“猎鹰”亮翅

2006年3月13日早晨，江西南昌春雪漫天。临近中午，随着天空的渐渐放晴，初出茅庐的“猎鹰”高级教练机停放在洪都航空工业集团公司的飞行跑道南端，蓄势待飞。下午4时26分，伴随着发动机的轰鸣，两名试飞员驾驶着“猎鹰”开始滑行、加速、抬头、离地，在空中飞行了18分钟后，平稳地着陆在跑道上，成功地完成了首次飞行。“猎鹰”是洪都公司针对国际和国内两个市场的需求，通过自筹资金研制的新一代高级教练机，标志着我国教练机的研制水平跨越到一个新的高度。从方案酝酿到决策立项、从总体设计到细节优化、从样机制造到首飞成功，“猎鹰”高级教练机的问世前后走过了近10年的自主创新历程。

研 制 背 景

“猎鹰”高教机的最初设想起源于20世纪90年代中期。早在1996年，洪都公司在研制生产出K8“雄鹰”教练机数年后，充分认识到开拓国际和国内市场所带来机遇。面对21世纪的企业发展需要，洪都公司开始酝酿发展新一代高级教练机，并着手研究高级教练机的需求和定位等有关问题。随后，相继邀请了有关领导和专家，研讨高教机市场需求、任务使命和战术技术指标。此时，中国空军更新现役高级教练机的潜在需求成为L15高教机问世的一个契机。

自从上个世纪90年代以来，我国先后引进和仿制生产了苏-27系列战斗机，随着装备数量的不断增加，第三代战斗机飞行员的训练任务日益繁重。虽然，现役新型战斗机的性能可以满足飞行员训练的要求，但由于价格不菲，使得部队难以大量从事新飞行员的训练，而趋向于采购价格相对便宜的教练机来进行高性能战斗机的飞行训练。

然而，空军现役的高级教练机以歼教7飞机为主，其在气动布局、动力装置、操纵系统、使用寿命等方面存在一系列固有缺陷：无法完成第三代战斗机的大迎角高机动训练科目，需要在第三代战斗机的同型教练机上重新适应电传操纵系统；涡喷发动机耗油率高，难以保证一次起落完成两个训练科目，增加了训练时间；机体与发动机翻修期和总寿命短，训练效费比低。正是由于歼教7飞机的总体性能根本无法与第三代战斗机相匹配，导致了飞行员训练和选拔过程中淘汰率高，难以满足高效费比的训练要求。

因此，研制新一代高级教练机正在成为一个迫在眉睫的需要。洪都公司经过充分研究和论证后认为，研制一种性能优良、设备先进的新型通用高级教练机具有一定的市场前景。该机不仅可以保持与上一代教练机衔接合理，同时还能充分满足未来先进战斗机使用要求，使飞行员平稳顺畅地过渡到第三代战斗机，从而有效地提高飞行训练质量、降低训练费用，大大减少换装一线战斗机所需的训练时间。正是在这一背景下，L15高教机应运而生。

于是，洪都公司在1998年11月将高教机研制纳入公司科研计划，并正式命名为L15高级教练机。在广泛听取了有关专家和空、海军主管部门的意见后，洪都飞机设计所经过充分探讨和论证，确定L15高教机应具有较大的通用性，可以很好地实现从CJ-6、JL-8到高教机的训练体系配置，主要用于衔接第三代战斗机飞行员的训练，并适当前瞻第四代战斗机训练需要，同时兼顾第二代战斗机改进型的训练要求。因此，该机具有非常广泛的适用范围，不仅可以装备于空军训练基地，用于基础改装训练和战术训练，而且可以装备飞行学院，进行高级驾驶技术训练和部分专门训练，甚至可以装备作战部队，用于部分作战改装训练。

在对国外正在发展的新型高级教练机全面分析研究的基础上，总设计师系统根据国内用户提出的新型高教机发展应遵循的原则，确定了L15高教机的主要战术技术指标：正常起飞重量6.5吨，最大平飞速度马赫数为1.4，海平面爬升率200米/秒，最大可用飞行迎角大于30°，实用升限16000米，续航时间2.5小时，飞机总寿命达到10000飞行小时。

设 计 方 案

进入21世纪，洪都公司加快了新高教的研制步伐。2001年2月，洪都公司董事会正式批准L15高教机立项研制。当年10月，洪都公司在北京航展上首次展出了L15高教机的模型，引起了广泛的关注。与一年前出现在珠海航展上的FTC-2000高教机模型相比，L15模型上的气动总体布局似乎更加强调高机动性。

2001年至2002年间，洪都飞机设计所先后提出了多个设计方案，通过进一步地评估和比较，筛选出了I方案、II方案和III方案，并对3个方案进行了总体气动设计与评估，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的基础上，设计师系统认为L15 III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，国防科工委批准将L15高教机列为军贸出口产品。3月，中航第二集团公司批准L15高教机出口立项研制。2004年6月17日，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。面对研制进度的压力，洪都公司全体研制人员决心背水一战，力争在2005年年底实现首飞。

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。设计人员在困难重重的情况下只用了6个月就完成了一项几乎不可能完成的任务，这在国内新机设计中是绝无仅有。

从2005年3月起，L15飞机开始从电子样机正式转入首飞样机的试制阶段。3月15日上午9点18分，L15高教机在洪都公司飞机部装厂房正式开铆。8月14日，L15高教机01架提前一天完成部装，标志着研制工作跨入一个新阶段。从8月15日开始，L15高教机进入总装阶段，并于一个半月后正式出厂。从正式发图到完成样机总装，L15高教机的试制仅仅花费了10个月的时间，创造了一个又一个奇迹。

奇迹的背后，不仅是全体研制人员艰苦努力的结果，也是全面实施并行工程的收获。洪都公司通过高教机“数字化工程”，建立了L15高教机数字化协调样机，完全取消了传统的物理样机，同时打造出包括数字化加工生产线、数字化工装生产线、数字化装配生产线在内的数字化制造生产线。其中，通过三维数字样机完全实现了结构件和系统件的设计，并完成了60％的数字化预装配，使整个研制周期缩短了30～50％。大量数字化技术的应用，极大提高了L15高教机的技术含量，同时大大降低了研制成本。

项目研制期间，经过重新优化设计后制造的L15高教机全尺寸模型在2004年11月的珠海航展上首次公开亮相，并2005年9月的北京航展上再次成为一大亮点，引起了众多专业人士和媒体的极大关注。此时， L15高教机在气动布局、动力装置、操纵系统和电子设备等方面都完全体现出了第三代高级教练机的主要特点。

气 动 布 局

从最早的概念图、展出的缩比模型到全尺寸模型，L15高教机的气动构型没有质的变化，依然保留着串列双座、中单翼、单垂尾的常规布局。然而，针对高级教练机的战术技术要求，设计人员在L15高教机设计中紧紧跟踪第三代战斗机的气动布局技术，对设计方案经过反复优化和风洞试验后，早期设计的许多关键细节已经明显改变。L15高教机不仅充分采用边条翼和前缘机动襟翼，而且大胆采用了翼身融合体，从而实现了优良的气动布局，具有第三代战斗机的高敏捷性、大迎角机动的飞行能力。

首先来看前机身。初期方案的机头设计较为圆钝，座舱盖平缓地融为一体，机身两侧则相对扁平。从侧面看，该方案与K8教练机相差无几，甚至空速管的位置都别无二致，处于右上方位置。然而，当全尺寸模型公开展出后，L15高教机的前机身出现了明显变化。一是机头明显尖削，机身两侧向内倾斜一定角度，目的是有效地改变雷达波束的反射方向，从而减小雷达反射截面积。二是前机身纵轴曲率增大，座舱盖明显隆起，无疑有利于扩大前、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融为一体。

接着来看翼身融合体。L15高教机采用翼身融合体设计，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。从座舱风挡后开始，大翼展的尖拱形边条翼出现在前机身两侧，与翼身融合体浑然一体。

正是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。

L15高教机采用中等展弦比的梯形机翼，前缘襟翼可以实现三级偏转，提高全机升力特性和全机升阻比，改善横航向安定度，提高舵面效率。通过前缘襟翼增升，结合边条翼的涡升力，有利于实现大迎角机动能力。此外，机翼外段前缘还采用了锯齿。在大迎角飞行时，锯齿可以使气流从内端卷起，在机翼上形成旋涡，阻止机翼附面层向翼尖方向流动，推迟翼尖分离。

L15高教机为双发设计，采用了翼下肋部进气方式。为了实现大迎角、高机动性能，进气口位置充分利用边条翼和机身所形成的遮蔽作用，可以有效地减小进口处气流迎角和速度，避免了高空低速情况下的流场畸变，从而提高进气效率，保证发动机稳定工作。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。进气道内部采用浅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，试验结果表明达到了国际先进水平。

尾翼的变化则更多地考虑到了大迎角机动的需要。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。需要指出的是，尾撑在一定程度上增加了后体阻力。与早期方案相比，L15高教机垂直尾翼的前缘一直延伸到翼身融合体中部，后缘延伸到两台发动机喷管的中央，起到一定的整流作用。

可以看出，垂尾高度和面积均有所加大，以避免受到翼身涡流的影响，保持大迎角时的方向安定性。垂尾的位置比较靠前，主要是考虑到大迎角时，方向舵可以远离平尾的尾迹影响，以便具有良好的防尾旋特性。正是通过采取这些措施，早期方案中的用于弥补方向稳定性的双腹鳍已经不见踪影，有利于进一步降低亚音速时的巡航阻力。

电 传 飞 控

在先进的气动布局基础上，L15高教机还采用了自主研制的电传飞控系统，使可用飞行迎角完全能够达到30°以上，为模拟第三代战斗机的高机动性能打下了基础。作为设计上的一大亮点，该机在国内教练机中率先采用了全权限三轴四余度电传飞控系统，处于国内领先水平，达到国际同等水平。

然而，在方案设计阶段，设计人员围绕上不上电传飞控系统和采用简单还是复杂的电传飞控系统展开过激烈的争论。一种意见认为，电传飞控系统的技术难度大，而设计所的技术基础有限，因此技术风险较大，容易导致研制进度推迟，不赞成采用电传飞控系统。另一种意见则认为，只有采用电传飞控系统才能使飞机性能有一个质的飞跃，才能适应于第三代战斗机的训练需要。

考虑到国际上高级教练机的发展趋势，总设计师张弘在权衡了两种不同意见和技术可行性之后，在巨大的风险面前选择了知难而上，将L15高教机定位于一个高起点。L15高教机采用的数字式电传飞控系统兼有双余度模拟备份，具有良好的飞行性能和操纵品质，可靠性高。特别值得一提的是，这套飞控系统可以通过调整程序模块来模拟不同作战飞机的飞行品质，从而适应于训练不同性能和机动能力的作战飞机。

有关试验结果表明，该系统在全包线范围内具有较好的操纵品质，通过对前缘襟翼、副翼、平尾、方向舵的组合控制，实现对飞机的姿态控制，并利用电传的闭环控制来保证或改善飞机的飞行品质，使飞行员实现无忧虑操纵。

L15高教机另一个特点是采用了先进的座舱布局和高度综合化的航空电子系统。串列双座驾驶舱采用了具有“环视效应”的全视风挡和前后一体的整体式活动舱盖，地面停放时向右侧打开。前、后座舱均有较好的前视范围，飞行学员的下视角度达到16°，飞行教官的下视角度达到6°。前、后座舱均装有弹射救生座椅，按照后座先弹、前座后弹的方式进行穿盖弹射。

座舱布局与第三代作战飞机比较接近，充分体现了玻璃座舱的真实环境。前座舱为“一平二下”布局，采用有一台平视显示器和两台多功能显示器，后座舱内有两台多功能显示器，可集中显示飞控参数、发动机参数、非航电数据与信息。通过综合显示控制管理系统，实现良好的人机界面，采用先进的可变画面显示机制。前、后座舱内的四个显示器可互为备份，具有双余度总线控制器，可以提高任务完成可靠度。座舱采用双杆操纵系统（HOTAS，该技术使飞机驾驶员仅用操纵杆、油门杆就可以控制整个战机的航行和战斗，无需其它辅助操作），使驾驶更加轻松。此外，该机还可配装机载战术训练模拟系统，用于模拟各种飞行状态下的实战科目，如发射空空导弹、空对地攻击和电子战等。

高 效 费 比

L15高教机凭借着先进的气动布局、电传飞控系统和座舱显示设备，可以高效地满足第三代战斗机的作战训练。与此同时，该机在设计中还十分重视降低使用成本，通过采用高密度结构布局、配装涡扇发动机和较高的可靠性、较好的维护性，使其具备了较高的效费比。

出于飞行训练安全性的考虑，L15高教机采用了两台DV-2X涡扇发动机，并排安装在后机身内部。DV-2X发动机是DV-2型的一种改进型，由乌克兰扎波罗日“进步”机械制造设计局（原苏联洛塔列夫设计局）设计，斯洛伐克负责生产。

DV-2X发动机采用1级风扇、2级低压压气机和7级高压压气机，涵道比1.5，总增压比13.5，空气流量49.5公斤/秒，分别由2级低压涡轮和1级高压涡轮驱动。该发动机的推重比为4.90，起飞推力21.6千牛，巡航推力12.7千牛。起动系统采用空气涡轮起动机。控制系统采用全权限数字式发动机控制系统，控制燃油流量，同时装有辅助的机械液压系统和备份的机械系统，大大提高了飞机的安全性。此外，L15高教机还尝试采用了我国研制的发动机高效防火系统，进一步提高动力装置工作的可靠性。

需要指出的是，由于DV-2X发动机并未采用加力燃烧室，因此L15高教机暂时还不具备超音速能力。据称，正在研制的03架原型机将安装加力式涡扇发动机。此前，俄罗斯媒体曾经报道，扎波罗日“进步”机械制造设计局正在与我国和斯洛伐克相关部门合作，负责研制新一代加力涡扇发动机。因此，可以认为，新型发动机的问世将会成为L15高教机最终的动力装置。

L15高教机还在国内飞机制造领域率先尝试应用了一些新技术和新方法。例如，活动座舱盖采用了整体骨架整体模锻加工，是国内第一个最大整体骨架舱盖，达到国际先进水平；全动平尾采用的是单梁式全高度复合材料蜂窝夹层结构，这种结构设计形式在全国尚属首次；大量采用结构整体件，机身、机翼整体油箱、进气道与结构承力部件一体化设计；发动机舱采用超大活动舱门，大大提高发动机的维护性。

L15高教机采用结构损伤容限和优化设计，机体结构寿命达到10000飞行小时，达到国际先进水平，成为目前国内机体寿命最高的机型。这在很大程度上得益于大型部件整体成型等先进加工技术，不但提高了飞机的性能，同时降低了使用维护的成本。尽管初期生产成本有所提高，但从全寿命周期的装备使用来看，L15高教机具有维护费用低、使用寿命长的特点，预计服役时间可达30年。

L15高教机的设计还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。飞机平均故障间隔飞行时间大于4小时，是国内军用飞机最高指标。该机具有良好的开敞性和很好的维护性。

在样机制造期间，与实现首飞密切相关的设计试验也在紧锣密鼓中进行。L15首飞前设计试验项目多达103项，重大试验有全机及部件静力试验、燃油系统地面模拟试验、液压系统地面模拟试验、弹射救生系统适应性试验、全机电网络试验、航电系统S型件动态仿真试验、飞控系统试验。其中航电系统和飞控试验在洪都公司科研史上还是头一次。正是全体研制人员的不懈努力，各项设计试验按期完成，为L15高教机首飞铺平了道路。

首 飞 成 功

2005年9月29日，L15高教机正式交付给试飞站，开始了众人翘首以待的首飞前各项地面试验工作。为了确保首飞成功，试飞站技术人员预先筹划，编写了试飞大纲、首飞状态任务书和工艺指令，制订首飞方案，负责协调并完成了飞行员、机务人员的培训，围绕首飞所有工作绘制了网络图，成立了机械、无线电、军械、特设4个攻关队，严阵以待。L15高教机进站后，攻关队员们按照“严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”的要求，一丝不苟，扎实工作。

随着2006年的来临，L15高教机开始为首飞做好各项准备。1月17日，L15高教机完成了低速地面滑行试验。2月12日至18日，进行了中速地面滑行试验，经过7天共17次滑行试验，L15高教机在中速滑行中各系统工作状态良好，中速滑行试验顺利完成。2006年2月19日和20日，L15高教机进行了高速地面滑行试验。在两天的高速地面滑行试验中，L15高教机各系统工作正常，符合设计要求。众人期盼的首次飞行即将实现。

3月13 日下午，“猎鹰”停在跑道上，静静地等待着那激动人心的一刻。承担首次飞行任务的中国试飞院空军试飞团团长、国家级特级试飞员张景亭和空军第四试飞大队大校、国家一级飞行员杨耀整装待发，负责地面指挥的是郭彦波和邹建国，李存保则负责地面监控。4点20 分，两名试飞员快步跨入L15高教机的前、后座舱，发动、滑行、加速，4点26分飞机离地腾空而起，爬升、转弯、盘旋，在空中验证了操纵性能和各系统性能工作正常后，慢慢降低高度，轻盈地降落在跑道北端。

随着“猎鹰”成功实现首飞，洪都公司在L15高教机研制中达到了一个重要的里程碑，这对于完善我国初、中、高级教练机的研制生产体系，满足第三代和新型飞机飞行员的训练需要，竞争国际教练机市场都具有十分重要的意义。随着后续试飞工作的陆续展开，L15高教机的研制工作任重道远，只有加紧研制试飞的各个环节，按计划如期完成各项研制任务，才能及时地抓住机遇，及早地列装我国空军和海军航空兵。

面对强手云集的国际教练机市场，“猎鹰”高教机需要在性能、成本、展示等方面付出不懈的努力，才能为开拓国际市场创造条件，以便尽早地赢得潜在用户的青睐。目前，世界各国正在研制和生产的高级教练机主要有欧洲的Mako、俄罗斯的雅克-130、米格-AT和韩国的T-50等型号。其中，韩国KAI公司生产的T-50“金鹰”教练机已经投入生产，并于2005年12月正式交付韩国空军，目前风头正劲，正在极力向阿联酋、以色列和希腊等国空军推销。

从总体性能来看，“猎鹰”与“金鹰”不分伯仲。但是，L15高教机刚刚实现首飞，投入生产还需时日，而T-50教练机借助于洛马公司的大力推动，将会在此期间占据一部分市场。L15教练机的优势在于采购成本较低，对于数量装备较多的教练机来说，这不能不说是国外用户所考虑的一个主要因素。乐观地估计，二者在国际市场上的正面交手至少在5～8年以后。

正当本文即将截稿之际，“猎鹰”教练机在洪都公司进行了一次汇报飞行。重新喷涂了蔚蓝色的“猎鹰”教练机更显出威武英姿，垂尾上的5颗金色五角星映衬着红色的“L15”字样（见封二），机翼上的“八一”军徽格外醒目。可以相信，“猎鹰”凭借着优异的效费比，一定会在国内和国际市场上占据一席之地，并由衷希望“猎鹰”能够像“雄鹰”一样翱翔世界。（编辑/曹莽）

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