俄羅斯蘇-35戰鬥機
概述
蘇-35是第4~5代重型戰機,具有遠程,多用途,空優和打擊等特性。和蘇-30有同樣血統設計,有相似性能特征和零件;也可說是蘇-30的一種特製版。更助長了蘇-35BM型的研發。目前蘇-35隻有少量的五架服役於俄羅斯空軍。
基本信息
機長:219米;機高:59米;翼展:153米;最大起飛重量:345噸;最大戰鬥載荷:8噸;最大航速:225馬赫;最大航程:3600公裏、4500公裏(帶副油箱);最大加速度:9克;外掛點數量:12個;發動機最大推力:29000公斤力(帶推力矢量雙發渦扇發動機);設計單位:蘇霍伊設計局;北約綽號:超側衛。
基本介紹
早在20世紀80年代末,隨著蘇-27戰鬥機的橫空出世,“側衛”家族的各個成員開始頻繁現身於世界各國的航空航天博覽會,不斷地展示自身的獨門絕技,並陸續成為了多個國家空軍的主力作戰飛機。然而,隨著國際戰鬥機市場的不斷變化,尤其是一些第五代戰機的相繼推出後,蘇-30係列戰鬥機已經逐漸失去了競爭優勢,難以再現昔日輝煌。
為了今後10年內在戰鬥機市場上占據一定份額,蘇霍伊公司又不失時機地利用了正在研製之中的第五代戰鬥機的一些尖端技術,在確保空戰性能明顯優於世界上所有的第四代戰鬥機的基礎上,正在竭盡全力打造一種號稱第4++代的多用途戰鬥機,它就是“側衛”家族的最新也是最後一名成員——蘇-35超機動性多用途戰鬥機。
更名始末
首先需要澄清的是,最新推出的蘇-35戰鬥機是一種在蘇-27戰鬥機基礎上通過大幅度升級改進的衍生型,並非在90年代初期大出風頭的蘇-35戰鬥機。
盡管二者在發展過程中許多設計理念和先進技術一脈相承,但在布局上的一個顯著區別在於:前者仍然采用傳統氣動布局,而後者采用了三翼麵布局。
因此,為了行文方便,這裏按照俄羅斯空軍的叫法,將後者稱為蘇-27M戰鬥機,避免出現前後混亂的現象。下麵,先粗略介紹一下蘇-27M戰鬥機的研製過程,有助於進一步了解蘇-35戰鬥機的來龍去脈。
早在20世紀80年代初,蘇霍伊設計局的尼古拉·尼基京就率領一個研製小組,開始研究一種蘇-27M單座型多用途戰鬥機,希望其綜合作戰性能優於截擊機、殲擊機和攻擊機,從而彌補或替代已經在蘇聯空軍中服役的蘇-27S戰鬥機。
從設計角度來看,這是一個十分苛刻的要求,因為按照多用途設計的戰鬥機在許多方麵根本無法超過任何一種單一用途的作戰飛機。
蘇-27M戰鬥機需要同時配備適合於空中作戰和攻擊導航的航空電子設備,攜帶激光或電視製導的智能彈藥來攻擊地麵目標,此外還要求采用一種先進的電傳操縱係統來實現超機動性。
於是,蘇-27M戰鬥機安裝了鴨翼和增加燃油的“濕”垂直尾翼,加裝各種新設備,這意味著直接增加戰鬥機的空重,相應地降低了作戰性能。蘇霍伊設計局認為,重量增加的問題有可能通過改進後的AL一31FM或AL一35發動機來解決,同時還可以通過采用複合材料和鋁合金來減輕重量。
實際上,蘇-27M戰鬥機與其說是蘇-27戰鬥機的多用途型,不如說是一係列技術優化的驗證機。這個係列中的第一架是由蘇-27S戰鬥機改裝而成,被命名為T10M-1型,早在1988年1月28日就已經實現首飛。它與標準蘇-27戰鬥機之間的區別不大,隻是增加了空中加油探管和采用了新型“玻璃”座艙。
隨後,蘇霍伊設計局又改裝了4架並預生產了6架蘇-27M戰鬥機,分別命名為T10M-2~T10M12,值得注意的是,T10M-11編號在序列中遺漏。
針對出口市場需要,蘇霍伊設計局將這種型號命名為蘇-35型戰鬥機,主要目的是希望爭取到潛在用戶。1992年,T10M-3原型機在英國範堡羅航展上公開飛行表演。當時,西蒙諾夫總設計師在新聞發布會上樂觀地表示,蘇-35戰鬥機有可能在1995年正式投入生產。
接著,蘇霍伊設計局再次改進了一架T10M-11原型機,並命名為蘇-37戰鬥機(711號)。該機的最特別之處在於采用了具有推力矢量的AL一31FU發動機,同時還采用了由3個多功能顯示器組成的先進“玻璃”座艙、側杆操縱和非移動的壓敏型油門杆。蘇-37戰鬥機在1996年4月2日首飛,當年9月在範堡羅航展上表演了令人眼花繚亂的超機動動作。
當時,蘇-37戰鬥機采用的AL一31FU推力矢量發動機是原型機,矢量噴管的工作壽命十分有限,因此,該機又重新換裝了AL一31F發動機,借助於新型航空電子設備和新型電傳操縱係統,仍然具備了同樣的超機動能力。此後,蘇-37命名不再使用,T10M-11原型機也於2002年12月19日在一次事故中墜毀。
今天,蘇-35戰鬥機的問世完全是需求牽引的直接結果。90年代,蘇霍伊設計局將3架蘇-27M戰鬥機陸續交付給契卡洛夫國家試飛中心,期望通過全麵試飛後贏得俄羅斯空軍的青睞。
事與願違,蘇-27M戰鬥機並未得到俄空軍的認可,一直未能投產。但是,這種改進方案為俄空軍現役蘇-27戰鬥機的升級計劃鋪平了道路。
蘇聯解體時,大約已經製造了700架早期型蘇-27戰鬥機,其中俄羅斯空軍大約裝備12個飛行團。由於訓練經費十分拮據,俄空軍飛行員駕駛蘇-27戰鬥機的飛行時數明顯減少,客觀地延長了其機體壽命,使其服役時間可以進一步延長。
時至今日,這些戰鬥機已經明顯呈現出設備老化的態勢,總體性能難以適應不斷變化的空戰環境。因此,俄空軍決定分步驟對現役蘇-27戰鬥機進行大幅度升級,以確保這些戰鬥機具備更加高效的作戰能力,可以一直服役到第五代戰鬥機出現。
然而,俄空軍蘇-27戰鬥機升級計劃的前景一直不太明朗,至少考慮過7種不同的升級方案,各種各樣的概念可以實現不同程度的性能提升。其中,蘇霍伊設計局充分利用近年來研製蘇-30MKK多用途戰鬥機的經驗,提出了將一部分蘇-27戰鬥機升級為蘇-27SM型。
直到2000年,俄空軍內部才基本達成了一直意見,采納了蘇-27SM型方案,決定在有限的改進經費內,首先改裝服役時間較短的蘇-27S戰鬥機。
2002年12月27日,第一架蘇-27SM原型機實現首飛。據稱,該機主要改進了機載電子設備,采用了“玻璃”座艙、相控陣雷達、光電瞄準吊艙和數字式電傳操縱係統等,能夠有效地完成空對空和空對地攻擊任務,總體作戰性能已經優於蘇-30MK係列出口型戰鬥機。
俄空軍計劃將25架蘇-27戰鬥機升級為SM型,單機改裝成本大約為400萬美元。按照合同,加加林飛機製造廠在2003年改裝了4架,2004年又改裝了12架,2005年改裝了9架。
然而,俄羅斯空軍對於初露鋒芒的蘇-27SM戰鬥機並不完全滿意,希望進一步提高機動性能和攻擊威力,於是提出了在此基礎上,通過采用更多成熟的先進技術,甚至盡可能地利用第五代戰鬥機上的一些技術,來研製一種蘇-27SM2型戰鬥機。
考慮到第五代戰鬥機還處在研製階段,俄空軍已經在“俄羅斯2015年前國家武器規劃”中,將蘇-27SM2戰鬥機作為重點,並列出了相應的采購預算。
與此同時,蘇霍伊設計局再次考慮到出口市場的需要,研究如何為蘇-27SM2戰鬥機命名一個頗具影響而又令人印象深刻的型號序列,目的是突出第4++代多用途戰鬥機的定位。或許是期望711號蘇-27M戰鬥機曾經的名氣能夠帶來好運,蘇霍伊公司在2003年初步決定將蘇-27SM2出口型稱為蘇-37戰鬥機。
同時,蘇-27M戰鬥機在國際市場上也屢次碰壁,一直無人問津,生產前景十分渺茫。於是,蘇霍伊公司經過深思熟慮,毅然決定將蘇-27M戰鬥機多年來在世界各國航展上精心打造的蘇-35品牌正式用於蘇-27SM2出口型戰鬥機。
隱身性能
隱身措施目前,蘇霍伊公司已經公布了蘇-35多用途戰鬥機的圖片,從中可以看出它並沒有采用三翼麵布局,這是與蘇-27M戰鬥機之間的最大不同。究其原因,主要是考慮到提高隱身性能的需要。
基於當年的設計背景,蘇-27戰鬥機並未考慮采用隱身技術。隨著美國F一22A戰鬥機的正式裝備,蘇-27係列戰鬥機固有缺陷更加突出。戰鬥機從第四代跨越到第五代,具備隱身能力是必不可少的一個重要特點。
在這樣一個背景下,蘇-27M戰鬥機所采用的三翼麵布局似乎顯得不合時宜,其鴨翼作為一個重要的氣動翼麵,成為了雷達反射的一個主要部分。於是,保持蘇-27戰鬥機原有的常規布局成為了一個行之有效的隱身途徑。
多年前,俄羅斯科學院電磁理論和應用研究所從事隱身技術的研究人員就開始積極地尋求各種隱身技術,試圖將蘇-27M戰鬥機的正麵雷達反射截麵積降低一個數量級,從而使敵機雷達對其探測距離減少一半。
2003年10月,研究人員在英國倫敦召開的一次有關隱身技術的會議上,介紹了所取得的一部分進展。由此可以斷定,蘇霍伊設計局在宣傳蘇-35戰鬥機時,強調其采用了隱身技術絕非空穴來風,其中一些研究成果已經切實可行。
通常,蘇-27M戰鬥機進氣道是一個強烈的反射源,雷達波通過進氣道直接在壓氣機葉片表麵產生強烈的反射波。為此,研究人員研製出不同厚度的鐵磁吸波材料,分別噴塗於進氣道和壓氣機葉片的表麵,可以將進氣道產生的雷達波反射降低10~15dB。而且,這種塗層不會影響進氣流量,不會影響防冰係統的正常工作,可以承受高速氣流的衝擊,耐受200°C高溫。
蘇-27M戰鬥機的另一個雷達波強反射源是座艙,主要是由於座艙內的座椅、各種顯示儀表和操縱杆等都采用了大量金屬部件。
為此,ITAE隱身研究小組研製出一種新的加工工藝,可以將等離子體有效地沉積到座艙蓋的聚合物材料和金屬材料的內部,從而把電磁波屏蔽在座艙外,同時又不會影響太陽光的透入。
此外,ITAE研究人員正在發展的一些技術,還有可能進一步降低蘇-35戰鬥機的雷達天線所反射的電磁波。一種方法是采用具有“開關”功能的雷達罩,即在內部噴塗上一層含鎘的硫化物或矽化物的半導體材料薄膜,能在可見光照射下改變自身的導電特性,從而改變電磁波的反射。但是,目前還未解決薄膜的工業生產技術。