展翅难飞：美T-7A“红鹰”教练机难堪大任

摘要：五角大楼测试与评估主任办公室发布的最新年度报告显示，T-7A“红鹰”教练机的测试暴露出新问题。自研制以来，T-7A教练机一直被波音公司宣传为数字工程的典范。但是，这款被大力吹捧的飞机，迟迟难以面世。那么，T-7A教练机是一款怎样的飞机，在设计上有什么特点？哪些

美国“战区”网站2月报道，五角大楼测试与评估主任办公室发布的最新年度报告显示，T-7A“红鹰”教练机的测试暴露出新问题。自研制以来，T-7A教练机一直被波音公司宣传为数字工程的典范。但是，这款被大力吹捧的飞机，迟迟难以面世。那么，T-7A教练机是一款怎样的飞机，在设计上有什么特点？哪些技术问题导致该机难以形成战斗力？

早在2003年，美国空军教育和训练司令部，就开始酝酿T-38“禽爪”教练机的替代品。T-38“禽爪”教练机由诺斯罗普公司研制，1959年首飞，1961年装备部队，是一款双发、高空、超声速喷气教练机。美军将该机替代机称为T-X教练机。根据当时的设想，2020年后美空军将陆续更换T-38，因为届时最老的T-38已经“60多岁”。

T-38C“禽爪”教练机

除了日益老化的问题，T-38还存在无法满足五代机训练的问题。2008年，美空军教育和训练司令部负责航空航天行动的副主任鲍勃·奥托准将表示，尽管已对T-38进行了升级，但该机依旧不适合战斗机基础入门课程训练或夜间训练。“它的过载限制不足以承接第五代战斗机的训练。”

此外，还有节省训练成本的需要。当时，F-22战斗机的改装飞行需要49架次，其中6次过渡飞行，外加29次空对空、6次空对地、4次空战战术和4次夜间行动任务。这一过程持续155天。当时，F-22的基准每小时飞行成本为2万美元（仅包括燃油和部分维护费用），是T-38的10倍。如果用新型教练机来代替部分F-22的训练内容，将节省一大笔费用。

2008年，一架T-38C因故障坠毁，两名飞行员丧生。事后，美空军对该机进行全面的机体结构评估，希望它能用到2020年后。2009年3月，美空军发布“高级飞行员培训系统”信息征询书（RFI），启动T-X教练机项目的前期需求论证，将该机形成初始作战能力的日期定在2017财年。

美空军提出，新型教练机的主要任务是助力飞行员驾驭第五代战斗机，特别是在信息管理方面。新型教练机的飞机和模拟系统必须完成几项基本训练任务，即飞机控制、飞行技术、编队、仪表和导航、高级空对空作战和高级空对地作战等。之前，美空军要求教练机必须完成五项高级训练任务，即在6.5G至7.5G高过载下持续飞行、进行空中加油、夜视成像系统操作、空对空拦截和数据链操作。2009年发布的信息征询书提到，某些任务（如空中加油）可以在模拟器中执行。此外，新型教练机的可用性指标应为80％，不要求达到更高，以防成本过高。

就T-X教练机发展为战斗机/攻击机和舰载机的可行性问题，上述信息征询书询问了潜在供应商，同时，美空军也考虑了该机改装具备近距离空中支援能力的可能性，以代替A-10攻击机。在美空军看来，如果能将T-X教练机打造成一架多用途作战和训练飞机，就可以分摊在低威胁环境中作战的新型攻击机的成本（2016年，美空军又改变想法，决定寻求其他飞机来满足近距离空中支援的要求）。

2015年3月，美空军公布了调整后的T-X计划要求。2016年12月30日，美空军发布T-X“高级飞行员训练项目”方案信息征询书，计划采购351架新型教练机及配套训练设施，用于替代T-38教练机。新型教练机作为美空军第四代和第五代战斗机的先导教练机使用。

美空军尚未明确提出T-X项目的招标文件时，便有4个团队拿出了自己的方案和产品，它们是洛克希德-马丁公司联合韩国航空航天工业公司、意大利莱昂纳多公司、诺斯罗普-格鲁曼公司、波音公司联合萨博公司

T-50A“金鹰”飞机

洛-马和韩国航空航天工业公司，联手为T-X项目研制了T-50A“金鹰”飞机。其原型T-50“金鹰”飞机为两公司应韩国需求研发，于2002年首次试飞。T-50“金鹰”当初在设计上就对取代T-38教练机有所考虑。此番T-50的改进型T-50A“金鹰”参加T-X项目竞标，其主要改动包括增加了空中加油能力、嵌入式地面训练系统，以及用一个大显示屏来代替五个小显示屏。如果团队赢得合同，他们计划在美国建造一条新的装配线，以制造T-50A“金鹰”。

意大利莱昂纳多公司带着M-346的改进型-T-100教练机，参加竞标。T-100教练机使用两台霍尼韦尔/ITECF124小涵道比涡扇发动机。该公司最初曾考虑作为主承包商参加竞标，但2010年改变了主意，2017年2月又宣布重返T-X项目，并提议由其美国子公司莱昂纳多DRS作为主承包商。

诺斯罗普-格鲁曼公司与合作伙伴BAE系统公司、L3哈里斯公司和罗·罗公司，最初打算用“鹰”T2/128飞机的升级版参加T-X项目竞标。“鹰”T2飞机采用全玻璃座舱系统，集成模块化航电显示单元与数字飞控界面，取代传统机械仪表布局；机翼采用后掠角优化设计，配备新型复合材料前缘缝翼与襟翼组件；机身部分引入模块化钛合金承力框架与蜂窝夹层蒙皮结构，在维持结构强度的同时实现减重。T2飞机称得上是一架新飞机。2014年，诺-格公司承担了团队的主要研发任务。由于“鹰”T2飞机机动性能不好、价格太高，2015年，诺-格公司放弃用其竞标T-X项目，转而开始设计全新的400型飞机。2016年8月19日，诺-格公司的T-X（400型）原型机被拍到，其由一台通用电气F404-102D发动机驱动。2016年8月26日，400型飞机首飞，最大速度为930公里/小时，升限约11000米。

主承包商波音公司与合作伙伴瑞典萨博集团2013年12月签订联合开发协议，为T-X项目开发全新飞机。2016年9月，波音和萨博造出了两架竞标T-X项目的原型机。第一架于2016年12月首飞，第二架于2017年4月首飞，均采用F404-103发动机。F404-103和400型所用的F404-102都是加力推力为78.7千牛级别的发动机，重达1035公斤。

M-346高级教练机

最终，波音和萨博成功竞标T-X项目。2018年9月27日，美空军宣布，将价值92亿美元的合同授予波音和萨博团队。美空军计划购买351架T-X飞机、46台模拟器和相关地面设备。按照报价，该合同允许空军最多购买475架飞机和120台模拟器。

波音凭借什么赢得T-X项目？美国《空军与太空军杂志》网站称，波音依靠新的设计和制造技术赢得合同。报道称，最初，美空军敦促竞标者提供一种在产飞机的改进型，以更好地降低风险。而波音公司认为，T-X项目是“许多不同创新”的“培养皿”，于是将大量自有资金投入其中。设计过程中，波音使用了新的3D建模软件，意味着该公司可以利用数字孪生技术在虚拟风洞中测试性能，并快速进行调整，便于公司“快速推出设计”。

技术上的赌注只是胜出的一方面因素，不能忽视另外一些微妙的因素。2017年，特朗普任命帕特里克·沙纳汉为美国国防部副部长。2019年1月，沙纳汉成为代理国防部长。此前，沙纳汉曾担任波音公司高级副总裁。舆论认为，不能否认沙纳汉在波音公司赢得T-X项目中的作用。毕竟一同参与竞标的T-100和T-50“金鹰”飞机，成熟、可靠、技术先进，而且已经装备了大量国家。

T-100飞机的原型M-346飞机是意大利和俄罗斯联合研制的，其技术基础是雅克-130飞机，设计思想十分超前。T-50“金鹰”可以看作一架缩小版的F-16，该机使用带有加力燃烧室的发动机，具备超声速飞行能力。这也是波音版本的T-X飞机不具备的。波音版T-X飞机也使用带有加力燃烧室的发动机，但飞机没有设计成超声速，恐怕是为了降低制造和使用成本。

T-7A“红鹰”教练机

说回波音版T-X飞机，某种程度上讲，其更像是一架缩小版的F/A-18战斗攻击机。二者在以下方面存在相似之处：都采用F404中等推力发动机，区别是波音版T-X采用一台，而F/A-18采用两台；都采用大型尖拱形边条、小后掠角和中等展弦比的梯形机翼，平尾形状、双外倾垂尾，两侧肋下进气的布局方式。

从外形上看，波音版T-X飞机采用小后掠角和中等展弦比的梯形翼设计，具备较好的起降性能。而大型尖拱形边条加双外倾垂尾设计，非常适合大迎角飞行。尖拱形边条可产生强大稳定的脱体涡，一方面直接为机翼增升，提升机动性，另一方面能推迟机翼失速的发生，提高大迎角飞行能力。双外倾垂尾设计也有助于提升大迎角性能，因为如果使用单垂尾，在大迎角条件下，机身可能对垂尾造成一定程度的遮挡，影响垂尾效率。而且，双垂尾可以降低垂尾面积，减少侧风的影响，特别是在起降阶段。

2019年9月，美空军正式将T-X飞机命名为T-7A“红鹰”，以纪念二战期间的塔斯克基飞行员。塔斯克基飞行员是美国历史上第一支由非裔美国人组成的战斗机中队，在美国亚拉巴马州塔斯克基进行飞行训练，后来参加二战。虽然他们在美军内外都遭受种族歧视，但他们坚持训练，以优秀的成绩毕业并立下战功。他们的飞机尾部涂有醒目的红色标记，被称为“红尾队”（Red Tails）。

2023年6月，第一架（共五架）为工程制造开发的T-7A“红鹰”高级教练机完成首飞。2024年12月20日，波音公司宣布，其余四架也已交付。波音公司网站的信息显示，T-7A机长14.54米，宽9.32米，最大横截面为3.5平方米。预期最大速度0.975马赫，最大飞行高度约13716米，最大飞行迎角30度，最大过载8G。目前，美军方与波音公司都没有正式公开过该机的空重和最大起飞重量。

T-7A“红鹰”教练机采用小后掠角和中等展弦比的梯形翼设计

T-7A前期进展较快，因为该飞机是在数字基础上设计、制造和测试的。波音公司曾在新闻通稿中这样描述数字技术的作用：“2021年5月13日，T-7A高级教练机的前机身在不到30分钟的时间内与它的后机身对接，这证明了美国空军第一架eSeries飞机的诞生。”此处提到的后机身由萨博公司设计和制造，跨越数千公里来到美国与前机身对接。

波音公司声称，与传统拼接相比，数字拼接缩短了95％的时间，并且质量显著提高。但是，美国“战区”网站文章认为，波音公司特别吹捧的那些技术，并没有显现希冀中的革命性，如T-7A教练机的ACES-5弹射座椅问题，T-7A教练机项目因弹射座椅系统缺陷陷人重大技术困局，其根本矛盾是人机适配性设计与安全标准之间的冲突。美空军在2018年招标中要求新型教练机必须满足全谱系飞行员（含不同体型、性别的操作者）的安全需求，意味着弹射座椅须兼容体重从45至111公斤的飞行员。这一设计在2021年测试中暴露致命缺陷：低速弹射时，体轻飞行员承受头部损伤的风险大为增加；高速弹射时，面罩脱落概率较高。相关风险均突破空军适航认证安全阈值。

同时，T-7A教练机还存在其他问题，比如气动设计问题、机翼摇摆问题等。针对机翼摇摆问题，2021年6月，波音公司通过装载一个软件修复程序来予以解决。时任波音副总裁兼T-7项目经理告诉记者，该软件首先通过数字建模进行评估，之后于当年6月被装载到飞机上，经过多次飞行测试后，机翼摇摆问题“被认为已修复”。