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標題: AT-5超音速高級教練機雷霆機 [打印本頁]

作者: kama 時間: 2010-10-30 22:52 標題: AT-5超音速高級教練機雷霆機

AT-5超音速高級教練機雷霆機
Afforable Fighter Trainer Project

高級教練機市場分析:
控制生產價格與後勤費用,要優先於追求性能.
歐洲的Mako和南韓T-50金鷹戰機這些6噸以上的輕型戰機
作為高級教練機的成本太過於昂貴,在市場上反而缺乏競爭力.
T-50更是經常被更便宜的4噸等級教練機打敗.
因為對教練機來說價格與油耗,比戰鬥性能更重要.
若以IDF來研改為LIFT訓練機,也會遇上一樣問題.
一分錢一分貨!功能越靠近全功能的戰機,成本與價格都會水漲船高
無論再怎麼改,最大推力超過7000KG以上,空重7噸的機種,
對高級教練機來說都太過高檔.
生產成本會明顯高於1500萬,操作成本與油耗也會很高昂.

市場上主流的高級噴射教練機,仍是3-4噸重,推力很有限的輕小型機種.
例如T-38 , AT-3, F-5F,M-346,Yak-130,K-8....
雖然此級機作戰性能有限,但價格與油耗相對少.
但大多數國家希望能減化機種,用穿音速教練機取代次音速和超音速兩種噴射機型.

AT-5教練機市發展:
國防部經過長久討論,指定高級教練機的規格要求.
並且於2009年決定交由漢翔航太與空軍共同籌畫AT-5高級教練機.

空軍參謀長葛中將於2010.01.22拜會AIDC邢有光董事長，
此行目的為新式高教機籌建規劃、
AT-3型機採二次延壽方式賡續運作等事宜。
前者即為AT-5. 而後者則為在AT-5量產前的應急計劃.
在AT-5量產前, AIDC將先執行AT-3二次延壽案.
(由於AT-5也將使用部份AT-3零件,例如起落架與部份次系統.
因此二次延壽案也等於是提早啟動AT-5的一部份生產線.)

國防部將本計畫定名為雷霆計畫.
總計畫成本為7年100億台幣(3億美金).
計畫目標為研發能取代所有F-5E/F與AT-3的超音速教練機.

次世代高級教練機規格定義v1.0
1. 3-4噸上下的低成本單引擎雙座小型機,
基本型生產成本低於1000萬. (取代次音速高教機如AT-3)
超音速型生產成本低於1500萬(取代超音速高教機如T-38)
攻擊型版本的生產成本低於1700萬(取代超音速戰機如F-5E/F)

2. 有大於或等於T-38等級的基本超音速性能.
能演練各種次音速及超音速的空戰動作.
具飛控限制下的先天不穩定的特性

3. 有大於F-5E等級的作戰性能,
能替代F-5E做為二級戰鬥攻擊機.
具備有限的BVR能力,並且與台灣現有武器庫相容.

4. 能模擬各種戰機.能訓練雷達操作與BVR空戰的數位航電設備.

5. 低翼負荷,容易起降.
具有高攻角操作能力.

6. 盡可能沿用AT-3與IDF的生產模具與技術資源與零組件.
降低生產研發成本,以及提高後勤共通性.
避免 Re-invent the wheel.
事先以數位軟體模擬,各種部件的套用與訂製連接件的需求.
以減少不必要的新規格組件.

雷霆計畫室有幾種構型選擇
構型A: 無後燃簡化版雙發中單翼IDF構型.
雖然機體後勤共通性極高.
對AIDC而言大部分機體都不必改動,最省時間.
但由於雙引擎生產和操作成本過高,
且無後燃器有推重比不足的問題.
6噸等級戰機的研發成本預估會明顯超出預算
而很早就放棄.....out

構型B: M-346台灣改造版
由於M-346原本是Yak130的穿音速無後燃器構型,
且和現役機的後勤共通性有限.許多國產武器也需要重新整合.
修改程度與研發成本過高,雙引擎生產和操作成本也過高.
預估會明顯超出研發預算.
因此構型B中途放棄.

構型C: 單發,中單翼縮小版IDF構型.
由構型A演變而來,
由IDF構型修改縮小的新機體,加上原有的IDF主翼.
此構型兼顧生產與後勤相容性.
技術風險低,
超音速性能也符合空軍需求.
飛行特性類似現有三代戰機(IDF/F-16).
無論視研發生產訓練後勤各方面,構型C都有明顯優勢.
因此被選為全速發展構型.

構型C於2012年初定型,並快速發展成全尺寸模型
為加速發展,與節省研發成本.
原型機許多零件直接由由XA-3和IDF翔升機挪用.
2013年國慶日一號雙座教練型原型機首次公開試飛.
隔年進行超音速試飛,由於和IDF設計相似且共通性高.
次系統幾乎不變,試飛進度進展快速.
2015年開始低速生產LIFT雙座超音速教練型與單座攻擊型
預估取代50餘架F-5E/F.

2018年開始低速生產,無後燃無雷達雙座的高級教練型
陸續替換40餘架AT-3.
(雙座教練型含數架雷虎空軍特技小組用機)

產量:100架左右
3種次型總產量97架+3架原型機.

AIDC AT-5超音速高級教練機
相對尺寸圖(左到右 IDF AT-5 AT-3 F-5E)

AT-5在尺寸重量上預估相當接近預計取代的AT-3與F-5E.

側面與AT-3的相對比例

基本規格
全長12.5米
翼展8米
翼面積：22.5平方公尺(溼翼)

空重 4000~4400KG
正常起飛重量 5200-5500KG
最大起飛重量 8400KG
空戰重量 5500KG（機內燃油50%）

油箱總容量 1600公升(單座型)
最大推力 4500KG
空戰推重比 0.82
機體設計負荷正8至負3G
操作壽限 8,000小時

最小迴轉半徑 350M (1000公尺,0.6mach)
極速 1.05~1.4馬赫

氣動構型
與IDF相似的靜不穩定氣動設計,大型LERX.
單發單垂尾,縮小版IDF構型,次系統80%共用性.

機首與起落架(挪用XA-3雷鳴攻擊機的機首與起落架)
原型機的機首與雷達部共用XA-3雷鳴攻擊機的部件,
起落架共用AT-3的部件(兩機預計空重相近)
前起落架採兩段伸縮式，可在起飛時增加機身攻角，縮短起飛距離

翼面設計
原型機使用IDF主翼(挪用翔昇原型機的主翼)
教練機為了滿足低翼負荷及超音速需求.
必須採用大面積後掠主翼,AIDC在數位模型軟體模擬後,
決定直接使用IDF的主翼,(新機身針對此主翼而訂做相關管線與連接件)
在更小的機身上使用IDF同規格梯形主翼,不只是翼負荷降低.
且省下了大量研發成本,與現役機種後勤有高度共通性.
由於使用IDF的大主翼(有翼內油箱)配上更小機體,燃油分率較原本IDF稍高.

水平尾翼與垂直尾翼則基本設計與IDF類似.但是縮小為85%
具有相似的氣動力特性.
需重新開模生產.

動力:原型機使用IDF的引擎.(挪用翔昇原型機的一具引擎)
TFE-1042-70
最大推力 4500kg
引擎推重比 7.01
旁通比 0.46

雷達:
Fighter版原型機加裝一套射控雷達GD-53B(簡化版)
或APG-66 (挪用自翔昇原型機或XA-3原型機)
並延用XA-3雷鳴攻擊機與翔昇原型機的部件,例如
兩具彩色液晶多功能顯示器、MIL-STD-1553B軍規數位資料匯流排，
空射型雄風二型反艦飛彈的發射能力.

固定武裝:
單座攻擊機型原型機配備30mm機砲(挪用自XA-3雷鳴攻擊機),
雙座教練機型原型機配備20mm機砲(挪用自翔昇原型機)

AT-5系列多種次型

Share 80%以上的零件)
1.穿音速高級教練型 AT-5Trainer
用於取代AT-3
無後燃器,無雷達射控的雙座教練機
(可考慮拆裝F-5E C構型的159型雷達....物盡其用)
極速1.05-1.1Mach
造價900萬美金

2.超音速LIFT戰鬥教練機 AT-5LIFT
用於取代F-5F/T-38
有後燃器,有雷達射控的雙座教練機
有國造T75 20mm機砲
極速1.4Mach
造價1400萬美金
取代F-5E/F的需求.

3.超音速輕型戰鬥攻擊機 AT-5Fighter
用於取代F-5E
有後燃器,有雷達射控的單座教練機
20mm機砲
可發射各種國造對地對海彈藥武器.
擔任對空作戰任務時，外掛2中2短與1000公升油料
極速1.35Mach
造價1600萬美金

後續發展: 由AIDC漢翔航太代表與波音及洛馬討論外銷合作的可能性.
外銷版可改配美系雷達與武器(Aim-9,中程對空飛彈...)
預期能簽訂初步合作協議，持續拓展經銷商通路，以期迅速進入國際與美國國內市場.

雖然洛馬已和韓國合作T-50金鷹戰機,但兩機噸位等級差了1.5倍.
T-50已多次因價格成本過高敗給M-346,屢戰屢敗....
AIDC漢翔航太認為AT-5有價格競爭力優勢,仍有合作機會.
波音則為備選合作對象.(因為波音目前和漢翔有業務合作)

ASDF翔雲機與AT-5的尺寸對比.
都是彼此技術互通的國造低成本戰機研發案Afforable Series .

台灣國防預算有限,經不起全新教練機或戰機的高昂研發費用.
空軍也沒辦法一直燒錢建立全新機種的後勤體系.
因此從2001年翔升計劃 -> 201x AT-5計劃 -> 2020年ASDF計劃
以及中間穿插的IDF升級,IDF延壽案. 都是延續IDF血統的同族系高共通性的發展計劃.
互相Share人材,技術與共用發展成果,以求最有效率的利用有限的國家預算.
並且讓台灣航太產業不間斷的有研發經費與生產線的訂單

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