飞行员报告：试飞T-50“金鹰”

万磁王

原著：Peter Collins
　　韩国航空宇宙产业株式会社（KAI）的T-50教练机被设计用于填补韩国空军当前教练机与第四代战机之间的教练机空白，《Flight Globe》杂志的试飞员在2006年初成为第一名飞这种教练机的非韩国飞行员，以下是他的试飞报告。

本文作者Peter Collins

　　许多国家的空军都刚刚订购或接正在接收第四代战斗机，其中有波音公司的F/A-18E/F、法国“阵风”、欧洲“台风”战斗机、洛克希德·马丁公司的F-16E/F、萨博“鹰狮”等等。这些战斗机都配备了先进系统和武器，使飞行员能成为任务指挥官，所以对他们技能的要求也远远超过以往。
　　这些飞机都配备有数字化线传（FBW）飞行控制系统（FCS），可提供无忧无虑操控。此外高推重比、持续大过载、大迎角飞行能力、准超音速巡航、高升限、高攻击速度也基本成为标配，当然还少不了先进数字化航空电子设备、雷达、传感器和武器了。
　　鉴于这种层面的性能，这些国家的空军需要训练有素的飞行员才能发挥出第四代战斗机的最大潜力。但现有的高级喷气式教练机能胜任吗？要知道如今被广泛使用的教练机，如马基MB339、BAE“鹰”式和达索/多尼尔“阿尔法喷气”仅具有模拟式仪表和常规操控能力，而且机龄也日益老化。
　　为了填补现有高级教练机和第四代战斗机之间日益扩大的差距，各国空军普遍设立作战换装部队（OCU），用大量第四代战斗机的双座型培训飞行员，训练成本相当高昂。由于飞行学员对第四代战斗机的先进系统和飞机特点缺乏了解，OCU的学员淘汰率居高不下，这进一步增加了培训费用，拉低了培训效率。

万磁王

性能匹配
　　要解决这个问题，答案似乎是就是装备能与第四代战斗机配套的高级教练机，而这也是韩国航空宇宙产业株式会社（KAI）T-50“金鹰”背后的设计理念。T-50是第一种在设计时就旨在满足空军第四代战机配套需求的高级教练机，在性能、航电、系统和武器方面都能与新一代战斗机相匹配。

T-50是第一种在设计时就旨在满足空军第四代战机配套需求的高级教练机

　　不过，一架高级教练机必须保留足够温顺的操纵品质以实现对学员的渐进式教学，他们中许多人也许才刚刚完成了初级训练课程，此外还需具备能让训练真正有效率的后座教官座舱环境。KAI同时提供T-50高级教练机和增强的T-50先导战斗机教练机（LIFT），后者装备有APG-67多模雷达、内置20毫米机炮、具备武器挂载能力的5个外挂架。
　　本次试飞的目的是看看T-50在满足现代化训练需求方面做得有多好，我来到KAI在光州空军基地（模拟器和地面训练）和泗川空军基地（生产工厂和试飞）的设施进行了评估。我是2006年1月T-50获得韩国军方适航认证后的第一名被邀请试飞该机的外国飞行员。这架飞机首飞于2002年，从研发到获得认证，整个过程共进行了1411架次试飞。
　　KAI是韩国所有航空航天公司合并后的产物，由原三星航空宇宙公司、大宇重工航空宇宙部和现代宇宙航空公司合并而成。除T-50外，KAI还在泗川工厂生产KT-1涡轮螺旋桨教练机。韩国之前曾自行组装了超过140架的KF-16战斗机，洛克希德·马丁公司作为T-50项目的的主要合作伙伴，除贡献其战斗机设计和制造经验外，还将帮助T-50开拓海外市场。
　　KAI希望向韩国空军出售140架T-50，潜在的出口市场规模超过600架。2005年11月T-50首次在迪拜公开亮相。

万磁王

从零设计
　　T-50的概念研究始于20世纪90年代初，目的是确定一种全新高级教练机的规格要求，所以看起来KAI在T-50的发展完善上已经花费了很长时间。当时T-50的主要竞争对手是“鹰”128教练机，该机有着类似的先进航电，但机身设计可追溯至20世纪70年代，所以“鹰”128即使经过最新气动和发动机升级后，性能还是比T-50低得多，更别提缺乏雷达和线传飞控了。
　　KAI在泗川以北200公里的光州空军基地建设了训练中心和模拟器大楼，以支援T-50进入韩国空军服役。新大楼里有数间可容纳80名学生的机算机培训室及一间用于计算机辅助教学的大讲堂。为了培训地勤人员，大楼里还有几间大型车间/培训室，配备有T-50硬件实物，如机翼、发动机和起落架等。
　　至于飞行模拟器，这里有两套作战飞行训练器（OFT）和两套更先进的300°x135°球幕全任务训练器（FMT），FMT之间可以连线进行1对1对抗训练。我在每种模拟器上都体验了约45分钟后，迅速熟悉了飞机的座舱和飞行特点。OFT和FMT在视觉逼真度、操控手感和控制响应方面都表现优秀，总体感觉与西方飞机制造商提供的任何模拟器都不相上下。

T-50的OFT飞行模拟器，座舱具有三个MFD

T-50的球幕全任务训练器

万磁王

　　我要试飞的是T-50第一架原型机001号，该机安装了额外的飞行测试仪表，左侧多功能显示器（MFD）位置安装了可更改飞控系统参数的大型面板，所以不能代表生产型的座舱。这架飞机没有安装雷达，机翼很干净，没有外部副油箱，内油2180千克。

T-50第一架原型机001号

万磁王

　　T-50生产型的基本操作空重是6620千克，额外的测试仪器使我们这架飞机的最大起飞总重增加到8870千克，重心位置位于35.5%平均气动弦处。原型机的速度被限制在1.3M（生产型是1.5M），升限被限制在12800米（生产型是16770米），原型机在所有气动和操控方面都与生产型一致。
　　T-50安装一台通用电气F404-102加力涡扇发动机，军推5400千克，加力推力8030千克，满内油推重比0.92。发动机配备了双通道全权数字发动机控制单元（FADEC）。

T-50安装一台通用电气F404-102加力涡扇发动机，军推5400千克，加力推力8030千克，满内油推重比0.92

　　这次飞行的安全飞行员是李忠焕中校，他是一名来自第52测试与评估大队的试飞员，也是泗川基地KAI/韩国空军T-50联合测试团队成员。我在前座，将在整个飞行任务中操纵飞机。我从泗川的06L跑道起飞后，一架韩国空军的KF-16伴飞飞机将一路跟随。我们的训练空域在基地西南50公里处，下方是海面和海岸，低空有强气流。
　　我们爬上测试机棚中的一个平台登机，此时外部气温是0度，正常登机是要爬由地勤放置和取下的T-50专用登机梯。步入座舱很容易，固定马丁·贝克MK16零-零弹射座椅的安全带也很简单。虽然座椅没有其他马丁·贝克那样的负过载固定带，但我在飞行过程中也没感觉出什么区别。
　　我发现飞行服两胸的韩国空军飞行章尺寸特别巨大，低头寻找两侧控制台上的或身体3-9线后方的开关时会遮挡视线。座舱盖通过一个大型电控中央顶杆开合，在紧急情况下，座舱盖在自动弹射程序启动后会被火箭抛掉，当然乘员也可以用一个单独手柄从内部抛盖，地面人员也可以在外部拉出一根3.7米长的安全索实施抛盖。

万磁王

座舱舒适性
　　座椅向后倾斜17°，我用电动高度调节设置好平显（HUD）的设计眼位和前向视场（FOV），然后调整好方向舵踏板，这些都很容易。我发现T-50的座舱舒适度在我飞过的飞机中算得上名列前茅，调整好右侧侧杆臂托的位置后，我就无需再调整其他任何东西了。座舱视野一流，可视角度至少有320°。座舱盖弓增强了风挡的低空抗鸟击性能，我没有发现该结构有任何突兀之处。

T-50的座舱布局，具有两个MFD

万磁王

　　和同样装备侧杆的F-16一样，T-50座舱中央的无障碍空间让我觉得不可思议。我相信KAI可以更高效地利用这个空间，在中间装上第三部MFD。MFD可用按钮调出各种显示页面，如雷达、武器、移动地图等。KAI正考虑为F/A-50改型提供安装第三部MFD的选项。

具备作战能力的F/A-50战斗机派生型

万磁王

　　T-50的手不离杆（HOTAS）操纵杆上集成了15个开关，油门杆上的开关主要控制雷达，操纵杆上的开关主要控制武器。尽管我有段时间没飞侧杆战斗机了，我仍觉得操纵杆用起来很自然。装备F-16的韩国空军倾向于侧杆是有道理的，但T-50要出口的话，如何面对那些装备欧洲战斗机“台风”或萨博“鹰狮”这样的中置操纵杆战斗机的客户呢？

T-50的手不离杆（HOTAS）操纵杆上集成了15个开关，油门杆上的开关主要控制雷达，操纵杆上的开关主要控制武器

　　对于中置和侧置操纵杆，我认为最重要的不是安装位置，而是教练机的HOTAS设计要尽量与战斗机接近，这有助于学员在学习把HOTAS操纵杆作为主要人机接口过程中的标准化。KAI认为这种HOTAS操纵杆共通性可作为出口型的一个硬件选项。
　　HUD下方的前上方控制器（UFC）是对需要低头查看的MFD的补充，控制着多种功能，如通信、导航和识别，及插入航点和设置最低剩油量。UFC的按钮很大，便于戴手套操作，其控制逻辑和屏幕显示也易用易读。
　　T-50的广角HUD的显示符号和F-16完全相同，具有俯仰梯度显示和轮廓分明的数字和线条。我对全速度矢量HUD或典型美式战斗机HUD符号不是很习惯，上面的滚动数字太多了，在你努力机动时会永远看不清数字。HUD的显示模式只是喜好问题，KAI表示能提供简单的选项，修改显示模式以匹配客户战斗机的HUD。
　　我的初步座舱检查没超过两分钟，关闭座舱盖花了约7秒钟。发动机点火需要先启动辅助动力装置（APU），大约20秒后，一个绿色的发动机启动灯亮起，核心速度（N2）显示在至少15%的位置，然后我就把油门推到了慢车位置，让FADEC做剩下的事情。约15秒后，发动机稳定在63% N2，排气温度约450度，燃油流量317千克/时的状态。

万磁王

滑跑和起飞
　　T-50的启动后检查主要是校准惯性导航/全球定位系统（GPS/INS），历时约4分钟，同时还需检查FCS和中央警报和警告系统（CAWS）。我觉得飞机最好有飞行员抵达前就能开启APU让GPS/INS校准的能力，这样飞行员在启动发动机前能通过UFC更新航点或任务数据。
　　启动五分钟后我们准备滑出了，把N2稍稍增加到7%后就开始了滑跑，然后我用油门杆在慢车位置附近控制速度。当滑行速度低于80节（145公里/时）时，发动机处于地面慢车转速设定状态，飞控处于起落架负重模式，发动机尾喷管全开，飞行员每隔45秒快速轻点主刹车就能很容易维持滑行速度了。发动机推力增大时停机制动器会自动脱开，这是个不错的设计。T-50的前轮转向功能强大，较小的方向舵踏板输入就能产生瞬间转弯响应，让我一开始很不习惯，但适应后就能准确压住中心线了。
　　KF-16伴飞飞机就停在我们旁边的跑道上，我们已经准备好起飞。我之前的模拟器评估显示飞机可以在所有轴都配平失误的情况下安全起飞（而且不会产生一个起飞构型警告），不过我还是按照起飞检查清单确保所有配平都处于零位。由于我们在跑道头多花了一点时间避让另一个编队，所以起飞时的内油是1995千克。我在80% N2时快速检查了发动机仪表，然后释放刹车，把油门推入军推。
　　飞机轻快加速，滑跑了约600米或10秒后达到了124节（230公里/时）的拉起速度。我用约4千克力把操纵杆向后拉10毫米，飞机精确地达到了12°的拉起角度。升空后我立即收起起落架（虽然T-50有一个慷慨的300节（555公里/时）起落架放下速度上限），起落架收起过程中没有感觉到俯仰角度变化，自动后缘襟副翼也一并收了起来。
　　在爬升610米高度前飞机一直保持着起飞航向，HUD显示航向240°，然后我做了一个180°的转弯爬升，起始速度350节（650公里/时），T-50在转弯中能轻易地精确保持住超过20°的爬升角。飞机刚超过6100米高度时的速度为0.8M，此时仅耗时2分30秒。T-50从释放刹车到爬升到12200米改平仅耗时5分10秒，耗油270千克。对于教练机来说这真是个能让人感动的性能，要知道我们用的还是军推。

T-50从释放刹车到爬升到12200米改平仅耗时5分10秒，耗油270千克。对于教练机来说这真是个能让人感动的性能，要知道我们用的还是军推

万磁王

飞行品质
　　我在爬升中评估了侧杆在纵轴和横轴上的操控机械特性，两轴上的启动杆力都约1千克，比我个人偏好的0.5千克略高。操纵杆自由行程为零，从偏转状态释放就能自动回中，且不会出现明显的控制系统振荡。与F-16的侧杆不同，T-50的侧杆从中心向所有方向的行程都是20毫米，推杆到头需7千克杆力，拉杆到头需11千克，向两侧压杆到头需6千克，所有的控制杆力/位移梯度都呈线性。我觉得两侧压杆杆力应该再小点，但飞机的操纵协调看起来已经很不错了。与F-16不同，在T-50上你施加再大的力也不能使侧杆超越偏转极限做进一步操纵。
　　我在爬升中以350节（650公里/时）的速度做了一个360°快速副翼滚，滚转速率超过200°/秒。四点停顿间歇横滚时飞机可以精确定格在90°坡度姿态。我把一块云作为模拟目标进行激烈机动来让机鼻指向目标，模拟机炮或红外导弹射击的战术动作，飞机响应积极而准确。
　　在12200米和0.8M状态短暂稳定一下等待伴飞飞机后，我压低机鼻至约下倾10°，开了3-4秒的加力然后回到军推，看着飞机迅速突破音速达到超音速。这在个过程中，除HUD上跳动的马赫数外，我在座舱里没有感觉到其他跨音速迹象，如俯仰变化、空速管静压波动或噪音增加。我把飞机稳定在1.1M，然后油门收到慢车，做了一个3G转弯进行减速，在高度降到9144米以前把飞机的速度降到了亚音速（这是为了遵守韩国法规）。
　　这架飞机已经证明了自己能做真正的超音速飞行，而且飞起来几乎毫不费力，同时还具有良好的操控性能，飞行学员会发现加速或减速通过跨音速区域几乎不是个事。
　　我在7620米改平，速度降至150节（278公里/时），T-50在任何速度下打开或关闭减速板并不会导致明显俯仰变化。我用油门保持住速度，把机鼻扬起60°，收油门，松开操纵杆，基本上飞机在自行缓缓降下机鼻以减小迎角。在这个操纵中HUD上的指示空速跌到了零，不过没有什么影响。T-50很容易做到25°迎角的低速飞行（FBW控制律限制），速度稳定在约120节（222公里/时）。
　　我曾在模拟器上评估了在250节（463公里/时）垂直爬升时松操纵杆、打开减速板并顺尾旋方向压全杆做尾冲机动，飞机在顶点时速度为零。即使在这种极端情况下，T-50仍然完全服从指令，然后机头自行缓缓下垂直到下垂60°改出。这是我对FBW控制律设计的另一次评估，T-50在模拟出第四代战斗机飞行特点的同时还对学员很友好。
　　我下降到4570米来快速评估一些稳定性和操纵边界测试点，我把测试速度定在450节（833公里/时）。T-50的飞控系统是全数字化、三通道的，具有三个独立而冗余的供电。