從IDF到T-5(AJT)

2021/03/28閱讀時間約 21 分鐘
2019/10月初版
2020/6月、7月新增
2020/11月新增
2021/4月新增
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目前可以看到空軍的規劃,台東的F-5E/F聯隊+花蓮偵照機有43架F-5,包括16架F-5E(5架RF-5E)、27架雙座F-5F,將更換70張彈射椅(5架不更新?)。T-5要造66架,需要132具彈射椅,2022會先把70具馬丁貝克MK16彈射椅拿去改裝F-5E/F,與T-5的前31架162具。

空軍預計2021年2架T-5台東志航基地,2022年8架、2023年17架,2024年6架志航基地、12架高雄岡山基地,2025年18架岡山基地,2026年最後3架岡山基地。台東基地預劃2024年第2季完成33架部署,F-5型機自2024年第1季起逐步汰除,第4季全部汰除。空軍在2024年可獲得45架T-5。

這樣看來,可能2024就會除役一部分F-5,好把彈射椅移轉到T-5使用。2025除役全部台東的F-5,而花蓮的偵照機不知道會繼續使用多久。也有新聞報導,這70具MK16彈射椅,空軍表示會移裝到後續的螺旋槳初教機上。

PS:AT-3使用馬丁貝克MK10/12兩種彈射椅,IDF使用MK12,幻象2000使用MK10,F-5可使用MK7/10/16。F-16用SS2零零彈射椅。T-5看來會使用最新的MK16系列,不會繼續使用IDF的MK12。
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2020年10月,因為台東F-5E失事,國防部宣布提早開始汰換,現有F-5戰機種子教官換裝,已從2020年7月起,先赴台南基地(使用IDF)執行新式高教機種子教官換裝訓練,完訓後交互帶飛進行教官整訓100小時,具備帶飛資格。台東基地飛行教官,自2021年10月至2024年9月,採4梯次實施教官換訓,每梯次6個月完訓56員。飛行學員自2024年1月進入部訓隊後,改由T-5執行換裝訓練。

T-5高教機預計2021年11月開始小批量生產、2023年3月起開始量產,2026年6月完成66架交機工作。2021年2架台東志航基地,2022年8架、2023年17架,2024年6架志航基地、12架高雄岡山基地,2025年18架岡山基地,2026年最後3架岡山基地。T-5交機後優先部署台東基地,預劃2024年第2季完成33架部署,F-5型機自2024年第1季起逐步汰除,第4季全部汰除。空軍在2024年可獲得45架T-5。
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2020年7月亞太防務報導,知情人士透露勇鷹高教機會分成24架配置岡山空軍官校,進行飛行訓練。42架配屬台東志航基地,進行部隊訓練。

其實AT-3生產60架,1990年代AT-3也曾取代35夜攻中隊的T-33A,擔負夜間對地、對海巡邏、電子作戰等任務。後來二代機全部成軍,夜攻中隊任務解除,才將AT-3都轉回官校,擔任訓練跟雷虎小組的飛行表演任務。這表示60架的數量,在AT-3時就已經不是全都高教機的需求。目前AT-3有46架,以6成妥善率推估,大約27架值勤。

至於24架與42架的差別,可能是高教機的飛行時數需求較低,雖然受訓的人數多,但基本飛行訓練比較簡單,淘汰率也高,反而不需要更多的飛機數量。而通過高教機訓練後,大致上都會飛二代機,因此部訓機的學官雖然人數少,但飛行訓練的課程卻大幅增加,因此才會是這種數量對比。一樣以6成妥善率推估,可值勤架數為14架跟25架。目前F-5E/F還有51架服役,142架封存,妥善率應該會低很多。

如果此訊息為真,那官校的T-5跟部訓的AT-5應該就會有武裝配備與否的差異,甚至會安裝IDF的雷達、射控系統。而台東空域民航班機少,天氣穩定,更適合高時數的部訓使用,空軍應該不會捨棄才對。
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回頭看2000年,IDF生產完畢之後的漢翔,因為250架的單被砍成130架,空軍又將焦點放到F-16A/B 20跟幻象2000的操作維修,就戰力上來說是最快最成熟的方式,卻是對漢翔最慘烈的打擊。

當時漢翔的總經理的說法,就想推新的部訓機來接替F-5F,同時延伸IDF的生產線。但因為空軍戰機預算已經飽和,漢翔的方案就只剩為IDF升級的翔昇計畫有執行。
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當時漢翔的應變計畫,大概有這幾種
1.翔昇計畫:IDF升級
對比全世界新成軍的戰機來說,很少才剛量產完的一線戰機,就馬上開始升級規劃。這個方案除了是維持漢翔的研發人力備案,另外一種可能就是,IDF研發之時延用許多F-16A/B規格的航電零件,但到2000年各國的F-16A/B都已經升級到C/D構型,加上台灣的F-16A/B也是如此,美國方面不再技術卡關,所以才讓翔昇計畫在阿扁8年任內跑了7年,馬英九上任後開始執行翔展計畫,到蔡英文當選時完成升級。
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2.F-5E/F升級計畫:Tiger2000
沒新機的單,就打舊機的主意,以IDF的規格去升級F-5E/F,使用相同的航電,可掛載一枚天劍二,變相的擴大IDF的料件使用量。這個方案雖然看來省錢,但空軍不想再花大筆預算在F-5E/F身上,也沒有外銷可能,就算升級後可提升戰力,卻非當務之急,沒被空軍接受。有實機改裝單雙座各一架。
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3.新式部訓機:
這部分大概就是打現在AJT的主意,但2000年時AT-3才要延壽,F-5F的性能還堪使用,單單只為替換部訓任務去生產新機,就算是延用IDF設計,數量規模都不划算,因此連實際規劃都沒有。
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在AJT原型機A1首飛之後,漢翔總算是接回2000年的規劃之一,加上60架AT-3與51架F-5E/F(142架封存)都將到壽限,必須有新機代替,同時要開始考量2030年後IDF的接替者,這才讓蔡英文上任,決心繼續國機國造的政策。

關於AJT的疑問,目前明朗的是,後座高低因為遷就IDF的戰機構型,用4K影像複視器來當後座HUD,解決前方視線不足的影響,看後續測試的效用如何,再做調整。類似的設計,在F-16B以及李奧納多的M345教練機上都有使用。

而高教機與部訓機的性能差異,目前還有很多爭論。部訓機需要掛載武裝的能力,必然與高教機的需求有一定衝突,這部分如何解決,可看A2機出廠試飛,漢翔是如何規劃的。

AJT加厚機翼跟機背增加油量,取消雷達、後燃器、機砲來降低重量,如果滯空時間還是不足,在不考慮外掛油箱下,最可能選擇的方案,就是翔昇計畫的機背適型油箱。雖然增加結構重量,影響飛行性能,但對高教機來說還在可容忍範圍。

但對部訓機來說,去除後燃器的推力,讓AJT在作戰性能上會被大幅削弱,如果再裝上適型油箱,作戰彈性將被壓到更低。這部分的選擇,可能改以外掛油箱取代,A2機可能要測試武裝掛載點,包括機腹下油箱,機翼下油箱+短程空對空飛彈,甚至翼尖飛彈的掛載能力。

如果這批66架AJT以高教機性能優先,不考慮武裝能力,那部訓機任務也可能以F-CK-1D來取代,兩者類似的飛行架構與性能,對比AT-3轉換F-5F,必然有更好的適應性。
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美國用T-38訓練飛行員,到現在F-35都是,才剛要換T-7A,那現在的美國空軍飛行員都是怎樣訓練出來的?他們都沒飛過M346、T-50喔。T-5整個座艙操作跟IDF差不多,一樣的線傳飛控,部訓機直接使用IDF就可以勝任,這也是用F-5E當部訓機的意思一樣。

2020年,美國因為T-7A生產不及,原本規劃租借韓國T-50來應急,但後來考量成本,改成延壽部分T-38繼續使用到2040,以補足高教機訓練能量空檔。
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聊過就知道很多?那你去路邊跟一百個機車族聊過,你應該就很了解怎樣騎機車?

美國知道得更多,T-38本身不是專為當教練機而設計,本來就想走輕型戰機市場,先做出高教機搶單,用到現在已經快60年。為何美國空軍家大業大,我們40年前在做AT-3時,美國就用T-38到現在,為何不像我們或是歐洲國家,趕快也生產一種看起來更好的高教機,到現在2020才要改用T-7A?而且使用對新手駕駛來說,不是很友善的雙垂尾,還要追求高攻角能力,更接近F-35操作性能的構型,而不採用看來成熟穩定很多的M346跟T-50?

當你在質疑漢翔能力時,你的資訊根據又是來自於漢翔內部的工程人員、試飛教官,那會不會球員兼裁判?美國維持多家軍火商競爭,就是因為單一獲取管道,會讓某種觀點變成無人挑戰的執念,可是在一般人看來,根本只是一種喜好度的堅持。記者如果只從一種類似管道獲得訊息,很容易就變成只有這個觀點是正確的,但時代變化,過去以為很好的,可能因為新技術的發展,馬上變成不討喜的設計。

回到軍事專業,如果你沒辦法獲得最新科技的產品,那如何找到現有技術可以做,又能滿足一定戰備需求,那才是真正的專業判斷。網路上一堆軍盲、政治盲在喊,F-35不是比較厲害,為何我們還要買落後的F-16V?同理可論M346、T-50、T-7A不是更好,為何我們還要自己花大錢,搞一個從輕型戰機改回來的T-5?
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訓練時間問題?那採用類似系統的T-5到部訓機IDF,不就可以在更短時間內熟悉4代機的操控,尤其是同系列的IDF跟F-16,不用像AT-3到F-5要大轉換一次,F-5到IDF、F-16、幻象2000又要大轉換一次。每次重新熟悉飛機的時間,就會減少訓練科目,這也是要從三種機型改成兩種的用意,如果引進M346、T-7A,就沒有這種優勢,到部訓機還是得重新來,T-50就可能比較接近F-16。而要做超音速、武器、纏鬥訓練,轉換成IDF就可以進行,不需要去用無後燃器的T-5,F-CK-1D就是T-5的戰鬥機模式。
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關於AJT後座沒有加高問題,是為了不需重新修改氣動外型的妥協,好在兩年內完成原型機。至於解決方式,可以採用在前座抬頭顯示器下方加裝光電鏡頭,然後在後座的抬頭顯示器位置改用液晶螢幕,類似飛行模擬器、雲豹甲車、XTR101、102的光電系統,把前座視角與飛行資訊,直接顯現在後座的抬頭顯示螢幕上,就可以大致解決視線遮蔽的狀況。這就像行車鏡頭、汽車A柱的透視裝置,在無人機等各方面的光電運用量產化之後,運用在教練機上,應是可以嘗試的方案。
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各家教練機比較:
T-38、F-5是一個系列,長14公尺,翼展7~8公尺的超音速輕型戰鬥機設計,合計產量高達3400架。T-38的翼面積小的可憐,真不知道那些美國菜鳥學員飛的時候,是不是也被教官罵得很慘。IDF跟T-5算是他們的後繼者,但發展過程顛倒,先有戰鬥機,然後才改為高教機,合計產量可達200架,也是長14公尺,翼展8公尺的規格。AT-3是航發中心跟諾普合作開發,之後獨立設計生產63架,1980年代高級教練機風格,長12公尺,翼展10公尺的穩定次音速設計。

義大利的M346是1990年代高教機設計,長11公尺、翼展9公尺,使用兩具無後燃器的F-124發動機,跟IDF、T-5系出同門,產量只有60多架。與M346相同設計的俄羅斯Yak-130,產量則有130多架以上,還有近百架後續訂單。中國的L-15教練-10,也是相似設計機體,產量150架以上。

同期競爭對手,韓國T-50系列1990年代後期設計,長12公尺、翼展9公尺,因為使用F/A-18C/D的強力F404發動機+後燃器,能輕鬆達到1.5馬赫,韓國自己就用了140多架,加外銷破200架。

T-7A,2018年美國為汰換T-38的次世代高教機得標者,一樣使用F404發動機+後燃器,長14公尺、翼展10公尺的可超音速設計,最特殊的是雙垂直斜尾翼設計,以銜接5代機的訓練,美國空軍預計生產351架,還不算海軍、海陸及外銷市場。

從上面數據比較起來,M346是最劣選擇,如果台灣跟李奧納多合作生產,幫他們把生產架數衝到120多架,是義大利更需要台灣的訂單來衝量,但明顯還是不如T-50或T-7A有產量優勢,後續維修可能步上拉法葉跟幻象的悽慘狀況,重演幻象2000對F-16的歷史。而性能上M346也並不如使用F-404發動機的那兩架美系教練機,不能勝任超音速訓練。T-50更像是IDF的高教機改版,改用單顆強力後燃引擎,縮短機身,加長翼展來強化低速性能與教練機特質。T-5則是IDF的直改,以相同超音速戰機的設計,直接轉用教練機,這也是為何我說,T-5更像T-38跟F-5的關係。選用T-5,偏重部訓機特質,雖然不如大改高教機的性能需求,但可以利用產量優勢,一舉把IDF系列的架數衝到200以上,跟T-50系列有拼,利用IDF生產130架,使用20多年的操作經驗,T-5會有非常多熟練飛行員,是轉換上最大的優勢。而讓漢翔重新培養戰機設計與生產能量,對未來是否接續發展ADF,就有更多的可能,這是選M346會斷絕的路徑。

至於T-7A,長14公尺接近IDF,用10公尺的翼展來維持低速性能,美國自己都才要生產測試,要等300多架的訂單,還有為了五代機提升的航電與性能,雖然因波音降價搶單看來很平價,但等到要外銷必須分擔研發經費時,可能會比T-50貴許多。要有時間等,還要有預算,更要有F-35,才能讓T-7A的整體訓練能量到達最大效應。

PS1:T-5如果要增加低速性能,最根本的方式是加長翼展到9公尺,或是再增大翼面積,如同F/A-18C/D改到F/A-18E/F,或是F-35A改成F-35C那樣,但如此一來研發的時間就會拖長很多。這個取捨,得等明年T-5試飛後才知差異,看只靠改變機翼形狀與厚度,加大減速板,能否達到可接受的成果,至少會比T-38好很多吧。

PS2:T-5要能達到高空水平超音速,看來是有機會。T5沿用IDF的超音速構型長機身短機翼,大型尾翼,翼展比M346少了一公尺,機身長了3公尺,一樣的推力下,要增加300公里的時速是有可能的。

對比T-38相同長度的機身,以更短的7公尺翼展,後燃推力少了24kN,只有兩具F-124的60%,都能破音速。T-5就算翼面積大很多,機翼構型更改,但在無掛載下仍有達標的機會。

T-50機身長接近13公尺,翼展9公尺,開後燃器極速能到1.5馬赫。T-7A機身長14公尺,翼展10公尺,後燃器極速也1馬赫,兩者都在大推力下,設計出超音速機體的長寬比。

PS3:還有一個時程問題,2016年蔡英文政府上任,要決定高教機的方向,但2015年F-16V升級才完成首架試飛,2016~2017正在準備150架F-16A/B的改良作業,如果選擇跟李奧納多合作生產M346,時程必然與升級F-16V強碰。漢翔不太可能同時維持兩條產線,然後兩個案子做完,訓練出來的雙倍人力就無以為繼。因此選擇T-5,在2017~2019年設計製造原型機,2020~2022進行測試,啟動生產時剛好是F-16V升級進入尾聲,經由洛馬合作訓練出來的人才,就可以轉移到T-5生產線。而開發T-5的人員,也可以在這時選擇是否進行ADF承揚專案,正式開發下一代的先進防禦戰機。

PS4:空軍在AT-3後為何不直接分發部隊,還要多花一兩年時間在熟悉F-5E當部訓機?想一想就可以發現蹊蹺。因為台灣沒有安全的大後方,如果一線戰機在地面被摧毀等狀況,有飛行員卻沒有飛機,那要怎麼辦?當然就是封存的一大堆F-5E,必須要有人可以駕駛。因此讓所有飛行員都會飛F-5E,就變成台灣空軍飛行員訓練必須的一道保障手續,而美國有相對安全的後方,也有更多的國民兵與後備役,專精一種飛機還是可以應付。

這也是空軍接受T-5的原因吧,如果以後變成IDF是台灣飛行員都要會飛的預備機,那使用T-5訓練就可以大幅度減少重新熟悉IDF的時間,這是其他種高教機無法達到的優勢。
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★T-38教練機,美國諾斯洛普公司設計製造。1961年量產,撥交美軍取代T-33,T-38從1959年至1972年生產1,187架,美國空軍至少5萬名飛官受培訓。2015年美軍仍有504架T-38,並進行數位化航電升級,編號T-38C。
全長:14.13公尺/翼展:7.7公尺/翼面積:16平方公尺
空重:3475公斤/最大起飛重量:5485公斤
引擎:GE J85-GE-5渦輪噴氣發動機/推力11.93kN,後燃推力17.13kNx2=34.26kN
極速:1310km/h(音速1224km/h),航程:1759公里
最大平飛速度:1.23M/巡航速度:0.95M
進場速度:140節/海哩,260公里

★F-5E戰鬥機,美國諾斯洛普公司設計製造。1962年開始服役,產量超過2,224架。
長度:14.45公尺/翼展:8.13 公尺/翼面積:17.3平方公尺
空重:4,349公斤/最大起飛重量:11,187公斤
發動機:GE J85-GE-21Bx2/推力:3,600磅(16kN),後燃推力:5,000磅(22.2kN)x2=10000磅(44.4 kN)
油箱:2,563公升/航程:1,405 km戰鬥,3,720 km巡航
最高速度:917 kt (1,700 km/h)
進場速度:152節/海哩

★AT-3高級教練機,台灣中科院航發中心與諾斯諾普合作研發。1984年服役,1990生產63架完畢。
全長:12.9公尺/翼展:10.46公尺/翼面積:21.93平方公尺
空重:3,855公斤/最大起飛重量:7,940公斤/載重:2,727公斤
發動機:TFE731-2-2Lx2/推力:3,500磅(15.6 kN)x2=7,000磅(31.2 kN)
極速:904km/h,航程:2,280公里,續航時間:3.2小時
進場速度:110海哩,203公里

★M346高級教練機,義大利李奧納多研發。俄國雅克列夫設計局與義大利馬基航空合作,推出Yak-130教練機,1999年拆夥,2009年義大利訂購M346。目前生產數量,以色列30架,義大利18架,波蘭8架,新加坡12架。
全長:11.49公尺/翼展:9.72公尺/翼面積:23.52平方公尺
空重:4,610公斤/最大起飛重量:9,500公斤/載重:6,700公斤
發動機:Honeywell F124-GA-200x2/推力:28 kN(6,250 lbf)x2=56kN
最大空速限制:Mach 1.2 (1,470 km/h, 793 knots)
最高速度:1,059 km/h (572 knots),航程:1,981 km,續航時間:2.75小時
推重比:0.84

★L15獵鷹/教練-10 JL-10,中國解放軍5架原型機+139架量產,尚比亞6架。
全長:12.27公尺/翼展:9.48公尺/翼面積:平方公尺
空重:6,500公斤/最大起飛重量:9,500公斤
發動機:馬達西奇(Motor Sich)AI-222x2/推力:磅(kN)x2=磅( kN)
極速:1.4 Mach,航程:1100公里,續航時間:小時
進場速度:海哩,公里

★T-50金鷹高級教練機,韓國航天製造,洛克希德馬丁技術協助。2005年服役,韓國T-50、TA-50、FA-50共142架,印尼16架,菲律賓12架,伊拉克24架,泰國12架。
全長:12.98公尺/翼展:9.17公尺/翼面積:23.69平方公尺
空重:6,441公斤/最大起飛重量:11,985 公斤
發動機:F404-GE-102/最大後燃推力:17,000磅(78.7 kN)
極速:1.5+馬赫=1837 km/h,航程:1,851公里

★T-7A高級教練機,美國波音與瑞典紳寶合作研製生產,計畫採購351架。
全長:14.15公尺/翼展:10公尺/翼面積:平方公尺
空重:4,460公斤
發動機:GE F404,軍用推力11,000磅(49 kN),後燃推力17,700磅(79 kN)
極速:1,300 km/h,航程:1,839公里
大概因為雙垂尾的阻力,跟T-50一樣的後然推力卻只有1馬赫的極速。

★F-CK-1戰鬥機,台灣空軍航發中心製造,美國GD協助設計。1992年服役,生產137架。
長度:14.48公尺/翼展:8.53公尺/翼面積:24.26平方公尺
空重:6,492公斤/最大起飛重量:12,530公斤/負載:4,000公斤
發動機:TFE-1042-70x2/最大後燃推力:9450磅(42 kN)x2=18900磅(84 kN)
最大燃油量:單座2,111公斤,雙座1,884公斤,
最大速度 (1.8+馬赫)2,080公里/小時
最大航程 1100 km/作戰半徑 緊急攔截:130公里
推重比 1.01

★T-5高級教練機,漢翔航空工業研製生產。預計生產66架,33架高教機,33架部訓機。
長度:13.7公尺/翼展:9.0公尺/翼面積:平方公尺
空重:4500公斤/最大起飛重量:7500公斤
發動機:F124-200TWx2/推力:6,250磅(27.8kN)x2=12500磅(55.6 kN)
極速:1,030 km/h(0.9馬赫,640 mph)
航程:1,350 km(839 mi)
進場速度預估:140海哩,260公里
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