淺析自製高教機提升航太科技與國防產業

文:許邁德

 三種教練機自製背景

 我國空軍為強化國防自主能力,在臺灣已有自行研製三種教練機型的成功經驗。首先是在1968年,空軍技術局(航發中心前身)向美國購買PL-1螺旋槳飛機的製造權,同年6月進行初級教練機的研改計畫,並於10月26日完成首飛。當時正值先總統蔣公82歲誕辰,因此命名「介壽號」做為祝壽賀禮。

 

 PL-1初教機有3架原型機進行測試,1970年元月開始量產PL-1B生產型機,陸續交機給空軍官校45架、陸軍航訓班10架,擔負感覺飛行與飛行基本能力鑑定任務。1976年陸軍把10架移交空軍官校,1982年宣布除役後封存。共計生產58架(含原型機3架),封存後有5架被美國飛行愛好者購買,目前尚有一架擁有適航證書。該型飛機亦曾在印尼、斯里蘭卡、越南等國空軍服役。

 其次是1970年11月,航發中心(漢翔航空公司前身)以空軍官校使用的美國T-28「木馬」(Trojan)教練機為基礎,研發T-CH-1「中興號」教練機,主要係更改活塞為渦輪發動機,雖然其馬力相當但減重50%,因而大幅提升操控性能,也是世界上第一架採用渦輪發動機的螺旋槳教練機。二架原型機分別在1973年11月23日、1974年11月27日完成首飛,1976年11月開始量產第一批35架,1980年量產第二批15架,共計生產52架(含原型機2架)。

 1978年5月,中興號在空軍官校開始擔負基本飛行訓練任務。1984年部分改裝為R-CH-1偵察機,1985年另改裝部分為A-CH-1對地攻擊機,分別部署在桃園、臺南等聯隊,擔負偵照與空中密接支援任務。1985年空軍官校先行除役,1992年對地攻擊機、1998年偵察機等陸續除役。

 第三種機型是AT-3「自強號」噴射教練機,AT-3即為第三種自行研製Advanced Training的縮寫。1975年12月15日,航發中心與美國諾斯羅普公司簽定合作研發計畫,航發中心聘請該公司資深顧問來臺協助,進行後續的細部設計與製造流程。

 二架原型機分別在1980年9月16日、1981年10月30日完成首飛;二架衍生型A-3「雷鳴號」對地攻擊機,則分別在1982年7月8日、1983年2月17日完成首飛。1984年開始量產,共計生產65架(含原型、衍生型機各2架,以及1架地面疲勞試驗機)。1986年接替T-33教練機擔負空軍官校高級組的戰鬥飛行訓練任務,1988年兼任雷虎特技小組的表演迄今。2002年實施延壽計畫,服役年限延至2017年。

 我國當前空防主力之一的「經國號」戰機,其IDF即為「自製防禦戰機」(Indigenous Defensive Fighter)的英文縮寫,1989年5月28日完成首飛,共計生產137架(含原型機單座4架、雙座2架)。平心而論,若沒有歷年來累積自行研製教練機的成功經驗,大幅提升國內的航太科技與人員素質,如何會有能力完成自製的防禦戰機?

 飛行員訓練效益

 我國自行研製的三種教練機,依空軍的訓練需求量身訂製,分別達成飛行員階段性的訓練效益。問題是,培養一位合格的戰鬥機飛行員,為何需要換裝那麼多種的教練機型?最佳化的成本效益是關鍵因素,諸如:空軍官校基本組採用T-34C「良師型」(Mentor)螺旋槳教練機,其採購、維修、耗油等訓練成本,當然遠低於高級組的AT-3噴射教練機;至於台東聯隊的基本戰術與戰鬥訓練,採用的是F-5E/F戰鬥機,而不是IDF「經國號」、F-16、幻象等第一線戰機,其考量同樣是成本效益的最佳化。

 再以當年介壽號教練機擔任感覺飛行與能力鑑定為例,其特色是採用併排式雙座駕駛艙,帶飛教官與初次飛行學員併排而坐,不但教官可以貼身觀察學員的身心反應,適時提供有效的教學指導,學員亦能減輕首度飛上天空的緊張,放鬆心境壓力而有助於學習效益。

 中興號教練機採用前後縱列式雙座駕駛艙,其主因是併排式雙座駕駛艙的結構外形,會影響飛機特技操控時的靈巧性,其次是,縱列式雙座駕駛艙有助於受訓飛行員,在一開始就養成獨立自主的飛行習慣。因此,軍用教練機的主流設計為縱列式雙座駕駛艙,而併排式則運用在訓練民航飛行員的教練機。

 AT-3教練機其機體結構與操控系統與F-5E/F具有許多共通性,諸如:駕駛艙的飛控系統與儀表配置、前三點式起落架結構與操控系統等。 當飛行員完成空軍官校基本組T-34C教練機、高級組AT-3教練機的培訓後,再去臺東聯隊完成F-5E/F戰機的基本戰術與戰鬥訓練,最後才分發至作戰聯隊完成部署機種的對空、對地等作戰任務的訓練,才算是一位捍衛臺海領空的戰鬥機飛行員,也符合最佳化的訓練成本與效益。

 提升航太科技與國防產業

 新一代高教機必須同時符合空軍官校與臺東聯隊的訓練需求。目前漢翔航空公司主推二種機型,一是AT-3MAX高教機,簡言之是AT-3教練機的提升型。回顧其執行訓練任務與雷虎特技表演已逾30年,飛機的性能與安全可靠度備受肯定。因此,AT-3MAX高教機的提升範圍,主要是改採儀表數位化的「玻璃座艙」(Glass Cockpit)、加裝武器系統、更換結構材質(複合材料)等,以配合後續先進戰機的換裝訓練;至於氣動力外形、發動機推力等只須部分改良。如此既符合新一代高教機的訓練需求,又能大幅降低提升的改裝成本。

 二是XAT-5高教機,簡言之是現役經國號戰機的減裝型。XAT-5教練機主要是精減武器系統、發動機動力,以及機體結構材質,諸如:雷達、機砲、後燃器,以及大幅改採複合材料等,如此因機體的輕重化,能大幅提升訓練的安全性與減少耗油量,並因操控性能與系統和經國號戰機相同,可縮短飛行員後續的換裝時間;另亦符合「一種飛機、兩種構型」的模式,整體後勤與維修系統不但能通用,更能降低地勤人員的訓練成本。此外,若有作戰需求時,亦可加裝任務所需的武器系統,立即具備執行作戰任務的戰力。

 正當我國空軍有新一代高教機的換裝需求,國防部又有「國機國造」的政策宣示,漢翔航空公司自製高教機必須符合:交機時程、高訓練效益、高妥善率、低耗油量、簡易維修,以及適合直接銜接後續第一線戰機訓練等先決條件。值得慶幸的是,不論是AT-3MAX,或是XAT-5高教機獲得合約,都將會是帶動國內航太科技發展與國防產業提升的關鍵時刻,並可以進一步開創我國高教機外銷市場的競爭力!(作者為飛安專家)

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