“光辉”Mark-1A有哪些改进?印度空军为何不直接采购Mark-2?

由印度自行研制的LCA“光辉”战机近日迎来了一个好消息,印度空军采购了

83架“光辉”Mark-1A战斗机。按计划,这些战机将在协议签署三年后开始交付。其实早在2016年11月由印度国防采购委员会发布的国产军用装备采购提案中,就包括83架“光辉”战机,均为Mark-1A标准配置(简称Mk-1A)。不过由于“光辉”战机的研制和改进过程缓慢,印度空军认为其性能达不到预期目标,和国外先进战机存在较大差距,所以迟迟没有签署采购协议。

“光辉”Mark-1A有哪些改进?印度空军为何不直接采购Mark-2?

印度将采购83架“光辉”Mark-1A战斗机

在多种因素的促进下,今年2月中旬印度空军终于和印度斯坦航空公司签署了83架“光辉”Mark-1A战斗机的采购协议。那么,印度LCA“光辉”战机的研制过程如何,“光辉”Mark-1A战斗机又是一个什么样的版本呢?相比之前的Mark-1型,它有哪些方面的改进呢?印度空军为何要采购Mark-1A型,而不是直接购买更先进的Mark-2型呢?印度空军此次决定批量采购“光辉”Mark-1A,能扭转LCA战机的发展颓势吗?下面我们将逐一进行分析。

一、“光辉”Mark-1A是一个什么样的版本?

在介绍“光辉”Mark-1A之前,我们不妨先梳理一下印度LCA战机的发展脉络。早在上世纪八十年代初期,印度就提出了LCA计划,一方面是为了取代老旧的米格-21战斗机,另一方面是为了提高印度航空工业的技术水平和综合实力。特别是后一个原因,是LCA计划得以进行下去的重要动力来源,也是印度始终没有放弃LCA战机的根本原因。为了积极推动印度航空工业的发展,印度专门建立了一个管理机构,也就是印度航空发展局(ADA),由它来统筹负责LCA“光辉”战机的研制,具体的承包商是大名鼎鼎的印度斯坦航空公司。

“光辉”Mark-1A有哪些改进?印度空军为何不直接采购Mark-2?

LCA战机三视图

LCA项目的研发主要包括三个方面的工作,或者说需要解决三大难题,分别是电传飞行控制系统、多模脉冲多普勒雷达和高性能涡扇发动机。由于航空工业基础薄弱,技术较为匮乏,印度在战机研制方面几乎没有经验,所以LCA项目困难重重,进度非常缓慢。尽管这一项目的初衷是为了提升印度自身的航空工业水平,严格限制国外的参与,但是为了使LCA战机能够正常发展下去,印度不得不从国外寻求帮助。LCA的发动机、雷达等关键设备,几乎都是从国外引进的,这也反映出了“光辉”战机的尴尬处境。

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印度国产的GTX-35VS“Kaveri”发动机

其实在一开始,印度是有决心自行研制LCA“光辉”战机的,为此专门建立了多个研发机构。其中航空发展机构(ADE)负责开发综合飞行控制系统,电子和雷达发展机构(LRDE)负责“光辉”战机多模雷达的研发,燃气轮机研究机构(GTRE)负责设计GTX-35VS“Kaveri”加力涡扇发动机。在众多系统中,只有头盔显示器和瞄准器显示系统、激光吊舱、弹射座椅等少数设备需要从国外进口。

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试飞中的LCA战机

但是在研制“光辉”战机的过程中,印度发现单靠自己根本无法设计。在多模雷达方面,印度本土机构研发的雷达性能不达标,只能使用国外产品。在发动机方面,印度的“Kaveri”发动机进度缓慢,刚开始作为过渡时期动力装置的通用电气F404涡轮风扇发动机只能继续使用下去。尽管过程坎坷,但是在印度航空机构多年的努力下,LCA“光辉”战机还是坚持了下来,第一架演示机在2001年1月进行了首飞,第一架原型机PV-1在2003年11月25日完成了首次飞行。第二架原型机集成了数字航空电子套件,安装了印度自主生产的平视显示器和从以色列进口的头盔瞄准器,于2005年12月1日首飞。

在原型机首飞之后,LCA“光辉”战机的发展驶入了快车道。2006年4月,印度批准为空军生产20架有限批次生产型“光辉”战机。2007年4月,有限批次生产型LCA战机首飞。2009年11月,“光辉”双座教练机首飞。2010年12月,LCA战机完成了初步操作许可测试,认证于2011年1月获得批准。2012年4月,海军舰载型LCA战机完成首飞。2014年10月,第一架批生产型“光辉”战机进行了首飞,并于2015年1月移交给印度空军。2016年7月,印度宣布

LCA“光辉”战机服役

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“光辉”战机Mark-1A

在2006年春,印度空军订购了20架具有初始操作许可标准的“光辉”战机,后来又增购了20架符合高级操作许可标准的“光辉”战机。这些战机被命名为“光辉”Mark-1(也称Mk 1),也可以将其看成是首批量产型。Mark-1版本配备了较为完整的航空电子设备,使用的是印度国产的多模脉冲多普勒雷达。在动力系统上,Mark-1搭载一台从美国进口的通用电气

F404-GE-IN20涡扇发动机。考虑到Mark-1版本的不足,印度又提出了一个改进型的Mark-2(即Mk 2)版本,将配备更高推力的发动机,融入五代机的设计元素。但是Mark-2的研发难度较大,研制时间较长,所以印度又提出了Mark-1A版本。

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展出的Mark-2“光辉”战机模型

有观点认为,“光辉”战机Mark-1A版本其实就是已交付的Mark-1型和正在研发的Mark-2型之间的桥梁。从技术性能上来看,Mark-1A将明显优于Mark-1,却不如Mark-2。从研制历程上看,

Mark-1A版本是Mark-1的改进,也是Mark-2版本的前期技术验证。也就是说,Mark-1A版本将使用一些新技术和新装备,在Mark-1的基础上进行升级。同时,Mark-1A也将借鉴Mark-2的一些设计,对Mark-2未来将使用的新技术进行论证,这样既能提高Mark-1A版本的性能,又能加快Mark-2的研制进度。

二、“光辉”Mark-1A有哪些方面的改进?

印度LCA“光辉”战机Mark-1版本具备了基本的作战能力,各方面性能已基本完善。“光辉”战机拥有四余度电传数字自动飞行控制系统,采用Sigma 95N环形激光陀螺仪惯性导航系统/全球定位系统,配备的航空电子套件包括3台1553B 32位计算机,通信套件涵盖VHF到UHF的无线电通信系统。“光辉”战机拥有8个外挂点,每侧机翼下有3个,一个在机身中心线下,另一个安装在左舷进气道下。它的固定武器是一门23毫米双管GSh-23机炮,外挂点可以携带空对空导弹、空对地导弹和反舰导弹,以及精确制导弹药和炸弹,还可以挂载各种电子吊舱。

和Mark-1型战机相比,“光辉”Mark-1A版本拥有多达40余项改进,主要包括以下几大方面:

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“光辉”Mark-1A将采用以色列的EL/M-2052相控阵雷达

第一,“光辉”Mark-1A将换装有源电子扫描阵列(AESA)雷达。前面已经提到,印度为LCA“光辉”战机研制了国产雷达,所以Mark-1型最初搭载的仍是脉冲多普勒雷达。该雷达具有多目标搜索、扫描跟踪和地面测绘等模式,拥有多普勒波束锐化、运动目标指示和查找等功能。按计划,“光辉”战机Mark-2型将配备有源相控阵雷达,不过由于Mark-1A版本的推出,所以将首先在该型号上使用AESA雷达。以色列的Elta、瑞典的SAAB和法国的Thales等都参加了“光辉”战机有源相控阵雷达的招标,最终入选的是以色列Elta系统公司研制的EL/M-2052雷达。

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EL/L-8222WB电子吊舱

第二,“光辉”Mark-1A将搭载先进电子战(EW)套件,配备自我保护干扰机(SPJ)。Mark-1型的电子战套件由印度ASIEO开发,包括雷达告警接收机和干扰机、激光警告系统、导弹预警系统、箔条和曳光弹投放装置等。Mark-1A选择了以色列Elta系统公司的基于EL/L-8222WB电子干扰吊舱的电子战套件。由于“光辉”战机内部空间有限,所以采用了可以安装在外挂点上的吊舱式电子战套件。EL/L-8222WB电子吊舱的体积小、重量轻、阻力低,配备了自我保护干扰机(SPJ),能够在密集雷达制导武器环境中,提供针对所有类型的空对空和地对空威胁的保护,提高了战斗机的生存能力。

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“光辉”战机试射“德比”导弹

第三,“光辉”Mark-1A将携带新型超视距空对空导弹。由于印度国产空对空导弹一直没有研制成功,所以“光辉”战机只能先搭载进口空空导弹。早在2010年,LCA“光辉”战机就成功试射了R-73红外制导近程空对空导弹。后来印度引入了以色列的“德比”导弹。2017年5月,LCA“光辉”LSP-4战斗机成功试射了一枚“德比”空空导弹。印度还曾考虑为“光辉”战机配备“流星”超视距导弹,不过由于选择了以色列的AESA雷达,所以无法再获得“流星”导弹,只能使用“德比”导弹。“光辉”Mark-1A版本将搭载最新型的“德比”III超视距空对空导弹,该导弹安装了双脉冲火箭发动机和软件定义射频导引头,最大射程增加到了100公里。

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“光辉”战机在进行空中加油

第四,“光辉”Mark-1A将提升空中加油能力。“光辉”战机配备了机翼和机身内部油箱,在右侧机身前部安装了一个固定的空中加油探头,机翼和机身中心线的外挂点还可以挂载副油箱。“光辉”战机其实已经进行了空中加油测试。2018年9月初,“光辉”战机和伊尔-78加油机成功进行了第一次空中加油试验。尽管这只是一次“干”连接,也就是说它们其实并没有输送燃料,只是进行了空中加油装置的连接。试验表明“光辉”战机具备这种能力,能够通过空中加油增加航程和作战半径。此次试验之后,“光辉”战机还将进行多次测试,包括“湿”连接测试。“光辉”Mark-1A版本将进一步提升空中加油能力。

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印度“光辉”战机

最后,“光辉”Mark-1A对机身结构进行了优化,空重减少了1000公斤,将更容易维护。Mark-1A版本还将安装座舱智能多功能显示器、用于敌我识别的联合询问和应答器、数字地图发生器和改进型无线电高度计等设备。“光辉”Mark-1A还将升级数字飞行控制计算机,具有更高的处理能力,可以添加更多的高级功能。有分析认为,印度对战机的隐形技术进行了一定研究,因此有可能会在“光辉”Mark-1A上整合印度国产隐形技术,不过目前还并不确定是否会这样做。总的来看,如果以上改进能够全部实现的话,“光辉”Mark-1A的综合性能将会有不小的提升,特别是在航电系统方面。

三、印度空军为何要采购“光辉”Mark-1A?

印度不再继续采购LCA“光辉”Mark-1型战机的原因很简单,一个是性能不够完善,另一个是产量比较低。虽然早已经首飞,而且早已经宣布服役,但是“光辉”战机Mark-1型一直到2019年1月才完成所有系统的测试工作,到2019年2月20日才获得最终作战许可。另一方面,印度斯坦航空公司的生产能力不足,导致“光辉”Mark-1战机的生产速度很慢。2006年采购的20架IOC标准的LCA“光辉”战机一直到2018年还没有全部交付,2010年采购的20架FOC标准的“光辉”战机更是遥遥无期。正是由于交付日期不断推迟,性能也不达标,导致印度空军一度不愿再继续采购LCA战机。

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“光辉”Mark-1战机的生产车间

在研制和完善“光辉”战机Mark-1型的时候,印度很早就提出了“光辉”Mark-2型,那么为什么印度空军不直接采购Mark-2型,而是要采购Mark-1A版本呢?关于这个问题可以从两个方面进行思考。

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印度“光辉”战机

首先,“光辉”战机Mark-2型的研制难度较大,距离交付时间太久。相比Mark-1以及Mark-1A两个版本,Mark-2型的改进更为复杂,难度也更大。Mark-2型是一个更大的版本,从轻型战斗机转变为了中型战斗机。它主要的变化是换装更大推力的发动机,基本可以确定是通用电气F414发动机。Mark-2型将有一个更大的机身,最大起飞重量将从之前Mark-1型的13.5吨增加到17.5吨,能够携带更多的负载,有效载荷将提高至6.5吨。Mark-2型将在机身前部安装鸭翼,能够提高机动能力。它的内部燃料容量将增加到3300公斤,Mark-1型只有2400公斤。Mark-2型还将搭载AESA雷达,以及复杂的机载氧气生成系统。由于改进的地方较多,技术难度较大,“光辉”战机Mark-2型计划到2022年首飞,在Mark-1A完成生产任务之后再投入生产。因此可以看出,如果直接采购Mark-2型的话,将要等待很长一段时间才能交付,所以印度空军才会优先购买难度较小的Mark-1A型。

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“光辉”战机

其次,通过研制和生产“光辉”Mark-1A型,能够促进Mark-2型更好的发展。Mark-1A和Mark-2都是对“光辉”Mark-1的发展和改进,只不过Mark-1A的改进较小,Mark-2的改进较大。但是Mark-1A将会首先使用一些Mark-2型上将要应用的技术和装备,能够起到验证和测试的作用。比如说在航电系统方面,LCA“光辉”战机Mark-1A版本将会首先换装有源相控阵雷达和先进电子战套件等,还会安装改进型数字飞行控制计算机,在电传飞控系统中增加更多功能。这些先进技术和装备也会应用到Mark-2上,如果在“光辉”Mark-1A型取得成功的话,那么将会降低Mark-2型的研制难度,减少其研发时间,能够更好地促进Mark-2型的发展。

四、“光辉”Mark-1A能扭转LCA战机的颓势吗?

从“光辉”战机的研制历程可以看出,这是一款非常“难产”的战斗机。如果从1980年代初期LCA计划的提出开始算起的话,那么到2016年印度宣布“光辉”战机服役时,已经过去了大约30余年。LCA战机的研发之漫长、进度之缓慢,反映出了印度航空工业的真实水平。而且经过千辛万苦研制出来的LCA“光辉”战机只是一款轻型战机,性能也中规中矩,没有什么出彩之处

。即便是印度空军,最初也并不愿意大批量采购。再加上生产速度也很慢,这些因素使“光辉”战机的发展陷入了困境。

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挂载武器的“光辉”战机

作为印度国产装备中的扛鼎之作,印度对“光辉”战机还是十分重视的。虽然面临种种不利因素,但印度始终没有放弃“光辉”战机的发展。针对两个突出存在的问题,印度也积极想办法给予解决。首先,针对性能不佳的情况,印度一方面推出了改进型的Mark-1A和Mark-2版本,另一方面大量引进国外的先进技术、设备和武器,

尽可能地提升“光辉”战机的综合性能。其次,面对生产和交付速度缓慢的问题,印度斯坦航空公司建立了第二条LCA“光辉”战机生产线,使年生产能力翻番。

“光辉”Mark-1A有哪些改进?印度空军为何不直接采购Mark-2?

“光辉”战机的发展之路依然漫长

不得不承认,印度的这些举措在很大程度上解决了“光辉”战机存在的难题,不过能否扭转LCA战机的颓势,仍需要进一步的检验。“光辉”战机Mark-1A版本的推出,确实提高了这款战机的综合水平,不过这些改进大都需要

依赖进口装备。比如说Mark-1A将要安装的有源相控阵雷达和超视距空空导弹,都是来自以色列,这无疑背离了印度发展国产战机的初衷。即便如此,Mark-1A的性能仍然与国外先进战机存在较大差距。在这种情况下,印度空军继续进口国外战机也就不足为奇了。因此,单靠推出Mark-1A版本,很难扭转LCA“光辉”战机的颓势,印度国产战机的发展之路依然漫长


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