兵工科技（微信ID：binggongkeji）
2019年2月20日，印度航展如期在印度班加羅爾舉行，要說本屆航展上的頭號明星，還得數印度國產戰機的驕傲——"光輝"LCA戰鬥機。因為在LCA的首批量產機型MK1A小批量量產列裝印度空軍的同時，傳說幾年的"光輝"重大改進升級型號MK2終於在本屆印度航展上首次公開亮相。然而令人驚訝的是，MK2改進型號的升級，並非是"換髮"、"換機載火控雷達"這般簡單，印度人直接對"光輝"的氣動佈局進行了一次"大手術"，在機頭兩側增加的一對鴨翼，直接使得LCA從師法"幻影"的無尾三角翼佈局變成了第四代中輕型戰鬥機中流行的鴨式佈局，加入了"颱風"、"陣風"、"鷹獅"和殲-10的行列。從總體尺寸和重量來看，鴨式佈局的LCA MK2比殲-10稍小，堪稱是"小號殲-10"。
圖注：加裝鴨翼，採用鴨式佈局的LCA MK2戰鬥機
好好無尾為啥變"鴨"？
雖然已經有部分外界航空技術專家對於印度人這樣動不動就直接改總體佈局的"任性"舉動感到"震驚"和不解，認為根據飛機設計的傳統經驗，不宜在升級型號上對總體氣動佈局進行"顛覆性"的改變。然而LCA"光輝"的氣動佈局更改，其實是"合情合理"而且"早有端倪"的。
首先，世界上各型先進戰鬥機，其升級型號對氣動佈局不做重大更改的慣例，是在原有氣動佈局設計非常成功，或者原有機型的功能和任務不做重大更改的前提下形成的。比如F-15和F-16，幾十年來推出多批次改型，一直延續了最初的氣動佈局，這是因為這兩種飛機的氣動設計非常成功。以至於雖然F-16 BLOCK60批次相比F-16，在動力、航電、機載武器等系統上的改進已堪稱"脫胎換骨"，但單從平臺氣動性能來看，因為增加了不少設備和重量，被航空專家認為比不上最早批次的F-16A。
然而對總體氣動佈局進行重大改變的，此前也並非沒有"先例"，蘇-30系列戰機就是其中代表，直接從蘇-27"側衛"家族經典的常規佈局升力體設計，變成了加前小翼的三翼面佈局設計。當然其中原因與印度此次"光輝"戰鬥機的升級還有所不同，不是因為"側衛"的總體佈局設計有什麼問題——實際上蘇-27的氣動設計堪稱經典——而是因為蘇霍伊希望開發的蘇-30系列戰機是一種"戰鬥轟炸機或多用途戰鬥機"，屬於"原有機型的功能和任務發生重大更改"這種情況。在當時的技術水平下，蘇霍伊工程師認為需要採用三翼面佈局，才能更好實現多用途能力，於是才出現了蘇-30MK、蘇-30MKI、蘇-30SM、老蘇-35這一系列戰鬥機。當然後期由於飛控技術的飛速進步，蘇霍伊認為取消掉前小翼，僅使用原有常規佈局，也能實現多用途任務目標，於是出現了新蘇-35S。
與蘇-27不同，"光輝"的問題比較嚴重，在於原有的總體氣動佈局設計存在根本性的大問題、大缺陷，雖然LCA的無尾設計是直接由法國達索公司操刀，而該公司在無尾設計上具有極其豐富經驗，原本不應該出現問題。然而印度方面單純追求"飛機性能高大上"，在機體平臺上不合理的堆積了高比例的複合材料、賦予了它超出能力限制的功能，導致LCA MK1A少量服役後，平臺超重、速度性能不達標、機動性差等問題仍未得到根本性解決，從根子上看，這是源自原有飛機設計的總體氣動效率與飛機重量等不匹配——也就是飛機氣動效率不夠，帶不動。
印度人最初嘗試在原有氣動佈局基礎上"打補丁"的方式來結局問題——LCA MK1A改進型相對於早期試飛的基本型LCA，在主翼前部翼根處增加了大面積的前緣襟翼，技術上與俄羅斯蘇-57的前緣襟翼類似，目的是通過這個控制舵面實現對前緣渦的有效控制，起到增加飛機總體升力，提升氣動效率的目的。然而這隻能起到部分效果，無法全面解決問題。
於是在重大改進型MK2上，印度人乾脆就直接上了更強力的辦法——鴨翼，其實鴨翼與前緣襟翼在技術思路上系出同源，目的和用處都是差不多的，前緣襟翼甚至可以看做是鴨翼的一種簡化和發展。然而面積更大、且佈置更加靠上靠前的鴨翼，單論氣動增升效果上，明顯優於前緣襟翼。
圖注：LCA MK1A批次"光輝"戰鬥機，在那一次改進中，"光輝"就已經嘗試採用前緣襟翼設計來提升飛機氣動性能，這次採用鴨翼，相當於MK1A前緣襟翼措施的進一步升級
那麼印度人將無尾佈局直接改為鴨式佈局，是不是要把飛控系統全部推倒重來？是不是太過困難？其實也不是。首先，前面所說的MK1A上的前緣襟翼改進，其實已經為MK2的鴨式佈局變化鋪了路，在氣動理論計算和試驗上，已經積累了大量的參數和經驗。其次，從無尾佈局衍變成鴨式佈局，背後依然有法國達索公司的強力支持。而法國人在此方面上"輕車熟路"，在從"幻影"系列向"陣風"系列發展上，法國人早就有成熟的經驗可以借鑑。在鴨式佈局大師達索公司的技術支持下，印度人要玩轉鴨式佈局的MK2，乃至於完成飛控系統更改等一系列的任務，並非難事。
LCA MK2更改成鴨式佈局設計後，像殲-10那樣，總體升力明顯增加，機動性能、敏捷性能都顯著增強，飛行品質也顯著改善，這對於LCA"光輝"而言，能夠有效彌補此前的部分初始設計缺陷，使得"光輝"從一款印度空軍都不願意接收的"不靠譜"的戰鬥機，變成真正成熟可靠的四代機平臺。如果這次改進順利的話，LCA MK2有望徹底擺脫"光輝"戰鬥機此前的"醜聞"，實現大規模量產。
圖注：從無尾佈局到鴨式佈局，印度人走出了一條曲折的飛機設計與改進之路
LCA MK2還有什麼升級變化？
除了氣動佈局徹底改變，LCA MK2在其他部分子系統上也迎來重大升級。
1，從F404發動機換裝為F414發動機，該批次發動機為GE公司專門為印度空軍供應，雖然不是F414性能大增的後期改進型，但相比F404來性能有全面提升，依然不失為第四代中推中的頂尖產品，相信會提升整個平臺的能力。
2，換裝AESA機載有源相控陣雷達，預計新雷達將來自以色列埃爾比特公司，雖然因LCA機頭直徑較小，限制了雷達的總體性能，但仍然全面優於LCA目前打算使用的雷達。
3，效法蘇-30MKI，在機頭駕駛艙前左側增加IRST紅外光電探測器，提升戰機態勢感知能力，在中近距離，可以不開雷達，完全依靠IRST被動感知探測能力，實現目標探測/發現/鎖定和攻擊。
4，在機頭右側增加加受油杆，賦予LCA MK2空中加油能力，對於"腿短"的LCA而言，這一能力非常寶貴，能夠延長其留空工作時間、擴大其作戰半徑。
5，新的座艙顯示系統，採用一平三下佈局，左右兩側的下視顯示器採用大尺寸LCD，人機界面更加友好。
除了機載系統全面升級外，我們注意到LCA MK2在機體總體尺寸上全面擴大，比MK1A大了一圈，機長從13.2米增加到14.8米，翼展從8.2米增加到8.5米，機高從4.5米增加到4.86米，相應的最大飛行速度也從馬赫數1.6增加到1.8。最大起飛重量更是達到了17.5噸，僅比殲-10輕兩噸左右。
放大機體是LCA MK2必然的選擇，因為此前LCA之所以設計失敗，機體尺寸過小，卻要求其勉為其難擔當"多用途任務"，是主要原因之一。現在LCA更大了，載荷能力更強了，能夠掛載更多的武器，很顯然其多用途能力得到了真正的實現。
有部分觀察家因LCA MK2氣動佈局與瑞典的"鷹獅"戰鬥機相似（均採用兩肋進氣道、鴨式佈局），因而稱印度LCA改進型號是"山寨鷹獅"，但其實LCA MK2與"鷹獅"差別頗大。瑞典國土面積小，"鷹獅"最大起飛重量僅14.5噸，比LCA基本型還要小一些。而印度方面認識到自己是一個國土面積廣闊的大國，在飛機設計需求上與瑞典截然不同。LCA MK2的最大起飛重量比"鷹獅"重3噸，在當今世界輕型戰鬥機中已經算"最重"的了。
結語
LCA MK2在氣動佈局上大改後，其氣動設計先天不足的痼疾應該能得到很好的解決，在莫迪政府的領導下，印度方面堅持"印度製造"政策，會堅定不移推進MK1A的量產裝備和MK2的試飛和研製工作。印度方面希望2020年到2025年期間實現MK2的量產裝備。屆時，LCA"光輝"將不再是受人譏嘲的"白象工程"，而是真正的世界上第五種鴨式佈局第四代戰鬥機。
更多精彩，請關注兵工科技微信公眾號（微信ID：binggongkeji）
閱讀更多 兵工科技 的文章
