LCA再回首

對于印度空軍LCA，相信大部分中國軍迷并不陌生，這種印度歷時三十余年研制的“非常先進的國產戰斗機”遲遲未見批量服役，卻總傳出“改進改型”的消息。隨著日前LCA艦載型的消息披露，我們有必要回首一番這款命運多舛的第三世界戰斗機。

愛先進——印度式“大躍進”

1979年年底，蘇軍入侵阿富汗。為了防范蘇軍趁勢南下巴基斯坦、威逼印度洋，美國開始對其大規模援助。1981年12月，美巴兩國簽署“和平之門”計劃——美國承諾提供28架F-16A和12架F-16B。這批戰機為F-16第15批次標準，加大了平顯，安裝了更可靠的F100-PW-200/E發動機，裝備的AN/APG-66機載雷達具備空戰狀態下邊跟蹤邊掃描能力，支持AIM-9P4“響尾蛇”格斗導彈。1982年10月至1987年，全部40架F-16A/B裝備了巴空軍第9、第11、第14中隊。

F-16裝備宿敵巴基斯坦，對當時的印度空軍可謂構成“壓倒性優勢”，印度高層便計劃研制一款先進戰斗機以應對。

20世紀50年代末，印度計劃研制“暴風之神”戰斗機，要求其既能高空截擊，又能低空攻擊，作為全天候先進多用途戰斗機，必要時能充當高級教練機，甚至作為艦載機使用。當時戰斗機開發盛行高空高速理念，印度就要求“暴風之神”不開加力即可超音速飛行，最高速2M，升限18290米，作戰半徑805千米。可以說，這個指標簡直是“趕超美蘇的神器”，最終自然是失敗了。80年代，印度經濟經過較穩定的發展，GDP增長速度4~5%（對印度已經算是“高速”了），對本國工業實力的自信再度雄起。印度國防研究與發展署就于1980年宣布自行研制一款先進的輕型戰斗機，性能全面壓倒F-16。當然，此時新戰斗機計劃還是一個模糊的概念。

1983年，印度政府批準“Light Combat Aircarft”（輕型戰斗機）項目正式啟動，1984年專門成立項目協調單位——航空發展局（ADA）。1985年，印度空軍宣布準備采購輕型超音速多用途戰斗機，計劃替代米格-21戰斗機和“無敵”轟炸機（英國“蚊”式轟炸機印度版），當時對新戰斗機的大致要求是：高速、高加速性、高機動性、高性能航電、高尖端武器、高分散配屬、短距起降、低價、易維護……總之就是“沖擊人類科技巔峰”，能夠滿足2000年至2020年期間的作戰需要。

愛拼湊——自相矛盾的設計

和之前“暴風之神”依靠德國設計團隊不同，這次印度新戰斗機研制工作必須由印度本國科研團隊擔當。于是由航空發展局牽頭動員，計有：印度斯坦航空公司（HAL）負責總體設計、總裝、系統集成與調試，國防材料研究室研制發動機使用的超合金，國家物理試驗室研制碳纖維材料，國家航空試驗室承擔疲勞試驗任務（同時HAL負責靜力試驗），印度技術學院研究合理的復合材料結構……總之，高層要求新戰斗機一切都要自行研制，不打折扣地國產化。

然而，HAL開展工作4年后才發現：本公司沒有充分的總體設計、系統集成等方面的積累。于是其1987年只好請法國達索公司擔當顧問，而達索公司偏好開發無尾三角翼戰斗機，于是LCA自然也把總體布局定成了無尾三角翼。

無尾三角翼布局主要優點是設計制造簡單、高速性能好、機翼內空間充足（可以容納較多燃油，還有利于收置起落架），與之相對應的缺點則是飛機展弦比小，亞音速飛行的升阻比低，故亞音速巡航特性不好。總體而言，無尾三角翼造成誘導阻力大，使飛機穩定盤旋能力不足，因此無尾三角翼飛機普遍適合高空高速截擊，不適合空中格斗和對地攻擊，尤其不適合上航空母艦（因為這要求飛機的低空低速性能極佳）。偏偏LCA的定位是以空中格斗為主，兼顧對地對艦攻擊，同時還要研制艦載型，全然不顧無尾三角翼飛機在起降狀態的特征——其升降副翼要上翹，以此保持機體平衡，這樣機翼產生的升力系數就非常有限，從而導致起飛/降落的滑跑距離大大增加。

達索公司也不是沒有考慮過添加大邊條來改善無尾三角翼氣動布局的缺陷，不過也許是因為達索公司對大邊條的經驗積累有限，LCA最后采用是添加前緣襟翼的無尾雙三角翼翼型，展弦比成了令人吃驚的1.79。這在第三代戰斗機中恐怕是展弦比數值倒數第一：F-16是3.2，F-15是3，F/A-18是3.52，蘇-27和米格-29是3.5，歐洲聯合開發的“臺風”是2.4，即便是達索公司的采用無尾三角翼的“幻影”2000也有2.03，照樣比LCA大。

當展弦比增大時，機翼的誘導阻力下降，可以提高飛機的機動性和亞音速航程，不過同時增加了波阻，降低了飛機的超音速性能。故亞音速飛機一般選用大展弦比機翼，而超音速戰斗機一般選擇較小的展弦比機翼，同時為了兼顧低空和亞音速性能，展弦比也一般限制在2.0~4.0之間。

現在LCA選擇了1.79的展弦比，似乎為了滿足高空高速性能的需要。但若說LCA追求高速，偏偏又選擇了適合亞音速巡航的固定式進氣口。固定式進氣口有設計工藝簡單、結構重量輕的優點，不過缺點是在超音速飛行時，這種進氣口外會產生直激波，導致阻力大增，進氣量不足，發動機推力下降。弄清了這一點，也許就不難理解為何LCA最初的設計最大速度為1.9馬赫，后來降低指標到1.6馬赫。當然，印度專家的說法不是這樣：研究認為當代空戰多發生在高亞音速狀態下，LCA應該優先追求亞音速格斗性能，不片面追求高速。至于這個觀點正確與否，也許還是要實戰檢驗吧。

不管怎么說，LCA的氣動翼型和進氣口呈現了“拼湊”狀態，最終既飛不快，也飛不慢（怕失速）。LCA在試飛時只能達到1.4馬赫。這個速度是什么概念呢？對比一下我國殲-6（米格-19）相應數值——1.36馬赫。

LCA初始設計要求復合材料使用率30%，后來又號稱全機達到45%、機身表面90%。復合材料的優點是在相同重量下，強度更高，能減輕死重，相應缺點是當前對復合材料的疲勞規律的了解還不足，探傷檢測還有困難，維護工作量更大，也有一定隱患。然而LCA大規模應用復合材料后，居然還超重了——設計凈重5500千克，實際凈重約6900千克。外界認為，這很可能因為HAL缺乏經驗，導致機體結構設計得不夠簡潔。也許正是超重的結果，LCA試飛中實際過載只能達到5.5G（設計值是9G，后來降低標準到8G），顯然機體結構強度不足。須知，優秀飛行員做瞬時高機動，其過載能達到8~9G，現在LCA只能承受5.5G，意味著在某些劇烈高G機動下，LCA有可能斷成兩截！

愛計劃——數不清的“將”

LCA最初計劃于1988年完成初步設計，1990年凍結基本設計，1991年生產出第一架技術驗證機，1996年服役。不過實際上，1995年11月17日第一架技術驗證機才亮相，1996年才在美國公司幫助下啟用F-16D VISTA變穩機，完成飛控軟件。另外，LCA的首飛原定1996年7月，最終實現是2001年1月4日。按照原計劃，印度將組裝３架單座原型機、１架雙座原型機和１架海軍艦載型原型機，全部采用國產“卡佛里”發動機。1998年8月，印度國防部科研顧問在班加羅爾宣布：LCA將在2003年進入印度空軍服役！印度空軍司令卻在2006年2月的印度航展上表示：“將”訂購20架LCA。

LCA艦載型在多次“計劃”下線后，終于在2010年7月6日下線，之后又“計劃”年底首飛，最新消息是“計劃”2011年12月首飛。不得不提，LCA艦載型在陸基型的基礎上又加重了500千克，卻無任何措施改善起降性，未來其試飛進度不容樂觀。

到目前為止，LCA都是“將”服役狀態：超重、速度太慢、起降距離過長、推重比太小……一系列問題困擾著LCA。分析了這些缺陷后，HAL主要將其歸咎于進口的F404發動機“不給力”（這是美國F/A-18“大黃蜂”的著名發動機），2009年推出新計劃：LCA要換裝F-18E/F“超級大黃蜂”的F414發動機，或者歐洲“臺風”的EJ200發動機，還要增加推力矢量技術，新型號暫定名LCA MK2。2010年11月，印度官員表示LCA MK2“將”于2011年首飛，同年12月又改口表示“將”于2014年首飛，兩年后全速生產。

前途——何時兌現承諾？

戰斗機研制是一個非常復雜的工程，全世界能夠自行研制戰斗機的國家寥寥可數。印度在沒有先進技術預研積累，沒有航空工業大規模生產基礎的前提下，要想完全自行研制一款“世界最先進”的輕型戰斗機，難度相當大。事實上，LCA很多指標就是讓法國達索公司來完成都勉為其難。

從技術上講，LCA最致命的缺陷在于其“拼湊”的基本氣動外形：明明是截擊機氣動布局，卻要充當先進的近距格斗戰斗機，在當前人類科技條件下絕無成功的可能。不改氣動外形，LCA項目必然無法達到指標；如果大改氣動外形，那就等于“推倒重做”，變相承認LCA項目失敗。偏偏LCA又是事關印度軍隊、軍工乃至國家民族形象的“光輝”，絕對不允許失敗。于是HAL只能宣布LCA“升級”到MK2，改用F414發動機，增加推力和推力矢量技術。當然，氣動外形的限制使得LCA MK2更有可能是從“一條走到盡頭的死胡同”轉入“另一條更長的死胡同”。那么可以預見，未來我們還會聽到LCA項目“將”要成功的消息，畢竟永遠它是不能宣布“失敗”的……

外一篇：印度雄心

——“計劃”中的超強發動機

設計飛機必然會遇到配套發動機的問題。印度原計劃自行研制的GTX-35VS“卡佛里”發動機卻進展緩慢。按照計劃書，“卡佛里”推力比F-404更大一些——最大加力推力81.0千牛，不開加力推力52.0千牛。該發動機有3級低壓壓氣機和6級高壓壓氣機，二級渦輪，不算附件的話，自重約1050千克（后來計劃指標調整到1100千克），發動機推重比7.8左右。更妙的是，計劃書上的“卡佛里”能在印度高溫酷暑中工作如常，而國外先進發動機卻在印度夏季總是“中暑”。

1986 年，LCA項目啟動3年后，印度燃氣渦輪研究中心（GTRE）才正式啟動“卡佛里”計劃，投資8970萬美元，計劃1997年交付使用。結果，其核心機直到1995 年才點火運轉，原計劃1999年首次空中運行，2000年首次裝上LCA試飛，實際情況卻是到2004年才在俄羅斯高空臺上試驗，而且失敗（上高空臺之前，印度新聞已經宣稱“將”要成功）。2010年11月4日，“卡佛里”在俄羅斯高空試驗臺再度試驗，宣布“初次獲得成功”，于是GTRE聲稱其2011~2012年就能裝上LCA。

但“卡佛里”研制進度畢竟太慢，HAL在1986 年和美國通用電氣公司簽約，以 F404發動機裝備LCA的技術驗證機（TD）和原型機（PV）來應急。然而印度審計長在2010~2011財年審計報告中指出：“卡佛里”計劃已經花費3.8億美元，迄今未有實質進展，發動機重達1235千克，嚴重超重。

偏偏“卡佛里”計劃還沒有結果，2006年印度就開始和法國合作，以“陣風”M88-2發動機的核心機為基礎，開展“卡佛里”Ⅱ研制計劃。這次“卡佛里”Ⅱ發動機的指標又高得驚人——既要確保戰機超音速巡航，又要具備矢量裝置，還必須是全數字化控制，計劃2025年裝機服役。