《揭秘JL-9“山鹰”最终击败L-15“猎鹰”获选海军舰载教练机》

日前，经有关方面确认，JL-9“山鹰”舰载高级教练机最终击败L-15“猎鹰”战斗教练机，获选成为中国海军舰载教练机。究竟是什么原因导致JL-9“山鹰”舰载高级教练机胜出？原来，其中还有不为人知的秘密。

一、JL-9“山鹰”舰载教练机的“不受制于人”及其设计与技术改进拔得头筹

舰载教练机，中国拥有两种新型教练机可供选择，贵航的JL-9“山鹰”和洪都的L-15“猎鹰”型飞机。JL-9“山鹰”是在JJ-7型飞机的基础上改装而来，主要是用双三角翼替代原来的三角翼，提高飞机的升力，改善飞机的起降能力，同时换装了联合式航空电子系统、对导航、座舱界面等进行了改进。但是JL-9“山鹰”发动机并没有明显的技术优势，仍旧使用较为落后的涡喷-13F-2单发发动机，操纵系统也保留了JJ-7的机械式操纵系统，因此影响飞机的推重比、机动性能和航程等指标。洪都的L-15“猎鹰”相对要好的多，该机采用两台加力式涡扇发动机，推重比超过1，具备较好的机动性能，由于发动机耗油率的降低，提高该机的航程和滞空性能；L-15又采用了带大边条的后掠翼，配合电传操纵系统，该机具备良好机动、起降性能；联合式航空电子系统及玻璃化座舱，让该机拥有更好的人机界面，是一型战术技术指标都非常好的教练机。

但是，经过严格筛选，最后还是选择了JL-9。这是因为JL-9技术比较成熟，且不受制于人。而L-15最大障碍在于它的发动机采用的是进口的AI-222-25F发动机，目前还没有国产化，对于中国海军来说，舰载教练机的需要迫切，在这样的核心项目上，L-15在关键系统受制于人，因此对于采用L-15持保留态度。

JL-9尽管有技术成熟，不受制于人的优点，但是以其原有的技术状态，直接上舰有难度。所以，JL-9舰载教练机与JL-9原型机有较大的区别。JL-9舰载教练机加大了机翼面积，同时外翼前缘还采用了机动襟翼，以提高舰载机短距起飞的升力。

JL-9舰载机应改装需要，加装了加强机身的相关结构和起落架、同时加大机翼、保形油箱、JL-9舰载教练机的腹鳍缩小，以避免起降过程中刮擦飞行甲板，为此加大了飞机的垂尾，以保证飞机的航向安定性。

这些措施增加了飞机的结构重量，而涡喷-13F-2发动机的潜力已挖尽，最大推力只有7500公斤，增加推力十分困难，在这种情况下，JL-9舰载教练机主要采取了两项关键改进。

一是，采用DSI进气道，降低飞机的重量，以保证飞机的推重比。进气道是飞机设计中的关键之一。DSI进气道利用固定的鼓包来模拟多波系进气道的可调斜板对气流进行压缩，采用乘波设计，总压恢复较高，速度范围比JL-9原型固定进气道要好，同时其迎风阻力较低，最重要的是由于不需要设计辅助进气门和放气门，取消附面层隔道，大大减轻了飞机的结构重量。

二是，操纵系统采用控制增稳系统，以提高操纵品质和精度，进一步提高飞机的起降性能，抵消飞机结构加强而增加的重量，使起降性能接近歼-15舰载作战飞机。

上述设计与技术改进，使JL-9的起飞重量减少到7400公斤，因此其起飞推重比高于1，使起飞距离缩短。

JL-9“山鹰”舰载教练机可以采用瓦良格号每1、2号起飞点（距离105米），而不需要采用第3起飞点（195米），这给甲板的作业和调度带来较大的便捷，同时也增加可同时使用的飞机数量，更重要的是由于飞机从跳台甲板起飞后，由于推重比高，飞机仅需较短的时间就能加速到足够速度，以使飞机的升力轻易克服重力，保持飞机的高度，保证飞机顺利起飞，大大提高飞机起飞的安全性能。而随着国产涡扇中推的发展，JL-9预留了相关的空间和潜力，可以在需要的时候进行更换。以国产涡扇中推推力在80-90千牛级计算，换装新型发动机后，JL-9舰载教练机的起飞推重比可达1.2，就会增加其技术与造价两方面对L-15享有的更大优势。

二、JL-9“山鹰”舰载教练机直接受益于FC-1“枭龙”JL-9“山鹰”舰载教练机是简化版的FC-1“枭龙”

原中国航空工业第一集团公司（标志AVIC I）所属成飞集团（成都飞机工业集团有限责任公司）对其同门兄弟、研制了“山鹰”高级教练机的贵航（贵州航空工业集团有限责任公司）提供强大技术与财力支撑。

在成飞的支持下，贵航实现了对JL-9“山鹰”的舰载机型号技术升级。完全直接拿过FC-1“枭龙”独创的DSI进气道、控制增稳系统，来直接在JL-9“山鹰”的舰载机型号上面使用。

飞控系统 FC-1采用了一套独特的飞行控制系统。这套精心设计的系统具有高性能、低价格的特点，既能利用电传控制系统的先进飞行控制能力，放宽飞机静安定度、提高机动性能，又保留了传统部分液压管路和系统作为次要部件的操纵和安全备份，完全满足了FC-1这种定位独特的战斗机高性能方面的需求。

　　JL-9“山鹰”舰载教练机采用了一套如同FC-1“枭龙”一样的的DSI进气道。
　　JL-9“山鹰”舰载教练机采用了一套如同FC-1“枭龙”一样的经过精简的混合式电传操纵系统。

为了实现高升力、高敏捷性，飞机在纵向采用了数字式全权限四余度加两余度模拟式电传操纵系统，控制机动性能最关键的襟翼、全动平尾；横向则采用数字式两余度有限权限控制增稳，以机械式操纵系统为备份，控制方向舵和副翼。JL-9“山鹰”的气动控制面设计构思相当精巧，没有采用三代机流行的襟副翼设计，而是将它们分开，由此副翼的功能被独立和简化了。对于大量应用放宽静稳定度而采用全电传系统的第三代战斗机而言，其所谓的放宽静稳定度主要还是指纵向静安定度，所有战斗机的横向都是静安定的。所以，完全的三轴四余度电传操纵系统中，横航向的部分并不能从电传系统中获得多大好处，相反还要付出3个以上控制面的通道和35%以上的软件工作量。

　　JL-9“山鹰”舰载教练机因为定位于低价、高性能，为了高性能必须采用放宽静稳定度的布局，这就需要一套全权限电传操纵系统，其价格往往超过数百万美金。中国有句谚语：好钢要用在刀刃上。JL-9“山鹰”舰载教练机仿照FC-1“枭龙”，大胆地把最需要电传系统的纵向操纵面和只需要控制增稳就能满足要求的横向操纵面独立开来，然后各自采用一路完全不同的控制系统。其实JL-9“山鹰”舰载教练机的横向操纵面也可以看作是在一个2余度电传系统控制下操纵的。正常情况下，飞机采集飞行控制杆指令和惯导系统的姿态参数、大气计算机的空气参数等，在飞行控制计算机内进行数字综合，通过三轴控制率驱动纵向动作伺服器和横向电动舵机，实现三轴控制增稳。横航向的机械控制系统通过传统拉杆和摇臂，实现对副翼和方向舵的控制；控制增稳电传操纵则通过和机械系统耦合的复合摇臂实现，控制增稳的操纵通过计算机控制的电动舵机加入到控制通道中去。前缘机动襟翼是自由的，在电脑控制下自动对应速度和迎角对称偏转，仅在失速时可以靠飞行员手动强制恢复。

　　JL-9“山鹰”舰载教练机的操纵系统的可靠性非常高，四余度电传系统本来就具有两路故障安全的能力，如果四路都出现问题，还可以降级到模拟电传控制。这套系统能满足飞机返航、降落以及大部分普通飞行操作的实施；横向控制增稳也是一样的，本身具有两路故障安全的结构，加上机械系统也是双余度的，控制增稳发生故障时也可以降级使用，同样可以满足正常的飞行和返航降落。FC一1复杂的可靠性设计在日常使用中不大可能有用武之地的，但还是大量考虑了作战条件下飞机的容伤特性，因此才设计了如此复杂和坚固可靠的系统。

　　由于JL-9“山鹰”舰载教练机实际上是具有飞控计算机控制下的全自动控制飞行，因此配合雷达地形跟踪能力和惯性导航系统的地理信息系统，具有超低空自动地形跟踪飞行能力。以往的超低空飞行都是依靠飞行员技术好、胆子大，一旦遇到复杂地形条件和要求进入更低的高度，就是人力不可完成的了。FC一1可以由飞控软件形成自动驾驶仪，自动完成在超低空条件下的安全飞行，为其对地攻击能力的拓展打下了良好的基础。

　　从试飞员的实际体验来看，这套简化组合的飞行操纵控制系统获得了极大的成功，飞行员都赞赏其机动控制能力、平稳的飞行能力和良好的操纵感。JL-9“山鹰”舰载教练机的操纵杆不象F一16那样采用力耦合，而是采用位移和力回馈双重耦合，电传系统和机械系统间的操纵感觉几乎完全一致，力回馈的感觉更直接，操纵感觉更接近传统的战斗机，但有更加轻巧和简单。

　　JL-9“山鹰”舰载教练机的飞行控制增稳系统是一个工程学上的杰作，完美体现了性能和价格有机结合的过程，实现了既高性能又廉价的既定设计目标。

　　JL-9“山鹰”舰载教练机的飞行控制增稳系统从性能上来说，这套系统和F一16的三轴四余度电传系统效能毫无二致，而从价格来说，这套系统仅为F一16系统的一半，真是一个了不起的创举，世界范围内还没有看到如此精心设计和选取的设计方案。

三、中航工业的“偏心”与“袒护”成就了JL-9“山鹰”舰载教练机的完胜

中航工业（中国航空工业集团公司）于2008年11月6日由原中国航空工业第一、第二集团公司重组整合而成立。而在此前，隶属于原中国航空工业第一集团公司（标志AVIC I）所属贵航（贵州航空工业集团有限责任公司）研制了“山鹰”高级教练机；隶属于原中国航空工业第二集团公司（标志AVIC II）所属洪都航空工业集团（简称洪都集团 前身南昌飞机制造公司），研制了L-15“猎鹰”战斗教练机、K8教练机。

隶属于原中国航空工业第二集团公司（标志AVIC II）所属洪都航空工业集团（简称洪都集团 前身南昌飞机制造公司），由于成功研制与出口数百架K8教练机，财政状况健康，发展顺利。隶属于原中国航空工业第一集团公司（标志AVIC I）所属贵航（贵州航空工业集团有限责任公司）自2002年6月开始正式研制“山鹰”高级教练机以来，并无拿到一张订单，财政状况堪忧，发展艰难。甚至，企业有面临倒闭的危机。“山鹰”高级教练机最后能否顺利拿到JL-9“山鹰”舰载教练机的订单就成为贵航的“生存工程”。

对贵州航空工业多家单位来说，“山鹰”定型与否更事关企业生存发展。“山鹰”可谓“先天条件不足”，出路问题、经费问题、技术问题、资源问题、人员问题都相对困难。

2008年11月6日年中国航空工业第一、第二集团公司重组合并后，新生的中航工业（中国航空工业集团公司）一心希望扶持贵航（贵州航空工业集团有限责任公司）的“山鹰”高级教练机项目。中航工业试飞中心原来隶属中国航空工业第一集团公司，作为“山鹰”主要参研单位，早在2002年6月就开始介入“山鹰”的研制，在先期充分调研的基础上，提出了总体试飞方案，并安排课题组和测试人员着手进行相关技术准备。为有效推进型号定型试飞，试飞中心专门成立了“山鹰”型号办公室。为加强试飞技术攻关，中心在各研究所中抽调多名精英试飞工程师组成了项目团队。

各参研方签订投资协议，实行“共同投资、共同研制、共担风险、共享利益”的研制新模式。因为是各方自筹资金，各种资源“等不来也靠不上”，只有靠各研制单位自己想办法，找出路。自主立项，自谋资金，合作研制。

在新的研制模式下，试飞中心的角色也发生了转变。但由于“山鹰”当时不是国家正式下达的型号，不能列入技改项目，试飞中的软硬件设施设备都要靠自己想办法。试飞初期，甚至没有专用于“山鹰”的电源车、加油车和厂房，总师系统和各参试单位想方设法，“蹭”一些其他型号的资源，有效缓解了试飞压力。这些令研制厂家的人员非常感动，他们的跟飞人员开玩笑说：“‘山鹰’就像是我们的孩子一样。在试飞中心，我们的孩子从没有被‘歧视’过。”

四、2007年空军立项“山鹰”为教练-9飞机为海军最终选JL-9“山鹰”舰载教练机奠定基础

空军于2007年正式将“山鹰”型号立项，“山鹰”迎来加速发展的重大转机。但从试飞中心的角度，这绝不是仅仅是新增加几个复杂风险科目的问题，而是要更新试飞理念，加大技术和人员投入，再打一场试飞攻坚战。

“山鹰”在正式立项后，最大的改进就是要为飞机加装控制增稳系统，对于一架已经相对“成熟”的机型来说，这是非常复杂的事情。因为作为一种高级教练飞机，“山鹰”被空军正式立项后，空军提出新增的一个主要科目就是在定型阶段完成大迎角失速尾旋试飞。失速尾旋试飞是对控制增稳系统的最严峻挑战。

各参研方经过充分讨论，提出了边研制、边调整、边改进的工作方针。系统试飞开始后，空中出现了几次飞机舵机自动出舵的问题。控制增稳电传操纵通过和机械系统耦合的复合摇臂实现，控制增稳的操纵通过计算机控制的电动舵机加入到控制通道中去。由于前缘机动襟翼是自由的，在飞机失速的状态下，理论上在电脑控制下飞机应该自动对应速度和迎角对称偏转，但在失速时会出现飞机舵机自动出舵，需要飞行员手动强制恢复。

这个问题一旦在空中发现，飞机的副翼(前缘机动襟翼)就会产生偏转，试飞员就必须压杆进行修正。但这种现象并不是每次试飞时都出现。研制人员在地面连续进行了多次试验，模拟飞机在空中的振动。在一次地面静态试验时，飞机终于出现这个以往只有在空中才出现的问题，厂家迅速对飞机相关系统进行了改进和完善，不但很好地解决了问题，也使“山鹰”又向安全和成熟迈进了重要的一步。为降低失速尾旋试飞的风险，又研制出“反尾旋伞”。正是有研制成功“反尾旋伞”的重要突破，“山鹰”的大迎角失速尾旋试飞才于2011年3月2日圆满完成。“山鹰”通过苛刻的失速尾旋试验和发动机停车试验，验证了该机出色的操纵性能，可极大提高中国战机训练的安全性。为保证发动机的可靠性，充分检验进发匹配，飞机在7000、8000、9000、10000米四个高度分别以不同速度分别进行了4次空中停车再起动试飞，所有空中起动试飞全部一次成功。

颤振特性试飞对于“山鹰”定型来说至关重要，作为Ｉ类风险科目，所有试飞全部在边界点进行。世界上，许多新机都是在该项试飞中发生空中飞机解体的事故，造成机毁人亡的。整个颤振试飞从2004年年底开始，至2005年5月25日结束，历时半年多。试飞中，试飞员们在进行最大速度试飞时，在5000米的高度进行了试验，最大表速达到了1150千米/时，圆满成功。

2009年9月初，孟加拉国飞行员在“山鹰”飞机上进行体验飞行，当他们完成体验飞行时，用“生硬”的中国话对贵航研制人员说：“中国飞机很0K！”。