技术派｜印度“光辉”舰载机：并非一无是处，但注定成为鸡肋

近日，印度LCA“光辉”舰载版战斗机首次完成航母起降，印度媒体将其视为LCA发展历史上具有里程碑意义的事件，印度国防部和海军也给予了很高的评价。

尽管对于LCA战斗机，国内一些媒体没少讽刺挖苦，但客观来看，LCA的设计也并非一无是处，舰载版LCA在设计上更是独具特色。只不过，持续的拖延让这款战斗机渐成鸡肋。

并非“一无是处”的基本设计

LCA战斗机一直是中国军迷冷嘲热讽的对象。确实，作为一种“超轻量级”三代机，同时也是印度首款自行研制的三代机，LCA仍然有很多缺陷，比如说最大可用过载只达到8G，而非三代机普遍的9G标准，而且其机体过小，内油有限，载弹量也只有3.5吨。

但是，在无尾三角翼的行家法国达索集团的帮助下，LCA的设计仍然具有其鲜明的特点。首先，它和任何一种飞机都“不像”，给他找个“爹”并不那么容易。这一点，不管是达索公司操刀也好，还是印度自主研发也罢，它确实是一架全新的飞机。

其次，LCA可以说是充分发挥了无尾三角翼的优势：用超大的翼面积（可以理解为连放尾翼的地方都给机翼占了），获得超低的翼载荷。翼载荷低，意味着相同机翼面积的负担就小，飞机就能够更灵活机动。如果把产生升力的机翼比作运动员的肌肉，而不产生升力的其他部分比作脂肪的话，这意味着运动员的体脂率低。同时由于无尾三角翼后掠角常常很大，以拉大机翼后缘距离重心的距离，增大控制力臂，而大后掠角三角翼的最大升力系数又比较大，这又进一步提高了机动性。

法国达索公司深谙此道，所以幻影-2000拥有了三代机最低的翼载荷，其升力系数也排名靠前。而印度LCA在达索的帮助下，继承了幻影-2000的无尾三角翼布局。

LCA的优势在于进一步增大了相对的机翼面积。幻影-2000的三角翼占据了从进气口后方到尾喷口前的弦长，而LCA的机翼则延长到了进气口前方，这一设计不仅增大的机翼面积，还有利于大迎角条件下的进气。LCA以那么小的身躯获得了38.5平米的翼面积（比F-16还要大），进而获得了比幻影-2000更低的空战翼载荷（大约202公斤/平方米的空战翼载荷）。

另外，在机翼翼根切根了一刀，形成了一个复合三角翼的构型。LCA机翼的外段后掠角为62.5度，切根后形成的内段前缘后掠角为50度（幻影-2000则为58度），展弦比只有大约1.8。这个切根设计算是LCA的神来之笔。

很多人都说，切掉这块的作用是为了产生脱体涡，与机翼上的气流形成有利干扰，增大升力。实际上，要产生脱体涡最好是增大后掠角。LCA的机翼切根后，翼根的后掠角没有增大，反而减小了，所以这并不利于产生脱体涡。

也经常有人拿LCA的切根和美国F-16XL的切根相比。有些吹风洞结果显示F-16XL的翼根处产生了一股涡流。当然，这股涡流很小，也比较弱，对增大升力帮助不是很大。但这个涡流不是对机翼简单切根，减小后掠角后产生的，而是切掉翼根后对机翼与机身连接处修形后形成的微小边条产生的，它有更大的后掠角，所以产生了明显不同的涡。但是边条比较小，涡流强度比较小。

而LCA的切根，是通过减小等效后掠角，增大展弦比，改善三角翼亚声速飞行时诱导阻力大的问题，提高其升阻比。

海军版LCA的增升奥秘

印度航空发展局仍然执意研制海军版，毕竟，印度的小航母，上一款小型舰载机似乎是顺理成章的。另外，算是半“强买强卖”的米格-29性能有些不尽如人意，自行研制LCA虽然性能也不会更高，但至少还能保持自主或者是做个备胎。今后如果采购国外舰载机，还能当个陪衬压压价。更重要的是还发展了本国航空工业。

目前海军型的LCA MK1阶段已经完成首飞的有两款，第一款是双座的教练机，被称为LCA-NP1，于2012年4月27日首飞。第二款被称为LAC-NP2，是一款单座战斗机。其单双座采用同型设计，单座型只是把双座型的后舱安装了燃油，增大航程。LCA-NP2于2015年2月完成首飞，此次完成首次起降的就属于这一型号。

LCA要上舰，首先要进行结构补强，加强起落架、机体结构，增大机翼面积。机体重量增加了，要保证航程至少不降，还要增大油箱，这样改进下来，舰载战斗机的重量和外形都会有不小增加。一般而言，同款战斗机上舰，增重在8%-10%。LCA的海军版翼展就由空军型的8.2米增加到了8.9米，机长也从13.7米，增加到了14.56米，最大起飞重量也增大到17吨左右，要和基本型的幻影-2000相当，甚至还重一些。可以说从“超轻”量级上升到了轻量机三代机了。

在这种情况下，还要解决舰载机的另一个重要问题——起降问题，就需要在气动上采取措施了。

三角翼有众多优势，但是其缺点也很明显：升力线斜率比较低。也就是说，在相同的迎角增量下，其升力增量比较小。由于要考虑到擦尾问题和起降时飞行员视线问题，其起降迎角也不可能太大。要想产生足够的升力，就要提高速度或者增大迎角，这都不利于起降性能。而无尾三角翼进一步恶化了起降性能。传统布局的战斗机，可以采用高效的襟翼提高起飞和降落时的升力系数，那则需要有一个强大的尾翼，产生负升力以下压机头。而无尾三角翼，起飞时抬头力矩需要上偏机翼后缘的升降副翼或者襟副翼，以提供抬头力矩，而上偏后缘会进一步降低升力。当然，无尾三角翼飞机的翼载荷比较低，这是有利于起降的一面。所以LCA尽管是一种无尾三角翼飞机，但是由于翼载荷低，加之放宽静稳定度，其起飞滑跑距离仍然是比较短的，有未经证实的消息认为不到500米。

所以，要让LAC上舰，必须考虑如何提高起降阶段的升力。印度人想到的办法是在机翼前缘加一段可动边条。起降时，边条上偏，一方面提供一些抬头力矩，减少后缘上偏的幅度，另一方面通过增大迎角，拉出一些涡流，为机翼增大升力。所以，我们看到LCA舰载机降落时，可动边条是高高抬起。

实际上，这个可动边条起到的是可动鸭翼的作用，只不过LCA的机身轴向被机翼占据，增加鸭翼不是很好安置，而且涉及的改动量比较大。当然，印度也有安装鸭翼的Mk2版本，只不过目前仍然处于概念设计阶段。其另外一项改进是增大了翼面积，机翼面积从38平米猛增到了44平米，比幻影-2000的41平米的翼面积还大。

注定“鸡肋”的命运

上面说了LCA的那么多特点和优点，但是它的问题仍然不少。其最大的问题是尺寸太小。增加可用空间和起飞重量这是战斗机改进不变的主题。谁的战斗机空间大，油多弹多，空中续航时间长，雷达功率大，谁在空战中就占便宜。整个三代机的改进史都是按照这个套路来的。LCA也在不断增大，但是注定属于一架轻型战斗机，而且是载弹量有限的轻型战斗机。

第二个问题是，它的起降性能可能仍然不是很理想。上面谈到了LCA这种大后掠角无尾三角翼的最大问题是起降性能差。尽管舰载版LCA采取了一些措施提高其起降性能，但是从印度方面公开的图片来看，其降落迎角仍然比较大，是通过大迎角来换取低的进场速度。这一点不得不说，基本型的LCA最大迎角达到了26度，比一些实用边条翼加梯形翼的三代机还大，这赋予了该机出色的大迎角低速飞行能力。但是舰载战斗机着舰如果迎角比较大，不利于观测飞行甲板，给着舰带来困难。这还是在基本空载的情况下着舰，如果其携带部分弹药返航，其着舰将更加困难。此外，印度航母采用滑跃甲板，LCA的起降性能还会进一步限制其起飞时携带的燃油和弹药重量，其作战半径和续航时间不会太高。大概也是出于这种考虑，印度目前正在设计的LCA MK2的海军版在其尾部增加了两片袖珍型平尾，以进一步提高起降性能。

最关键的问题是，现在已经是21世纪20年代了，战斗机不隐身，好意思说是先进战斗机？照这个势头，LCA舰载版5年后兴许能达到服役状态。但那时候，不隐身的战斗机，还能有多大活动空间？

可以预见，印度不会完全抛弃LCA舰载版，印度需要走完舰载机的研制流程，遇到该遇到的问题，解决该解决的困难，有助于印度掌握舰载战斗机的设计技巧，为日后在其本国的中型隐身战斗机的基础上发展舰载版奠定基础。