施孝瑋／部訓高教機出廠航空工業進步？退步？ NowNews 20190930

施孝瑋／部訓高教機出廠航空工業進步？退步？    NowNews 20190930

2019年9月24日，就在924空戰61周年的紀念日這天，中科院與漢翔為貫徹蔡總統國機國造政見，由中科院研發、漢翔承製的XT-5(勇鷹機，或稱為Advanced Jet Trainer, AJT)部訓高教機原型機舉行出廠典禮。這架號稱有55%自製率的部訓高教機，其實代表著研發團隊化不可能為真、日以繼夜焚膏繼晷兩年多的努力的確不容抹滅，但象徵著台灣航空工業究竟是進步還是退步？從飛機的氣動力外型由F-CK-1B原封不動的修改，大概很難讓人有「進步」之感吧。

IDF之父華錫鈞將軍，生前極力反對將F-CK-1經國戰機雙座型修改為部訓高教機，有諸多理由。為此筆者特別訪問有多種飛機試飛經驗的前空軍試飛官，分析F-CK-1B修改之部訓高教機可能問題。這位前試飛官首先解釋了F-CK-1B為何會進入「倒飛重失速」，且無法改出。操作F-CK-1B做一個筋斗，當飛機機頭朝上要準備倒飛時，如果駕駛桿沒有持續帶足夠G力誘導機頭朝下，在接近零G狀態時，原先的正攻角會迅速的變為負攻角，飛機即進入倒飛離控，如未能立即施加改正則會進入倒飛重失速；由於F-CK-1 進入倒飛重失速之後會變得非常穩定，不太會有俯仰的震盪發生，加上當時設計的「手動跨越水平尾」電門位置不容易被飛行員勾到，故要藉由增加機首的俯仰震盪將飛機「盪」出，在這型機是相當困難的，故唯一選擇只有跳傘。不過出廠典禮當天，漢翔試飛官表示，由於XT-5和F-CK-1B相比是規模較大的「構型修改」，因此飛機的升力重心和飛機重心距離調近，會比較不容易進入倒飛重失速後無法改出；反過來說也還是會有進入倒飛重失速的可能，且無法改出的問題可能還是存在。

此外飛機後座沒有加高，會大幅增加後座教官掌握狀況的困難。目前世界上所有的部訓高教機的後座，至少比前座高30公分。除了已知在前座學官能力不足時可以由後座操控外，部分飛行教官也指出在基礎空中對抗BFM或ACM，雙方往往在視距內進行纏鬥訓練，經驗不足的學官在進行科目時，往往無法同時兼顧座艙內外的情況，此時後座教官就可以發揮「多一雙眼」的優勢，幫助前座學官擁有更好的狀態感知(Situation Awareness, SA)，緊急時甚至可能避免空中互撞的發生，相同的在執行對地炸射訓練、超低空戰術拉升等科目，後座亦需要良好視野來指導學官尋找地面目標；後座視野不佳，會讓後座飛行員難以發揮部訓高教機應有的效益。

另外F-CK-1的降落速度過高一直困擾空軍飛行員，原因就是F-CK-1的動力進場（powered approach）階段，當年飛控設計時並未達理想，於降落速度範圍經常發生抖動和不預期沉降，因此以縮小下滑攻角和提高進場速度（速度和過去RF-104G始安機一樣）；而且下滑攻角僅8度，比一般下滑攻角11度要淺平，降落後由於速度大，導致降落速度和所需跑道長度，都遠大於起飛，也常因大速而煞爆輪胎。這一點漢翔試飛官指出也由於構改，雖然下滑角度保持8度，但是速度可以壓下來，大約比AT-3觸地速度快30浬。

這樣的落地速度憑良心說還是很快，目前空軍T-34C教練機觸地速度大約75浬、AT-3大約110浬，漢翔試飛官說目前XT-5的觸地速度是電腦模擬出來的，但電腦模擬會與實際誤差 20%~40%，實際試飛可能會再增加，所以還要待實際飛測驗證。

另外這次構改後，XT-5的確比F-CK-1B要豐腴一些。F-CK-1戰機空重6,492公斤(M-346為4,600公斤)，雙座機應該重一點，但是雙座機的機內燃油不到5,000磅。這次XT-5將F-CK-1B的發動機後燃器、火神砲、雷達、作戰航電設備、戰機派龍架和相關饋線移除，並將飛機的翼型由超音速翼型更換為次音速翼型，並將機身稍微加大，這樣的努力讓飛機增加了一千多磅機載燃油的搭載量。但是這樣的內油量是否能讓T-5達到空軍當初無外載燃油要2.5小時續航力，可能也得要由試飛來驗證。此外為了將飛機減重以增加飛行時間，XT-5採用更多的複合材料組件。這樣一來的確可以減輕重量，但是複合材料的缺點就是，一旦損壞就要整組換新，鋁合金的優點是一旦有裂紋，若非結構件可以打止裂孔加上補強片補強，不見得需要更換。而且複材與鋁合金材料相較要測試複材的強度，因為複材本身的擴散係數(scatter factor)比鋁合金更廣，所以測試更難。複材的應用，因為飛機的推力無後燃器，重量減輕，因此Flutter的共振係數會有所改變，也導致飛控的控制律要調整。所以，在測試方面將有相當的難度。部訓高教機未來在不成熟飛行員操作下，重降落機會會很高，所以未來T-5更換複才料件的機會應當不會少。

出廠典禮時漢翔總經理指出T-5的自製率達55%，是世界最高(據資料韓國T-50是61%…..)。但是筆者一位曾參與F-CK-1研發的系統工程師，並曾赴韓國KAI工作數年的朋友指出，T-5將後燃器、雷達、攻擊與作戰用航電、火神砲等高價裝備移除，自製率(國際通行計算標準是零附件價格)自然大幅提升。韓國航空工業現在可以自製戰機的飛控、任務電腦、雷達等高價值零附件，但是T-5出廠時展示的國內協力廠商產品，還是以精密機械加工組件為主。顯見「國機國造提升國內航太產業能量」，效益仍非常有限。

最後是軟體。漢翔指出高教機航電軟體有到100萬行，100萬行可知道需要多少軟體工程師？可知道要在實驗室測多久，才能出軟體實驗室？可知道軟體有缺陷率？如果缺陷率是million assembly-equivalent lines of code為單位，漢翔通過CMMI Level 2認證，缺陷數是900左右，韓國KAI 通過Level 5認證，缺陷數是120左右。用台灣最喜歡的大數據，簡單說就是我們的教練機軟體會出問題的是韓國T-50的7.5倍左右。

此外崁入式訓練系統ETTS，已經是美國T-7教練機列為標配的配備，簡單的說AR擴增實境的訓練，在美國和M-346上都有，甚至是成熟能力。增加了ETTS的效益就像手機從僅具行動通訊進步到智慧手機一樣。但從T-5出廠典禮上，我們T-5的模擬訓練能量，還有很大很大的精進空間。

至於T-5要外銷？國際上比你便宜、效益更佳與合乎軍機適航認證的產品比比皆是，而且這些部訓高教機都具有轉作輕型戰鬥/攻擊機的能力，例如M346FA已經在2017年底完成響尾蛇飛彈發射，但是看來沒有武掛(發射導引武器)的T-5，要外銷是不可能吧。

我還是要向參與T-5研發的人員致敬，他們做到了世界航空工業的奇蹟，這是真的。因為以美國空軍的標準，研發一架教練機大約需要5-7年的時間，中科院與漢翔2年內做出來，真的是達成「不可能的任務」。但是我們的航空工業能量顯然並沒有因這個案子有大幅進步，這些是風光出廠典禮後面，你不會知道的事實。

借用前空軍試飛官的觀點:用一架不適合的飛機作為部訓高教機，是負向訓練。的確這次部訓高教機出廠後，很多網友認為:國機國造可以提升戰機研發能量，今天不做永遠不會有進步。 的確沒錯，但是，如果未來因為這架飛機的不合適，造成生命的殞落，而採用國外成熟技術產品卻不會有如此的情況下，這是一件對的事情嗎？

●作者：施孝瑋／軍情與航空網站主編