印度空軍輕型戰鬥機LCA:正式上馬,長期夙願,項目背景,主要型號,發展前景,技術性

印度空軍輕型戰鬥機LCA，是一架印度自主研發的敏捷性戰鬥機，可以進行雷達、雷射和來襲飛彈告警等任務。

基本介紹

中文名：印度空軍輕型戰鬥機LCA
時間：1983年
國家：印度
原型機：TD-1

正式上馬,長期夙願,項目背景,主要型號,發展前景,技術性能,性能指標,相關連線,

正式上馬

1983年，印度LCA輕型作戰飛機項目正式上馬。雖然包括飛機發動機在內的關鍵部件都從國外引進，但受國力及航空科技水平的限制，研製工作進展緩慢。直至今年1月4日首架驗證機升空，印度已耗資6.75億美元。而據印度空軍官員透露，要想真正投入批量生產，起碼還要等到2015年。

LCA的首架原型機TD-1的第四次飛行，在外形上顯然受法制幻影-2000影響甚多。另外原型機還是安裝的F404發動機，單單在日後的換髮問題上，改動工作量就很大。

一架戰鬥機從研製到投產前後歷時三十多年，這在航空史上實屬罕見。不過根據印度軍方公布的材料，融合了印度軍事和民用領域中各項最新研究成果的LCA輕型作戰飛機，整體技術已經達到相當高的水平。

LCA的氣動外形經過廣泛的風洞試驗和複雜的計算機分析，結果產生了類似幻影-2000的布局。該機採用無水平尾翼的大三角翼設計，這種氣動外形能夠在確保LCA輕小性的同時，最大限度地減少操縱面，擴大外掛的選擇性、增強近距纏鬥的能力，同時繼承了無尾三角翼優秀的短距起降能力；雖然在一定程度上犧牲了高速性能，但印度軍方認為，現代空戰強調的是高機動性以及視距外打擊能力，沒有必要追求更大的飛行速度。

從雙輪前起落架和粗壯的主起落架可以看出LCA已經做好了上艦準備。

長期夙願

印度長期以來一直希望實現的戰略目標是，至少在部分程度上擺脫依賴國外提供武器系統的狀況，它同時也把從國外採購武器裝備視為一種戰略舉措。在這種長期目標的主導下，具備設計、發展和製造高性能戰機的能力一直是其反覆考慮和堅定不移的發展方向。

印度研製國產戰機的第一次嘗試始於50年代後期，當時印度斯坦航空公司研製了HF-24MARUT(“風神”)戰鬥機。富有傳奇色彩的庫特·唐克教授擔任該機設計小組的負責人，他曾參與過二戰名機FW-190和Ta-152的機身設計。由於HF-24的作戰性能不佳，因此“風神”的設計只取得了部分成功。“風神”的最初設計目標是研製一種飛行速度為2馬赫的多功能戰機，但因印度根據許可證生產方式製造的由英國羅爾斯·羅伊斯公司研製的“俄耳甫斯”Mk703型航空發動機的功率不足，使得該機實際上只有在俯衝狀態下才能實現超音速飛行。即便如此，印度仍然製造了147架“風神”，該型戰機在1971年印巴戰爭中執行了對地攻擊任務。擬研製的該機改進型被命名為HF-73，它計畫改裝功率更大的發動機，以全面提高超音速飛行性能，但是該項目在一次試飛墜毀事故後被取消，並促使印度決定採購法制“美洲虎”式攻擊機，最後一架“風神”戰鬥機於1985年退出印軍現役。

在取得有限成功的20多年後，印度重新開始了另一次研製國產戰機的努力。這種構想的最終產物便是“輕型戰鬥機”(LCA)，該研製項目於1983年上馬。與其同時立項的其他戰鬥機研製項目包括：美國的“先進戰術戰鬥機”(ATF)，該項目最終由洛克希德·馬丁公司研製出F/A-22戰鬥機；歐洲有關國家聯合研製的“歐洲戰鬥機”；法國研製的“陣風”戰鬥機等。上述所有項目都曾因絕大部分不盡相同的緣由，經歷過被無限期推遲以及成本過高等問題的困擾。

LCA機體的40%都採用了先進的複合材料，不僅有效地降低了飛機的自重和成本，而且加強了飛機在近距纏鬥中對高過載（9G~-3.5G）的承受能力。機體複合材料、機載電子設備以及相應軟體都具有抗雷擊能力，這使得LCA能夠實施全天候作戰。

項目背景

需要強調的是，LCA項目最初的意圖不僅僅是設計和製造一種新式高性能戰鬥機，更為廣泛的背景是促使印度形成綜合性科研/工業製造能力，並以此研發和製造飛機整機及整套機載武器系統。換言之，印度的最終目標是利用LCA項目建立新的技術基礎，從而覆蓋與作戰飛機設計和製造相關的所有領域。

顯然，這種雄心勃勃的努力也意味著印度必須承受巨大的風險，尤其是在制定發展計畫時更是如此。然而，這種風險必須根據前述的長遠目標進行評估，而不僅限於考慮LCA的研製和部署計畫。很多人在批評甚至嘲笑LCA項目延遲數年才得以完成的情況時，顯然也沒有考慮到上述的風險評估問題。

LCA項目的設計概念定義階段由印度航空發展局於1987年開始實施。根據當時非常樂觀的預計，該機將於1990年進行首次試飛，並於五年內加入印軍現役，該機製造工作將由印度斯坦航空公司負責完成。毫無疑問，該項目原先制定的計畫很快被證明缺乏現實性，該機的全尺寸工程研發第一階段直至1993年6月才開始實施，印度政府為該階段研製工作投入了218.8億盧比。LCA的第一架技術驗證機(編號為TD1，製造序列號為KH2001)於1995年11月17日出廠。此後，該機研製工作又因技術難題和政治原因，經歷了無數次的延遲，導致其首次試飛一直推遲至2001年1月4日。該機的幾個關鍵子系統和部件，包括最值得關注的線導飛行控制系統(與洛克希德·馬丁公司聯合研製)，以及由通用電氣公司研製的F404發動機(因印度國產GTREGTX-35VS“卡佛里”型發動機遲遲未能交付技術驗證機使用，而不得不採購美制發動機)，都屬於需從美國引進的裝備。由於美國政府針對印度於1998年進行核試驗而實施武器禁運，使LCA的研製遭受沉重打擊。

全尺寸工程研發的第二階段於2001年11月開始實施，印度政府為該階段研製工作追加了3302萬盧比，項目經費包括兩架技術驗證機、五架原型機(編號從PV1至PV5)和八架有限序列化製造(LSP)LCA的機身製造費用。

該機第二架技術驗證機(編號為TD2，製造序列號為KH2002)於1998年8月出廠，並於2002年6月6日首次試飛。LCA的試飛計畫至此開始取得進展，但在經過長時間延遲後，該計畫的進度已遠遠落後於最初構想，直到2004年1月初才總共完成了140次試飛。試飛工作中取得的一項重要成績(在更大程度上是一種心理安慰而不是技術成就)是1號技術驗證機於2003年8月1日完成了首次超音速試飛，同年11月27日2號技術驗證機在其第66次試飛中也達到了1.1馬赫的飛行速度。

在兩架技術驗證機製造完畢後，該項目繼續研製五架原型機。編號為PV1的第一架原型機於2003年5月4日出廠，編號為PV2的第二架原型機預計於2004初完工。這些原型機在性能上更接近於製造型飛機，如PV2、PV3、PV4的機身重量減輕了746公斤，採用了性能更為先進的飛行控制軟體，安裝了空中受油管，並可能改裝了性能更為先進的雷達。分別有1架原型機按單座和雙座艦載型的設計方案進行製造，另外三架原型機是基本型，即為印度空軍製造的單座型。

按照目前的研製計畫，所有原型機(很可能還包括所有第一批30～40架序列化製造的LCA)都將安裝F404發動機，這主要是因為卡佛里發動機的研製進度比LCA更為滯後。實際上，通用電氣公司向印度提供了一種專為“敏捷”戰鬥機研製的功率更大的F404改型發動機，該發動機編號為F404-GE-IN20，加力推力為89.1千牛。這種新型發動機使用了F404的RM12型的某些部件，RM12由沃爾沃公司所屬發動機廠為瑞典JAS-39“鷹獅”戰鬥機研製，其全許可權數字式電子控制系統與美制F/A-18E/F“超黃蜂”戰鬥轟炸機採用的F414發動機的同類裝置相似。有傳言稱，擬議中的首份契約將採購35台發動機，這意味著LCA的首批製造數量將為30餘架。

據印度航空發展局（AeronauticalDevelopmentAgency——ADA）介紹，LCA正常起飛重量8,500公斤，最大平飛速度1.6馬赫，具備一定的隱身性能。在這裡要指出的是LCA的外形並沒有採用隱身設計，由於LCA機體極小，大量採用複合材料，進氣道的“Y”型設計遮擋住渦輪葉片的因素使得LCA的擁有了所謂的“隱身性能”。

主要型號

LCA的官方名稱為Tejas(“敏捷”，在梵文中的含義為“光輝”)，該機最初的設計構想是滿足印度空軍和海軍的一系列不同作戰需求。印度空軍使用的單座基本型將是一種多功能戰鬥機，它既可執行爭奪制空權的任務，又可

擔負對地和對艦攻擊任務。該機安裝了一門GSh-23雙管23毫米口徑機炮，它採取半隱蔽方式安裝於機身右側發動機進氣口下方的一個整流罩內，載彈量220發。該機還將安裝一系列制導和非制導武器系統，這些武器的型號目前尚不清楚。

計畫研製的該機航母艦載型也是一種單座型，但將進行一系列改裝，包括加裝支撐和減震性能更好的新型起落架、尾鉤，以及旨在降低著艦速度和提高低速可控性能的升力增強式氣動裝置(包括安裝伸縮式鴨翼，以前緣渦流控制器取代陸基型的機翼板條)。艦載型LCA將降低機鼻高度，以提高飛機在著艦時的飛行員前視效果，此外還採用伸縮式受油管取代了陸基型的固定式受油管。艦載型的最大武器載荷也比陸基型略小(從4000公斤減至3500公斤)，這主要是部分補償後者較大的空重重量，同時艦載型還計畫通過增大複合材料使用率(該機基本型的複合材料使用率已較大，占機身總重量的45%和機身表面材料重量的95%)，進一步減輕機身重量。

LCA系列型號中的另一種是縱列式雙座教練機，該機在作戰任務轉換部隊中擔負教練任務。編號為PV5的原型機按這種結構進行研製，該機氣動外形與艦載型相似。近年來印度空軍的飛行員訓練一直受到事故率較高問題的困擾，這使得引入足夠數量的LCA教練機成為至關重要的問題。

TD-1在班加羅爾進行地面測試，LCA的進氣道對應於1.6馬赫的速度要求採用簡單的不可調式，令人感到驚訝的是翼面下的襟副翼動作裝置的整流罩是如此的巨大

LCA原定的動力裝置為美國通用電氣公司的F404-GE-F2J3發動機。1999年印度進行核試驗後，美國停止向其提供發動機，因而LCA生產型將不得不採用本國研製的“卡韋里”渦輪風扇發動機，目前該發動機樣機正在俄羅斯進行測試。

LCA的機身和機翼內都布置了油箱上，機翼和機腹下可以掛載1,200升和800升的副油箱。值得一提的是LCA配有空中受油裝置，為這種小飛機提高了續航力。，據印度軍方披露，適於在航母上起降的艦載型LCA也在試製進程中。

這架LCA模型展示了LCA的典型掛載方案，三具副油箱+四枚無制導炸彈+兩枚自衛用空空飛彈

LCA兩側機翼下各有三個外掛點，機身下方也有一個外掛點。飛機還可外掛電子吊艙和偵察吊艙。

電子設備在現代化戰機中起到舉足輕重的作用。LCA所配備的“綜合數字電子設備”是由設備系統，管理系統（USMS），推進系統、電氣系統及飛行控制系統共同組成。其核心是一個“32位任務計算機”，能夠完成諸如飛行控制、機載設備自檢等數據計算任務。任務計算機軟體採用美國國防部Ada語言。

在1月4日首飛前數日，LCA在進行地面滑跑測試

LCA的精確導航及制導是通過“慣性導航系統（INS）”及“全球定位系統（GPS）”共同完成。該機裝備有抗干擾無線電通信系統以及先進的電子對抗設施。電磁和電光接收機/干擾機等電子戰設備，為飛機提供了必要的“軟殺傷”能力。

LCA採用了玻璃座艙技術。氣泡式座艙罩為駕駛員提供了絕佳的環視視野。兩個多功能顯示屏能向飛行員及時準確地提供信息。在激烈的空戰中，飛行員所需的重要數據能以高亮形式閃動在平視顯示器上；“HOTAS-側桿操縱”概念確保飛行員無須手離操縱桿，便可完成各項操作。

發展前景

在論及LCA的作戰部署問題時，有必要對其迄今為止的發展歷程中遇到的大量問題予以高度關注。根據目前的計畫，印度軍方要求該機在2007年首次形成作戰能力，屆時將有足夠裝備半個飛行中隊的LCA交付印度軍方，並要求該機在2009年全面形成作戰能力，到2010～2012年全面發揮多功能作戰潛力。一些獨立的印度評論人士已做出了更為悲觀的預測，他們認為該機最早要於2008年才能開始系列化交付，並要到2010年(甚至是2012年)才能形成作戰能力。

印度空軍計畫用LCA取代其米格-21戰鬥機，與此同時它也在實施將後者改裝為多功能戰鬥機的改裝項目。該軍種對LCA的總需求量為220架，其中包括20架雙座型教練機。LCA將與體積更大的蘇-30MKI在作戰性能上形成高低搭配，這兩種戰鬥機將在俄印合作研製的第五代戰鬥機(目前被命名為Pakfa)加入現役前，構成印度空軍的主要作戰力量。

印度空軍裝備的220架LCA將得到來自印度海軍的另外40架艦載型LCA的支援。2003年一季度，印度政府批准了一項價值2.1億美元的相關研製項目，為印度軍方於2007年部署航母並使該航母於2010年前加入現役掃清障礙。然而，圍繞航母發展項目仍存在著大量的不確定性因素。一方面，考慮到艦載型LCA的採購數量非常少，因此有關方面對研製這種艦載機的舉措是否明智產生了懷疑；另一方面，印度海軍最終完成了採購和迅速重新改裝俄國海軍“戈爾什科夫海軍上將”號航母的談判，該採購方案還包括採購20架米格-29K艦載戰鬥機。據報導，俄方近期對印度試圖採用非俄制裝備(如以色列研製的“巴拉克”防空飛彈系統)改裝“戈爾什科夫海軍上將”號做出了“極為憤怒”的反應。印度有關方面也提出建議，即由"戈爾什科夫海軍上將"號航母搭載米格-29K艦載機，而印軍未來計畫裝備的排水量為37000噸的防空艦將搭載艦載型LCA。然而，除非儘可能推遲部署防空艦，否則這種折中方案也會面臨困境。

有關方面不時提及LCA可能會具有較好的出口前景。如果該機在達到設計者最初的性能構想且其售價較為合理的情況下，可能會在出口方面取得某些成功。預計首批序列化製造的LCA的單機價格約為1700～2000萬美元；當該機製造數量大幅度增加後，有望將單價降至1500萬美元。然而，時間也將是一個至關重要的因素，這主要是因為中國也正在加緊研製一種同類型戰鬥機，並很可能向同一個出口市場進行推銷。

LCA的機載雷達很有特點，它是一部多功能雷達。它具有探測、追蹤、地形迴避和制導武器發射等功能。在計算機系統的處理下，掃描和追蹤可同時進行，能夠在瞬間鎖定並攻擊多個目標。都卜勒脈衝使其具有俯視射擊效果和地形繪製能力。地形測繪、頻率捷變以及其他電子反干擾技術，令雷達系統完成能夠滿足現代空戰的需求。

技術性能

在考察LCA的設計細節時，很明顯能看出該機設計人員試圖套用一系列先進技術，努力使機身體積很小的LCA具備所需的飛行性能以及多功能作戰能力。LCA的重量和體積參數與瑞典的JAS-39"鷹獅"戰鬥機相似，即使後者能夠充分利用瑞典薩伯飛機公司的豐富經驗，以及60年一直從事飛機設計而逐步成熟的相關工業製造實力，它也在研製過程中遇到了無法迴避的問題，並在試飛中損失了兩架原型機。LCA和JAS-39目前實際上使用同一種發動機

的不同型號，然而令人感興趣的是，LCA也在機身上預留了改裝俄制最新式戰機採用的一些最重要新式裝備的空間，如將紅外搜尋和跟蹤感測器，頭盔顯示器和推力矢量控制等技術作為未來計畫實施的改進項目。

LCA的氣動外形基於單純的三角翼設計，前主翼與機身的連線處覆蓋了置於機身側面的固定幾何形狀式進氣口，由此能使氣流即使是在大攻擊迎角狀態下也能直接進入進氣道，並將平穩和不產生擾流的氣流送至發動機。機翼的外側前緣安裝了一個三段式板條，機艙內部也裝有板條，以此在機翼內部產生升力渦流並沿機身安定翼產生高能氣流，從而提高飛機在大攻擊迎角狀態下的穩定性，並避免進入飛行失控狀態。機翼後緣安裝了一個兩段式升降副翼，提供對機身俯仰狀態及機身後部的控制。兩個減速板位於機身安定翼的後上部。

LCA本身具有不穩定性，其飛行穩定性由一套全許可權四餘度數字式線導飛行控制系統進行控制。

LCA的絕大部分機身由高性能複合材料構成，即使是金屬部件也採用鋁鋰合金和鈦合金。從該機技術驗證機的重量構成情況看，碳纖維結構占機身重量的30%，鋁合金結構占機身重量的57%。在該機的原型和序列化生產型中，上述比例分別為40%和43%。尤其是機翼的上部和下部蒙皮全部採用了堅固於翼盒的複合材料(碳纖維增強型塑膠)，翼梁和翼肋也採用碳纖維材料(美國的F/A-22戰鬥機也採用了同樣的設計方案)。碳纖維增強型塑膠材料還用於升降副翼、安定翼、方向舵、減速板。與此同時，絕大部分機身蒙皮與起落架艙門也都由複合材料製成。

LCA在機身內安裝了伸縮式起落架，主起落架採用安裝於拖曳式支撐臂下端的單輪方式，前起落架採用雙輪方式。一個減速傘裝置安裝於方向舵下方的整流罩內，航油儲存於機身內部和機翼油箱內，固定式受油管(艦載型採用伸縮式)是該機的標準配置。通過在機身內部的四個外掛點和機腹下方的一個外掛點加裝三個1200公升或五個800公升副油箱，可以大幅度增加航油裝載量。

LCA共有七個外掛點(每側機翼下方各有三個，機腹下有一個)，此外還有四個機艙內掛架和一個位於機腹下的“濕式掛架”。一個裝有32位單晶片微型控制器(基於雙余度結構設計)的存儲管理系統，以及用於內部系統通信和武器界面的符合1553B軍用標準的裝備匯流排，將對空空和空地攻擊武器提供綜合控制。這些武器的射程看來仍未確定，或至少還未透露相關信息。

LCA的機載電子設備按照符合1553B軍用標準的數據匯流排進行設計，並擁有固定余度。任務數據處理器的設計遵循開放式計算標準，該標準克服了硬體老化問題，並使軟體具備重複使用性。該機還廣泛使用了現成的民用設備，這些設備全部符合相關軍用標準。數據飛行控制計算機從飛行員、慣性平台和空中數據感測器等處獲得輸入信息，並向控制面(方向舵、升降副翼、板條和減速板)啟動器發出適當指令，使飛機按照飛行員要求有效實施機動動作。飛行控制系統軟體主要採用Ada語言進行研製，並符合美國國防部標準。一個獨立的“驗證和確認有效性”流程將確保所有具有重要安全性的機載軟體的運行正確性、連續性和完整性，並符合軍用標準的有關要求。

如前所述，除基本的機身結構和“卡佛里”航空發動機之外，LCA項目還計畫大力發展其他幾種機載系統和裝備。其中具有最重要意義的項目之一是能提供目前所有探測模式的高性能多模雷達，該系統包括同步攻擊多個空中目標所需的掃描兼跟蹤性能，都卜勒射束銳化，機動目標顯示器，地形圖示繪及其他功能。雷達天線將採取輕型淺翼縫波導管相控陣，在進行寬頻操作時使用多層次反饋給網路。該雷達由印度電子發展研究所和印度斯坦航空公司聯合研製，它遇到了研製工作長期停滯和成本不斷上升等問題。因此，不能完全排除以下可能性，即為避免使LCA項目的發展前景面臨更多的不確定性，至少可在該機的首批生產階段引入國外(在雷達研製方面)的援助。有關訊息已提及印度將採用法制雷達(如印度裝備的幻影-2000上已安裝了RDY機載雷達)，以及俄制和以制雷達，甚至可能採用義大利FIAR公司研製的Grifo雷達，但後者因已用於巴基斯坦戰機而在競爭中處於不利局面。

LCA的環境控制系統為駕駛員提供一個高度舒適的環境，同時向機載電子設備提供適度製冷；飛行控制系統採用了先進的四餘度數字式線傳飛行控制系統，具備極佳的可靠性和靈敏性。印度軍方宣稱，駕駛LCA將是一件十分輕鬆愜意的事情……

印度軍方已打算用LCA與俄制SU-30構成輕重結合的搭配。然而，按照目前的研製進度，這種造坐不菲（單價1,700萬-2,000萬美元）的印度國產戰機，有可能面臨還未正式就過時的尷尬境地。

繼LCA之後的是MCA（MediumCombatAircraft）計畫，從這幅印度航空發展局的三面圖可以看出MCA才是名副其實的隱身戰鬥機，套用了矢量噴管，無垂尾。也許LCA只是一塊鋪路石。

性能指標

單座、單發全天候多功能戰鬥機。

機種：通用型；海軍型；雙座教練機。

LCA基本技術數據

機長：13.20米

機高：4.40米

翼展：8.20米

展弦比：1.8

機翼面積：37.5平方米

主輪距：2.20米

前後輪距：4.34米

空重：5.5噸

最大外掛量：>4噸

起飛重量(無外掛)8.5噸

翼載荷(無外掛)221.4千克/平方米

推力載荷(無外掛)106kg/kN

最大平飛速度(高空)M1.6

實用升限：15240米

限制過載：+9/-3.5g

武器裝備：23MM雙管機炮（220發炮彈）；七個外掛發射點，可發射空空、空地、空艦飛彈、無制導火箭、反坦克炸彈、常規炸彈等，還可外掛電子戰吊艙和偵察吊艙、副油箱。

印度空軍輕型戰鬥機LCA