IDF戰鬥機(IDF(台灣自行研製戰鬥機))

IDF戰鬥機(台灣自行研製戰鬥機)

IDF(台灣自行研製戰鬥機)一般指本詞條

IDF戰鬥機(英文:Indigenous Defence Fighter,又稱:自製防禦戰機),是台灣在美國技術協助下設計開發的一種輕型超音速噴氣式戰鬥機,具備視距外作戰能力,針對目標為解放軍大量裝備的殲-7、殲-8戰鬥機和對地攻擊飛機,力求在質量上取得優勢。

IDF又稱F-CK-1戰鬥機,俗稱“經國”號戰鬥機,用以紀念蔣經國

基本介紹

  • 中文名稱:IDF戰鬥機
  • 英文名稱:(Indigenous Defence Fighter
  • 次型/級:超級經國號
  • 研製時間:1983 年
  • 服役時間:1994 年
  • 定型時間:1988年12月10日
  • 別名:F-CK-1戰鬥機
發展沿革,研發背景,研產過程,原型製造,設計特色,技術特點,動力系統,武器系統,技術參數,基本參數,性能參數,服役事件,改進升級,

發展沿革

研發背景

自 70 年代末期以來,台灣空軍老舊戰機的更新一直受到挫折,最國中意的 F-16A/B 美方拒絕出售,連專為出口發展的低檔戰機 F-20 虎鯊 和 F-16/79,也因為中華人民共和國與美國於 1982 年簽訂的八一七公報而落空,台灣不得不“自立”研發戰機,新戰機的研發在美方允諾技術支援下於 1983 年展開,並稱該機為 IDF(Indigenous Defence Fighter,自製防禦戰機 )。IDF 整個研發計畫稱之為“安翔計畫”,細分為四個子計畫,分別是機體氣動力結構和機體設計的“鷹揚計畫”,發動機研發的“雲漢計畫”,飛控和航電系統整合的“天雷計畫”與機上空對空飛彈發展的“天劍計畫”。

研產過程

IDF 於 1994 年開始量產,最初生產量為 250 架,以月產 3 至 5 架的速率持續生產五年,但由於已向美,法成功採購到 F-16A/B MLU 和幻影2000-5,IDF 定購數量減到 130 架,已經完成生產,估計不會有追加訂貨和國外客戶,所以 IDF 生產線關閉指日可待。IDF 配備在台中清泉崗的 3 聯隊和台南的 1 聯隊。
IDF 的機身參考了外國許多先進戰機的設計, 機體為傳統的全金屬半硬殼結構, 複合材材料的用量很少。機身和機翼採用融合設計方式, 用以提高飛機的空氣動力性能和機體抗載, 它的最大抗過載為 9G。翼根前方的邊條翼一直延伸到座艙兩側的方式和 F/A-18 十分相似,小後掠角中單翼,尾翼是帶下反角的全動式平尾翼加上一副垂直的尾翼構成了 IDF 的主要外形結構。 機頭微微向下傾, 加上氣泡形的座艙使飛行員擁有良好的視野。飛機採用三餘度數字式電傳線控飛行行控制系統, 這套由三台飛行電腦組成的飛行控制系統是由美國的利爾公司引進, 整套飛行系統的尺寸很少, 全重只有大約 20 公斤, 而且採用模組設計,便於更新和維修。
IDF戰鬥機
IDF 在設計之初統共考慮過四種設計方案,而最終的結果是將四個方案進行了合理的整合,既考慮了氣動、結構的先進性,又照顧到了研發的成本及技術風險。最終確定的IDF氣動外形雖有妥協,但仍具備第三代戰鬥機的水平。採用了雙發、翼下兩側橢圓形固定進氣口、中等展弦比中等後掠角中單翼、單垂尾、翼身融合的布局。機翼前緣融有全翼展前緣襟翼,後緣為全翼展襟翼,外側為襟副翼。機體大部分採用金屬結構,計畫逐步增用複合材料。可收放前三點式單輪起落架,前起落架向前收,主起落架向內收入進氣道側面。有著陸尾鉤,可利用跑道上的應急阻攔索。增壓和空調座艙採用航空研究公司的空調系統。數字式電傳操縱系統用右側駕駛桿,裝抗高過載大傾斜角座椅,採用馬丁·貝克公司Mk12零零彈射座椅。

原型製造

台灣當局製造了四架F-CK-1A/B原型機、二架F-CK-1C/D原型機,分別是四架單座機與二架雙座機。
F-CK-1第10001號原型機F-CK-1第10001號原型機
●10001號原型機(F-CK-1A)現為漢翔測試用機,A1原型機青天白日滿地紅塗裝由李适彰設計
●10002號原型機(F-CK-1A)為伍克振少將測試F-CK-1A/B戰機穿音速流場設計缺陷而墜毀
●10003號原型機(F-CK-1A)現為漢翔表演與測試用機
●10004號原型機(F-CK-1B)現為漢翔測試用機
●10005號原型機(F-CK-1C)現為漢翔翔升計畫原型單座機
●10006號原型機(F-CK-1D)現為漢翔翔升計畫原型雙座機
●一架編號為1417 F-CK-1A單座機由於出廠測試時,起落架故障使用機腹著陸,以及吊掛上車時吊纜斷裂導致戰機重落地,使得空軍拒絕接收此架單座機,也使得航發中心多生產一架編號1503 F-CK-1A單座機交付空軍,1417 F-CK-1A單座機也已交還空軍擔負戰備。

設計特色

經國號戰機的進氣口具有高攻角優點,而進氣口向機身內部彎曲縮小的設計,讓戰機在高攻角時不會因為發動機進氣量不足而發生失速的優點,此外由於進氣口向內彎曲使得發動機所產生的餘熱較不易散失,無形中減少了飛機的紅外線特徵加強了匿蹤性。此設計後來也獲得法國空軍陣風式戰鬥機和美國空軍F-22戰機採用,另外座艙彈射椅傾斜30度,可協助飛行員承受較高的G力。操縱桿和F-16戰機一樣,置於飛行員右手處,並配有手置節流閥控制系統(HOTAS,Hands On Throttle And Stick),並採用全罩式的水滴式座艙,飛行員擁有良好的視線範圍。
經國號戰機有9個掛架(Pylon),分別為左翼端,左翼外側,左翼內側,左發動機進氣口外下方,右發動機進氣口下方,機腹中線,右翼內側,右翼外側,以及右翼端。
擔任對空作戰任務時,外掛兩枚中程空對空飛彈(天劍2型)四枚短程空對空飛彈(天劍一型)與兩千公升油料(約528加侖),於左右翼外側以及翼端掛載天劍一型飛彈各1枚,機腹中線搭載天劍二型飛彈2枚(縱列半埋於機腹),左右翼內側掛載1041L副油箱各一具,這是經國號戰機最典型的空優作戰武裝。在經國號戰機座艙左後方設計有一具20mm 6管M61A1火神式機炮可用於纏鬥空戰或對地攻擊,備彈400發左右。
擔任對地任務時,左右翼翼端各掛載一枚天劍一型飛彈;掛載MK-82通用炸彈(500磅)的話,機腹中線掛架可掛載2枚,其他掛架可各搭載1枚;如果掛載MK-84重型通用炸彈的話(2,000磅),左右翼內側,以及機腹中線可各掛載1枚;CBU-20石眼集束炸彈(Rockeye)最多可掛載10枚;燃燒彈7枚;火箭莢艙3至4具;左右翼內側,以及機腹中線掛架可以各掛載1具1,041L或是568L副油箱。
IDF 座艙,遺憾沒有照到操縱桿IDF 座艙,遺憾沒有照到操縱桿
IDF 的機載雷達是由 APG-67 改良而來的“金龍-53”型脈衝都卜勒雷達。 擁有 15 種操縱模式, 包括八種空對空, 七種空對地, 具有超視距空戰的能力, 對空最大搜尋距離為 148 公里, 對地最大搜尋距離為 67 公里。IDF 的航電系統較為先進, 裝有一台多功能抬頭顯示器, 座艙有兩台多功能顯示器, 能顯示導航, 通信, 雷達和武器信息等, 一套 H423 型雷射陀螺慣性導航系統, 能為飛機提供準確的導航, 而且能為飛機的火控系統提供攻擊所需的導航資料。IDF 還裝有雷達警告接收機和電子對抗裝置。
IDF 的駕駛桿的布置和 F-16 十分相似, 右側是飛行姿態控制桿, 左側是發動機推力控制桿,飛行座椅向後傾 30 度, 以提高飛行員的抗過載能力。

技術特點

動力系統

動力系統的優劣直接影響到戰機的飛行性能,並對其空戰格鬥和武器裝載能力有重大影響,現役新戰機的推重比都大過 1,剩餘推力可提供飛機更靈活的飛行性能。
依簡氏年鑑的資料顯示,它的直徑為 604.52mm,長度 3,403.6mm,重量 603.3Kg,其軍用推力 2,732.94Kg,最大後燃器推力 4,195.8Kg,發動機的推重比值為 6.95。
由於 TFE-1042-70 的推力不大,致使外界對 IDF 的推重比值表現質疑,尚未公布 IDF 的重量數據,正確的推重比值尚不清楚,但以 IDF 尺寸相近的 F-16A/B 為基準,粗略評估 IDF 可能的性能表現:F-16 在滿油箱且無外載狀況下的淨重約 10,432.8Kg 左右,IDF 由於尺寸略小,內載燃油較少且發動機較輕,相同狀況下的淨重約為 8,618.4Kg 至 9,072Kg 之間,兩具 TFE-1042-70 的後燃總推力在 7,711.2Kg 至 8,391.6Kg 之間,約為 0.925,就單純的防空作戰而言,IDF 的推力表現應可以滿足需求,推力不足的問題不如傳聞中嚴重。

武器系統

IDF 的固定武裝為一門20mm M61A1 火神炮,配置方式與 F-16 相似,皆位於機身左側翼前緣邊條板根部,但彈藥僅 400 發左右。
IDF 共有 8 個掛點,除了AIM-9和天劍一型,天劍二型空對空飛彈外,尚可傳統式炸彈,子母彈,雷射制導炸彈和 AGM-65 小牛飛彈。為增加航程,IDF 機身中線和翼下內側掛架尚可掛載 567 和 876 升的外載油箱,最大負載下可加裝 3 具 876 升外載油箱。
天劍二型天劍二型
雖然IDF 可配備的武器系統不少,但由於主要以執行防空作戰為主,故空對空飛彈為最重要的配備,IDF 最多可配備四枚天劍一型和兩枚天劍二型空對空飛彈。由於台南空軍基地仍庫存著數量龐大的 AIM-9P-4 飛彈,因此台南基地的 IDF 戰機將以配備 AIM-9P-4 型 飛彈為主,AIM-9P-4 具部分全方面攻擊能力,但不具抗紅外線干擾能力。清泉崗空軍基地的 IDF 戰機所配備的是天劍一型空對空飛彈,具有全方位攻擊能力與抗紅外線干擾能力,超視距飛彈都將裝備自產天劍二型空對空飛彈,主動雷達制導,射程超過 70Km。

技術參數

基本參數

成員
1名(A、C型單座機);2名(B、D型雙座機)
機長
14.48公尺
翼展
8.53公尺
全高
4.7公尺
機翼面積
24.26平方公尺
空重
7,492公斤
戰鬥重量
9,072公斤
最大起飛重量
12,530公斤
動力
FE-1042-70
最大推力
44 kN(每台22 kN)
最大後燃器推力
64 kN(每台3
2 kN)

性能參數

極速
1.5
海平面爬升率
14326 公尺/分
滯空時間
攜帶1,040L副油箱× 2:90分鐘
推重比
1.01
重力負荷
6G至-2G
最大外掛
2000公斤
機身壽限
3000飛行小時

服役事件

原先台灣空軍訂購了250架F-CK-1A/B戰機,但是由於向美國採購150架F-16,和向法國採購60架幻影2000-5的兩筆噴射戰鬥機交易,於1991年減為130架F-CK-1A/B戰機。生產工作規劃為自1992年始而至1999年生產線終止。總計8年度以每月4架產量生產。
經國號前視圖經國號前視圖
初期生產10架先導量產型機,供空軍執行作戰測試評估與訓練換裝之種子教官使用。第一架先導型為F-CK-1B雙座機,而後陸續完成4架雙座與6架單座機之生產。1994年開始運交第一架生產型(雙座機)給空軍427聯隊第一中隊。量產順利後逐步運交給空軍其它聯隊。
2008年2月,台灣航太工業發展公司(AIDC)正積極準備為台灣空軍升級F-CK-1 (IDF)戰鬥機,升級後稱為IDF-Ⅱ"蒼鷹"聯合攻擊戰鬥機。ADIC董事長Kent Feng稱,ADIC已將一架IDF升級為IDF-Ⅱ,並製造了一架全新雙座型IDF-Ⅱ戰鬥機。ADIC正在等待經費的落實。據Feng表示,2009年會有預算,預計2010年項目正式啟動。ADIC在新加波航展上向公眾展示出IDF-Ⅱ模型。ADIC於2000年正式啟動一項名為"S·aring Upgrade(翔升)"計畫,歷時7年,經費總額2.255億美元,將兩架IDF升級成具有長航程、大載荷的"聯合攻擊戰鬥機",升級後飛機載荷增加771千克,能夠攜帶4枚"天劍(Sky Sw·rd)"2型空空飛彈(原來的IDF只能攜帶2枚),而且還可以攜載"天劍"2A型反輻射飛彈和萬劍(Wan Chien)集束炸彈,這些武器均是由台灣中山科學研究院研製和生產的。此外該機還升級了任務計算機、電子戰系統以及雷達系統。

改進升級

據台灣媒體報導,台灣空軍第一個在“翔展”計畫下完成性能提升的“經國號”戰鬥機聯隊,16日將在台南空軍基地成軍,由馬英九主持。改良後的“超級經國號”,加掛台“中科院”的“萬劍”遠距遙攻飛彈。
“翔展”計畫分為兩部分,其中“翔展一號”改良台南443聯隊的71架,耗資176億元(新台幣,下同)。清泉崗427聯隊的56架將納入“翔展二號”,預計2017年度完成。
改良後的“經國號”任務計算機、雷達、飛控軟體都升級;部分因製造商歇業而產生商源消失問題的零附屬檔案,也都更換。台灣空軍估計,可增加20年役期。
IDF戰鬥機(IDF(台灣自行研製戰鬥機))
“翔展計畫”的性能提升,著重對地打擊能力。以往“經國號”只能攜帶傳統無導引炸彈,新配屬的“萬劍”空對地飛彈,性能與外觀類似美軍AGM-154“聯合遙攻武器系統”(JSOW)飛彈。
萬劍彈的主體是一枚集束炸彈(子母彈),加上火箭發動機、機翼與導航系統,可在遠距之外投射,自行鑽入敵人防空網,飛到目標上空,對地面進行“霰彈槍”式轟炸。
台“中科院”也在研發,將天劍二型飛彈改造為追蹤電波發射源的“反輻射飛彈”,用於攻擊雷達站。
官員表示,空軍現役三種二代主力戰機中,以往只有F-16具備先進打擊能力,造成“勞役不均”。翔展計畫全面完成後,八成的戰鬥機都具備先進的對地攻擊力。

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