从“小幻影”到“超幻影”，印度 LCA Mk2为什么这样改？

署名：张亦驰

最近印度航展上最引人注目的两个展品大概就是印度空军版和海军版本LCA Mk2新构型。空军版的Mk2增加了两个可动的鸭翼，形成鸭式布局；而海军的型号则极为奇葩，给原本无尾设计的LCA增加了两个袖珍型的平尾。尤其是后者，真是展现了印度工程师的“创造力”。印度人为什么这样改？

其实，尽管两种新Mk2方案使用了完全不同的技术途径，但是三条主线是清晰的。

先上一个印度海军老版本的Mk2做个基本对比。其主要特征是使用了类似苏-57的可动边条，协助改善起降性能。图片来自网络。

第一条主线是增加可用空间和最大起飞重量。对于现代战斗机来说，谁的空间大，油多腿长载弹多，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。瑞典的“鹰狮”NG的起飞重量就比基本型增大了很多。目前两种新Mk2的机体，都可以是为是在印度海军型的老Mk2型LCA的基础上改进的。海军的老LCA Mk2机体长为14.56米，要比基本型LCA的13.2米增长1米多。主要是在座舱后面进气道前面增加了一段机体，并使用了双座设计。而新的LCA Mk2机长14.6米（可能是四舍五入了），增加的机体还在，只不过没有了后舱，相关空间被用来容纳设备或燃油。这样，新Mk2的最大起飞重量就曾达到了17吨（海军方案）和17.5吨（空军方案），这是啥概念？幻影2000这种标准的轻量级三代机最大起飞重量为16.5吨，机身长度也只有14.35米。也就是说，LCA一下子从蝇量级三代机跃升为轻量级三代机的范畴了，大幅度超过了目前版本的“枭龙”，而且从“小幻影”一下子成了“超幻影”。可以想象，其载弹量和载油量都会有比较大的提高，作战半径，续航时间都会增大，这一点“枭龙”还是有压力的。

新的Mk2疑似沿用了老Mk2的机体，和基本型LCA相比，长度增加1米多。最大起飞重量17吨到17.5吨。图片来自网络。

第二条主线是保持并改善机动性。机体空间增大了，重量上升了，随之带来一个问题，机动性咋办。我们之前谈过，LCA总体上是一种角度战机，依靠极大的瞬时盘旋角速度占领先机。而它获取大的瞬盘角速度的主要措施就是靠着非常大的翼面积带来的非常小的翼载荷。而重量增加后，如果还用原先的机翼，那翼载荷肯定会大幅度增加，机动性，特别是水平机动性会下降的很厉害。

海军型Mk2的办法之一是把原来的切根又补回来，不知道机翼是否有等比例放大，但是机翼面积从38平米猛增到了44平米，比幻影2000的41平米的翼面积还大。这样，空战翼载荷又降了下来。空军型LCA Mk2的翼面积不详，但由于机翼切根的存在，翼面机似乎没有海军型大。为了保证机动性，两种Mk2，尤其是空军型在最大升力系数上做了文章。海军型新的Mk2补齐了切根，这样机翼等效后掠角增大，最大升力系数有部分增加。此外，之前的可动边条，通过改变角度，可以起到类似小型鸭翼的作用，还会产生一定的涡流，进一步增大最大升力系数。由于LCA的机翼后掠角要比幻影2000的更大，其最大升力系数有望超过前者。

空军新的新Mk2基本参数。注意其采用了鸭式布局，最大速度M1.8。图片来自网络。

空军型Mk2则更干脆，增加了一对可动鸭翼。由于这对鸭翼相对面积更大，其涡升力要比海军型的可动边条更大，同样起到了增大最大升力系数的作用，而且幅度更大。这样即便空军型的机翼面积没有增大，翼载荷变大，也通过最大升力系数补偿过来，确保空军型Mk2的机动性至少是不降低。

第三条主线是保持并改善起降性能。我们在之前的文章中谈过，三角翼飞机的起降性能较低。因为三角翼的升力线斜率较小。升力线斜率较小可以这样简单的理解：相同面积机翼，大后掠三角翼在相同速度和迎角下升力小。在起飞时，要产生足够的升力，需要的飞机速度更大或迎角更大，滑跑距离通常更远。而在三角翼飞机中，无尾三角翼的理论起降性能又是最差的。因为无尾三角翼起飞抬前轮时，机翼后缘的襟副翼或者升降副翼要上偏，以提供抬头力矩，而上偏则会降低机翼升力，进一步导致滑跑距离增大。当然，事物也要一分为二的看，无尾三角翼布局由于机翼相对较大，翼载荷又比较小，这又是有利于起飞的。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。

海军型Mk2基本参数，翼面机增大到44平米，最大马赫数只有1.6M。图片来自网络。

改进增重后的新Mk2要确保起降性能不变，就仍然需要再气动上做文章了。空军的新Mk2方案增加了鸭翼，起到了很好的纵向配平能力。起飞时能通过正升力协助抬机头，改善起降性能。而海军的新Mk2在补齐了被切根的机翼后，机翼的等效后掠角进一步增大，将进一步恶化起降性能。尽管机翼得以扩大，但看样子似乎仍然不能改善起降性能。由于后机身的空间非常有限，所以只能增加两个看上去像减速板一样的袖珍平尾，在起飞抬前轮式在后面压一压机头，协助可动边条和机翼后缘装置改善起降性能了。

无尾布局改鸭式布局顺理成章。法国的“幻影III”后续改进型就使用了固定鸭翼。图片来自网络。

总体来看，空军型的新Mk2通过增加鸭翼，改善机动性和起降性能，是大多数最初发展无尾布局战斗机公司的通行做法，可以说是稳妥路线，顺理成章。而海军型的新Mk2则显得有些不走寻常路了！两相比较，看空天更倾向于鸭式布局的LCA Mk2.