俄羅斯雅克-152教練機(jī)

宋心榮

地面上的雅克-152

2020年，俄羅斯空天軍的新一代初級教練機(jī)雅克-152通過了俄羅斯中央空氣流體力學(xué)研究院的全面測試，這標(biāo)志著該機(jī)離服役又近了一步。本文就將介紹雅克-152教練機(jī)的前世今生。

發(fā)展歷程

雅克-152教練機(jī)的研制可以追溯到20世紀(jì)90年代。當(dāng)時，雅克福列夫設(shè)計(jì)局（以下簡稱雅克設(shè)計(jì)局）開始了新一代初級教練機(jī)和高級教練機(jī)的研制，其初級教練機(jī)方案幾經(jīng)演變形成了今天的雅克-152，而高級教練機(jī)方案則形成了今天的雅克-130。

雅克設(shè)計(jì)局選擇以雅克-54特技運(yùn)動飛機(jī)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)新一代初級教練機(jī)。雅克-54是一種出色的飛機(jī)。在蘇聯(lián)解體后資金困難的日子里，雅克設(shè)計(jì)局的首席設(shè)計(jì)師德米特里·達(dá)拉奇和首席工程師弗拉基米爾·波波夫瞄準(zhǔn)特技運(yùn)動飛機(jī)的國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了雅克-54。雅克-54采用中單翼布局，后三點(diǎn)式固定起落架。達(dá)拉奇通過更改駕駛艙布局、減輕機(jī)載設(shè)備重量等方法將全機(jī)空重大幅降低到僅有700千克。這使得雅克-54在使用360馬力M-14P型星形活塞發(fā)動機(jī)作為動力的情況下，也能實(shí)現(xiàn)460千米/小時的最大平飛速度和15米/秒的爬升率。雅克-54外形小巧，全長僅6.91米，翼展8.16米，翼面積12.9平方米，采用了新型襟翼系統(tǒng)，因此具有極佳的機(jī)動性，最大機(jī)動過載達(dá)9g。雅克-54的駕駛十分簡單，操縱性極佳，初學(xué)者十分容易上手。

雅克-54特技飛機(jī)

雅克-54的這些出色特點(diǎn)使其充分具備改造為初級教練機(jī)的潛力。1994～2002年，薩拉托夫飛機(jī)制造廠一共生產(chǎn)了14架雅克-54，因此以雅克-54為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的新一代初級教練機(jī)在投產(chǎn)上也不會有太大障礙。最初，雅克設(shè)計(jì)局將新一代初級教練機(jī)命名為雅克-54M，2000年被更名為雅克-152。雅克-152這一型號名稱中也隱含著雅克設(shè)計(jì)局對其的期望，希望該機(jī)能成為蘇聯(lián)時期大獲成功的雅克-52初級教練機(jī)的繼任者。雅克-52從1979年投產(chǎn)到1998年停產(chǎn)，生產(chǎn)了幾千架之多，構(gòu)成了蘇俄航空訓(xùn)練體系的中堅(jiān)環(huán)節(jié)。

2001年，雅克-152方案參與了俄羅斯國防部關(guān)于新一代初級教練機(jī)的競標(biāo)。在競標(biāo)中，雅克-152的主要競爭對手是蘇霍伊設(shè)計(jì)局以蘇-26特技運(yùn)動飛機(jī)為基礎(chǔ)研制的蘇-49。

蘇-49全長7.84米，翼展9.19米，機(jī)高2.89米，翼面積12.2平方米;空重1050千克，正常起飛重量1340千克，最大起飛重量1500千克;同樣采用一臺360馬力的M-14P型活塞發(fā)動機(jī)作為動力;最大平飛速度350千米/小時，最大航程1500千米，爬升率13.3米/秒，最大機(jī)動過載9g。

總體來看，雅克-152比蘇-49更輕巧，機(jī)動性也更強(qiáng)，而且單價遠(yuǎn)比蘇-49便宜。但由于種種原因，2001年，俄羅斯國防部宣布蘇-49贏得了競標(biāo)。不過，由于軍費(fèi)不足，俄國防部并未給新一代教練機(jī)項(xiàng)目撥付任何資金。因此，蘇霍伊設(shè)計(jì)局也就沒有將蘇-49項(xiàng)目繼續(xù)推進(jìn)下去，這為雅克-152迎來了轉(zhuǎn)機(jī)。

雅克設(shè)計(jì)局向國防部提出建議，由設(shè)計(jì)局自己出資繼續(xù)雅克-152的研制。同時，將老舊的雅克-52升級為雅克-52M，提升俄空軍教練機(jī)隊(duì)的技術(shù)水平。雅克-52M將配備新的航電設(shè)備、視野更好的駕駛艙罩、M-14X活塞發(fā)動機(jī)和MTV-8螺旋槳。雅克-52M于2004年4月16日首飛，并于2005年春成功通過了國家測試。相比于雅克-52，雅克-52M的燃料箱更大，航程更遠(yuǎn)，并且安裝了SKS-94彈射座椅。

與此同時，雅克-152引起了中國的興趣。中國航空工業(yè)集團(tuán)洪都飛機(jī)公司與俄羅斯雅克設(shè)計(jì)局開展合作，以雅克-152為基礎(chǔ)聯(lián)合研制初教-7初級教練機(jī)。2010年11月，初教-7首次在珠海航展亮相。這一合作使雅克設(shè)計(jì)局得以有資金和機(jī)會繼續(xù)推動雅克-152的研制，從而為雅克-152重新贏得俄國防部的競標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。

雅克-52初級教練機(jī)，曾經(jīng)代表雅克設(shè)計(jì)局的輝煌

2014年春天，俄國防部重啟了新一代初級教練機(jī)的競標(biāo)。3月17日，俄政府招標(biāo)采購網(wǎng)公開了新一代初級教練機(jī)的競標(biāo)信息。5月30日，俄國防部正式宣布雅克-152贏得了競標(biāo)，并與雅克設(shè)計(jì)局簽署了新一代初級教練機(jī)的研制合同，合同價值3億盧布。合同規(guī)定，原型機(jī)的設(shè)計(jì)必須于2014年9月30日之前完成。應(yīng)于2015年10月30日之前完成4架原型機(jī)的生產(chǎn)（2架用于飛行測試、2架用于靜力測試）。原型機(jī)首飛應(yīng)于2016年9月30日之前進(jìn)行。

2016年夏，雅克-152首架0001號原型機(jī)在伊爾庫茨克飛機(jī)制造廠下線。8月27日，該架原型機(jī)被推出裝配車間，兩天后進(jìn)行了首次滑跑試驗(yàn)。在經(jīng)過緊鑼密鼓地準(zhǔn)備后，試飛員瓦西里·塞瓦斯捷亞諾夫駕駛著雅克-152原型機(jī)進(jìn)行了首飛。首飛持續(xù)了10分鐘左右，十分成功。

首飛成功之后0001號雅克-152原型機(jī)開始進(jìn)行各類飛行測試。與此同時，伊爾庫茨克飛機(jī)制造廠開始制造0002號原型機(jī)和用于靜力測試的0003號原型機(jī)。

2010年珠海航展展出的初教-7教練機(jī)

技術(shù)特點(diǎn)

雅克-152采用下單翼布局，具有可收放的前三點(diǎn)式起落架。該機(jī)全長7.8米，翼展8.82米，機(jī)高3.11米。翼面積12.9平方米。空重948千克，最大起飛重量1490千克。該機(jī)采用1臺RED-A03T柴油發(fā)動機(jī)作為動力，最大航程為1500千米，爬升率為10米/秒，實(shí)用升限4000米，最大機(jī)動過載為9g。

雅克-152機(jī)體全部由金屬材料制成，只有尾舵和副翼采用碳纖維材料制成。全金屬機(jī)身為半單殼體結(jié)構(gòu)，用4個翼梁加固。雅克-152配備了副翼和可伸縮襟翼，因此獲得了極佳的機(jī)動性，起降特性也大大改善。

該機(jī)的機(jī)載設(shè)備是根據(jù)訓(xùn)練的需求配置的，能使新飛行員通過實(shí)踐掌握現(xiàn)代飛行儀表、導(dǎo)航和瞄準(zhǔn)設(shè)備以及無線電通信等設(shè)備的操作。雅克-152采用了傳統(tǒng)的串聯(lián)雙座布局，學(xué)員坐前座，教練坐后座。SKS-94M彈射座椅，可供駕駛員安全逃生。

雅克-152設(shè)計(jì)簡單，為維修和保養(yǎng)提供了極大便利。同時，作為螺旋槳飛機(jī)，其飛行成本很低，適合用于初級訓(xùn)練。

雅克-152的主要用途是為飛行學(xué)員提供初級訓(xùn)練，包括：駕駛技術(shù)，特技飛行，導(dǎo)航基礎(chǔ)，儀表飛行、盲降、在簡單和復(fù)雜氣象條件下的飛行。雅克-152的航電設(shè)備功能強(qiáng)大。駕駛艙的彩色多功能顯示屏能顯示關(guān)于飛行參數(shù)和飛機(jī)機(jī)載設(shè)備狀態(tài)的多種參數(shù)，黑匣子能記錄機(jī)組成員的對話。

該機(jī)起落架輪胎為低壓輪胎，承受沖擊的能力更強(qiáng)，加上起降滑跑距離較短，使得雅克-152能在跑道耐壓大于5千克/平方厘米的小型未鋪裝機(jī)場上起降。該機(jī)的另一優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，能存放于機(jī)庫之外。其預(yù)期壽命至少為1萬飛行小時或3萬飛行架次。如果按俄空軍初級教練機(jī)的正常使用情況來推算，1架雅克-152可以足足用上30年。

雅克-152及其配備的RED-A03T型V形12缸柴油發(fā)動機(jī)

發(fā)動機(jī)之殤

長期以來，雅克設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)的雅克-18、雅克-52等特技運(yùn)動飛機(jī)/教練機(jī)都采用AI-14/M-14星形活塞發(fā)動機(jī)。最初，雅克-152的總設(shè)計(jì)師達(dá)拉奇也根據(jù)這一傳統(tǒng)，選用M-14P作為雅克-152的動力。這在某種程度上也是無奈之舉，因?yàn)楫?dāng)時俄羅斯飛機(jī)設(shè)計(jì)師可以選用的小功率活塞發(fā)動機(jī)就只有M-14系列。

相比于西方國家，俄羅斯在該領(lǐng)域已經(jīng)落后，西方國家的輕型飛機(jī)要么轉(zhuǎn)而采用水冷直列發(fā)動機(jī)，要么更多地開始采用渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)。

不過，M-14系列發(fā)動機(jī)也有自身的優(yōu)勢。首先是可靠性高，采用M-14發(fā)動機(jī)的雅克-54參加國際航空體育比賽時，在兩次飛行之間幾乎不需要進(jìn)行太多檢查，而西方采用水冷直列發(fā)動機(jī)的飛機(jī)往往需要打開發(fā)動機(jī)艙蓋進(jìn)行深入檢查。顯然，可靠性方面老當(dāng)益壯的M-14更勝一籌。其次，M-14的功率重量比較高。早期的AI-14功率為240馬力，到M-14X功率已經(jīng)增加到了360馬力，而渦輪增壓型的功率更是達(dá)到450馬力，與此同時，發(fā)動機(jī)重量沒有太大增加。因此，M-14雖然性能不算先進(jìn)，但用來作為雅克-152的動力也還說得過去。

然而，到了21世紀(jì)初，就連M-14發(fā)動機(jī)也無法裝備了。蘇聯(lián)解體后，俄羅斯經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了嚴(yán)重的危機(jī)，航空業(yè)訂單急劇下降，輕型飛機(jī)及其發(fā)動機(jī)更是如此。1995年，沃羅涅日機(jī)械制造廠停產(chǎn)了M-14活塞發(fā)動機(jī)。雖然M-14仍有許多庫存，但隨著時間的推移，可用的發(fā)動機(jī)越來越少，已經(jīng)無法再將其用作俄空軍新一代教練機(jī)的發(fā)動機(jī)了。

為此，雅克設(shè)計(jì)局不得不為雅克-152尋找新的發(fā)動機(jī)，一款柴油發(fā)動機(jī)隨即進(jìn)入了其視野。飛機(jī)用柴油發(fā)動機(jī)作為動力并不是什么新鮮事，像DA-42教練機(jī)，“安卡”S無人機(jī)都采用柴油發(fā)動機(jī)作為動力。雅克設(shè)計(jì)局為雅克-152選擇了德國RED公司研制的RED-A03T柴油發(fā)動機(jī)。

雅克-152原型機(jī)

RED公司是由德籍俄羅斯人弗拉基米爾·萊克林創(chuàng)建的。萊克林設(shè)計(jì)了一種高性能航空柴油發(fā)動機(jī)，通過使用特制的鋁制零部件可以大大減輕重量，但其加工制造很復(fù)雜。為了便于制造，萊克林干脆將發(fā)動機(jī)公司設(shè)在了機(jī)械制造業(yè)發(fā)達(dá)的德國阿登瑙。RED公司研制了包括RED-A03和RED-A05在內(nèi)的多種航空柴油發(fā)動機(jī)，是多型無人機(jī)和輕型飛機(jī)的動力供應(yīng)商。

相比于M-14，采用RED-A03T型12缸V形柴油發(fā)動機(jī)后，雅克-152的性能有明顯提升。根據(jù)雅克設(shè)計(jì)局工程師的計(jì)算，使用相同的雅克-152機(jī)體和相同的2.5米直徑MTV-9型三葉可變螺距螺旋槳條件下，采用RED-A03T柴油發(fā)動機(jī)方案性能明顯更優(yōu)。由于RED-A03T功率比M-14X大一百多馬力，因此飛機(jī)的最大平飛速度更高，可以達(dá)到380千米/小時，而采用M-14X時最大平飛速度僅有335千米/小時。RED-A03T作為動力時的最大起飛重量可達(dá)2125千克，而M-14X動力方案僅為1400千克。

此外，RED-A03T耗油率更低，在油箱容量同為200千克的情況下，如果保持最大航程為1500千米不變，RED-A03T動力方案可以額外攜帶多達(dá)550千克的有效載荷。這就使雅克-152具備改造成戰(zhàn)斗教練機(jī)的潛力，可以在翼下增加4個掛點(diǎn)，用于吊掛炸彈和導(dǎo)彈。

鑒于柴油發(fā)動機(jī)的諸多優(yōu)勢，雅克設(shè)計(jì)局決定為雅克-152換裝RED-A03T柴油發(fā)動機(jī)。2016年首飛的0001號原型機(jī)正是采用RED-A03T作為動力的。該機(jī)目前已經(jīng)完成了200余架次的飛行，通過了工廠測試，期間發(fā)動機(jī)沒有出現(xiàn)任何問題。這也證明了RED-A03T發(fā)動機(jī)的可靠性。

然而，RED-A03T發(fā)動機(jī)雖好，畢竟不是俄羅斯本國產(chǎn)品。在俄羅斯遭到歐盟制裁的情況下，俄羅斯空天軍的雅克-152能否順利獲得足夠多的REDA03T發(fā)動機(jī)仍是一個問題。這也為雅克-152的前景蒙上了一層陰影。

雖然從決定采用RED-A03T柴油發(fā)動機(jī)那時起，俄羅斯人就一直在探討該發(fā)動機(jī)的國產(chǎn)化，然而并非易事。除了復(fù)雜的鋁制零部件難以加工外，該發(fā)動機(jī)采用了大量先進(jìn)的數(shù)字傳感器、數(shù)據(jù)傳輸/交換系統(tǒng)，這些俄羅斯都無法完全生產(chǎn)。由于發(fā)動機(jī)無法國產(chǎn)化，而從德國進(jìn)口又面臨制裁，存在巨大不確定性，因此發(fā)動機(jī)之殤無疑對雅克-152的命運(yùn)有重大影響。

此外，活塞動力的雅克-152也面臨著渦輪螺旋槳動力飛機(jī)的競爭。巴西航空工業(yè)公司研制的EMB-312“巨嘴鳥”和瑞士皮拉圖斯公司研制的PC-7/9/21渦槳教練機(jī)都取得了巨大的成功。雖然渦槳教練機(jī)的維護(hù)和飛行成本比活塞發(fā)動機(jī)昂貴得多，但其飛行速度更快，在油門響應(yīng)、加速方面的特性更接近噴氣機(jī)，更適合噴氣機(jī)飛行員的初期訓(xùn)練?！熬拮禅B”的每小時飛行成本約為1000美元，比活塞機(jī)貴，但比噴氣教練機(jī)L-39便宜得多。雖然渦槳飛機(jī)有這樣的優(yōu)勢，但它畢竟是通過螺旋槳產(chǎn)生推力，氣動特性和噴氣機(jī)有很大不同，飛行員掌握了渦槳飛機(jī)的操縱后直接上手噴氣機(jī)仍有難度。因此，渦槳飛機(jī)的優(yōu)勢也是有限的。

雅克-152的座艙儀表板

考慮到俄羅斯拮據(jù)的軍費(fèi)，如果采用渦槳動力的初級教練機(jī)，飛行成本將大大提升，導(dǎo)致訓(xùn)練時長縮短，這對于飛行員的訓(xùn)練是十分不利的，足以抵消渦槳飛機(jī)的上述好處。當(dāng)然，如果軍費(fèi)充足，采用渦槳教練機(jī)訓(xùn)練效果肯定要更好一些。

展望

蘇聯(lián)時期，曾經(jīng)有完備的飛行員培訓(xùn)體系。然而，隨著蘇聯(lián)解體，由于經(jīng)費(fèi)困難，俄羅斯的飛行員培訓(xùn)體系每況愈下。同時，生產(chǎn)于20世紀(jì)七八十年代的雅克-52、L-39等教練機(jī)也已老舊不堪。直到近年來，俄羅斯空天軍才開始重新重視飛行員訓(xùn)練體系的建設(shè)，飛行員訓(xùn)練質(zhì)量逐年提高。21世紀(jì)初，俄空軍新飛行員的平均訓(xùn)練時間僅為30～50飛行小時。2007年，這一數(shù)字上升到了165飛行小時。如今，新飛行員需要在初級教練機(jī)上飛行60小時，在中級教練機(jī)上飛行80小時，在高級教練機(jī)上飛行70小時，總訓(xùn)練時長超過200飛行小時，這已接近蘇聯(lián)鼎盛時期的水平。與此同時，俄羅斯空天軍也十分重視教練機(jī)的更新?lián)Q代。2015年9月，俄國防部副部長尤里·鮑里索夫宣布，俄國防部計(jì)劃購買150架雅克-152。

飛行中的雅克-152

雅克-152作為一款初級教練機(jī)，除了用于在航校訓(xùn)練飛行員外，其潛在用途還有很多。首先，它可以用作飛行員選拔考核初篩的飛機(jī)，以考察候選人的身體和心理素質(zhì)，以及是否適合飛行。其次，該機(jī)可以用在各種飛行協(xié)會和準(zhǔn)軍事組織中培養(yǎng)飛行員，作為軍事飛行員的后備力量。早在2015年6月，俄羅斯海陸空志愿者協(xié)會（DOSAAF）航空部副主任安德烈·列巴德耶夫在接受采訪時就表示，協(xié)會計(jì)劃到2020年共采購105架雅克-152教練機(jī)。此外，雅克-152還可以用于軍隊(duì)飛行員的技能恢復(fù)。軍隊(duì)飛行員在因各種原因（休假、生病或其它原因）離開一線一兩個月后，其飛行技能會有所下降，需要先駕駛雅克-152這樣的初級教練機(jī)加以恢復(fù)。而且，由于雅克-152的飛行成本低廉，其完全可以用于增加前線航空兵、軍事運(yùn)輸航空兵、轟炸航空兵及其他人員的飛行小時數(shù)，提升其駕駛技能。

伊爾庫茨克飛機(jī)制造廠中正在制造的雅克-152機(jī)體

雅克-152駕駛艙內(nèi)景，配備了彈射座椅

根據(jù)俄國防部的現(xiàn)行規(guī)定，俄軍隊(duì)飛行員年度飛行小時數(shù)不得低于40～80小時，具體時間取決于其駕駛飛機(jī)的類型。但由于噴氣式飛機(jī)的飛行成本過高，很多飛行員可能難以滿足最低飛行小時數(shù)要求。而飛行成本低廉的雅克-152就可以用于為這些飛行員增加飛行小時數(shù)。雖然雅克-152是活塞機(jī)，仍然可以讓飛行員鍛煉很多駕駛技術(shù)。此外，雅克-152的駕駛艙儀表盤和雅克-130高度相似，均采用了“玻璃座艙”概念，用液晶顯示屏代替了各種傳統(tǒng)儀表。因此，駕駛雅克-152還可以使飛行員熟悉各種航電設(shè)備。

此外，雅克-152還能在失速速度附近以極低的速度飛行，可以用于訓(xùn)練飛行員改出尾旋的能力。如果無法改出尾旋或遇到其它危險(xiǎn)，雅克-152安裝了彈射座椅，安全性很高。因此，不僅俄武裝部隊(duì)需要雅克-152，俄羅斯的各準(zhǔn)軍事組織、航校、飛行員再培訓(xùn)中心都對雅克-152有著巨大的需求。俄羅斯只要解決了發(fā)動機(jī)國產(chǎn)化的難題，雅克-152的前景將十分光明。