经国号,是战斗机,定名为IDF(Indigenous Defence Fighter自制防御战机),型号为“F-CK-1”,并命名为“经国号战机”,以纪念蒋经国。是台湾在20世纪80年代研究开发一种防御性的战斗机,针对目标为解放军大量装备的歼-7、歼-8战斗机和对地攻击飞机,力求在质量上取得优势。1983年开始研发,1988年第一架原型机出厂,1992年服役。

中文名

经国号

别名

F-CK-1战斗机

服役时间

1992年

简介

F-CK-1战斗机是台湾地区在美国技术协助下设计开发的一种轻型超音速喷射战斗机,具备视距外作战能力;在台空军的规划中,F-CK-1与购自法国的幻影2000-5及购自美国的F-16A/B构成其台海空中优势作战的主力,其中F-CK-1负责中低空防御。[1]

战机型号“F-CK-1”,其中“CK”代表“经国”二字威妥玛拼音“Ching-kuo”的缩写,并命名为“经国号战机”,以纪念蒋经国。该机在服役之初曾领先于大陆空军的歼-6、歼-7和歼-8早期型战斗机,但随着解放军空军新一代战机全面换装,该机目前性能上已经落伍。进入21世纪后,台湾开始寻求改进IDF战机,重点提升其航电系统和对地攻击能力。改进后的战机称为F-CK-1C/D“雄鹰”。

研制历程

20世纪70年代末期,台空军现役的F-104、F-5日渐老迈,更新替换的机种一直没有着落。当时台方最佳的选择是美国刚研制成功,先进程度仅次于f15的F-16A/B战斗机,但美方拒绝出售。

美国原本还有另外两种专为出口而研制的低档战机F-20“虎鲨”(F-5战斗机的改进型)和F-16/79(换装低性能的J-79发动机的F-16)。F-20是一种非常适合在台湾地区使用的防御性战斗机,很符合台湾军方的要求。并且台湾装备了大量的F-5战斗机,对于换装改良自F-5的F-20操作起来也能驾轻就熟。台湾当局准备选择这两款战机。

1982年,中国与美国签订了“8·17公报”,美方因此暂时停止了向台售武。同时解放军空军的歼-8高空高速战斗机研制成功,歼-7系列进入成熟阶段,对台湾的威胁越发增大。面对日益老化、破败的F-104、F-5机群,以及国际政治形势变化的压力。出于对自身利益、出路及安全的考虑决定自行研制新一代喷气战斗机IDF(自产防御战机Indigenous Defense Fighter)。美国当局及各大军火厂商在背地里承诺给予台方充分技术支援。

总研制计划称为“安翔计划”,内辖四个子计划,分别是空气动力和机体设计的“鹰扬计划”,先进发动机的“云汉计划”,飞行控制和航空电子系统的“天雷计划”,最后是自行研制空对空导弹的“天剑计划”。整个研制计划最终耗费超过10亿美元。为了集中全台湾的科研力量完成IDF战斗机,台当局斩除户系派别阻挠,于1983年将隶属空军总部的航空发展中心合并到中山科学院中。

准备阶段的另一件大事是台方选定美国通用动力公司为主要技术支持提供商,主要参与“鹰扬计划”。当时通用动力公司研制了F-16战斗机,诺思罗普公司则研制了F-20。后者是台空军主力战斗机F-5E的母公司,与台方合作是轻车熟路,性能不太先进的F-20在政治层面也较为容易躲过大陆方面的压力。但是,台方考虑到F-20当时一架都没有卖出去(至今F-20外销量仍为0),诺思罗普公司很可能为了F-20的前途考虑,在援助台方自行研制战斗机时留一手。最终台方选定了通用动力,这使得IDF在很多方面有模仿F-16的痕迹。

台湾当局1985年与通用动力签订协议。协议规定:研发经费及风险完全由台方负责;美政府同意通用动力公司人员以个人身份来台,按照F-16的研制模式与经验参与工作,技术出口许可由美政府分阶段核准;美政府和通用动力公司同意,IDF战斗机尽量采用F-16零部件;相关软件设计第一阶段由通用动力公司负责,再就台方维护能力转交台方,第二阶段再台方依台方武器系统自行深入发展。从上述条约可以看出,IDF从根本上来说是美国援助的成果,台方在其中起的是辅助作用。台方唯一真正的独立研制内容是相关软件开发的第二阶段,但美国技术力量无疑起的是核心作用。

IDF在设计之初共考虑过四种设计方案,而最终的结果是将四个方案进行了合理的整合,既考虑了气动、结构的先进性,又照顾到了研发的成本及技术风险。最终确定的IDF气动外形虽有妥协,但仍具备第三代战斗机的水平。采用了双发、翼下两侧椭圆形固定进气口、中等展弦比中等后掠角中单翼、单垂尾、翼身融合的布局。机翼前缘融有全翼展前缘襟翼,后缘为全翼展襟翼,外侧为襟副翼。机体大部分采用金属结构,计划逐步增用复合材料。可收放前三点式单轮起落架,前起落架向前收,主起落架向内收入进气道侧面。有着陆尾钩,可利用跑道上的应急阻拦索。增压和空调座舱采用航空研究公司的空调系统。数字式电传操纵系统用右侧驾驶杆,装抗高过载大倾斜角座椅,采用马丁·贝克公司Mk12零零弹射座椅。

1988年年底IDF正式公开露面,1989年5月28日完成了首飞。1992年成军服役;该战机型号为“F-CK-1”,其中“CK”代表“经国”二字威妥玛拼音“Ching-kuo”的缩写,并命名为“经国号战机”,以纪念蒋经国。1994年首批生产型共20架IDF由汉翔集团支付驻防于台中清泉岗空军基地的第8飞行中队。最初生产量定为250架,计划月产3至5架,持续生产五年。但后来台方获得了更先进的F-16A/B和幻影2000-5,至1999年底停产,台军共计装备IDF130架。

作为台湾第一种“独立”研制的战斗机,IDF对台军方和科研机构固然有其特殊意义。IDF诞生在美国的支援和限制的矛盾统一之中,性能上有突破也有妥协。相对于其既定对手歼-7、歼-8而言,IDF在雷达火控、中距空空导弹、电子设备方面占有较大优势,在中低空机动性能方面能打个平手。但随着解放军战斗机性能的提高,尤其是苏-27SK和苏-30的引进,IDF就远远不堪重任了。而台湾当局又装备了F-16和幻影2000-5等战机,并成为台空军的核心力量。但总体来看,IDF作为台方一种防御性的战斗机,还是够用的。

2001年台湾军方展开“翔升计划”,以提升“经国号战机”(F-CK-1A/B)的性能,汉翔时期对F-CK-1的升级方案进行探讨以应付对岸解放军日益增加的空防威胁。2006年,第一架“翔升机”试飞成功,2007年3月27日,F-CK-1C/D型战斗机正式公开,由台湾地区前领导人陈水扁命名为“雄鹰号战机”。有媒体报道认为将“经国号”战机正名为“雄鹰号”战机是顺应“去蒋化”,引发争议。事实上,“雄鹰”仅能用来称呼完成翔升专案后的新战机,是对于新型战机的新命名。原先的“经国号”战机仍旧是经国号战机,与“雄鹰号”战机是两种不同的战机,并未遭到改名。2011年6月30日升级成功交机典礼上,时任台湾地区领导人马英九改名“翔升”战机,只保留了机尾的雄鹰图腾。

设计特点

经国号战机的进气口具有高攻角优点,而进气口向机身内部弯曲缩小的设计,让战机在高攻角时不会因为发动机进气量不足而发生失速的优点,此外由于进气口向内弯曲使得发动机所产生的余热较不易散失,无形中减少了飞机的红外线特征加强了匿踪性。此设计后来也获得法国空军Rafale战机和美国空军F-22战机的采用,美方人员曾说“你们意外发展出一种前卫性的进气道设计”。另外座舱弹射椅倾斜30度,可协助飞行员承受较高的G力。操纵杆和F-16战机一样,置于飞行员右手处。

经国号战机有8个挂架(Pylon),分别为左翼端,左翼外侧,左翼内侧,机腹中线前后各一,右翼内侧,右翼外侧,以及右翼端,担任对空作战任务时,外挂两中四短与两千升油料(约528加仑),于左右翼外侧以及翼端挂载天剑一型导弹各1枚,机腹中线搭载天剑二型导弹2枚(纵列半埋于机腹),左右翼内侧挂载1041L副油箱各一具,这是经国号战机最典型的空优作战武装。

在经国号战机座舱左后方设计有一具20mm6管M61火神式机关炮可用于缠斗空战或对地攻击,备弹400发左右。担任对地任务时,左右翼翼端各挂载一枚天剑一型导弹;挂载MK-82通用炸弹(500磅)的话,机腹中线挂架可挂载2枚,其他挂架可各搭载1枚;如果挂载MK-84重型通用炸弹的话(1,000磅),左右翼内侧,以及机腹中线可各挂载1枚;CBU-20石眼集束炸弹(Rockeye)最多可挂载10枚;燃烧弹7枚;火箭荚舱3至4具;左右翼内侧,以及机腹中线挂架可以各挂载1具1,041L或是568L副油箱。

安翔计划内容

1982年航空工业发展中心(航发中心)开始F-CK-1战机的发展专案。在1983年这个专案被分为四个部分:

鹰扬:发展机身,与通用动力(General Dynamics)合作。

云汉:发展发动机与相关系统,与盖瑞特(en:Garrett_Systems)合作。

天雷:发展航电系统,与西屋电子(Westinghouse Electric)合作。

天翔,后改名天剑:发展空对空导弹,在美国技术与关键技术协助下发展短程与中程空对空导弹。

1983年航发中心改属中山科学院,航发合并鹰扬与云汉、天雷、天翔(天剑)等计划,组成一个完整的安翔计划,分别进行机体、发动机、航电系统、空对空红外线与雷达导引导弹之研发。

安翔计划总主持人代院长:黄孝宗博士。

安翔计划副总主持人副院长:华锡钧将军。

安翔计划整合系统主任:王石生博士。

鹰扬计划

鹰扬计划主持人:彭元熙博士。

1981年航发中心展开经国号战机前身之高性能战斗拦截机原型研发工作,机型代号初取为“FX”,为求保密并取名为“鹰扬”。航发中心此时并成立鹰扬计划办公室。

1982年高层指示鹰扬战机之总体性能应不逊于F-16为原则,且以J-79发动机为动力。航发中心此年即成立“鹰扬战机研造处”为研发计划作准备。

云汉计划

云汉计划主持人:夏树仁博士。

由于美国限制F-CK-1战机的性能介于当时台湾空军正在使用的F-5E与积极寻求采购的F-16之间,对于大推力的发动机的技术输出或者是出售意愿很低。当时以中小型民用发动机为主力的盖瑞特公司有意寻求合作研发军用发动机的伙伴,企图进入被‎普惠与奇异两家公司独霸的市场,借着瑞典有意在发展他们下一代战机JAS39战机的同时掌握军用发动机的技术,盖瑞特与瑞典的富豪(Volvo)公司决定合作研发一款小型军用发动机,发动机的主体由盖瑞特(Garrett)负责,富豪公司则提供后燃器的技术。

这个设计案就是后来的TFE-1042发动机的原始规划。发动机最大推力为4,200kg/9,420lb(TFE-1042-7),后经推力提升达到每具4,500kg/9,900lb(TFE-1042-70),此型引擎后经美军赋予正式编号为F125-GA-100。

TFE-1042型发动机的设计推力受了美国政府的限制,其最大推力(使用后燃加力器时)是8,350lb,中级推力(基本引擎)是5,000lb,F-CK-1战机装置了两具TFE-1042发动机,所以其最大推力是16,700lb,中级推力是10,000lb,TFE-1042发动机经过设计、制造、装配,以及累积50小时以上功能验证测试与空中飞行测试,证明是一具性能非常优异的先进战机发动机。1988年依照预定时程装置在第一架出厂的F-CK-1战机上,1989年2月初步飞行合格完成,1990年3月全部飞行合作完成,开始进行量产。

TFE-1042发动机的设计耐久度:高温组件是2,000飞行小时,低温组件是4,000小时,TFE-1042发动机采取了“模组化”设计,不但便利后勤的维修,并增进日后增加发动机推力时设计及研发上的弹性。发动机的每一个模组具有互换性,圴可单独地制造、库存及装运。

TFE-1042发动机根据实际屡积测试结果,具有高可靠度,其“平均故障间隔时间”(小时/故障次数)是430小时。由航发中心及盖瑞特公司人员组成的ITEC设计工程部门,将TFE-1042发动机基本设计改进,增加推力,但保持其外型尺寸,仍可装置于F-CK-1战机上。每具发动机的最大推力可由原有的8,350lb,增加至高达10,000lb以上,而两具发动机最大推力可增至20,000lb以上。美军给予编号为F124(无后燃器)与F125(含后燃器),并用于X47、X48等无人侦察机上。

天雷计划

天雷计划主持人:苏鸿綖博士。

经国号战机之航电与火控系统之研制,起源于天雷计划。从1982年航发中心所提出的“火力控制系统研制初步定义讨论书”,建议中山科学院发展空对空攻击使用之射控系统,同时配合鹰扬专案以建立自制战机航电与火控平台能力。中山科学院三所负责此一雷达发展计划,其研发成果为金龙53(GD-53)型火控雷达。

GD-53上视距离57km,下视距离39km,同时间只能打一个目标。GD-53雷达以原F-5G战机使用的AN/APG-67(V)加上部分F-16战机使用之AN/APG-66A雷达模组,整合发展成的GD-53型脉冲多普勒多功能雷达(美军编号AN/APG-67(V)ERR),采模组化设计、具俯射俯视及仰射仰视能力,最大搜索距离可达150km,不过在功能上将原先24种模式删减了较敏感的6种,这些模式多半是与对地攻击有关,如此只剩下18种模式可以使用。

GD53雷达的侦测范围约200~300公里、搜索范围约140公里,可同时追踪10个目标并选定最具威胁性的2个目标予以发射导弹击落。金龙53雷达(GD-53)以台湾地区前领导人李登辉之父——李金龙命名。

天剑计划

天剑计划主持人:杨景槱博士。

天剑计划分为天剑一型导弹与天剑二型导弹,天剑一型为类似响尾蛇导弹之红外线导引近程导弹;天剑二型为类似美国AIM-120先进中程空对空导弹(AMRAAM)之射后不理中程空对空导弹。天剑二型据信采用摩托罗拉生产之主动寻标头,也可使用类似AIM-7的半主动导引模式射击。天剑一型在1989年第一次试飞成功,而后于1992年由F-5E/F第一次成功发射天剑二型空对空导弹,于次年台湾空军就成立第一个经国号战机中队,但是天剑二型导弹的整个测试直到1996年才完成并且确定进入量产,总产量不明。

原型发展

航发中心制造了四架F-CK-1A/B原型机、二架F-CK-1C/D原型机,分别是四架单座机与二架双座机。

10001号原型机(F-CK-1A)为汉翔测试用机,负责高攻角试飞测试,原型机青天白日满地红涂装由李适彰先生设计。

10002号原型机(F-CK-1A)为汉翔测试用机,负责低空高速扩张飞行测试。1991年7月12日,伍克振少将进行低空高速飞行测试时,颤震扩散导致右尾翼脱落,战机失事坠海。

10003号原型机(F-CK-1A)为汉翔表演与测试用机,负责机炮飞行测试。

10004号原型机(F-CK-1B)为汉翔测试用机,负责备份动力系统与其他次系统测试,采用试验性空优迷彩涂装。

10005号原型机(F-CK-1C)现为汉翔翔升计划原型单座机,鹰扬涂装由许良启先生设计。

10006号原型机(F-CK-1D)现为汉翔翔升计划原型双座机,鹰扬涂装由许良启先生设计。

一架编号为1417F-CK-1A单座机由于出厂测试时,起落架故障使用机腹着陆,以及吊挂上车时吊缆断裂导致战机重落地,使得空军拒绝接收此架单座机,也使得航发中心多生产一架编号1503F-CK-1A单座机交付空军,目前141F-CK-1A单座机也已交还空军担负战备。

一架编号为1449F-CK-1A单座机为空军443联队第9作战队借予汉翔的翔展计划测试机,性能提升至F-CK-1AMLU标准。

服役情形

F-CK-1战机的服役单位主要以驻防台中清泉岗(CCK)基地的427联队与台南基地的443联队为主,每个联队配属三个F-CK-1经国号战机中队。

台湾空军实施“精实案”之后,空军单位大量改编与裁减;原大队层级裁撤,原中队层级改为大队层级,称为独立作战队,F-CK-1战机的服役单位有443联队下辖:第一独立作战队、第三独立作战队、第九独立作战队;427联队下辖:第七独立作战队、第廿八独立作战队,合计五个独立作战队使用。

升级计划

翔升计划

汉翔从2001年开始进行名为“翔升计划”的三阶段的F-CK-1A/B战机改良方案,总经费新台币70亿元,由中山科学院和汉翔公司负责执行。

第一阶段计划旨在提升F-CK-1A/B战机的挂弹量,由原本的2枚天剑二型空对空导弹增加到4枚,整合新型的天剑二A型反辐射导弹及新型的“万剑”集束炸弹(子母弹)。

第二阶段计划则包括F-CK-1A/B战机任务电脑升级、电子反反制装置(ECCM)、电战系统、先进的“敌友识别”(AIFF)系统,以及地形跟随与雷达系统的改良等。

第三阶段计划将包括地面和空中试飞测试,一旦通过空军测评考核,改良型F-CK-1A/B战机预定于2010年正式服役。

第一架雄鹰机已于2006年10月4日进行首飞,并于10月9日进行了极为低调的公开展示,此展示只对汉翔员工与眷属开放。F-CK-1C/D编号10005与10006,外观涂装则由许良启先生负责设计,试飞员均为朱泰桦教官。

翔展计划

翔展一号

翔升计划的测试持续到2009年,台湾空军则在2009年12月和汉翔签订“翔展计划”合约,汉翔获得168亿台币的经费,将在4年内为71架F-CK-1进行升级,但是“翔升”更名为“翔展”的原因乃空军并未接受全套翔升案的提升内容,只选择了部分必要性机能进行强化,因此升级后的IDF称为F-CK-1A/BMLU,真正全规格的F-CK-1C/D仍只有原型机而已。

第一批F-CK-1A/BMLU已于2011年6月30日由汉翔公司交付空军。全数71架的翔升计划案预计于2012年底前完成升级工作。

翔展二号

除目前部属于台南基地的71架F-CK-1A/B战机外,位于清泉岗空军基地的56架F-CK-1战机也待进行性能提升。此一战机升级案(翔展二号)将待翔展一号执行完毕,并视未来国防政策、空军兵力整建及国防预算再做决定。目前已知台湾地区2013年度国防预算中并未编列相关预算款项,因此翔展二号计划如能按预订计划执行,最快或于2014年方能展开。

强汉计划

F-CK-1战机武器系统加强计划,包括多种研发中武器,如青云油气弹与万剑弹,使F-CK-1除执行空优任务外同时具备对地打击能力。

翔展计划

台湾自制的“经国号”战机已服役10余年,军方委由汉翔公司进行“翔展计划”,翔展一号计划将现役120多架“经国号”战机中71架升级改良,主要强化对地打击性能,分摊F-16机队的沉重负担。[2]

此次IDF经国号改良计划名为“翔展”,其中“翔展1号”改良台南443联队的71架战机,耗资176亿新台币,是马英九上任5年多来,空军首次联队等级的大规模装备成军;“翔展2号”则纳入56架台中清泉岗的IDF“经国号”战机,预计2017年完成。