經國号

經國号

台灣的一款戰鬥機
經國号,是戰鬥機,定名為IDF(Indigenous Defence Fighter自制防禦戰機),型号為“F-CK-1”,并命名為“經國号戰機”,以紀念蔣經國。是台灣在20世紀80年代研究開發一種防禦性的戰鬥機,針對目标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。1983年開始研發,1988年第一架原型機出廠,1992年服役。
  • 中文名:經國号
  • 外文名:
  • 别名:F-CK-1戰鬥機
  • 服役時間:1992年

簡介

F-CK-1戰鬥機是台灣地區在美國技術協助下設計開發的一種輕型超音速噴射戰鬥機,具備視距外作戰能力;在台空軍的規劃中,F-CK-1與購自法國的幻影2000-5及購自美國的F-16A/B構成其台海空中優勢作戰的主力,其中F-CK-1負責中低空防禦。

戰機型号“F-CK-1”,其中“CK”代表“經國”二字威妥瑪拼音“Ching-kuo”的縮寫,并命名為“經國号戰機”,以紀念蔣經國。該機在服役之初曾領先于大陸空軍的殲-6、殲-7和殲-8早期型戰鬥機,但随着解放軍空軍新一代戰機全面換裝,該機目前性能上已經落伍。進入21世紀後,台灣開始尋求改進IDF戰機,重點提升其航電系統和對地攻擊能力。改進後的戰機稱為F-CK-1C/D“雄鷹”。

研制曆程

20世紀70年代末期,台空軍現役的F-104、F-5日漸老邁,更新替換的機種一直沒有着落。當時台方最佳的選擇是美國剛研制成功,先進程度僅次于f15的F-16A/B戰鬥機,但美方拒絕出售。

美國原本還有另外兩種專為出口而研制的低檔戰機F-20“虎鲨”(F-5戰鬥機的改進型)和F-16/79(換裝低性能的J-79發動機的F-16)。F-20是一種非常适合在台灣地區使用的防禦性戰鬥機,很符合台灣軍方的要求。并且台灣裝備了大量的F-5戰鬥機,對于換裝改良自F-5的F-20操作起來也能駕輕就熟。台灣當局準備選擇這兩款戰機。

1982年,中國與美國簽訂了“8·17公報”,美方因此暫時停止了向台售武。同時解放軍空軍的殲-8高空高速戰鬥機研制成功,殲-7系列進入成熟階段,對台灣的威脅越發增大。面對日益老化、破敗的F-104、F-5機群,以及國際政治形勢變化的壓力。出于對自身利益、出路及安全的考慮決定自行研制新一代噴氣戰鬥機IDF(自産防禦戰機Indigenous Defense Fighter)。美國當局及各大軍火廠商在背地裡承諾給予台方充分技術支援。

總研制計劃稱為“安翔計劃”,内轄四個子計劃,分别是空氣動力和機體設計的“鷹揚計劃”,先進發動機的“雲漢計劃”,飛行控制和航空電子系統的“天雷計劃”,最後是自行研制空對空導彈的“天劍計劃”。整個研制計劃最終耗費超過10億美元。為了集中全台灣的科研力量完成IDF戰鬥機,台當局斬除戶系派别阻撓,于1983年将隸屬空軍總部的航空發展中心合并到中山科學院中。

準備階段的另一件大事是台方選定美國通用動力公司為主要技術支持提供商,主要參與“鷹揚計劃”。當時通用動力公司研制了F-16戰鬥機,諾思羅普公司則研制了F-20。後者是台空軍主力戰鬥機F-5E的母公司,與台方合作是輕車熟路,性能不太先進的F-20在政治層面也較為容易躲過大陸方面的壓力。但是,台方考慮到F-20當時一架都沒有賣出去(至今F-20外銷量仍為0),諾思羅普公司很可能為了F-20的前途考慮,在援助台方自行研制戰鬥機時留一手。最終台方選定了通用動力,這使得IDF在很多方面有模仿F-16的痕迹。

台灣當局1985年與通用動力簽訂協議。協議規定:研發經費及風險完全由台方負責;美政府同意通用動力公司人員以個人身份來台,按照F-16的研制模式與經驗參與工作,技術出口許可由美政府分階段核準;美政府和通用動力公司同意,IDF戰鬥機盡量采用F-16零部件;相關軟件設計第一階段由通用動力公司負責,再就台方維護能力轉交台方,第二階段再台方依台方武器系統自行深入發展。從上述條約可以看出,IDF從根本上來說是美國援助的成果,台方在其中起的是輔助作用。台方唯一真正的獨立研制内容是相關軟件開發的第二階段,但美國技術力量無疑起的是核心作用。

IDF在設計之初共考慮過四種設計方案,而最終的結果是将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。最終确定的IDF氣動外形雖有妥協,但仍具備第三代戰鬥機的水平。采用了雙發、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。機體大部分采用金屬結構,計劃逐步增用複合材料。可收放前三點式單輪起落架,前起落架向前收,主起落架向内收入進氣道側面。有着陸尾鈎,可利用跑道上的應急阻攔索。增壓和空調座艙采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杆,裝抗高過載大傾斜角座椅,采用馬丁·貝克公司Mk12零零彈射座椅。

1988年年底IDF正式公開露面,1989年5月28日完成了首飛。1992年成軍服役;該戰機型号為“F-CK-1”,其中“CK”代表“經國”二字威妥瑪拼音“Ching-kuo”的縮寫,并命名為“經國号戰機”,以紀念蔣經國。1994年首批生産型共20架IDF由漢翔集團支付駐防于台中清泉崗空軍基地的第8飛行中隊。最初生産量定為250架,計劃月産3至5架,持續生産五年。但後來台方獲得了更先進的F-16A/B和幻影2000-5,至1999年底停産,台軍共計裝備IDF130架。

作為台灣第一種“獨立”研制的戰鬥機,IDF對台軍方和科研機構固然有其特殊意義。IDF誕生在美國的支援和限制的矛盾統一之中,性能上有突破也有妥協。相對于其既定對手殲-7、殲-8而言,IDF在雷達火控、中距空空導彈、電子設備方面占有較大優勢,在中低空機動性能方面能打個平手。但随着解放軍戰鬥機性能的提高,尤其是蘇-27SK和蘇-30的引進,IDF就遠遠不堪重任了。而台灣當局又裝備了F-16和幻影2000-5等戰機,并成為台空軍的核心力量。但總體來看,IDF作為台方一種防禦性的戰鬥機,還是夠用的。

2001年台灣軍方展開“翔升計劃”,以提升“經國号戰機”(F-CK-1A/B)的性能,漢翔時期對F-CK-1的升級方案進行探讨以應付對岸解放軍日益增加的空防威脅。2006年,第一架“翔升機”試飛成功,2007年3月27日,F-CK-1C/D型戰鬥機正式公開,由台灣地區前領導人陳水扁命名為“雄鷹号戰機”。有媒體報道認為将“經國号”戰機正名為“雄鷹号”戰機是順應“去蔣化”,引發争議。事實上,“雄鷹”僅能用來稱呼完成翔升專案後的新戰機,是對于新型戰機的新命名。原先的“經國号”戰機仍舊是經國号戰機,與“雄鷹号”戰機是兩種不同的戰機,并未遭到改名。2011年6月30日升級成功交機典禮上,時任台灣地區領導人馬英九改名“翔升”戰機,隻保留了機尾的雄鷹圖騰。

設計特點

經國号戰機的進氣口具有高攻角優點,而進氣口向機身内部彎曲縮小的設計,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,此外由于進氣口向内彎曲使得發動機所産生的餘熱較不易散失,無形中減少了飛機的紅外線特征加強了匿蹤性。此設計後來也獲得法國空軍Rafale戰機和美國空軍F-22戰機的采用,美方人員曾說“你們意外發展出一種前衛性的進氣道設計”。另外座艙彈射椅傾斜30度,可協助飛行員承受較高的G力。操縱杆和F-16戰機一樣,置于飛行員右手處。

經國号戰機有8個挂架(Pylon),分别為左翼端,左翼外側,左翼内側,機腹中線前後各一,右翼内側,右翼外側,以及右翼端,擔任對空作戰任務時,外挂兩中四短與兩千升油料(約528加侖),于左右翼外側以及翼端挂載天劍一型導彈各1枚,機腹中線搭載天劍二型導彈2枚(縱列半埋于機腹),左右翼内側挂載1041L副油箱各一具,這是經國号戰機最典型的空優作戰武裝。

在經國号戰機座艙左後方設計有一具20mm6管M61火神式機關炮可用于纏鬥空戰或對地攻擊,備彈400發左右。擔任對地任務時,左右翼翼端各挂載一枚天劍一型導彈;挂載MK-82通用炸彈(500磅)的話,機腹中線挂架可挂載2枚,其他挂架可各搭載1枚;如果挂載MK-84重型通用炸彈的話(1,000磅),左右翼内側,以及機腹中線可各挂載1枚;CBU-20石眼集束炸彈(Rockeye)最多可挂載10枚;燃燒彈7枚;火箭莢艙3至4具;左右翼内側,以及機腹中線挂架可以各挂載1具1,041L或是568L副油箱。

安翔計劃内容

1982年航空工業發展中心(航發中心)開始F-CK-1戰機的發展專案。在1983年這個專案被分為四個部分:

鷹揚:發展機身,與通用動力(General Dynamics)合作。

雲漢:發展發動機與相關系統,與蓋瑞特(en:Garrett_Systems)合作。

天雷:發展航電系統,與西屋電子(Westinghouse Electric)合作。

天翔,後改名天劍:發展空對空導彈,在美國技術與關鍵技術協助下發展短程與中程空對空導彈。

1983年航發中心改屬中山科學院,航發合并鷹揚與雲漢、天雷、天翔(天劍)等計劃,組成一個完整的安翔計劃,分别進行機體、發動機、航電系統、空對空紅外線與雷達導引導彈之研發。

安翔計劃總主持人代院長:黃孝宗博士。

安翔計劃副總主持人副院長:華錫鈞将軍。

安翔計劃整合系統主任:王石生博士。

鷹揚計劃

鷹揚計劃主持人:彭元熙博士。

1981年航發中心展開經國号戰機前身之高性能戰鬥攔截機原型研發工作,機型代号初取為“FX”,為求保密并取名為“鷹揚”。航發中心此時并成立鷹揚計劃辦公室。

1982年高層指示鷹揚戰機之總體性能應不遜于F-16為原則,且以J-79發動機為動力。航發中心此年即成立“鷹揚戰機研造處”為研發計劃作準備。

雲漢計劃

雲漢計劃主持人:夏樹仁博士。

由于美國限制F-CK-1戰機的性能介于當時台灣空軍正在使用的F-5E與積極尋求采購的F-16之間,對于大推力的發動機的技術輸出或者是出售意願很低。當時以中小型民用發動機為主力的蓋瑞特公司有意尋求合作研發軍用發動機的夥伴,企圖進入被‎普惠與奇異兩家公司獨霸的市場,借着瑞典有意在發展他們下一代戰機JAS39戰機的同時掌握軍用發動機的技術,蓋瑞特與瑞典的富豪(Volvo)公司決定合作研發一款小型軍用發動機,發動機的主體由蓋瑞特(Garrett)負責,富豪公司則提供後燃器的技術。

這個設計案就是後來的TFE-1042發動機的原始規劃。發動機最大推力為4,200kg/9,420lb(TFE-1042-7),後經推力提升達到每具4,500kg/9,900lb(TFE-1042-70),此型引擎後經美軍賦予正式編号為F125-GA-100。

TFE-1042型發動機的設計推力受了美國政府的限制,其最大推力(使用後燃加力器時)是8,350lb,中級推力(基本引擎)是5,000lb,F-CK-1戰機裝置了兩具TFE-1042發動機,所以其最大推力是16,700lb,中級推力是10,000lb,TFE-1042發動機經過設計、制造、裝配,以及累積50小時以上功能驗證測試與空中飛行測試,證明是一具性能非常優異的先進戰機發動機。1988年依照預定時程裝置在第一架出廠的F-CK-1戰機上,1989年2月初步飛行合格完成,1990年3月全部飛行合作完成,開始進行量産。

TFE-1042發動機的設計耐久度:高溫組件是2,000飛行小時,低溫組件是4,000小時,TFE-1042發動機采取了“模組化”設計,不但便利後勤的維修,并增進日後增加發動機推力時設計及研發上的彈性。發動機的每一個模組具有互換性,圴可單獨地制造、庫存及裝運。

TFE-1042發動機根據實際屢積測試結果,具有高可靠度,其“平均故障間隔時間”(小時/故障次數)是430小時。由航發中心及蓋瑞特公司人員組成的ITEC設計工程部門,将TFE-1042發動機基本設計改進,增加推力,但保持其外型尺寸,仍可裝置于F-CK-1戰機上。每具發動機的最大推力可由原有的8,350lb,增加至高達10,000lb以上,而兩具發動機最大推力可增至20,000lb以上。美軍給予編号為F124(無後燃器)與F125(含後燃器),并用于X47、X48等無人偵察機上。

天雷計劃

天雷計劃主持人:蘇鴻綖博士。

經國号戰機之航電與火控系統之研制,起源于天雷計劃。從1982年航發中心所提出的“火力控制系統研制初步定義讨論書”,建議中山科學院發展空對空攻擊使用之射控系統,同時配合鷹揚專案以建立自制戰機航電與火控平台能力。中山科學院三所負責此一雷達發展計劃,其研發成果為金龍53(GD-53)型火控雷達。

GD-53上視距離57km,下視距離39km,同時間隻能打一個目标。GD-53雷達以原F-5G戰機使用的AN/APG-67(V)加上部分F-16戰機使用之AN/APG-66A雷達模組,整合發展成的GD-53型脈沖多普勒多功能雷達(美軍編号AN/APG-67(V)ERR),采模組化設計、具俯射俯視及仰射仰視能力,最大搜索距離可達150km,不過在功能上将原先24種模式删減了較敏感的6種,這些模式多半是與對地攻擊有關,如此隻剩下18種模式可以使用。

GD53雷達的偵測範圍約200~300公裡、搜索範圍約140公裡,可同時追蹤10個目标并選定最具威脅性的2個目标予以發射導彈擊落。金龍53雷達(GD-53)以台灣地區前領導人李登輝之父——李金龍命名。

天劍計劃

天劍計劃主持人:楊景槱博士。

天劍計劃分為天劍一型導彈與天劍二型導彈,天劍一型為類似響尾蛇導彈之紅外線導引近程導彈;天劍二型為類似美國AIM-120先進中程空對空導彈(AMRAAM)之射後不理中程空對空導彈。天劍二型據信采用摩托羅拉生産之主動尋标頭,也可使用類似AIM-7的半主動導引模式射擊。天劍一型在1989年第一次試飛成功,而後于1992年由F-5E/F第一次成功發射天劍二型空對空導彈,于次年台灣空軍就成立第一個經國号戰機中隊,但是天劍二型導彈的整個測試直到1996年才完成并且确定進入量産,總産量不明。

原型發展

航發中心制造了四架F-CK-1A/B原型機、二架F-CK-1C/D原型機,分别是四架單座機與二架雙座機。

10001号原型機(F-CK-1A)為漢翔測試用機,負責高攻角試飛測試,原型機青天白日滿地紅塗裝由李适彰先生設計。

10002号原型機(F-CK-1A)為漢翔測試用機,負責低空高速擴張飛行測試。1991年7月12日,伍克振少将進行低空高速飛行測試時,顫震擴散導緻右尾翼脫落,戰機失事墜海。

10003号原型機(F-CK-1A)為漢翔表演與測試用機,負責機炮飛行測試。

10004号原型機(F-CK-1B)為漢翔測試用機,負責備份動力系統與其他次系統測試,采用試驗性空優迷彩塗裝。

10005号原型機(F-CK-1C)現為漢翔翔升計劃原型單座機,鷹揚塗裝由許良啟先生設計。

10006号原型機(F-CK-1D)現為漢翔翔升計劃原型雙座機,鷹揚塗裝由許良啟先生設計。

一架編号為1417F-CK-1A單座機由于出廠測試時,起落架故障使用機腹着陸,以及吊挂上車時吊纜斷裂導緻戰機重落地,使得空軍拒絕接收此架單座機,也使得航發中心多生産一架編号1503F-CK-1A單座機交付空軍,目前141F-CK-1A單座機也已交還空軍擔負戰備。

一架編号為1449F-CK-1A單座機為空軍443聯隊第9作戰隊借予漢翔的翔展計劃測試機,性能提升至F-CK-1AMLU标準。

服役情形

F-CK-1戰機的服役單位主要以駐防台中清泉崗(CCK)基地的427聯隊與台南基地的443聯隊為主,每個聯隊配屬三個F-CK-1經國号戰機中隊。

台灣空軍實施“精實案”之後,空軍單位大量改編與裁減;原大隊層級裁撤,原中隊層級改為大隊層級,稱為獨立作戰隊,F-CK-1戰機的服役單位有443聯隊下轄:第一獨立作戰隊、第三獨立作戰隊、第九獨立作戰隊;427聯隊下轄:第七獨立作戰隊、第廿八獨立作戰隊,合計五個獨立作戰隊使用。

升級計劃

翔升計劃

漢翔從2001年開始進行名為“翔升計劃”的三階段的F-CK-1A/B戰機改良方案,總經費新台币70億元,由中山科學院和漢翔公司負責執行。

第一階段計劃旨在提升F-CK-1A/B戰機的挂彈量,由原本的2枚天劍二型空對空導彈增加到4枚,整合新型的天劍二A型反輻射導彈及新型的“萬劍”集束炸彈(子母彈)。

第二階段計劃則包括F-CK-1A/B戰機任務電腦升級、電子反反制裝置(ECCM)、電戰系統、先進的“敵友識别”(AIFF)系統,以及地形跟随與雷達系統的改良等。

第三階段計劃将包括地面和空中試飛測試,一旦通過空軍測評考核,改良型F-CK-1A/B戰機預定于2010年正式服役。

第一架雄鷹機已于2006年10月4日進行首飛,并于10月9日進行了極為低調的公開展示,此展示隻對漢翔員工與眷屬開放。F-CK-1C/D編号10005與10006,外觀塗裝則由許良啟先生負責設計,試飛員均為朱泰桦教官。

翔展計劃

翔展一号

翔升計劃的測試持續到2009年,台灣空軍則在2009年12月和漢翔簽訂“翔展計劃”合約,漢翔獲得168億台币的經費,将在4年内為71架F-CK-1進行升級,但是“翔升”更名為“翔展”的原因乃空軍并未接受全套翔升案的提升内容,隻選擇了部分必要性機能進行強化,因此升級後的IDF稱為F-CK-1A/BMLU,真正全規格的F-CK-1C/D仍隻有原型機而已。

第一批F-CK-1A/BMLU已于2011年6月30日由漢翔公司交付空軍。全數71架的翔升計劃案預計于2012年底前完成升級工作。

翔展二号

除目前部屬于台南基地的71架F-CK-1A/B戰機外,位于清泉崗空軍基地的56架F-CK-1戰機也待進行性能提升。此一戰機升級案(翔展二号)将待翔展一号執行完畢,并視未來國防政策、空軍兵力整建及國防預算再做決定。目前已知台灣地區2013年度國防預算中并未編列相關預算款項,因此翔展二号計劃如能按預訂計劃執行,最快或于2014年方能展開。

強漢計劃

F-CK-1戰機武器系統加強計劃,包括多種研發中武器,如青雲油氣彈與萬劍彈,使F-CK-1除執行空優任務外同時具備對地打擊能力。

翔展計劃

台灣自制的“經國号”戰機已服役10餘年,軍方委由漢翔公司進行“翔展計劃”,翔展一号計劃将現役120多架“經國号”戰機中71架升級改良,主要強化對地打擊性能,分攤F-16機隊的沉重負擔。

此次IDF經國号改良計劃名為“翔展”,其中“翔展1号”改良台南443聯隊的71架戰機,耗資176億新台币,是馬英九上任5年多來,空軍首次聯隊等級的大規模裝備成軍;“翔展2号”則納入56架台中清泉崗的IDF“經國号”戰機,預計2017年完成。

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