APT方案與一機(jī)五型構(gòu)想

朱宇

（中航工業(yè)試飛中心陜西西安710089）

APT方案與一機(jī)五型構(gòu)想

朱宇

（中航工業(yè)試飛中心陜西西安710089）

延續(xù)介紹了發(fā)展新型初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)APT的思路，給出了APT方案的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，圖示并具體描述了APT的總體布局及結(jié)構(gòu)設(shè)想。提出了在APT基礎(chǔ)上改型設(shè)計(jì)的構(gòu)想，詳細(xì)介紹了攻擊機(jī)、艦載教練機(jī)、無(wú)人機(jī)、多用途輕型飛機(jī)四種改型的可行性方案，展望了APT的一機(jī)五型發(fā)展前景。

初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)；APT方案；飛機(jī)改型；一機(jī)五型

0 引言

在《新型教練機(jī)發(fā)展需求與APT方案》[1]中，我們明確了研制新型初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)的必要性，APT方案設(shè)計(jì)思想和特點(diǎn)以及基本指標(biāo)，目的就是得到一款可以完成篩選培訓(xùn)和基本駕駛技術(shù)培訓(xùn)，性能上更容易與上一級(jí)教練機(jī)銜接的先進(jìn)初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)。同時(shí)我們看到，隨著我國(guó)航空裝備技術(shù)的發(fā)展，輕小型戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)、輕型民用航空的應(yīng)用領(lǐng)域得到快速拓展，輕型飛機(jī)、小型公務(wù)機(jī)、無(wú)人機(jī)發(fā)展尤其迅速，因此，輕型航空在我國(guó)仍有廣闊的需求基礎(chǔ)，前景是十分廣闊的。

如果能夠研制APT這樣更好的初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)，那么在此平臺(tái)基礎(chǔ)上就可以演化生產(chǎn)出多種實(shí)用機(jī)型，如輕型攻擊機(jī)、無(wú)人機(jī)、輕型多用途飛機(jī)，以滿足多方面需求，可使這一平臺(tái)在輕型航空領(lǐng)域得到充分的發(fā)展，這就是我們所謂的APT方案和一機(jī)五型構(gòu)想。

1 APT數(shù)據(jù)、三視圖和總體布置

1.1 技術(shù)數(shù)據(jù)

APT的氣動(dòng)布局描述詳見參考文獻(xiàn)[1]，設(shè)計(jì)的技術(shù)數(shù)據(jù)見表1，飛機(jī)的三視圖見圖1。

表1 技術(shù)數(shù)據(jù)

圖1 APT三視圖

1.2 性能數(shù)據(jù)

根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]對(duì)初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)性能指標(biāo)的分析和確定，估算使用400hp（298kw）發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)APT應(yīng)達(dá)到的性能指標(biāo)見表2。

表2 性能指標(biāo)

1.3 總體布局圖

圖2給出了APT的總體布局。

可見APT為雙座串列式座艙，前、后座艙的飛行員都有良好的的前視視界；前艙下視可達(dá)15°，后艙下視可達(dá)7.5°，與新型噴氣教練機(jī)的布置基本一致。

機(jī)身從前向后分為前設(shè)備艙、前起落架艙、座艙、中設(shè)備艙、后設(shè)備艙和動(dòng)力裝置艙。前設(shè)備艙主要安裝航空飛控、導(dǎo)航、儀表和通訊等電子設(shè)備，設(shè)置大的維修艙蓋；中設(shè)備艙主要安放蓄電池、電源系統(tǒng)和其它輔助設(shè)備；后設(shè)備艙安裝小型電子設(shè)備，或者擴(kuò)大容積，安裝整機(jī)降落傘系統(tǒng)（CAPS）。動(dòng)力裝置艙由于沒有其它飛機(jī)結(jié)構(gòu)影響，可以設(shè)置大塊的維護(hù)口蓋，便于發(fā)動(dòng)機(jī)的維修和更換，同時(shí)只要更改安裝結(jié)構(gòu)為使用不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造了有利條件。

主油箱位于矩形中央翼內(nèi)，為左右對(duì)稱獨(dú)立整體結(jié)構(gòu)油箱；機(jī)身內(nèi)設(shè)置一個(gè)供油兼倒飛油箱。

前起落架在機(jī)身上向后收入前起落架艙，主起落架向前收入雙尾撐延伸的主起落架艙中，前、后機(jī)輪為半埋入式收入。

圖中顯示了使用類似PT6A發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置及其進(jìn)、排氣系統(tǒng)的布置。采用埋入式和側(cè)向進(jìn)氣口結(jié)合的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道，簡(jiǎn)單向后排氣管，進(jìn)氣口和排氣管在機(jī)身后部?jī)蓚?cè)對(duì)稱布置，中間過渡形成流線型整流罩。進(jìn)氣道設(shè)置側(cè)縫，利用慣性分離進(jìn)入的沙石，也為滑油散熱器提供冷卻空氣。

推進(jìn)式恒速變距螺旋槳。

圖2 APT的總體布局

2 APT的改型構(gòu)想

如果APT方案能夠?qū)崿F(xiàn)，在這個(gè)平臺(tái)上發(fā)展多種改型十分方便。通過更換機(jī)身，改變機(jī)身結(jié)構(gòu)，改變外翼尺寸和結(jié)構(gòu)，更換發(fā)動(dòng)機(jī)，改變推進(jìn)裝置，增加相應(yīng)結(jié)構(gòu)和任務(wù)系統(tǒng)等方法，使其適應(yīng)不同的用途。目前設(shè)想至少有4種可行的改型，即攻擊機(jī)、艦載教練機(jī)、無(wú)人機(jī)、多用途輕型飛機(jī)，以適應(yīng)不同的使用目的。

2.1 攻擊機(jī)

通過更換APT的機(jī)身和雙側(cè)外翼就可達(dá)到改型的目的，實(shí)現(xiàn)輕型攻擊機(jī)。特點(diǎn)是改型快捷，換裝方便。更換的機(jī)身具體就是只改動(dòng)機(jī)身上半部分外形，形成上凸氣泡形座艙蓋，使飛行員具有360°全向視界。座艙內(nèi)改單座，設(shè)置輕型彈射座椅。機(jī)腹掛載機(jī)槍吊艙，彈倉(cāng)設(shè)置在原后座空出的大量空間內(nèi)。外翼增設(shè)左右掛架，用于掛載火箭彈、炸彈、小型導(dǎo)彈、副油箱等，如圖3所示。

這種攻擊機(jī)的改型可以方便地布置于各類機(jī)場(chǎng)，甚至通過增大輪艙，改用低壓輪胎，適應(yīng)野外簡(jiǎn)單壓實(shí)的場(chǎng)地起降，用于對(duì)付日益增強(qiáng)的“小低慢”[2]威脅非常合適，進(jìn)行防范和遏制，減少“小低慢”帶來的大麻煩。

作為戰(zhàn)術(shù)攻擊機(jī)，它可利用蜂群戰(zhàn)術(shù)迅速掌握低空制空權(quán)，在局部戰(zhàn)場(chǎng)形成空中遮蔽，用于從上端攻擊各種直升機(jī)，尤其是武裝直升機(jī)等；還可用于前沿支援、偵查觀測(cè)、空中威懾、打擊走私和販毒等。

凡是通過APT訓(xùn)練的飛行員，只要進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)就可非常容易改飛這種攻擊機(jī)，適應(yīng)面廣、應(yīng)用靈活。

圖3 輕型攻擊機(jī)模型

2.2 艦載教練機(jī)

如果需要一款艦載輕型教練機(jī)，用于低成本的艦上訓(xùn)練，甚至為了未來發(fā)展的直升機(jī)航母使用需要，用APT改型海軍艦載教練機(jī)是可行的。具體就是前機(jī)身外形基本不變，后機(jī)身動(dòng)力裝置采取“風(fēng)扇教練”的形式，按艦載需求增強(qiáng)機(jī)體結(jié)構(gòu)，形成兩噸級(jí)艦載教練機(jī)。

將后動(dòng)力艙改動(dòng)可安裝功率較大的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)（如渦軸-8系列發(fā)動(dòng)機(jī)），設(shè)置小直徑涵道風(fēng)扇推進(jìn)裝置，多槳葉風(fēng)扇葉片吸收渦軸軸發(fā)動(dòng)機(jī)功率，為飛機(jī)提供更大的起飛推進(jìn)力。中外翼連接處設(shè)置折疊機(jī)構(gòu)，停機(jī)時(shí)外翼上折，縮小停機(jī)占地空間。機(jī)身加強(qiáng)，后機(jī)身涵道風(fēng)扇下安裝著艦掛鉤，以便艦上著陸。為適應(yīng)艦上起降需求和載荷增加，機(jī)身結(jié)構(gòu)和起落裝置結(jié)構(gòu)加強(qiáng)。主起艙及尾撐處可設(shè)置放出氣囊，以備海上迫降應(yīng)急之用。

這種艦載教練機(jī)改型如圖4所示，除作艦載訓(xùn)練之外，也可作為海上空中偵查、觀測(cè)、巡邏、聯(lián)絡(luò)之用。

2.3 無(wú)人機(jī)

多用途無(wú)人機(jī)是一種簡(jiǎn)便易行的改型。飛機(jī)外形不變，僅需將座艙改動(dòng)即可。去除座艙座椅、儀表設(shè)備、操縱線路，改成封閉的整體設(shè)備艙，安裝無(wú)人機(jī)所需的操控系統(tǒng)、數(shù)傳系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)等設(shè)備，使之變成2—2.5噸級(jí)多用途無(wú)人機(jī)，用以完成偵查、攻擊、巡邏等任務(wù)，也可用作靶機(jī)，如圖5所示。

圖4 海軍艦載教練機(jī)模型

在役或退役的APT都可方便地進(jìn)行這種改型。

配備機(jī)翼掛架掛載武器，即變成無(wú)人攻擊機(jī)。

重新設(shè)計(jì)外翼，增加外翼展長(zhǎng)，使整個(gè)機(jī)翼展弦比達(dá)到10以上，可發(fā)展長(zhǎng)航時(shí)偵查、巡邏無(wú)人機(jī)，也可作為民用設(shè)施巡查之用。

圖5 無(wú)人機(jī)模型

2.4 多用途輕型飛機(jī)

全新設(shè)計(jì)機(jī)身，改用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置，可形成4—6座多用途輕型飛機(jī)，如圖6所示。如以大功率渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，設(shè)計(jì)增大機(jī)身可形成8座級(jí)豪華公務(wù)機(jī)。

圖6 多用途輕型模型

以改善其經(jīng)濟(jì)性為設(shè)計(jì)重點(diǎn)的飛機(jī)可用于完成短途載客、運(yùn)貨的任務(wù)；以改善其舒適性、內(nèi)裝修為設(shè)計(jì)重點(diǎn)的飛機(jī)可用于旅游觀光、公務(wù)飛行等高檔消費(fèi)飛行，適航性設(shè)計(jì)必不可少，以滿足我國(guó)日益增強(qiáng)的通用航空事業(yè)發(fā)展需求。

3 結(jié)語(yǔ)

在研制新型初級(jí)/基礎(chǔ)教練機(jī)APT的基礎(chǔ)上，可以謀求一機(jī)多型的發(fā)展思路，以滿足不同的使用需求。

APT改型適應(yīng)性強(qiáng)，改裝方便，具有非常強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性和可行性，技術(shù)難度小，風(fēng)險(xiǎn)可控。

一機(jī)多型立足于APT平臺(tái)的多種組合，可以作為研制單位升級(jí)制造生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

[1]朱宇，朱妍如.新型教練機(jī)發(fā)展需求與APT方案.教練機(jī).2015,1.

[2]中國(guó)航空學(xué)會(huì)，特別策劃：難纏的小低慢.航空知識(shí)，2012，1.

[3]中國(guó)航空信息中心世界飛機(jī)手冊(cè)編寫組，世界飛機(jī)手冊(cè)2000，北京：航空工業(yè)出版社，2001.

>>>作者簡(jiǎn)介

朱宇，男，1962年8月出生，1984年畢業(yè)于南京航空航天大學(xué)，研究員，試飛副總師，主要從事飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)試飛研究工作。

APT Plan and Idea for an Aircraft with Five Versions

Zhu Yu
(AVIC Flight Test Center,Xian,Shanxi,710089)

The paper continuously introduces the thought for developing APT of new type primary/basic trainer,puts forward the design data and graphic representation of APT plan,and describes the idea about general layout and structure of APT in detail.It also proposes the thought for version design on the basis of APT,and introduces the feasible plan for four versions of attack aircraft,carrier trainer,unmanned aircraft and multi-purpose light aircraft in detail,looks ahead into the prospect of an aircraft with five versions of APT.

primary/basic trainer;APT plan;aircraft version;an aircraft with five versions

2016-02-12）