,但从该机首次亮相范堡罗航展就可以看出,T-100项目也一样面向出口,随着F-35联合战斗机项目的推进,英国、土耳其、日本、加拿大和澳大利亚等国也会陆续接收第五代战斗机,那么购入用于第五代战斗机飞行员训练的新一代高级教练机也自然成为当务之急。这些国家自然也是T-100教练机项目的潜在客户,未来值得期待。





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