淺析自製高教機提升航太科技與國防產業

 

 

一、自製教練機

  我國空軍國防自主能力已有研製三種教練機型的成功經驗:

(一)PL-1初教機:1968年空軍技術局(航發中心前身)向美國購買PL-1螺旋槳飛機的製造權,同年6月進行初級教練機研改計畫,並於10月26日完成首飛。當時正值先總統蔣公82歲誕辰,因此命名為「介壽號」。

      PL-1初教機有3架原型機進行測試,1970年元月開始量產PL-1B生產型機,陸續交機給空軍官校45架、陸軍航訓班10架,擔負感覺飛行與飛行基本能力鑑定任務。1976年陸軍移交10架給空軍官校,1982年宣布除役後封存。共計生產58架(含原型機3架),封存後有5架被美國飛行愛好者購買,目前尚有1架擁有適航證書。該型機也曾在印尼、斯里蘭卡、越南等國空軍服役。

(二)T-CH-1「中興號」教練機:1970年11月航發中心(漢翔航空公司前身)以空軍官校使用的美國T-28「木馬」(Trojan)教練機為基礎,研發T-CH-1「中興號」教練機,主要更改活塞為渦輪發動機,馬力相當但減重50%,大幅提升操控性能,是世界上第一架採用渦輪發動機的螺旋槳教練機。2架原型機分別在1973年11月23日、1974年11月27日完成首飛,1976年11月開始量產第一批35架,1980年量產第二批15架,共計生產52架(含原型機2架)。

      1978年5月,中興號在空軍官校開始擔負基本飛行訓練任務;1984年部分改裝為R-CH-1偵察機;1985年另改裝部分為A-CH-1對地攻擊機,分別部署在桃園、臺南等聯隊,擔負偵照與空中密接支援任務。1985年空軍官校的「中興號」率先除役,1992年對地攻擊機、1998年偵察機陸續除役。

(三)AT-3「自強號」噴射教練機:AT-3為第三種自行研製Advanced Training的縮寫。1975年12月15日,航發中心與美國諾斯羅普公司簽定合作研發計畫,聘請該公司資深顧問來臺協助,進行後續的細部設計與製造流程。2架原型機於1980年9月16日、1981年10月30日完成首飛;衍生型A-3「雷鳴號」對地攻擊機,則分別在1982年7月8日、1983年2月17日完成首飛。

      1984年開始量產,共計生產65架(含原型、衍生型機各2架,以及1架地面疲勞試驗機)。1986年接替T-33教練機擔負空軍官校戰鬥組的戰鬥飛行訓練任務,1988年兼任雷虎特技小組的表演迄今。2002年實施延壽計畫,服役年限延至2017年。

  我國當前空防主力之一的「IDF經國號」戰機,1989年5月28日完成首飛,共計生產137架(含原型機單座4架、雙座2架),其IDF即為「自製防禦戰機」(Indigenous Defensive Fighter)的英文縮寫。若沒有歷年累積自行研製教練機的成功經驗,大幅提升國內航太科技與人員素質,如何能完成自製的防禦戰機?

二、飛行員訓練效益

  我國自行研製的三種教練機是依空軍訓練需求量身訂製,分別達成飛行員階段性的訓練效益。培養一位合格的戰鬥機飛行員為何需要換裝那麼多種的教練機型?最佳化的成本效益是關鍵因素。空軍官校基本組採用T-34C「良師型」(Mentor)螺旋槳教練機,其採購、維修、耗油等訓練成本遠低於戰鬥組的AT-3噴射教練機;臺東聯隊的基本戰術與戰鬥訓練採用F-5E/F戰鬥機而不是IDF「經國號」、F-16、幻象2000等第一線戰機,同樣是成本效益最佳化的考量。

  再以當年「介壽號」教練機擔任感覺飛行與能力鑑定為例,其特色是採用併排式雙座駕駛艙,帶飛教官與初次飛行學員併排而坐,不但教官可以貼身觀察學員的身心反應,適時提供有效的教學指導,學員也能減輕首度飛上天空的緊張,放鬆心境、有助於學習效益。

  「中興號」教練機則採用前後縱列式雙座駕駛艙,主因是併排式雙座駕駛艙的結構外形會影響飛機特技操控時的靈巧性,其次是縱列式雙座駕駛艙有助於受訓飛行員於一開始就養成獨立自主的飛行習慣。因此,軍用教練機的主流設計為縱列式雙座駕駛艙,而併排式則運用在訓練民航飛行員的教練機。

  AT-3教練機機體結構、操控系統與F-5E/F具有許多共通性,如:駕駛艙的飛控系統與儀表配置、前三點式起落架結構與操控系統等。飛行員完成空軍官校基本組T-34C教練機、戰鬥組AT-3教練機的培訓後,還須在臺東聯隊完成F-5E/F戰機的基本戰術與戰鬥訓練,最後分發至作戰聯隊完成部署機種的對空、對地等作戰任務的訓練,才算是一位捍衛臺海領空的戰鬥機飛行員,同時符合最佳化的訓練成本與效益。

三、提升航太科技與國防產業

  新一代高教機必須同時符合空軍官校與臺東聯隊的訓練需求。目前漢翔航空公司主推兩種機型──AT-3教練機提升型「AT-3MAX高教機」及經國號戰機減裝型「XAT-5高教機」。回顧AT-3MAX高教機執行訓練任務與雷虎特技表演已逾30年,飛機的性能與安全可靠度備受肯定,因此,其提升範圍主要為改採儀表數位化的「玻璃座艙」(Glass Cockpit)、加裝武器系統、更換結構材質(複合材料)等,以配合後續先進戰機的換裝訓練;氣動力外形、發動機推力等只須部分改良。如此既符合新一代高教機的訓練需求,又能大幅降低提升的改裝成本。

  XAT-5教練機減裝主要針對武器系統、發動機動力以及機體結構材質,如:雷達、機砲、後燃器,並大幅改採複合材料等,因機體的輕量化,大幅提升訓練安全性、減少耗油量。又操控性能與系統和經國號戰機相同,可縮短飛行員後續的換裝時間;其符合「一種飛機、兩種構型」模式,整體後勤與維修系統不但能通用,更降低地勤人員的訓練成本。此外,若有作戰需求,也可加裝任務所需的武器系統,立即具備執行作戰任務的戰力。

  正當我國空軍有新一代高教機的換裝需求,國防部又有「國機國造」的政策宣示:漢翔航空公司自製高教機必須符合交機時程、高訓練效益、高妥善率、低耗油量、簡易維修,以及適合直接銜接後續第一線戰機訓練等先決條件。不論是AT-3MAX或XAT-5獲得合約,都將是帶動國內航太科技發展與國防產業提升的關鍵,進一步開創我國高教機外銷市場的競爭力!

 

許邁德/青年日報105年7月30日第7版

   

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