高教機今年首飛？出廠？連總統都搞不清楚…

2019-06-29 08:00:00聯合報記者程嘉文／報導

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蔡英文總統（前左二）到陸軍官校主持三軍六校畢業典禮，學生送上畫作。記者林伯東／... — 蔡英文總統（前左二）到陸軍官校主持三軍六校畢業典禮，學生送上畫作。記者林伯東／攝影

繼前天（6/27）出席國軍將領晉任典禮後，昨天蔡英文總統又南下高雄鳳山的陸軍官校，參加三軍六校（陸軍官校、海軍官校、空軍官校、國防大學、國防醫學院、空軍航技學院）的畢業典禮。總統致詞時也一如前日，歷數過去三年來國防政績，並再一次強調「會做國軍的靠山」。

典禮後合影時，軍方也很貼心，安排學生贈送總統一幅「Q版」漫畫像。每年大合照之後，學生都會興奮地將大盤帽拋向空中，慶祝終於畢業。以往這都是長官離席後的自發性活動，今年校方安排總統留在現場，觀賞學生萬帽齊飛的壯觀畫面。

致詞時，總統介紹任內國防成績提到，空軍新式高教機的原型機，將在今年首飛。由於先前國防部與漢翔都曾公布，高教機原型機將於今年9月「出廠」，2020年6月首度升空試飛。難道總統的發言，預告高教機的進度提前？但現實上似乎不大可能。果然，等到府方發布總統講話稿，高教機首飛就變成了「明年」。究竟是讀稿時的一時口誤？或是撰稿幕僚誤以為出廠就是試飛，事後緊急訂正？引發外界揣測。

「出廠」不等於「首飛」

每架飛機研發時，都會先製造「原型機」（prototype），經由實際測試，驗證先前設計的可行性，並發覺原先未發現的毛病。等到相關問題獲得解決，才會進入量產。

至於「出廠」（roll out），則是原型機組裝完成後，首度對外亮相。如果飛機在典禮中，是以自身的引擎動力滑行而出，而非由外力拖曳，則會稱為「熱出廠」（hot roll out）。

出廠象徵的是原型機組裝完成，距離真正升空還有一段時間，典禮的日期選擇，公關考量往往大於技術性。以美軍現役最強的F-22戰鬥機而言，其原型機YF-22是1990年8月29日出廠，9月29日第一次試飛；當時的競爭對手YF-23，是同年6月23日出廠，8月27日第一次試飛。國軍現役的IDF戰機，1988年12月10日出廠，並且由當時的李登輝總統命名「經國」，1989年5月28日首飛。

美軍F-22戰鬥機的原型機，機鼻裝有如同避雷針的大型空速管，在量產型上就不復見，... — 美軍F-22戰鬥機的原型機，機鼻裝有如同避雷針的大型空速管，在量產型上就不復見，鼻錐雷達罩的形狀也有差異。圖／美國空軍檔案照

原型機測試的原則是循序漸進，每次僅測試一個或少數幾個項目。因此在第一次升空之前，會先在跑道上高速滾行，亦即加馬力「助跑」，但試飛員並不將飛機帶起升空。等到設計團隊有信心可以升空，第一次試飛通常也不會收起落架，保持全程都放著輪子飛行，第二次以後再測試起落架的收放，測試無虞之後，再進行新的科目。

此外，由於原型機需要充分瞭解飛行中的各種資訊，因此飛機上的空速管（經常為於機鼻尖端）會特別粗大。等到開始量產後，空速管只需提供航速等基本資訊，尺寸就會明顯縮小。

新款高教機由雙座經國號衍生而來

空軍新式高教機由中科院與漢翔公司研發製造，圖為國製國造、現服役中的AT-3自強號... — 空軍新式高教機由中科院與漢翔公司研發製造，圖為國製國造、現服役中的AT-3自強號高級教練機。記者張弘昌／攝影

空軍目前的戰機飛官養成，首先是T-34螺旋槳初級教練機，練習基本的飛行能力；通過考驗完訓的學員，再分為「戰鬥組」與「空運組」。戰鬥組繼續在官校飛AT-3高級教練機，訓練時間約為110小時。完訓後再到台東志航基地的第七訓練聯隊，駕駛F-5E/F戰鬥機，練習各項對空、對地戰鬥科目，合格完訓之後，才會分發到三種二代戰機（F-16、經國號、幻象2000）的部隊。

由於F-5戰機與AT-3教練機，機體壽命都已經接近年限，因此早在馬政府時代，空軍就決定採購新一代的高級教練機。新教練機不但要取代AT-3，還要同時汰換F-5，同時兼任第二與第三階段的訓練科目。

為了維持航空工業能量，馬英九總統時代就確定新一代高教機將採國造。不過馬政府對「國機國造」的定義比較寬鬆，傾向於與外商合作引進成熟設計，由漢翔公司在台生產，以求來得及趕上F-5、AT-3的退役時程，並且減低風險。當時呼聲最高的機種，是義大利的M-346教練機，除了義國空軍，也已獲得以色列、新加坡等國家的訂單。

不過，2016年政黨輪替，卻使M-346的煮熟鴨子飛走。蔡政府決定，以現役經國號戰鬥機的雙座型，修改為XT-5教練機（X代表實驗之意，量產後會拿掉）。漢翔表示，生產66架XT-5的預算，仍可維持在先前「洋機國造」規劃的660億新台幣範圍內（最後實際預算為686億，相去不遠），等於研發成本都由公司吸收。不過由於研發需要時間，因此交機至少會比原規畫晚兩年，代表現役F-5與AT-3的整修、備料等，成本將有一定增加。

經國號變教練機有什麼困難要克服？

1956年，F-104A戰鬥機的原型機出廠：注意機身兩側進氣口是封死的，這是因為... — 1956年，F-104A戰鬥機的原型機出廠：注意機身兩側進氣口是封死的，這是因為其採用的震波衝擊錐式進氣口設計，當時仍屬機密。圖／洛克希德馬丁

經國號戰機服役已經超過25年，機隊也已經歷過「翔展」改良，提升航電系統。經國號在接近音速階段，擁有相當靈活的運動能力，不過為了遷就發動機推力較低，為了維持高推重比，機身比F-16還要小巧，導致油箱的容量不足，續航力在空軍三種主力戰機中是最差的，雙座機因為座艙佔據較大空間，油箱比單座機更小。如今要改為教練機，提高續航力是首要之務，才能讓學員在每趟飛行中，有充分機會好好練習。據傳空軍的要求是，在沒有外掛油箱的情況下，要有2.5小時的續航力。

經國號使用兩具TFE1042-70（美軍編號F125）渦輪扇噴射發動機，總推力約為18000餘磅。預期XT-5將使用無後燃器版本（美軍編號F124），推力少了三分之一，因此無法超音速飛行，但是耗油量也明顯減少。漢翔也將修改經國號的機翼設計，改採用較厚的翼剖面，在機翼內部就可增裝油箱，進一步增加載油量。

不過，如果修改機翼的厚度，空氣動力外型也將改變，造成的阻力或氣流影響也將不同，必須重新進行電腦模擬與風洞測試，這些工作不可免會增加時間與研發成本。

此外，現代戰鬥機都採用「線傳飛控」（Fly-by-wire），亦即飛行員扳動駕駛桿，其實不是直接影響機上各控制面，而是對飛控電腦下指令，由電腦去執行。由於電腦的操作細緻度，遠比人體來得更精確，因此飛機的靈活度也比過去更高。不過線傳飛控需要編寫電腦程式，當年經國號設計時，此方面大量靠美國通用動力公司的協助。如今飛機的氣動力外型、引擎推力都有所變化，控制程式當然必須重寫。對我方而言，在技術難度與時間上，也都是相當的挑戰。

總之，XT-5教練機是政府「機艦國造」政策下，唯一可在蔡總統第一個任期內看到初步成績（原型機出廠）的計畫。屆時能否順利「達標」，必然受到外界高度的關注與檢視。

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