近日，印度LCA“光輝”艦載版戰(zhàn)斗機(jī)首次完成航母起降，印度媒體將其視為LCA發(fā)展歷史上具有里程碑意義的事件，印度國防部和海軍也給予了很高的評(píng)價(jià)。
盡管對(duì)于LCA戰(zhàn)斗機(jī)，國內(nèi)一些媒體沒少諷刺挖苦，但客觀來看，LCA的設(shè)計(jì)也并非一無是處，艦載版LCA在設(shè)計(jì)上更是獨(dú)具特色。只不過，持續(xù)的拖延讓這款戰(zhàn)斗機(jī)漸成雞肋。
并非“一無是處”的基本設(shè)計(jì)
LCA戰(zhàn)斗機(jī)一直是中國軍迷冷嘲熱諷的對(duì)象。確實(shí)，作為一種“超輕量級(jí)”三代機(jī)，同時(shí)也是印度首款自行研制的三代機(jī)，LCA仍然有很多缺陷，比如說最大可用過載只達(dá)到8G，而非三代機(jī)普遍的9G標(biāo)準(zhǔn)，而且其機(jī)體過小，內(nèi)油有限，載彈量也只有3.5噸。
但是，在無尾三角翼的行家法國達(dá)索集團(tuán)的幫助下，LCA的設(shè)計(jì)仍然具有其鮮明的特點(diǎn)。首先，它和任何一種飛機(jī)都“不像”，給他找個(gè)“爹”并不那么容易。這一點(diǎn)，不管是達(dá)索公司操刀也好，還是印度自主研發(fā)也罷，它確實(shí)是一架全新的飛機(jī)。
LCA “光輝”艦載機(jī)首次在印度海軍“維克蘭馬蒂亞”號(hào)航母滑躍起飛
其次，LCA可以說是充分發(fā)揮了無尾三角翼的優(yōu)勢：用超大的翼面積（可以理解為連放尾翼的地方都給機(jī)翼占了），獲得超低的翼載荷。翼載荷低，意味著相同機(jī)翼面積的負(fù)擔(dān)就小，飛機(jī)就能夠更靈活機(jī)動(dòng)。如果把產(chǎn)生升力的機(jī)翼比作運(yùn)動(dòng)員的肌肉，而不產(chǎn)生升力的其他部分比作脂肪的話，這意味著運(yùn)動(dòng)員的體脂率低。同時(shí)由于無尾三角翼后掠角常常很大，以拉大機(jī)翼后緣距離重心的距離，增大控制力臂，而大后掠角三角翼的最大升力系數(shù)又比較大，這又進(jìn)一步提高了機(jī)動(dòng)性。
法國達(dá)索公司深諳此道，所以幻影-2000擁有了三代機(jī)最低的翼載荷，其升力系數(shù)也排名靠前。而印度LCA在達(dá)索的幫助下，繼承了幻影-2000的無尾三角翼布局。
LCA的優(yōu)勢在于進(jìn)一步增大了相對(duì)的機(jī)翼面積。幻影-2000的三角翼占據(jù)了從進(jìn)氣口后方到尾噴口前的弦長，而LCA的機(jī)翼則延長到了進(jìn)氣口前方，這一設(shè)計(jì)不僅增大的機(jī)翼面積，還有利于大迎角條件下的進(jìn)氣。LCA以那么小的身軀獲得了38.5平米的翼面積（比F-16還要大），進(jìn)而獲得了比幻影-2000更低的空戰(zhàn)翼載荷（大約202公斤/平方米的空戰(zhàn)翼載荷）。
另外，在機(jī)翼翼根切根了一刀，形成了一個(gè)復(fù)合三角翼的構(gòu)型。LCA機(jī)翼的外段后掠角為62.5度，切根后形成的內(nèi)段前緣后掠角為50度（幻影-2000則為58度），展弦比只有大約1.8。這個(gè)切根設(shè)計(jì)算是LCA的神來之筆。
LCA艦載版戰(zhàn)斗機(jī)由空軍陸基版本衍生而來，目前印度空軍裝備了近20架“光輝”戰(zhàn)斗機(jī)
很多人都說，切掉這塊的作用是為了產(chǎn)生脫體渦，與機(jī)翼上的氣流形成有利干擾，增大升力。實(shí)際上，要產(chǎn)生脫體渦最好是增大后掠角。LCA的機(jī)翼切根后，翼根的后掠角沒有增大，反而減小了，所以這并不利于產(chǎn)生脫體渦。
也經(jīng)常有人拿LCA的切根和美國F-16XL的切根相比。有些吹風(fēng)洞結(jié)果顯示F-16XL的翼根處產(chǎn)生了一股渦流。當(dāng)然，這股渦流很小，也比較弱，對(duì)增大升力幫助不是很大。但這個(gè)渦流不是對(duì)機(jī)翼簡單切根，減小后掠角后產(chǎn)生的，而是切掉翼根后對(duì)機(jī)翼與機(jī)身連接處修形后形成的微小邊條產(chǎn)生的，它有更大的后掠角，所以產(chǎn)生了明顯不同的渦。但是邊條比較小，渦流強(qiáng)度比較小。
而LCA的切根，是通過減小等效后掠角，增大展弦比，改善三角翼亞聲速飛行時(shí)誘導(dǎo)阻力大的問題，提高其升阻比。
LCA戰(zhàn)斗機(jī)武器外掛示意圖
海軍版LCA的增升奧秘
印度航空發(fā)展局仍然執(zhí)意研制海軍版，畢竟，印度的小航母，上一款小型艦載機(jī)似乎是順理成章的。另外，算是半“強(qiáng)買強(qiáng)賣”的米格-29性能有些不盡如人意，自行研制LCA雖然性能也不會(huì)更高，但至少還能保持自主或者是做個(gè)備胎。今后如果采購國外艦載機(jī)，還能當(dāng)個(gè)陪襯壓壓價(jià)。更重要的是還發(fā)展了本國航空工業(yè)。
目前海軍型的LCA MK1階段已經(jīng)完成首飛的有兩款，第一款是雙座的教練機(jī)，被稱為LCA-NP1，于2012年4月27日首飛。第二款被稱為LAC-NP2，是一款單座戰(zhàn)斗機(jī)。其單雙座采用同型設(shè)計(jì)，單座型只是把雙座型的后艙安裝了燃油，增大航程。LCA-NP2于2015年2月完成首飛，此次完成首次起降的就屬于這一型號(hào)。
LCA要上艦，首先要進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，加強(qiáng)起落架、機(jī)體結(jié)構(gòu)，增大機(jī)翼面積。機(jī)體重量增加了，要保證航程至少不降，還要增大油箱，這樣改進(jìn)下來，艦載戰(zhàn)斗機(jī)的重量和外形都會(huì)有不小增加。一般而言，同款戰(zhàn)斗機(jī)上艦，增重在8%-10%。LCA的海軍版翼展就由空軍型的8.2米增加到了8.9米，機(jī)長也從13.7米，增加到了14.56米，最大起飛重量也增大到17噸左右，要和基本型的幻影-2000相當(dāng)，甚至還重一些?？梢哉f從“超輕”量級(jí)上升到了輕量機(jī)三代機(jī)了。
LCA艦載版1月12日首次在航母成功阻攔著艦
在這種情況下，還要解決艦載機(jī)的另一個(gè)重要問題——起降問題，就需要在氣動(dòng)上采取措施了。
三角翼有眾多優(yōu)勢，但是其缺點(diǎn)也很明顯：升力線斜率比較低。也就是說，在相同的迎角增量下，其升力增量比較小。由于要考慮到擦尾問題和起降時(shí)飛行員視線問題，其起降迎角也不可能太大。要想產(chǎn)生足夠的升力，就要提高速度或者增大迎角，這都不利于起降性能。而無尾三角翼進(jìn)一步惡化了起降性能。傳統(tǒng)布局的戰(zhàn)斗機(jī)，可以采用高效的襟翼提高起飛和降落時(shí)的升力系數(shù)，那則需要有一個(gè)強(qiáng)大的尾翼，產(chǎn)生負(fù)升力以下壓機(jī)頭。而無尾三角翼，起飛時(shí)抬頭力矩需要上偏機(jī)翼后緣的升降副翼或者襟副翼，以提供抬頭力矩，而上偏后緣會(huì)進(jìn)一步降低升力。當(dāng)然，無尾三角翼飛機(jī)的翼載荷比較低，這是有利于起降的一面。所以LCA盡管是一種無尾三角翼飛機(jī)，但是由于翼載荷低，加之放寬靜穩(wěn)定度，其起飛滑跑距離仍然是比較短的，有未經(jīng)證實(shí)的消息認(rèn)為不到500米。
所以，要讓LAC上艦，必須考慮如何提高起降階段的升力。印度人想到的辦法是在機(jī)翼前緣加一段可動(dòng)邊條。起降時(shí)，邊條上偏，一方面提供一些抬頭力矩，減少后緣上偏的幅度，另一方面通過增大迎角，拉出一些渦流，為機(jī)翼增大升力。所以，我們看到LCA艦載機(jī)降落時(shí)，可動(dòng)邊條是高高抬起。
實(shí)際上，這個(gè)可動(dòng)邊條起到的是可動(dòng)鴨翼的作用，只不過LCA的機(jī)身軸向被機(jī)翼占據(jù)，增加鴨翼不是很好安置，而且涉及的改動(dòng)量比較大。當(dāng)然，印度也有安裝鴨翼的Mk2版本，只不過目前仍然處于概念設(shè)計(jì)階段。其另外一項(xiàng)改進(jìn)是增大了翼面積，機(jī)翼面積從38平米猛增到了44平米，比幻影-2000的41平米的翼面積還大。
LCA艦載版戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)在陸地試驗(yàn)設(shè)施上進(jìn)行了廣泛的起降試驗(yàn)
注定“雞肋”的命運(yùn)
上面說了LCA的那么多特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，但是它的問題仍然不少。其最大的問題是尺寸太小。增加可用空間和起飛重量這是戰(zhàn)斗機(jī)改進(jìn)不變的主題。誰的戰(zhàn)斗機(jī)空間大，油多彈多，空中續(xù)航時(shí)間長，雷達(dá)功率大，誰在空戰(zhàn)中就占便宜。整個(gè)三代機(jī)的改進(jìn)史都是按照這個(gè)套路來的。LCA也在不斷增大，但是注定屬于一架輕型戰(zhàn)斗機(jī)，而且是載彈量有限的輕型戰(zhàn)斗機(jī)。
第二個(gè)問題是，它的起降性能可能仍然不是很理想。上面談到了LCA這種大后掠角無尾三角翼的最大問題是起降性能差。盡管艦載版LCA采取了一些措施提高其起降性能，但是從印度方面公開的圖片來看，其降落迎角仍然比較大，是通過大迎角來換取低的進(jìn)場速度。這一點(diǎn)不得不說，基本型的LCA最大迎角達(dá)到了26度，比一些實(shí)用邊條翼加梯形翼的三代機(jī)還大，這賦予了該機(jī)出色的大迎角低速飛行能力。但是艦載戰(zhàn)斗機(jī)著艦如果迎角比較大，不利于觀測飛行甲板，給著艦帶來困難。這還是在基本空載的情況下著艦，如果其攜帶部分彈藥返航，其著艦將更加困難。此外，印度航母采用滑躍甲板，LCA的起降性能還會(huì)進(jìn)一步限制其起飛時(shí)攜帶的燃油和彈藥重量，其作戰(zhàn)半徑和續(xù)航時(shí)間不會(huì)太高。大概也是出于這種考慮，印度目前正在設(shè)計(jì)的LCA MK2的海軍版在其尾部增加了兩片袖珍型平尾，以進(jìn)一步提高起降性能。
拖拖拉拉的研制進(jìn)程讓LCA戰(zhàn)斗機(jī)在隱身戰(zhàn)機(jī)面前更加落伍
最關(guān)鍵的問題是，現(xiàn)在已經(jīng)是21世紀(jì)20年代了，戰(zhàn)斗機(jī)不隱身，好意思說是先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)？照這個(gè)勢頭，LCA艦載版5年后興許能達(dá)到服役狀態(tài)。但那時(shí)候，不隱身的戰(zhàn)斗機(jī)，還能有多大活動(dòng)空間？
可以預(yù)見，印度不會(huì)完全拋棄LCA艦載版，印度需要走完艦載機(jī)的研制流程，遇到該遇到的問題，解決該解決的困難，有助于印度掌握艦載戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)技巧，為日后在其本國的中型隱身戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展艦載版奠定基礎(chǔ)。
