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2021/11/15 

武備巡禮

【武備巡禮】T-7A紅鷹式高教機 美空軍新世代飛訓利器
T-7A性能諸元 資料來源:波音網站 作者整理
【武備巡禮】T-7A紅鷹式高教機 美空軍新世代飛訓利器1
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文:御雲

 2019年9月16日被美國空軍正式命名為T-7A型紅鷹式(Red Hawk),以紀念二次大戰美國陸軍航空隊非裔「塔斯基奇飛行員」(Tuskegee Airmen)的貢獻,由波音與瑞典紳寶公司(SAAB)合作研製的新一代高級教練機,是因應美國空軍未來的戰機與轟炸機飛行機組員訓練需求,專門研發的新型噴射教練機。

 波音、紳寶合製 汰換T-38C教練機

 美軍自2003年便開始推動高級教練機汰換構想,幾經波折後,於2015年確定空軍T-X先進教練機計畫。當時提出參與競標的候選機種,除T-7A型之外,還包括洛馬/韓國航太公司(KAI)以T-50型金鷲式(Golden Eagle)教練機研改的T-50A型、義大利李奧納多公司(Leonado)以M-346型教練機研改的T-100型,以及諾格公司全新設計的Model 400型等。

 波音/紳寶公司的T-7A型教練機最終獲得青睞,美國空軍於2018年9月27日簽訂價值92億美元合約,採購351架T-7A型高級教練機、46套地面訓練系統(GBTS),最多更可能達到120套地面訓練系統,以汰換現役老舊的T-38C型噴射教練機隊。

 針對美國空軍的先進飛行員訓練計畫(APT),波音與紳寶公司自2013年12月合組團隊,設計、研製2架BTX原型機,並進行試飛,驗證飛機的設計及飛行、訓練性能等。第1架BTX原型機(N381TX),於2016年9月13日在波音公司聖路易廠區首度公開;同年12月15日順利完成第1次地面滑行;同月20日首次試飛成功,歷時55分鐘。

 2號BTX原型機(N382TX),於2017年4月20日首次地面滑行成功;同月24日完成第1次試飛,歷時1小時。至2020年秋天為止,第1、2架T-7A原型機已經完成246架次的試飛。接下來工程製造發展階段(EMD)的工作,將包含測試、美國軍用飛行認證,波音公司將運交5架T-7A型教練機。

 革命性數位研發 聚焦製造與維修

 波音/紳寶公司的T-7A型教練機,採用革命性設計、研發方式,在設計、測試上運用虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)等數位工程科技,將對現今軍用機的成本高漲、冗長研發期程模式,帶來大幅度改變;未來能在研發過程中持續聚焦於製造、維修方面,並在時間未延宕、未犧牲安全性及性能未降低的情況下,改變成本曲線。

 T-7A型教練機採用高單翼、雙垂直尾翅、單發動機構型,擁有高G、高攻角的良好飛行能力,可以模擬高性能噴射戰機。機翼搭配的縫翼、大型翼前緣根部延伸面(LERX),也提供在低速飛行時的靈活操控性。雙垂直尾翅設計,則使T-7A型擁有更好的操控性能、減速功能,以及空中加油作業的安全性。機上配備1具含後燃器的通用電氣公司F404-GE-103型渦輪扇噴射發動機,推力17200磅,具備充足的推力、良好的燃油效率,爬升率為10211公尺/分。

 T-7A型教練機的座艙,為縱列階梯式雙座,確保後座飛行教官、前座學員都擁有優良的視野。座艙搭配向右開啟的單片式座艙罩,前座裝有抬頭顯示器,以及以色列艾爾比特公司(Elbit)的大型顯示器、上方控制面板、發動機油料指示器等,前、後座均配備柯林斯公司(Collins)的ACES 5型彈射椅。

 設計注重後勤 降低成本與裝備複雜

 機上還裝置數位化線傳飛控系統、現代化數位航電系統等,包括艾爾比特公司的空地資料鏈,使T-7A型教練機具備雷達模擬與真實、虛擬與建構式(LVC)訓練能力,並更加重視人機介面。還有柯林斯公司的NAV-4500型導航接收裝置,整合VHF全向導航(VOR)、儀器降落系統(ILS)的無線電訊號及標誌信標等,提供更好的導航性能。

 T-7A型教練機在設計過程中,即考慮到系統管理與妥善率,能減輕後勤保修人員的工作負擔。整套系統注重維修、後勤的需求,可降低成本和裝備的複雜度;而包含內建、離機的整合後勤支援,以及高度的可靠性、可用度,也減少了T-7A型教練機系統的壽期成本。此外,高單翼、較低的機體高度,更有助於減少地勤人員的維修難度。

 整合地面模擬器 提升訓練效益

 T-7A型教練機在研發之初,便包含整合地面訓練系統及相關支援。2020年12月,波音公司開始在聖路易廠區生產地面訓練系統,包含第1批的2套武器系統訓練裝置,以及1套飛行訓練裝置。地面訓練系統完全整合飛行員在真實世界的經驗,且硬體採用開放系統架構,搭配數位化軟體,未來還能因應美國空軍的需求,進一步提升功能。

 T-7A型教練機的部分機體是在瑞典製造,最後組裝線則設在波音聖路易廠區。2021年2月,波音公司已開始生產、組裝T-7A型教練機;紳寶公司製造完成的第1具後機體段,由該公司Linkoping廠區完成啟運,4月15日運抵波音聖路易廠區。該具後機體段會先與前機體結合,再裝上雙翼、腹鰭及機尾段,成為完整的靜態測試機,後續在工程製造研發階段(EMD)作為地面結構測試之用。在紳寶公司位於美國印地安納州西拉法葉的新建廠區落成後,將會完全接手T-7A型教練機後機體段生產工作。

 預計2024年第1個中隊成軍

 不過在2021年6月,美國空軍決定將T-7A型教練機確定全面量產階段的時間,延後至少1年。因為在先前的測試中發現一些技術問題,包括會影響高攻角飛行時滾轉軸穩定的「機翼下垂」(Wing Drop)現象;美軍預期到2023會計年度第4季,T-7A型教練機才可能開始進入量產階段。同一個月,波音公司則已展開T-7A原型機的第2階段試飛,並針對「機翼下垂」等問題,安裝修正版飛行軟體。

 根據波音公司的原始規劃,第1架T-7A量產型,預計於2022年上旬出廠。首批教練機與訓練模擬系統,將於2023年運抵德州的藍道夫空軍基地,第1個中隊預計於2024年成軍、達到初始作戰能力(IOC),2034年則達到完全作戰能力(FOC)。

 T-7B型將競標美海軍下一代教練機

 美國空軍預估至2031年,現有的60%作戰機種,將會是第5代戰機,因此未來的飛行訓練需要新一代教練機;同時預估未來每年將會透過T-7A型教練機系統,訓練超過1000名的戰機、轟炸機機組員。

 就在贏得美國空軍的T-X先進教練機計畫之後,T-7A型教練機也希望爭取成為美國海軍的下一代教練機,取代現役的T-45型蒼鷹式(Goshawk)。波音/紳寶公司將以衍生改良的T-7B型,競標美國海軍的基本噴射機訓練系統(UJTS)計畫。

 改良項目包括座艙儀表,以符合F-35C、F/A-18E/F BlockⅢ型戰機的航電系統配置;並加大油箱,以提升航程等。此外,機翼端將可攜掛AIM-9X型訓練彈、空戰演練儀(ACMI),或紅外線搜索與追蹤莢艙(IRST);機腹中線則能掛載電戰莢艙。如果未來美國海軍確定採購,T-7型將會成為美軍跨軍種通用的高級教練機,同時對拓展國際市場增添助力。

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