一九九○年代空軍的主力機種——IDF戰機,經過九年的研發,目前已接近成熟期。除了四架原型機外,第三代的雛型已出現,IDF的生產線也已經建立,即將進入量產階段。
這個由國人自製,被稱為「有史以來,中國人合作的最大計畫」,到底做出了什麼成績?IDF的特長與弱點何在?它能否有效尅制中共的殲八型戰機?讓我們一起來看看:
經過門禁森嚴的重重關卡,在台中清泉崗基地一側的大機棚裡,停著三架漆著藍、白、紅相間的單座戰機,和一架塗著灰白標準迷彩的雙座戰機。它們就是一九九○年代我們空軍主力機種——IDF戰機的原型機。每架飛機旁都有十多位技術人員忙碌地拆裝、檢測。
不久,編號一○○○四的雙座原型機被推出機棚,包括試飛組組長吳康明上校在內的兩位試飛官,著裝完畢上機。當一切準備就緒,吳康明蓋好機艙蓋,向地勤人員豎起大姆指。駕著裝載數千個測試儀器的IDF,在兩具TFE-1042渦輪噴射引擎的怒吼聲中,由閃閃發亮的機鼻前空速管主導,呼嘯升空。隨伴觀測、護衛的則是略顯嬌小的F-5A中正式雙座機。
經過半個多小時的飛行,IDF輕巧地落地,慢慢滑入機棚,再次完成試飛任務。原先的十多位技術人員又忙著查看機身各部位,並從相關數據中研判測試結果。吳康明和另一位試飛官,則在旁補充說明起飛、落地、飛行時的感覺。
這樣的試飛行動,每天都要進行四、五架次,以不斷檢測IDF的性能,也做為目前尚未出廠的第五架IDF的修正參考。
IDF試飛的結果和性能,至今軍方仍未正式公佈,但從包括參謀總長陳燊齡在內的九位空軍將領都曾試飛的事實來看,應已接近「成熟期」。
對外界的臆測與詢問,負責研製IDF發動機的舒孜川只表示:「從民國七十八年五月開始試飛至今,進度和結果都和原先的設計與預測一樣」,空軍總司令林文禮則透露,三、四年之內,IDF就要分發到部隊。IDF,是Indigenous Defense Fighter縮寫,一語道出它是我們的「自製戰機」。
為什麼要自己發展戰鬥機?在什麼時機下開始的?答案得從政府遷台後,台海兩岸的武力均勢及錯綜複雜的國際關係說起。
編號「10001」的IDF,是第一架全為國人自製的戰鬥機。 (空軍總部提供)(空軍總部提供)
買不到,自己做
我們的武器系統一向為美製,空軍也不例外。在中共還沒有能力自製戰機以前,我們在空中佔盡優勢,在民國四十七年的八二三砲戰中,我軍只折損一架,卻擊落敵機卅一架,就是明證。
到了一九六○年代,我軍為了保持空中優勢,向美國採購更進步的防禦軍品時,卻開始遭遇挫折。當時,為了尋求我國空軍主力F-104及F-5E的代替機種,曾積極向美遊說,希望購買如F-4、F-16及F-20型戰機,可是皆未如願。
中美斷交後,美國和中共簽署「八一七公報」,更限制了我們取得先進武器系統的管道。於是在民國七十一年,行政院院會決議:一方面更新、整補現有戰機的零件及武器系統,一方面自己研發新戰機。
在更新、整補方面,由於我國空軍的主力機種為近百架F-104G及二百五十架F-5E,而前者機齡當時已達廿五年,原廠洛克希德公司又已停止零件生產,故只好向日、義等國購買舊機,以汰換零件(此即阿里山九、十號軍品採購計畫)。
後者為中美合製,機齡在那時也已逾十年,目前以不斷改良性能,如加裝雷達預警及反制系統維持戰力。
IDF機翼兩側裝載天劍飛彈。(本刊資料)(邱瑞金)
防禦為主的輕型戰機
放眼一九九○年代,這兩種防禦主力,將面對中共新發展的殲八乙型戰機和其他轟炸、偵察等新機種,不論是速度、武器裝載、操作性能等,已不太能符合空防需要。
於是空軍在民國七十一年,提出自製戰機的構想,將目標定在十年後保持台海空中優勢。這個計畫於同年由行政院院會通過實施,並交中山科學院航空研究發展中心負責研發,就是IDF誕生之始。
一架飛機不可能「十項全能」,通常是針對某些特定用途而設計。例如,波灣戰爭中美國的A-10,是為了「空對地」攻擊而造;同樣的,F-15是種「夜間攻擊機」,F-16則是「空對空攻擊與攔截機」。
然而,要達到保持台海空優目的,IDF應是那一種戰機?以空軍的需求來看,應是一種類似F-16輕型快速爬升的防禦性攔截機;因為它的假想敵,正是中共的殲八乙型或正在研發的新殲型戰機。
戰機的性能可從速度、靈活度、武器裝載能力和電子裝備等方面來評估,其中又以攸關整架飛機動力的發動機最為重要。
吳康明上校是IDF第一位試飛員。(邱瑞金)
IDF的心臟
IDF使用的兩具TFE-1042型發動機,是由航發中心和美國蓋瑞特公司合作研發而成,從設計、實驗到製造都在台灣進行。
在清泉崗裡,有座專為研製IDF發動機而蓋的廠房,除了工作人員,其他人不能越雷池一步。
廠房外密密麻麻的管路,有些冒著蒸汽、有些結著厚厚一層霜。
舒孜川說明,IDF發動機已通過了模擬六萬呎高空、二.五倍音速的風洞實驗;處在零下四十度低溫中十二小時後,也能照常發動;經過宛如在撒哈拉沙漠中風暴吹襲的吹沙實驗,結果也符合設計需求。
目前IDF的發動機已取得由我國空軍、航發中心及美國公司合組的試測小組,所發給的試飛許可,也已經由四架原型機進行了上千次試飛。
唯一被質疑的是:它能讓IDF飛多快?
IDF的飛行極速,至今仍是最高機密。不過,據專家估計,TFE-1042引擎每具約能產生八千四百磅的推力,因此能使IDF航速達到音速的一.二倍。這個速度不只落後中共殲八乙型的二.二倍音速,也比不上我們現役的F-104及F-5E。
至於一.二倍音速是否為IDF的極限呢?據了解,IDF試飛時已超過一.六倍音速。舒孜川則說:「等拿到完全放飛許可時,性能將比現在好」,言下之意,速度還可能更快。
至於IDF是否會如外傳,改用蓋瑞特公司新推出、每具能產生一萬二千磅推力的TFE-1088型發動機呢?舒孜川只表示,到正式生產時,發動機經不斷改進,一定比原型機用的更好。林文禮總司令也從未正面答覆這個問題,只表示,IDF的速度「已達到空軍最低的要求」。
IDF經國號在眾所矚望下誕生,國內飛行員無不躍躍欲試,機身上的星星是每一位試飛過的將軍留下的。(邱瑞金)
「機」隨意轉
與速度一樣重要的,是飛機的靈活度。IDF使用極先進的「線傳飛控」操縱系統,提高了靈活度。由於殲八乙型為傳統飛機,仍採機械操縱方式靈活度當遠遜,因此雖然殲八乙型速度驚人,軍方仍對以IDF「尅」殲八乙型深具信心。
機械操縱是使用連桿帶動鋼絲的方式來控制飛機的升降、轉彎,有時飛行員需用很大的力量來控制飛機,一不小心,就有失控的可能。而且,機械在經年累月的磨擦後會產生間隙,造成操作上的誤差,性能也會打折扣。
先進的戰機,則在人與飛機間加裝飛行控制電腦,以增加靈活性、減少誤差。「有點類似汽車的方向盤」,IDF機體構造負責人夏友夷解釋,傳統汽車的方向盤連桿帶動,需用很大力量,用久了也會有間隙;而IDF操縱系統,就像時下流行的動力方向盤,只需輕輕撥轉,車子就依指示轉向。
「『機』隨意轉」則是試飛的吳康明對IDF的形容。他表示,飛傳統戰機的人很難想像線傳飛控的好處;「好像窮人家小孩要想像富人家會富到什麼程度,根本想不出來。IDF就像富人家。」
由於線傳飛控的靈敏度很高,又是飛機最重要的操縱中樞,因此IDF共使用四具電腦並聯,只要其中一具功能正常,就可正常運作,以提升其安全性。
鑑於美軍從傳統操縱方式轉為先進的線傳飛控時,曾有多次失事經驗,於是IDF在設計之初,即要求美方的合作廠商提供雙球型空戰模擬器,供飛行員模擬練習。
IDF採先進的線傳飛控,以增加靈活度。(邱瑞金)
孤注一擲
在IDF駕駛艙中,飛行員手肘可舒適的靠著扶手,手握的控制器有點類似電動玩具的搖桿,只不過功能無法相提並論。不管飛機的升、降、仰、俯、轉彎,只要輕動手腕,即可經由線傳飛控的電腦下達指令。線傳飛控不但使飛機靈活度大增,操作的簡便也讓戰機飛行員在得心應手之餘,更能專注於戰鬥。
IDF使用經由航發人員研究改良的金龍五三雷達系統,它是美國通用電機公司專門為F-20戰機發展的APG-67的衍生型。金龍雷達使用最新的半導體零組件,全系統僅分天線、發射機、雷達訊號處理器和雷達資料電腦四個可拆卸的部分,維修容易。
這種多功能雷達可同時進行多目標追蹤,並可同時對不同目標發射多枚天劍一、二型空對空飛彈。
天劍一、二型飛彈類似美製響尾蛇和麻雀飛彈,皆有良好的電子導引裝置,除非對方有更佳的反制電子裝置或干擾器,很難躲過這兩種飛彈。
IDF還攜帶廿釐米加農砲,可於近距離纏鬥時使用。
先進的航電設備與操控系統,是IDF的最大優點。(邱瑞金)
航空工業是高科技組合
IDF研發成功,舒孜川將它視為航發中心人員發揮團隊精神的表徵。雖然以前曾有製造AT-3、F-5E的經驗,但終究不是自行研發。IDF雖也有外籍顧問參與及美方的合作對象,但各部分都是我方主導設計,在九年之間,從無到有,至完成試飛任務,全世界找不到第二個例子。
對研製戰機,一般國家都是向外購買部分零件,部分自行設計,以節省時間、金錢,及降低風險。
可是我們受國際情勢的束縛,軍備採購不時受挫,只好孤注一擲,全部自行發展。「這是中國有史以來,中國人合作的最大計畫」,負責IDF組合工作的邢有光廠長說。
除了擔任作戰主力機,IDF還肩負率領台灣航太工業起飛的任務。(邱瑞金)
第二代IDF指日可待
「如果把IDF拿來這堮i示,保證第一天就可賣掉四、五十架」,這是兩年前在巴黎航空展會場,一位外國航空專家對舒孜川說的話。
不論此話有多少恭維的成份,對照於近來航空工業先進國家,如瑞典的獅鷲(Jas 3a)、以色列幼獅型(Lavi)和法國颷風(Rafale)等新機種紛紛遇挫的情況。IDF的成果實在令人刮目相看。
「事實上,已經有國家要向我們購買飛機」,舒孜川驕傲地表示。
目前,除了四架原型機以外,IDF的生產線也已建立,即將進入量產階段。
在機體組合工廠中,第五架IDF的雛型已現,顯示成軍的腳步近了。至於可能在多少時間內製造幾架,目前軍方仍然保密。但據可靠消息來源指出,可能在三年之後成軍,總數可望達到二百五十架。
空軍一九九○年代的需求,即將獲得滿足,也可有效的護衛我國領空。
至於二○○○年空軍的需求呢?舒孜川表示,航發中心人員並不以IDF為滿足,「只要空軍劃下道來,我們就有能力做出來」,他充滿信心的說。
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IDF即將投入量產。圖為IDF的三架原型機。
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編號「10001」的IDF,是第一架全為國人自製的戰鬥機。
(空軍總部提供)
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IDF機翼兩側裝載天劍飛彈。(本刊資料)
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吳康明上校是IDF第一位試飛員。
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IDF經國號在眾所矚望下誕生,國內飛行員無不躍躍欲試,機身上的星星是每一位試飛過的將軍留下的。
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IDF採先進的線傳飛控,以增加靈活度。
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先進的航電設備與操控系統,是IDF的最大優點。
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除了擔任作戰主力機,IDF還肩負率領台灣航太工業起飛的任務。