[科普中国]-LCA战斗机

LCA战斗机（英文：LCA Fighter，绰号译文：光辉），是20世纪80年代初期印度斯坦航空公司（HAL）开始为印度空军研制的单座单发全天候超音速第三代战斗机。

该型主要任务是争夺制空权、近距支援，是印度自行研制的第一种高性能战斗机。印度空军提出其作战能力必须优于美国的F-20战斗机。

LCA战斗机研发项目是印度政府在1983年提出的，作为米格-21和Ajeet战斗机的后继型，1988年底完成任务规划，90年完成初始设计。该型也是印度斯坦航空公司从20世纪80年代初开始研制的一型第三代战斗机。

1983 年，印度 LCA 战斗机项目正式上马。虽然包括飞机发动机在内的关键部件都从国外引进，但受国力及航空科技水平的限制，研制工作进展缓慢。直至2001年1月4日首架验证机升空，印度已耗资 6.75 亿美元。

简介LCA是印度斯坦航空公司(HAL)为满足印度空军需要而研制的单座单发轻型全天候超音速战斗攻击机，主要任务是争夺制空权、近距支援，是印度自行研制的第一种高性能战斗机。印度空军提出其作战能力必须优于美国的F-20。

LCA项目是由印度政府1983年提出的，作为米格-21和Aieet的后继机，1988年底完成任务规划，1990年完成初始设计。飞机的研制工作由航空发展局划分为600个工作单元，由全国50家公司与机构分工完成，如国防材料研究室研制发动机用超合金，国家物理试验室研制碳纤维，国家航空试验室作疲劳试验，印度斯坦航空公司作静力试验，印度技术学院研究复合材料结构，作系统模拟试验。可谓印度航空工业整体的结晶。

LCA翼展8.2米，机长13.2米，机高4.4米，正常起飞重量8500千克（无外挂），空重约5500千克，最大平飞速度M1.7(亦有数据为M1.8)，实用升限1 5240米，限制过载+9/-3.5G。从这些数据不难看出，LCA是一种自重很小的轻型超音速战斗机。但正因为如此，使用上也会受到一定限制，例如有效载荷不会大大，航程也会受到影响。至今未见公布该机的航程数据，但可以断定它的作战半径也一定不会太大。1

发展沿革历史背景印度长期以来一直希望实现的战略目标是，至少在部分程度上摆脱依赖国外提供武器系统的状况，它同时也把从国外采购武器装备视为一种战略举措。在这种长期目标的主导下，具备设计、发展和制造高性能战斗机的能力一直是其反复考虑和坚定不移的发展方向。 HF-24“风神”是印度斯坦航空公司为印度空军研制的单座双发战斗机，也是印度本国研制的第一种超音速战斗机。由于HF-24的作战性能不佳，因此“风神”的设计只取得了部分成功。

进入20世纪80年代之后，印度科技水平有了很大提高，于是开始了国产战斗机研制的第二次尝试，这种构想的最终产物就是LCA。换言之，印度的最终目标是利用LCA项目建立新的技术基础，从而覆盖与作战飞机设计和制造相关的所有领域。2

研制历程幻影2000影响很大

融合了印度各项最新研究成果；LCA 的首架原型机TD-1的第四次飞行，在外形上显然受法国幻影-2000的影响。另外原型机还是安装的F404 发动机，单单在日后的换发问题上，改动工作量就很大。一架战斗机从研制到投产前后历时三十多年，这在航空史上实属罕见。不过根据印度军方公布的材料，融合了印度军事和民用领域中各项最新研究成果的 LCA 战斗机，整体技术已经达到相当高的水平。

牺牲高速性能

LCA 的气动外形经过广泛的风洞试验和复杂的计算机分析，结果产生了类似幻影-2000 的布局。该型采用无水平尾翼的大三角翼设计，这种气动外形能够在确保 LCA 轻小性的同时，最大限度地减少操纵面，扩大外挂的选择性、增强近距缠斗的能力，同时继承了无尾三角翼优秀的短距起降能力；虽然在一定程度上牺牲了高速性能，但印度军方认为，现代空战强调的是高机动性以及视距外打击能力，没有必要追求更大的飞行速度3。

从双轮前起落架和粗壮的主起落架可以看出 LCA 已经做好了上舰准备。

研发过程

LCA 机体的 40% 都采用了先进的复合材料，不仅有效地降低了飞机的自重和成本，而且加强了飞机在近距缠斗中对高过载（9G~-3.5G）的承受能力。机体复合材料、机载电子设备以及相应软件都具有抗雷击能力，这使得 LCA 能够实施全天候作战。

据印度航空发展局（Aeronautical Development Agency——ADA）介绍，LCA 最大起飞重量13.5吨，最大飞行速度1.6马赫，具备一定的隐身性能。在这里要指出的是 LCA 的外形并没有采用隐身设计，由于 LCA 机体极小，大量采用复合材料，进气道的“Y”型设计遮挡住涡轮叶片的因素使得 LCA 的拥有了所谓的“隐身性能”。

TD-1 在班加罗尔进行地面测试，LCA 的进气道对应于 1.6 马赫的速度要求采用简单的不可调进气道，令人感到惊讶的是翼面下的襟副翼动作装置的整流罩是如此的巨大。

LCA 原定的动力装置为美国通用电气公司的 F404-GE-F2J3 发动机。1999 年印度进行核试验后，美国停止向其提供发动机，因而 LCA 生产型将不得不采用本国研制的“卡韦里”涡轮风扇发动机，该发动机样机正在俄罗斯进行测试。

LCA 的机身和机翼内都布置了油箱上，机翼和机腹下可以挂载 1,200 升和 800 升的副油箱。值得一提的是 LCA 配有空中受油装置，为这种小飞机提高了续航力。，据印度军方披露，适于在航母上起降的舰载型 LCA 也在试制进程中。3

这架 LCA 模型展示了 LCA 的典型挂载方案，三具副油箱+四枚无制导炸弹+两枚自卫用空空导弹。

LCA 两侧机翼下各有三个外挂点，机身下方也有一个外挂点。飞机还可外挂电子吊舱和侦察吊舱。

电子设备在现代化飞机中起到举足轻重的作用。LCA 所配备的“综合数字电子设备”是由设备系统，管理系统（USMS），推进系统、电气系统及飞行控制系统共同组成。其核心是一个“32 位任务计算机”，能够完成诸如飞行控制、机载设备自检等数据计算任务。任务计算机软件采用美国国防部Ada 语言。

原型试飞

在2001年1月4日首飞前数日，LCA 在进行地面滑跑测试。

LCA 的精确导航及制导是通过“惯性导航系统（INS）”及“全球定位系统（GPS）”共同完成。该型装备有抗干扰无线电通信系统以及先进的电子对抗设施。电磁和电光接收机/干扰机等电子战设备，为飞机提供了必要的“软杀伤”能力。

LCA 采用了玻璃座舱技术。气泡形座舱盖为驾驶员提供了绝佳的环视视野。两个多功能显示屏能向飞行员及时准确地提供信息。在激烈的空战中，飞行员所需的重要数据能以高亮形式闪动在平视显示器上；“HOTAS-侧杆操纵”概念确保飞行员无须手离操纵杆，便可完成各项操作。

LCA的机载雷达很有特点，它是一部多功能雷达。它具有探测、追踪、地形回避和制导武器发射等功能。在计算机系统的处理下，扫描和追踪可同时进行，能够在瞬间锁定并攻击多个目标。多普勒脉冲使其具有俯视射击效果和地形绘制能力。地形测绘、频率捷变以及其他电子反干扰技术，令雷达系统完成能够满足现代空战的需求。

1月4日，LCA 首飞，起落架没收起。

LCA 的环境控制系统为驾驶员提供一个高度舒适的环境，同时向机载电子设备提供适度制冷；飞行控制系统采用了先进的四余度数字线传飞行控制系统，具备极佳的可靠性和灵敏性。印度军方宣称，驾驶 LCA 将是一件十分轻松惬意的事情。

衍生型号印度军方已打算用 LCA 与俄制 苏-30 构成高低结合的搭配。然而，按照研制进度，这种造价不菲（单价 1,700 万- 2,000 万美元）的印度国产战斗机，有可能面临还未正式量产就过时的尴尬境地。

继 LCA 之后的是 MCA（Medium Combat Aircraft） 计划，从这幅印度航空发展局的三面图可以看出 MCA 才是名副其实的隐身战斗机，应用了矢量喷管，无垂尾。也许 LCA 只是一块铺路石。

正式服役印度80年代初计划研发LCA，加入了从零开始自主研制战斗机的为数不多的国家行列。2010年印度空军首次试飞本土研制的 “光辉”战斗机 (LCA)。

LCA将为印度空军组建一个有200架战斗机的编队，以取代日渐老化的俄制米格21。

“光辉”战斗机的交付时间曾经一拖再拖，并且还有超支的问题。它是由印度航空发展局(ADA)研发的，并由班加罗尔的印度斯坦航空有限公司与几家国营一私营航空公司共同制造。

导致屡次推迟的因素有多个，其中包括美国十几年前因为印度在1998年5月进行第二次核试验而对其实施的制裁。屡次推迟使得该项目的成本由最初于上世纪80年代中期估计的330亿卢比（约合7.43亿美元）提高至 577.8亿卢比。

自这种战斗机于2001年1月4日作为技术验证机而进行首飞以来，印度航空发展局和印度斯坦航空有限公司多年来进行了1500次试飞，有11架飞机参与，其中包括5架原型机。

印度斯坦航空有限公司正在生产8架量产飞机，并将为空军首个20架飞机的订单开始供货。这20架飞机将用于组建第一个“光辉”战斗机中队，该中队将建在泰米尔纳德邦哥印拜陀附近的一个空军基地。

印度空军2010年又增订了20架“光辉”战斗机，用于将在该国南部泰米尔纳德邦的杜蒂戈林附近组建第二个中队。空军在本10年中还将在该邦建设一个新基地。

2013年12月11日报道，印度计划于12月20日在班加罗尔举行正式仪式，庆祝LCA“敏捷”(意译“光辉”)国产战斗机形成初始战斗力，初步达到战斗使用准备状态。印度国防部长安东尼确定参加此次仪式。

印度国防部2013年4月责成航空发展局、国防研究与发展组织暂停第四代战斗机AMCA研制项目的所有工作，以便集中精力落实LCA“敏捷”战斗机研制项目。

印度空军原本希望所有必要程序能在2013年年中之前完成，在2015年前列装首支LCA中队。但是在随后的测试中，又发现了LCA存在的大约100项缺陷，其中包括机载雷达工作可靠性问题。预计印度空军将在整合所有机载武器和设备，形成全面战斗力之后，才能正式装备LCA Mk.1型战斗机。

印度空军已经下发订单，准备采购两个中队编制数量的LCA Mk.1战斗机，总共40架，配备通用电气公司推力80千牛的F404发动机，计划于2016-2017年交付部队使用。之后计划再采购4个中队编制数量的LCA Mk.2型歼击机，总共80架，配备推力90千牛的F414发动机。预计第一个LCA大队将部署在泰米尔纳德邦。LCA双座版教练战斗机计划装备数量为14架。

印度政府总审计长（CAG）2015年5月8日宣布，印度自主设计的光辉（Tejas）Mk I战斗机（LCA）作战能力不足未能验收。其可能在前端发射炮弹时伤及驾驶人员。 在提交给印度议会的63页报告中，总审计长夏尔马透露光辉Mk 1型战斗机未能满足空军参谋部众多方面的要求2。4

先进战斗机仍是“半成品”

“光辉”战斗机交付部队后，一些印度媒体一度将其盛赞为“印度航空工业的里程碑”。来自印度斯坦航空公司、印度国防研究与发展组织的多位科学家甚至信誓旦旦地展望称，印度有能力将“光辉”发展成“具备隐形能力的第五代战斗机”。

对于印度科学家们的乐观，有印度媒体指出，当初在研发“光辉”时，有关方面本将其定位为第四代战斗机；但到投产时，它仅仅可以算作是一款三代或是三代半战斗机。更令人无奈的是，装备美制引擎的“光辉”Mark-II型要等到2014年12月才能首飞，投入生产则要等到2016年。

报道称，印度空军和海军已经表示要对“光辉”继续进行测试。就连印度国防部长安东尼也承认，“光辉”仍是“半成品”。

媒体反思国防工业弊端

印度国内不少人指出，“光辉”战斗机暴露出的种种问题都源于印度国防工业体系的落后。

印度国防研究与发展组织前负责人、曾担任国防部长技术顾问的阿塔就曾坦言，“我们这样的国家连汽车发动机都造不出来，却试图研发战斗机发动机！”言下尽显对前景的悲观。

据悉，“光辉”有40%的部件依靠进口，其中就包括最重要的发动机，因为印度自行开发“卡弗里”型发动机的努力已经失败。此外，在1993年立项时，印度本打算实现战斗机航电系统的100%国产化，但是直到国产比率才仅仅达到60%。

显然，印度国内已经认识到国防工业整体落后的弊端。薄弱的航空工业基础使印度只能专注于“光辉”一个项目，一旦某个子系统的研发进度拖延，整个项目就不得不叫停或只能靠引进外国装备救急。这样做不仅浪费了大量的资源和时间，更严重的是，印度将大量精力集中于20多年前的老旧设计上，忽视了战斗机领域的最新发展趋势。

印度《新闻与分析日报》就在报道中毫不客气地指出，“讽刺的是，当印度还在为研发国产的‘光辉’战斗机而奋斗的时候，只有很少几个人意识到，中国已经研发出隐形的歼20和歼31战斗机，而印度的同类产品还处于襁褓中。”文章最后提醒道，如果想要打造世界一流的国防工业，印度必须转变观念。

性能数据

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服役动态印度本土自行研制的“敏捷”战斗机(LCA)，在2007年进行的海平面飞行测试中遭遇一连串失败，引起了各界对于飞机推力系统的质疑。如果相关问题无法得到及时有效解决，印度1983年即开始实施的第四代战斗机项目计划将可能进一步被迫推迟。

“敏捷”战斗机是印度斯坦航空公司为满足印度空军需要而研制的单座单发全天候超音速战斗攻击机，主要任务是夺取制空权、近距支援，也是印度自行研制的第一种高性能战斗机。LCA战斗机项目计划于1983年开始实施，期间原定研发计划因各种因素至少3次被延迟，最终直至2001年才进行首次试飞。印度空军提出LCA战斗机的作战能力必须优于美国的F-20战斗机。

LCA战斗机的两架原型机(PV-2、PV-3)共在泰米尔纳德邦阿拉科纳姆市(Arakkonam)的拉贾利海军基地(INSRajali)实施了24次海平面飞行测试。LCA战斗机此前进行的试飞工作都是在班加罗尔市进行的。阿拉科纳姆市的环境条件与班加罗尔市截然不同，班加罗尔市位于平均海平面以上大约3018英尺海拔高度。阿拉科纳姆市位于班加罗尔市以东大约215公里，拉贾利海军基地拥有一条规格较高的跑道，位于平均海平面以上大约80米海拔高度，且与具可比性的同类跑道相比，它是最长的。在阿拉科纳姆市进行的飞行测试旨在利用其接近海平面的、炎热而又潮湿的独特气候环境，评估LCA战斗机各项系统在这种气候条件下的作战性能和可靠性，并对LCA战斗机的低空飞行能力进行测试。

然而，海平面飞行测试结果显示，LCA战斗机无法达到一些关键飞行性能指标，尤其表现最大飞行速度以及起飞等方面。据悉，LCA战斗机无法在海平面飞行中加速到设计最大飞行速度1.05马赫，尽管它曾经在更高飞行高度的测试中达到1.6马赫的飞行速度。专家指出，这可能是因为LCA战斗机安装的推力装置功率不够造成的。负责LCA战斗机项目计划的工程师们则表示，为了达到指标飞行速度，将必须对进气口等系统进行一系列改进，或者安装新型发动机。但是不管采取何种办法，都将耗费大量时间。

在研制人员找到有效解决方法之前，印度军方将不可能批准LCA战斗机进入最终作战部署。LCA战斗机的最终用户——印度空军曾于2006年订购20架，但是他们显然不会同意引进动力不足的战斗机。据悉，LCA战斗机使用的是美国通用电气公司(GE)设计生产的F404型发动机，推力可以达到80.5千牛。但是飞机推力取决于大量其它因素，包括发动机与机身的结合情况、进气口的空气摄入量、航空动力学、发动机罩、机翼等等都可能削弱飞机的实际推力。专家们透露，LCA“敏捷”战斗机正是出现了这样的问题，进气口的设计以及发动机与机身的融合造成了飞机推力损耗。

对于有消息说，LCA战斗机项目的低速生产阶段以及印度空军已经定购的20架，有可能改装经过特殊改进的GE404IN20型发动机，专家们则予以了否定。他们表示，尽管GE404IN20型发动机具有寿命更长等显著优点，但是在海平面飞行时可能也无法产生足够的推力。专家指出，未来可能需要测试功率更加强大的发动机，如GE414型发动机(F-18E/F战斗机即装备该型发动机)等。

印度军方已经指示印度航空发展局(ADA)尽快找到LCA战斗机飞机推力问题的有效解决方案。LCA战斗机已经进行了725次飞行测试，原计划于2010年年底获得初始作战能力(IOC)，并于2011年至2012年获得全面作战能力(FOC)。印度航空发展局此前计划对LCA战斗机进行装备副油箱和武器挂架测试，并将进行导弹发射等一系列试验。

2018年在2月，印度宣布考虑为LCA战机换装法国相控阵雷达与发动机。印度计划为LCA换装的法制Tejas Mark-IA雷达，实际上就是在“阵风”的RBE2雷达基础上简化而来，加之法国始终是LCA项目的重要外援，因此印度此次为LCA换装法制雷达与发动机，可以视作将LCA项目整体打包给法国进行系统研发，而LCA的最终将定位成“单发阵风”战机，未来不仅能与“阵风”战机形成高低搭配，更能系统简化主力战机的使用成本与维护压力6。

总体评价LCA“光辉”是印度斯坦航空公司(HAL)为满足印度空军需要研制的单座单发全天候超音速战斗攻击机，主要任务是争夺制空权、近距支援，是印度自行研制的第一种高性能战斗机。印度空军提出其作战能力必须优于美国的F-20。LCA项目是由印度政府1983年提出的，作为米格-21和Ajeet的后继型，1988年底完成任务规划，1990年完成初始设计5。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所