自制战机工程浩大 下分4个专案
IDF战机起降操演的画面。(本报资料照片)
IDF是自制防卫战机的简称,之下分成4个专案,发展引擎的「云汉」、设计机身的「鹰扬」、发展航电的「天雷」、相关武器飞弹的「天剑」。
其中以研发引擎的「云汉计划」最为困难,早在1978年,空军就预料向美国购买战机是愈来愈困难,有必要自行研发,于是航发中心开始进行前期工作,有些看似天马行空,比如将3具J85引擎合在1个机身的方案,或是加装2具J79引擎的方案等等。其中采用推力较大的J79比较可行,并获得专责F-104后勤业务公司的丹尼尔顾问公司的协助,可以说那是台湾自制版本的F-16/J79方案。然而,即使J79已是1950年代的旧货,但是美国终究没有提供相关技术移转许可。
所幸,几乎在同时,航发中心的AT-3自强号喷射教练机计划,并不受到817公报的影响。且提供AT-3教练机的TFE-731小尺寸涡扇引擎,是美国盖瑞特公司(Garrett)现并入汉威(Honeywell)与航发中心与共同研发,该公司也有意将TFE-731进行升级,成为合格的战机引擎,该计划之后获得同意,称为TFE-1042,美军编号F125,这就是IDF的引擎。
航发中心与美国盖瑞特公司合作研发的TFE-1042-70引擎,美军编号F125,是IDF的动力源。(图/汉尼威)
F125引擎最大军用推力26.8千牛顿,后燃推力41千牛顿,仅是F-20使用F404引擎(军推48千牛推、后燃78千牛顿)的一半,这使得IDF必须加装2具引擎才能勉强获得足够推力。虽然如此,这已经是在国际处境困难所能获得的最好选择了。而且航发中心也具有F125引擎的高度自制率,对于往后升级与衍生型都很重要。
IDF机身设计的鹰扬计划也值得介绍,根据研发工程师杨葆芝的《台海翔鹰》一书,在设计阶段,工程师设计了10几种机身方案,从相当保守的仿造F-5E外型,到类似JAS-39、F-16XL的高灵敏战机,或是类似MiG-29的双尾翼中型战机都有,可以说是把当时的优秀战机方案都思考过了。要是照着这条路走下去,我们可能会有外型更为亮眼的IDF战机。
IDF曾经的中型战机设想,双垂尾与隔距寛的双引擎,外型颇似MiG-29或Su-27。(翻摄自《台海翔鹰》)
IDF曾经的设想,直接仿造F-5E,后因性能有局限而放弃。另一种是类似JAS-39的三角翼耦合前翼,有更短的起飞距离与机鼻指向性。不过该设计也被废除。(图/翻摄《台海翔鹰》)
然而在减少风险与加快研发进度的前题,航发中心还是选择美国顾问(通用动力公司,F-16原厂)的建议,采用最类似F-16的版本,只在翼身前缘、主翼、进气口与垂直尾翼上,还看的到些许鹰扬设计团队的特征。这种在美国主导下,造成战机外型偏向保守的情节,在10年后的日本三菱F-2战机也完整重现,F-2战机就是放大版的F-16。
IDF的航电「天雷」,与武器「天剑」就相对顺利许多,当年诺斯洛普自费研发的F-20战机,在失去国际与台湾的订单后严重血亏,为了稍微弥补,就将相当多的F-20航电设计转移到IDF身上,比如F-20的AN/APG-67雷达,就改个名「金龙53」,移植到IDF机首,它具有10目标追踪能力,并且可以锁定其中最具威胁的4个,导引像是「天剑2型」这样的先进中程飞弹将其击落。这里就说到天剑1型追热短程飞弹,与天剑2型主动雷达锁定飞弹,在当时都领先亚洲,中华民国成为「东亚第一个自制先进空对空飞弹」的国家,日本的同类型产品略晚于天剑系统。
1988年12月10日,尾号78-8002的IDF首架原型机10001出厂,由李登辉总统检阅并定名「经国」,以纪念蒋经国总统生前对自制战机的高度支持。1989年5月28日,经国号首次试飞成功,是华人历史上有史以来的第一架的自制第4代战斗机。
不过IDF的研发仍然充满挑战,同年10月李登辉总统参观航发中心时,却发生10001原型机在总统面前「犁田」的事故,原本是紧急用的跑道拦截索一时疏忽未收,导致战机高速轧过时造成鼻轮爆胎并折断。
IDF试飞初期,还有高速飞行的「抖振」问题,1991年7月12日,伍克振上校进行低空高速飞行测试时,决心持续理解抖振的原因,结果抖振造成右尾翼折断,战机失事坠海,虽然伍上校弹射,却因飞机速度太快而自身受伤,最终不治。为表示敬意与纪念,汉翔公司沙鹿区厂区大门竖立一座真人大小的伍克振将军铜像,在每架经国号战机出厂前,飞机与所有工作人员均肃立在铜像的跟前,意思是恭请试飞官伍克振少将检视。