航空世界第四期文章 瞄准四代水平的“猎鹰”L15

瞄准四代水平的“猎鹰”


　　L15“猎鹰”是我国第一种已经诞生的、在研制阶段就融入了第四代战斗机理念的飞机。

　　1990年，洪都航空工业集团在完成K8飞机的研制后，就开始筹划后继机。1998年11月，洪都正式将高教机研制纳入公司科研计划，要求在组织、计划、经费上进行落实，并将新高教机命名为L15教练机。至2000年，洪都先后三次邀请上级机关、空海军主管部门领导、专家，研讨高级教练机市场需求、任务使命、战技指标和初步方案设想。进入21世纪，洪都集团加快了新高教的研制步伐。2001年2月，洪都公司正式批准高教机在公司内部立项，随后成立了行政指挥系统、设计师系统和型号办公室，并把新高教研制作为公司的“生命工程”来抓。

　　在这一时期，L15主要指标是围绕与第三代战斗机性能相配套的高机动性来设计的。为了实现较好的机动性能，L15采用的是中等展弦比后掠翼以及外凸的尖拱形大边条布局。而另一方面，L15要保证飞机的成本尽可能低廉，因此采用了很多洪都公司所熟悉的设计。从模型可以看到，此时的L15采用了与K8非常相似的前机身设计。这其中包括钝圆锥形机头、座舱设计，以及与K8类似的布置在机身两侧靠下位置的带导角矩形进气口。而飞机的尾部设计则可以看出与强5的机身后体设计相近。本身L15在设计之初就决定需要具有超声速飞行性能，而洪都集团则曾经生产过具备超声速飞行能力的米格-19PM（歼6乙），并在其基础上发展设计了强5超声速强击机。因此L15的机身后体设计在较大程度上参考了强5飞机，这其中最具代表性的就是两台发动机中间的喷流整流锥以及较扁的后机身。

　　2001年10月，洪都公司在北京航展上首次展出了这一阶段的L15的模型。展出的模型非常小，而且只是在展馆一个不起眼的隔板背面，但是仍旧引起了不小的轰动。在人们在纷纷议论这种新一代教练机时，L15则在酝酿一次脱胎换骨的进化。最开始，L15为了尽可能减轻重量，仅仅是去除了颇具米格-19特色的尾部喷流整流锥，并作了一些相应改动。然而通过不断地深入部队论证，并与上级部门和空海军主管部门领导、专家反复研讨，认为L15飞机应该是一种在保证成本低廉的基础上，领先世界先进水平的飞机，要适当前瞻第四代战斗机的训练需要。就此，L15进入新的阶段。

　　在2001年到2002年间，洪都飞机设计研究所先后提出了多个设计方案，经过进一步的评估和比较，筛选出了Ⅰ方案、Ⅱ方案和Ⅲ方案，并对这3个方案进行了总体气动设计评估，先后完成了4轮选型风洞试验。2003年9月26日，在各类计算和风洞试验结果的对比分析基础上，设计师系统认为L15Ⅲ方案基本满足拟定的战术技术要求，将其作为下一阶段总体气动设计工作的基础。在Ⅲ方案的基础上，经过反复迭代、逐次逼近，最终在11月底确定了总体布局和设计参数，并完成了结构初步方案设计，初步确定系统原理方案。

　　2003年1月，原国防科工委同意L15飞机列为军贸出口产品并批准L15飞机主要战术技术指标。2004年1月，原中航第二集团公司批准立项研制。2004年6月17日，原中航二集团飞机部在全面评审了L15总体技术方案后，批准同意L15飞机冻结技术状态，转入详细设计。在详细设计阶段，针对电子样机协调中暴露出来的问题和评审意见，设计部门对全机的总体设计进行了优化和细节协调，完成了结构和系统的生产图纸设计等各项工作。当年12月全面完成了详细设计，发出了01和02架飞机全套生产图。

　　从2005年3月起，L15飞机开始从电子样机正式转入首飞样机试制阶段。L15高教机全尺寸金属模型在2004年11月的珠海航展上首次公开亮相。在2005年9月的北京航展上L15高教机全尺寸金属模型再次成为一大亮点。2006年3月13日，L15首飞成功。此时的L15，已经体现出了大量第四代战斗机的崭新理念。飞机的前机身采用了一定的隐身设计。机头从最早的钝圆形修改为了尖削型，前机身两侧向内倾斜一定角度，有效地改变雷达波束的反射方向，减小雷达反射截面积。进气口在早期矩形的基础上进行了优化，对外侧和下侧加以修形，进口平面呈现后掠。进气道内部采用S型内通道，通过优化流管走向和面积分布提高总压恢复系数，同时提高飞机的隐身性能。

　　最初的L15采用边条翼布局，适当地进行了翼身融合。而新一代L15将翼身融合大胆地进一步扩大，利用超音速面积律对其进行设计，通过融合体修形优化全机面积分布，从而有效地降低了跨音速段全机波阻，增大机体容积，并减轻结构重量，实现了优良的气动布局。同时前机身纵轴曲率增大，光顺地融合了座舱盖隆起，扩大前、后座舱的前视范围，座舱后部形成的背脊则十分光滑地与翼身和边条融为一体。利用边条涡形成的有利干扰，L15高教机在融合体修形位置处获得了理想的弦向和展向流动，改善了翼身结合处的压力分布，使翼身组合获得了更有效的升力增益，从而保持全机高升力状态，对改善翼面失速、提高全机失速迎角起到了显著的作用。尾翼则尽可能考虑大迎角机动的需要。后机身两侧、翼身融合体顺延出尾撑，分别安装有全动式平尾，可以获得较大的俯仰操纵力矩，较好地满足大迎角操纵的需要。垂尾位置也选择布置得比较靠前，这种设计在大迎角时方向舵可以远离平尾的尾迹影响，具有良好的防尾旋特性。浑然一体的外形和出色的气动设计令L15具有高敏捷性、大迎角机动的飞行能力。

　　在动力系统上，L15采用了两台全新的新一代涡扇发动机，并排安装在后机身内部。最初首飞的L15装备两台斯洛伐克DV-2X型发动机，初期配装AI-222-25和AI-222-25F发动机。目前，我国正在与乌克兰相关部门通力合作，正在研制新一代加力涡扇发动机，以满足L15超声速飞行性能的需要。除此之外，L15还采用了大量全新的设计，而且十分注重全机可靠性、维修性、测试性和综合保障，同时严格控制成本和重量，飞机采用全寿命费用设计，全面降低全寿命周期费用。

　　可以说L15是目前我国已经完成首飞的战术飞机中，唯一一种在设计阶段就将第四代飞机的理念融入其中的战术飞机。瞄准四代水平的“猎鹰”


　　L15“猎鹰”是我国第一种已经诞生的、在研制阶段就融入了第四代战斗机理念的飞机。

　　1990年，洪都航空工业集团在完成K8飞机的研制后，就开始筹划后继机。1998年11月，洪都正式将高教机研制纳入公司科研计划，要求在组织、计划、经费上进行落实，并将新高教机命名为L15教练机。至2000年，洪都先后三次邀请上级机关、空海军主管部门领导、专家，研讨高级教练机市场需求、任务使命、战技指标和初步方案设想。进入21世纪，洪都集团加快了新高教的研制步伐。2001年2月，洪都公司正式批准高教机在公司内部立项，随后成立了行政指挥系统、设计师系统和型号办公室，并把新高教研制作为公司的“生命工程”来抓。

　　在这一时期，L15主要指标是围绕与第三代战斗机性能相配套的高机动性来设计的。为了实现较好的机动性能，L15采用的是中等展弦比后掠翼以及外凸的尖拱形大边条布局。而另一方面，L15要保证飞机的成本尽可能低廉，因此采用了很多洪都公司所熟悉的设计。从模型可以看到，此时的L15采用了与K8非常相似的前机身设计。这其中包括钝圆锥形机头、座舱设计，以及与K8类似的布置在机身两侧靠下位置的带导角矩形进气口。而飞机的尾部设计则可以看出与强5的机身后体设计相近。本身L15在设计之初就决定需要具有超声速飞行性能，而洪都集团则曾经生产过具备超声速飞行能力的米格-19PM（歼6乙），并在其基础上发展设计了强5超声速强击机。因此L15的机身后体设计在较大程度上参考了强5飞机，这其中最具代表性的就是两台发动机中间的喷流整流锥以及较扁的后机身。

　　2001年10月，洪都公司在北京航展上首次展出了这一阶段的L15的模型。展出的模型非常小，而且只是在展馆一个不起眼的隔板背面，但是仍旧引起了不小的轰动。在人们在纷纷议论这种新一代教练机时，L15则在酝酿一次脱胎换骨的进化。最开始，L15为了尽可能减轻重量，仅仅是去除了颇具米格-19特色的尾部喷流整流锥，并作了一些相应改动。然而通过不断地深入部队论证，并与上级部门和空海军主管部门领导、专家反复研讨，认为L15飞机应该是一种在保证成本低廉的基础上，领先世界先进水平的飞机，要适当前瞻第四代战斗机的训练需要。就此，L15进入新的阶段。

　　在2001年到2002年间，洪都飞机设计研究所先后提出了多个设计方案，经过进一步的评估和比较，筛选出了Ⅰ方案、Ⅱ方案和Ⅲ方案，并对这3个方案进行了总体气动设计评估，先后完成了4轮选型风洞试验。2003年9月26日，在各类计算和风洞试验结果的对比分析基础上，设计师系统认为L15Ⅲ方案基本满足拟定的战术技术要求，将其作为下一阶段总体气动设计工作的基础。在Ⅲ方案的基础上，经过反复迭代、逐次逼近，最终在11月底确定了总体布局和设计参数，并完成了结构初步方案设计，初步确定系统原理方案。

　　2003年1月，原国防科工委同意L15飞机列为军贸出口产品并批准L15飞机主要战术技术指标。2004年1月，原中航第二集团公司批准立项研制。2004年6月17日，原中航二集团飞机部在全面评审了L15总体技术方案后，批准同意L15飞机冻结技术状态，转入详细设计。在详细设计阶段，针对电子样机协调中暴露出来的问题和评审意见，设计部门对全机的总体设计进行了优化和细节协调，完成了结构和系统的生产图纸设计等各项工作。当年12月全面完成了详细设计，发出了01和02架飞机全套生产图。

　　从2005年3月起，L15飞机开始从电子样机正式转入首飞样机试制阶段。L15高教机全尺寸金属模型在2004年11月的珠海航展上首次公开亮相。在2005年9月的北京航展上L15高教机全尺寸金属模型再次成为一大亮点。2006年3月13日，L15首飞成功。此时的L15，已经体现出了大量第四代战斗机的崭新理念。飞机的前机身采用了一定的隐身设计。机头从最早的钝圆形修改为了尖削型，前机身两侧向内倾斜一定角度，有效地改变雷达波束的反射方向，减小雷达反射截面积。进气口在早期矩形的基础上进行了优化，对外侧和下侧加以修形，进口平面呈现后掠。进气道内部采用S型内通道，通过优化流管走向和面积分布提高总压恢复系数，同时提高飞机的隐身性能。

　　最初的L15采用边条翼布局，适当地进行了翼身融合。而新一代L15将翼身融合大胆地进一步扩大，利用超音速面积律对其进行设计，通过融合体修形优化全机面积分布，从而有效地降低了跨音速段全机波阻，增大机体容积，并减轻结构重量，实现了优良的气动布局。同时前机身纵轴曲率增大，光顺地融合了座舱盖隆起，扩大前、后座舱的前视范围，座舱后部形成的背脊则十分光滑地与翼身和边条融为一体。利用边条涡形成的有利干扰，L15高教机在融合体修形位置处获得了理想的弦向和展向流动，改善了翼身结合处的压力分布，使翼身组合获得了更有效的升力增益，从而保持全机高升力状态，对改善翼面失速、提高全机失速迎角起到了显著的作用。尾翼则尽可能考虑大迎角机动的需要。后机身两侧、翼身融合体顺延出尾撑，分别安装有全动式平尾，可以获得较大的俯仰操纵力矩，较好地满足大迎角操纵的需要。垂尾位置也选择布置得比较靠前，这种设计在大迎角时方向舵可以远离平尾的尾迹影响，具有良好的防尾旋特性。浑然一体的外形和出色的气动设计令L15具有高敏捷性、大迎角机动的飞行能力。

　　在动力系统上，L15采用了两台全新的新一代涡扇发动机，并排安装在后机身内部。最初首飞的L15装备两台斯洛伐克DV-2X型发动机，初期配装AI-222-25和AI-222-25F发动机。目前，我国正在与乌克兰相关部门通力合作，正在研制新一代加力涡扇发动机，以满足L15超声速飞行性能的需要。除此之外，L15还采用了大量全新的设计，而且十分注重全机可靠性、维修性、测试性和综合保障，同时严格控制成本和重量，飞机采用全寿命费用设计，全面降低全寿命周期费用。

　　可以说L15是目前我国已经完成首飞的战术飞机中，唯一一种在设计阶段就将第四代飞机的理念融入其中的战术飞机。