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強強聯手——波音公司與薩伯公司合作研製BTX-1原型機

原標題:強強聯手——波音公司與薩伯公司合作研製BTX-1原型機

2016年12月20日,BTX-1原型機實現首飛。

2016年9月13日,BTX-1原型機正式出廠。

2013年12月5日,波音公司與薩伯公司簽署T-X研製合作協議。

新年伊始,雷神公司和諾格公司等多家防務承包商陸續宣布放棄參與美國空軍新一代教練機(T-X)計劃的競爭,使得原本競爭激烈的T-X投標競爭突然間變得日益明朗,儘管依舊會有多個承包商提交投標方案,但從競爭實力來看,已經直接演變為一場洛馬公司與波音公司之間的「過招」。

目前,洛馬公司與韓國航宇工業正在美國南卡羅來納州格林維爾積極試飛T-50A原型機,意欲憑藉衍生髮展的平台佔據成本優勢,而測試波音公司與薩伯公司正在聖路易斯加緊全新設計的BTX-1原型機,試圖憑藉著精益生產後來居上。作為T-X計劃的候選機型之一,波音公司研製的BTX-1原型機有望成為一種機動性更強、使用成本更低和適應範圍更廣的飛行員訓練平台,可以充分滿足美國空軍今後大量培訓F-22和F-35戰鬥機飛行員的迫切需要。

美國空軍著手換裝

波音公司的BTX-1原型機是專門針對美國空軍的飛行員訓練要求而全新設計和研製的一種教練機。目前,美國空軍全面裝備了F-22戰鬥機,已經開始陸續裝備F-35A戰鬥機,藉助兩種第五代戰鬥機的優異性能,令潛在對手望塵莫及。然而,美國空軍長期以來身處一種尷尬局面,仍然依靠從總體設計到機載設備都過於陳舊的T-38「禽爪」(Talon)教練機來培訓所有戰術飛機的飛行員。

從1961年3月17日正式投入使用算起,T-38教練機時至今日已經服役了56年。近年來,T-38C教練機通過航空電子設備和推進系統不斷升級,目前在美國空軍的訓練體系中仍不可或缺。儘管該機在當年可以很好地用於培訓「百系列」戰鬥機的飛行員,但是讓F-15和F-16戰鬥機的飛行員通過「禽爪」掌握駕駛技藝已經有些勉為其難,更不用說現役的第五代戰鬥機了。

現實情況是,T-38C教練機對於飛行訓練和和地面保障來說日益昂貴,並且對於在未來駕駛第五代戰鬥機的飛行員來說已經力不從心,無法提供一種足夠的訓練解決方案。結果,美國空軍不得不將最初打算在飛行員高級訓練中完成的60%訓練任務轉移到正規訓練單位(FTU)和作戰中隊中,努力解決訓練中存在的「代溝」。無疑,這種培養高性能戰鬥機飛行員的方式不僅導致訓練成本居高不下,而且額外的訓練飛行還縮短了這些先進戰鬥機的機體壽命。

因此,美國空軍的當務之急是換裝新一代高級教練機,目的是讓這些飛行訓練任務重新回到飛行員高級培訓計劃中。2008年,美國空軍著手啟動T-X計劃,初步考慮在下一個十年的末期開始採購350~500架新型教練機,用於取代現役的T-38C教練機,預計將花費110億美元。

按照最初計劃,T-X教練機應該在2020年投入使用,但由於F-35、KC-46A和LRS-B等優先採購項目已經令美國空軍在預算上捉襟見肘,不得不一再推遲T-X計劃的競標工作,直到2011年才開始評估T-X計劃的候選機型。2012年10月,美國空軍發布了一系列草案文件,用於確定關鍵性能參數(KPP),為工業界優化各自的初步方案提供參考。

2015年3月,美國空軍確定了T-X計劃的最終需求,包括了100個具體性能要求,如燃料消耗量比T-38教練機減少10%、最大起飛滑跑距離為2440米、必須具備空中加油設備。其中,美國空軍重點強調了3個方面的要求:持續轉彎過載至少達到6.5g,模擬器的逼真度,飛機的後勤保障。雖然最大過載指標設置為6.5g,但是美國空軍希望可以達到7.5g,以確保飛行員在接受訓練過程中,獲得前線戰鬥機所需的9g空戰環境中的能力。

波音公司尋求夥伴

正是洞察到美國空軍對於新型教練機的性能要求,波音公司經過全面評估后,斷定投資發展一種全新設計的T-X教練機應該是一個最佳的解決方案,才有可能以一個可以承受的價格為美國空軍提供一種期望的訓練平台。波音公司的這一決定讓業內頗感意外,因為全新設計在研製周期上可謂風險巨大,但是,波音公司接下來做出的一個決定再次令外界大跌眼鏡。

2013年12月5日,波音公司與薩伯公司在總部聖路易斯簽署了一項聯合研製協議,著手組建一個強大、高效的研製團隊,參加美國空軍T-X計劃的投標。這是兩家公司以往軍用平台上多次面對面競爭後進行的首次重要合作。雙方對於合作充滿信心,準備研製出一種平台,不僅能滿足T-X計劃的性能需求,而且具有一個合理的價格,不會超出預算,可以按時交付。

外界據此推測,雙方可能會以雙座型「鷹獅」為基礎發展一種新型教練機,然而,薩伯公司的發言人對此卻斷然否認,強調此次合作研發的是一種全新機型,與「鷹獅」完全不同,但是拒絕透露T-X教練機是否會以波音公司此前發布的設計方案為基礎。

實際上,波音公司十分看好薩伯公司在「下一代鷹獅」計劃中展現出的精益製造專長,已經在研製、生產和使用等階段全面控制了成本,同時也瞄準了F-35戰鬥機的歐洲用戶,看好T-X教練機在國際市場上的發展空間。與各家承包商紛紛推出各自的設計方案不同,波音公司在兩年多時間裡一直沒有公布自己的T-X設計方案,而是不斷優化各個細節,力求揚長避短,後來居上。

2016年9月13日,波音公司和薩伯公司在聖路易斯總部舉行了一個隆重的出廠儀式,正式推出了首架BTX-1原型機,註冊編號N381TX。在光怪陸離的背景中,外界終於有機會目睹了最後登場的候選機型,剎那間彷彿看到了F-22和F-35戰鬥機的影子,進一步了解到鬼怪工廠在突出機動性和敏捷性方面的良苦用心。

作為美國空軍T-X計劃的候選機型之一,波音公司研製的BTX-1原型機憑藉著先進設計理念和多項關鍵技術,在首飛中證明了設計與研製的成熟度和安全性,成為T-X計劃最具競爭力的方案。12月20日,波音公司試飛員史蒂文·施密特和丹·德拉格駕駛BTX-1原型機爬升到3352米高度,在持續55分鐘的飛行中先後測試了它的操縱品質和飛行速度等關鍵性能,最大速度達到426千米/時,初步展示了這種全新設計高級教練機的基本飛行性能。

鬼怪工廠的總裁達里爾·戴維斯強調,波音公司的設計旨在滿足美國空軍的T-X要求,但一般不會超出這些指標,儘管飛機被認為是一個靈活的設計,能夠隨著技術、任務和訓練等需求的變化而不斷發展。

薩伯公司鼎立相助

令外界有些不可思議的是,波音公司在不到3年時間裡就實現了BTX-1原型機的出廠,時隔3個月就順利升空,將常規研製周期縮短了一半以上,可謂是新型飛機研製的一個經典範例。

波音公司一直強調其生產經驗和節省成本的可信度。該公司在美國空軍服役的大多數前線飛機上發揮了關鍵作用,而波音商用飛機已經代號「黑鑽石」(Black Diamond)的秘密製造技術計劃,率先將一些可以削減成本的製造技術和先進材料應用於批生產中,不斷地降低新型客機的生產和使用成本。

作為波音公司T-X項目的首要合作夥伴,薩伯公司功不可沒,成功地再現了當年設計和研製「鷹獅」驗證機的過程。從T-X計劃來看,薩伯公司的參與進一步增強了波音公司在成本控制方面的優勢,這主要得益於其在研製「鷹獅」E戰鬥機過程中降低生產成本方面的創新。

薩伯公司的工作不僅包括設計、研製和生產,同時還承擔後勤保障和市場銷售。在研製過程中,該公司不僅帶來了廣泛的專業知識和技術細節,還提供了大量可以利用的「鷹獅」的子系統。戴維斯暗示,薩伯公司主要提供中機身和后機身,波音將負責機翼和尾部等結構。

2016年6月14日,互聯網上突然出現的幾張照片,從一個側面反映出薩伯公司藉助精益製造技術快速生產機身部件的效率。當天,伏爾加-第聶伯航空貨運公司的一架伊爾-76運輸機降落在瑞典林雪平附近的機場,地面人員將一個看起來像后機身的大型包裝部件裝入貨艙,運抵美國聖路易斯的波音公司生產廠。

一時間,這些照片引發了外界的關註:這個部件是T-X原型機的機身?T-X原型機已經製造完成?似乎在時間上有些難以置信。3個月後,波音公司給出了答案,首架BTX-1原型機正式出廠,並承諾將在年底實現首飛。

儘管升空時間落後於大多數競爭對手。但試飛員施密特表示,波音/薩伯研製團隊有足夠的信心擴大T-X原型機的飛行包線,搜集到美國空軍所要求的飛行數據。目前,試飛團隊正在馬不停蹄地實施各項飛行測試,以便在2017年6月30日前向美國空軍提交相關材料。

長遠來看,贏得T-X計劃的團隊不僅是獲得一項價值不菲的合同,為美國空軍製造350架新型教練機,培訓第四代戰鬥機的飛行員,同時還將在未來數十年內穩穩佔據國際教練機市場。憑藉著全新的設計理念和較低的生產成本,波音公司的BTX-1原型機能否在T-X計劃投標競爭中脫穎而出,還需要拭目以待。



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