白浪花遇“舰”校园青 长沙舰官兵返乡宣讲点燃学子报国热情
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白浪花遇“舰”校园青 长沙舰官兵返乡宣讲点燃学子报国热情前段时间,有(yǒu)新闻报道称,美国对新一代教练机(jiàoliànjī)T-7A“红鹰”项目规划进行调整,将投入量产时间推迟一年。
T-7A“红鹰”教练机采用玻璃驾驶舱,与F-35等现役战斗机的操作界面相似,并搭载高仿真地面训练(xùnliàn)系统(xìtǒng),能够用于下一代战斗机和轰炸机飞行员训练,是(shì)美国新一代高级教练机。
自2018年(nián)项目启动(qǐdòng)后,T-7A“红鹰”教练机形成初始作战能力的时间已多次延迟(yánchí),从签订合同的2024年推迟到2027年。美国(měiguó)为何频频延迟新一代高级教练机项目进程?T-7A“红鹰”教练机研制遇到哪些难题?未来发展路向何方?请看本文解读。
美国新一代高级(gāojí)教练机项目频频延迟——
“红鹰(hóngyīng)”为何步履蹒跚
T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)。资料图片
应对旧机型性能(xìngnéng)老化,打造新一代高级教练机
高级教练机具有高机动性、操控相对灵活等特点,担负着多机种飞行员(fēixíngyuán)从基础(jīchǔ)飞行技能到高级战术训练任务。
20世纪60年代,T-38“禽爪”教练机服役后(hòu),经历了多次(duōcì)升级,机体老化、技术过时、维护成本上升等方面问题频频(pínpín)显现,该教练机训练出动率下降,飞行员培养周期逐渐拉长。
2015年,美国空军启动“T-X”项目招标(zhāobiāo),要求设计一款兼具成本效益和技术先进的教练机(jiàoliànjī)。美国波音公司(gōngsī)与瑞典萨博公司联合推出“T-X”方案,在与韩国T-50A、意大利(yìdàlì)M-346等(děng)教练机竞标中胜出,于2018年9月获得价值92亿美元的合同。根据合同,波音与萨博公司将(jiāng)交付351架飞机、46台地面训练模拟器(mónǐqì)和相关支持设备,以取代T-38机队。次年9月,美国空军宣布将新一代高级教练机命名为T-7A“红鹰”。
作为适应五代机及未来六代(liùdài)机训练需求而设计(shèjì)的先进教练机,美军对新一代高级教练机寄予厚望。
一方面,T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)的性能按照五代机多任务训练(xùnliàn)特性的标准打造。T-7A“红鹰”教练机外形与F/A-18战斗机(zhàndòujī)相似,由瑞典“鹰狮”战斗机同系列F404加力涡轮(wōlún)风扇发动机提供动力(dònglì)。按照设计,T-7A“红鹰”教练机支持持续高攻角(jiǎo)飞行、超声速飞行和大过载飞行能力,发动机的强大推力又赋予飞机快速(kuàisù)加速能力,能够最大限度模拟F-35等高机动性战斗机的飞行特性;驾驶舱(jiàshǐcāng)采用全玻璃化设计,配备大尺寸显示器、数字化电传操纵系统,与现役战斗机的操作界面相似。
另一方面,T-7A“红鹰”教练机计划为飞行员提供一套先进的(de)训练方案。除(chú)飞机(fēijī)本身外,美国同波音公司、萨博公司签订的合同中还包含了地面(dìmiàn)训练模拟(mónǐ)器和相关支持设备,学员可以在模拟座舱里,运用模拟雷达和武器(wǔqì)系统,熟悉战斗机操作界面;地面训练模拟器可以与(yǔ)实机实时连接,创建一个“虚实结合”的训练编组,老飞行员空中带飞,新飞行员在地面模拟,有利于新飞行员循序渐进地开展高难度课目训练。
2023年6月(yuè),T-7A“红鹰(hóngyīng)”教练机完成首飞。飞行过程中,试飞员不仅验证了飞机部分(bùfèn)性能,还展示了该型飞机的安全性与敏捷性,标志着该项目进入工程与制造开发阶段。
理想“丰满”难掩现实(xiànshí)“骨感”,T-7A项目进展迟缓
随着大国军事竞争(jìngzhēng)从(cóng)单纯装备对抗上升到能力体系对抗,美军认为,传统的建模与仿真和(hé)基于模型的系统工程,无法有效应对作战环境(huánjìng)动态变化、装备系统复杂度上升、成本超支和交付能力不足等一系列问题挑战。
2018年,美国开始实施数字工程生态系统(shēngtàixìtǒng),并在T-7A“红鹰”教练机的(de)设计制造过程中得以运用,实现(shíxiàn)从设计到制造的全流程革新。
一是基于模型的系统工程。T-7A“红鹰”教练机摒弃传统(chuántǒng)“图纸+实物验证”的设计模式,而是采用三维数字化模型驱动开发(kāifā),以缩短开发周期、降低测试成本、保证飞机质量。通过模型开发与测试,T-7A“红鹰”教练机实现与空军现役战机(zhànjī)(zhànjī)在结构(jiégòu)部件组成、架构设计等方面高度相似,部分子系统可以使用现役战机维护基础设施,弹射座椅、发动机(fādòngjī)等可以快速更换。
二是虚拟测试与数字孪生。波音公司将(jiāng)数字孪生技术贯穿于T-7A“红鹰(hóngyīng)”教练机的设计(shèjì)制造,使(shǐ)其能在虚拟环境中完成部分测试工作。首飞前,开发人员对T-7A“红鹰”教练机的数字孪生体进行大量虚拟测试,覆盖多种复杂场景,进一步降低研发风险。
三是开放式任务(rènwù)系统(xìtǒng)架构。在(zài)设计(shèjì)T-7A“红鹰”教练机时,波音公司依托数字化网络完成,工程师、飞机维护人员等可以在网络中参与开发,实时更新生产计划、维护程序等内容,团队之间可以共享开发进度。
理想(lǐxiǎng)“丰满”难掩现实“骨感”。T-7A“红鹰”教练机的工程设计很先进,但(dàn)频频出现的问题,导致项目多次延迟。
2021年6月,T-7A“红鹰”高级教练机被曝出零件短缺、机翼摇晃等方面研发问题,必须花费15个月时间解决。2022年12月,美国(měiguó)有关部门表示,T-7A“红鹰”高级教练机在(zài)(zài)弹射(tánshè)座椅和相关飞行控制软件方面存在问题。有新闻报道称,T-7A“红鹰”教练机的弹射座椅问题与(yǔ)F-35早期服役版本(bǎnběn)非常相似——不同身高体重的飞行员在逃生时,弹射座椅可能对其身体造成不同程度的伤害。此外,研发经费(jīngfèi)预算不足也导致研发进程迟缓。
T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)问题频频,交付时间一推(yītuī)再推,这将导致服役(fúyì)超过60年的T-38教练机还要继续使用,增加了事故发生风险概率。
多项技术(jìshù)问题需要解决,项目延迟不可避免
自2018年波音公司以“数字工程革命”赢得T-7A项目竞标以来,该项目已多次延期,量产交付延迟至2026年,形成初始作战能力从(cóng)原定的2024年推迟至2027年,不仅暴露出(bàolùchū)高端装备研发的复杂性,也凸显出技术理想(lǐxiǎng)与工程现实之间(zhījiān)的巨大落差。
目前,T-7A项目的技术瓶颈之一是弹射座椅系统。美国空军(měiguókōngjūn)给出的指标是弹射座椅对飞行员的体重适配范围要扩大(kuòdà)到46.7至111.1千克(qiānkè),而此前弹射座椅的适配范围在63.5至95.7千克。多次测试数据(cèshìshùjù)显示,这款弹射座椅系统存在重大安全风险(fēngxiǎn)(fēngxiǎn),飞行员可能会(huì)面临脑震荡、承受超出(chāochū)生理极限的飞行加速度、在高速飞行情况下面罩脱落等方面问题,对于体重较轻的女飞行员而言风险更大。在飞行时速较低时,座椅的弹射同样存在可靠性问题。这样的飞行速度在飞机起飞和降落时很常见,而起飞和降落恰好(qiàhǎo)又是最容易发生飞行事故的环节。据今年2月美国发布的一份报告显示:T-7A“红鹰”教练机的紧急(jǐnjí)逃生系统不符合空军适航性(shìhángxìng)认证的最低安全要求,目前适航性验收结果标定为高风险。
事实上,弹射座椅(zuòyǐ)自立项之初就被认为有潜在问题。2021年,美国政府问责局在武器系统年度评估中将其列为该(gāi)项目重要风险之一,并在次年的报告中将弹射座椅列为顶级项目风险(xiàngmùfēngxiǎn)。
T-7A“红鹰”教练机的机载氧气生成系统(xìtǒng)同样存在性能缺陷(quēxiàn)。美国发布的一份报告指出(zhǐchū):“综合测试团队将在未来的初始运行测试和评估期间,继续收集机载氧气生成系统的测试数据。”这表明(biǎomíng),目前该系统还未达到设计要求。
除技术层面(céngmiàn)问题外,成本上升、跨国(kuàguó)合作困难(kùnnán)、全球化供应链不稳定(wěndìng)等因素也影响着T-7A项目推进。目前,波音公司因项目延误,累计亏损超过13亿美元,而美军为T-38机队延寿支出7.5亿美元,几乎抵消了T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)较低报价带来的采购成本优势,更凸显“低价竞标”策略的失效。
面对困局,美军与波音公司正在开展战略调整与技术(jìshù)修正。根据之前发布的(de)调整计划,波音公司将于今年交付4架测试型飞机,将测试机队的规模从5架提升到9架,加快推进气动(qìdòng)、飞控(fēikòng)、弹射等相关课目验证工作(gōngzuò)。美军表示,将为这些工作采取额外激励措施,优先保障T-7A项目的后续投入。
从目前看,T-7A项目风险管控不当,多项(duōxiàng)技术(jìshù)问题需要解决,时间和资金成本也在逐步累积。T-7A项目能否按照最新(zuìxīn)修订的计划投入量产、形成初始作战能力,真正担负起美军新一代高级(gāojí)教练机的重任,还要拭目以待。
(来源:中国(zhōngguó)军网-解放军报)
前段时间,有(yǒu)新闻报道称,美国对新一代教练机(jiàoliànjī)T-7A“红鹰”项目规划进行调整,将投入量产时间推迟一年。
T-7A“红鹰”教练机采用玻璃驾驶舱,与F-35等现役战斗机的操作界面相似,并搭载高仿真地面训练(xùnliàn)系统(xìtǒng),能够用于下一代战斗机和轰炸机飞行员训练,是(shì)美国新一代高级教练机。
自2018年(nián)项目启动(qǐdòng)后,T-7A“红鹰”教练机形成初始作战能力的时间已多次延迟(yánchí),从签订合同的2024年推迟到2027年。美国(měiguó)为何频频延迟新一代高级教练机项目进程?T-7A“红鹰”教练机研制遇到哪些难题?未来发展路向何方?请看本文解读。
美国新一代高级(gāojí)教练机项目频频延迟——
“红鹰(hóngyīng)”为何步履蹒跚
T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)。资料图片
应对旧机型性能(xìngnéng)老化,打造新一代高级教练机
高级教练机具有高机动性、操控相对灵活等特点,担负着多机种飞行员(fēixíngyuán)从基础(jīchǔ)飞行技能到高级战术训练任务。
20世纪60年代,T-38“禽爪”教练机服役后(hòu),经历了多次(duōcì)升级,机体老化、技术过时、维护成本上升等方面问题频频(pínpín)显现,该教练机训练出动率下降,飞行员培养周期逐渐拉长。
2015年,美国空军启动“T-X”项目招标(zhāobiāo),要求设计一款兼具成本效益和技术先进的教练机(jiàoliànjī)。美国波音公司(gōngsī)与瑞典萨博公司联合推出“T-X”方案,在与韩国T-50A、意大利(yìdàlì)M-346等(děng)教练机竞标中胜出,于2018年9月获得价值92亿美元的合同。根据合同,波音与萨博公司将(jiāng)交付351架飞机、46台地面训练模拟器(mónǐqì)和相关支持设备,以取代T-38机队。次年9月,美国空军宣布将新一代高级教练机命名为T-7A“红鹰”。
作为适应五代机及未来六代(liùdài)机训练需求而设计(shèjì)的先进教练机,美军对新一代高级教练机寄予厚望。
一方面,T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)的性能按照五代机多任务训练(xùnliàn)特性的标准打造。T-7A“红鹰”教练机外形与F/A-18战斗机(zhàndòujī)相似,由瑞典“鹰狮”战斗机同系列F404加力涡轮(wōlún)风扇发动机提供动力(dònglì)。按照设计,T-7A“红鹰”教练机支持持续高攻角(jiǎo)飞行、超声速飞行和大过载飞行能力,发动机的强大推力又赋予飞机快速(kuàisù)加速能力,能够最大限度模拟F-35等高机动性战斗机的飞行特性;驾驶舱(jiàshǐcāng)采用全玻璃化设计,配备大尺寸显示器、数字化电传操纵系统,与现役战斗机的操作界面相似。
另一方面,T-7A“红鹰”教练机计划为飞行员提供一套先进的(de)训练方案。除(chú)飞机(fēijī)本身外,美国同波音公司、萨博公司签订的合同中还包含了地面(dìmiàn)训练模拟(mónǐ)器和相关支持设备,学员可以在模拟座舱里,运用模拟雷达和武器(wǔqì)系统,熟悉战斗机操作界面;地面训练模拟器可以与(yǔ)实机实时连接,创建一个“虚实结合”的训练编组,老飞行员空中带飞,新飞行员在地面模拟,有利于新飞行员循序渐进地开展高难度课目训练。
2023年6月(yuè),T-7A“红鹰(hóngyīng)”教练机完成首飞。飞行过程中,试飞员不仅验证了飞机部分(bùfèn)性能,还展示了该型飞机的安全性与敏捷性,标志着该项目进入工程与制造开发阶段。
理想“丰满”难掩现实(xiànshí)“骨感”,T-7A项目进展迟缓
随着大国军事竞争(jìngzhēng)从(cóng)单纯装备对抗上升到能力体系对抗,美军认为,传统的建模与仿真和(hé)基于模型的系统工程,无法有效应对作战环境(huánjìng)动态变化、装备系统复杂度上升、成本超支和交付能力不足等一系列问题挑战。
2018年,美国开始实施数字工程生态系统(shēngtàixìtǒng),并在T-7A“红鹰”教练机的(de)设计制造过程中得以运用,实现(shíxiàn)从设计到制造的全流程革新。
一是基于模型的系统工程。T-7A“红鹰”教练机摒弃传统(chuántǒng)“图纸+实物验证”的设计模式,而是采用三维数字化模型驱动开发(kāifā),以缩短开发周期、降低测试成本、保证飞机质量。通过模型开发与测试,T-7A“红鹰”教练机实现与空军现役战机(zhànjī)(zhànjī)在结构(jiégòu)部件组成、架构设计等方面高度相似,部分子系统可以使用现役战机维护基础设施,弹射座椅、发动机(fādòngjī)等可以快速更换。
二是虚拟测试与数字孪生。波音公司将(jiāng)数字孪生技术贯穿于T-7A“红鹰(hóngyīng)”教练机的设计(shèjì)制造,使(shǐ)其能在虚拟环境中完成部分测试工作。首飞前,开发人员对T-7A“红鹰”教练机的数字孪生体进行大量虚拟测试,覆盖多种复杂场景,进一步降低研发风险。
三是开放式任务(rènwù)系统(xìtǒng)架构。在(zài)设计(shèjì)T-7A“红鹰”教练机时,波音公司依托数字化网络完成,工程师、飞机维护人员等可以在网络中参与开发,实时更新生产计划、维护程序等内容,团队之间可以共享开发进度。
理想(lǐxiǎng)“丰满”难掩现实“骨感”。T-7A“红鹰”教练机的工程设计很先进,但(dàn)频频出现的问题,导致项目多次延迟。
2021年6月,T-7A“红鹰”高级教练机被曝出零件短缺、机翼摇晃等方面研发问题,必须花费15个月时间解决。2022年12月,美国(měiguó)有关部门表示,T-7A“红鹰”高级教练机在(zài)(zài)弹射(tánshè)座椅和相关飞行控制软件方面存在问题。有新闻报道称,T-7A“红鹰”教练机的弹射座椅问题与(yǔ)F-35早期服役版本(bǎnběn)非常相似——不同身高体重的飞行员在逃生时,弹射座椅可能对其身体造成不同程度的伤害。此外,研发经费(jīngfèi)预算不足也导致研发进程迟缓。
T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)问题频频,交付时间一推(yītuī)再推,这将导致服役(fúyì)超过60年的T-38教练机还要继续使用,增加了事故发生风险概率。
多项技术(jìshù)问题需要解决,项目延迟不可避免
自2018年波音公司以“数字工程革命”赢得T-7A项目竞标以来,该项目已多次延期,量产交付延迟至2026年,形成初始作战能力从(cóng)原定的2024年推迟至2027年,不仅暴露出(bàolùchū)高端装备研发的复杂性,也凸显出技术理想(lǐxiǎng)与工程现实之间(zhījiān)的巨大落差。
目前,T-7A项目的技术瓶颈之一是弹射座椅系统。美国空军(měiguókōngjūn)给出的指标是弹射座椅对飞行员的体重适配范围要扩大(kuòdà)到46.7至111.1千克(qiānkè),而此前弹射座椅的适配范围在63.5至95.7千克。多次测试数据(cèshìshùjù)显示,这款弹射座椅系统存在重大安全风险(fēngxiǎn)(fēngxiǎn),飞行员可能会(huì)面临脑震荡、承受超出(chāochū)生理极限的飞行加速度、在高速飞行情况下面罩脱落等方面问题,对于体重较轻的女飞行员而言风险更大。在飞行时速较低时,座椅的弹射同样存在可靠性问题。这样的飞行速度在飞机起飞和降落时很常见,而起飞和降落恰好(qiàhǎo)又是最容易发生飞行事故的环节。据今年2月美国发布的一份报告显示:T-7A“红鹰”教练机的紧急(jǐnjí)逃生系统不符合空军适航性(shìhángxìng)认证的最低安全要求,目前适航性验收结果标定为高风险。
事实上,弹射座椅(zuòyǐ)自立项之初就被认为有潜在问题。2021年,美国政府问责局在武器系统年度评估中将其列为该(gāi)项目重要风险之一,并在次年的报告中将弹射座椅列为顶级项目风险(xiàngmùfēngxiǎn)。
T-7A“红鹰”教练机的机载氧气生成系统(xìtǒng)同样存在性能缺陷(quēxiàn)。美国发布的一份报告指出(zhǐchū):“综合测试团队将在未来的初始运行测试和评估期间,继续收集机载氧气生成系统的测试数据。”这表明(biǎomíng),目前该系统还未达到设计要求。
除技术层面(céngmiàn)问题外,成本上升、跨国(kuàguó)合作困难(kùnnán)、全球化供应链不稳定(wěndìng)等因素也影响着T-7A项目推进。目前,波音公司因项目延误,累计亏损超过13亿美元,而美军为T-38机队延寿支出7.5亿美元,几乎抵消了T-7A“红鹰”教练机(jiàoliànjī)较低报价带来的采购成本优势,更凸显“低价竞标”策略的失效。
面对困局,美军与波音公司正在开展战略调整与技术(jìshù)修正。根据之前发布的(de)调整计划,波音公司将于今年交付4架测试型飞机,将测试机队的规模从5架提升到9架,加快推进气动(qìdòng)、飞控(fēikòng)、弹射等相关课目验证工作(gōngzuò)。美军表示,将为这些工作采取额外激励措施,优先保障T-7A项目的后续投入。
从目前看,T-7A项目风险管控不当,多项(duōxiàng)技术(jìshù)问题需要解决,时间和资金成本也在逐步累积。T-7A项目能否按照最新(zuìxīn)修订的计划投入量产、形成初始作战能力,真正担负起美军新一代高级(gāojí)教练机的重任,还要拭目以待。
(来源:中国(zhōngguó)军网-解放军报)



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