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        蘇-57劍指“天空之王”

        2020-11-12 05:44:30李嘉騫沈海軍
        軍事文摘 2020年21期
        關(guān)鍵詞:飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)

        李嘉騫 沈海軍

        最近,俄羅斯蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)吸引了不少人的目光。先是2018年俄羅斯在敘利亞戰(zhàn)場(chǎng)部署蘇-57引起廣泛關(guān)注。緊接著,因堅(jiān)持采購俄羅斯S-400防空導(dǎo)彈系統(tǒng)被北約盟友美國踢出F-35隱形戰(zhàn)機(jī)項(xiàng)目的土耳其宣布,已經(jīng)找到美制F-35戰(zhàn)斗機(jī)的替代品,外界一直在關(guān)注土耳其可能用蘇-57機(jī)型來替代先進(jìn)的F-35戰(zhàn)機(jī)。2019年5月15日,俄羅斯總統(tǒng)網(wǎng)站發(fā)布公告,聲稱俄總統(tǒng)普京在索契舉行的國防工業(yè)發(fā)展問題會(huì)議上表示,俄軍將在2027年前采購76架第五代戰(zhàn)機(jī)蘇-57,并在2028年前用這種飛機(jī)裝備空軍的3個(gè)航空?qǐng)F(tuán)。

        這不禁讓人對(duì)蘇-57的戰(zhàn)斗力產(chǎn)生好奇,一時(shí)間,國內(nèi)外對(duì)于蘇-57戰(zhàn)機(jī)能否撼動(dòng)F-22“猛禽”天空霸主地位的討論此起彼伏。各國專家都從各自立場(chǎng)出發(fā),基于兩者的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,結(jié)果不盡相同。這些紙面數(shù)據(jù)是否能夠真正轉(zhuǎn)化為真實(shí)的戰(zhàn)斗力、打贏空戰(zhàn),還是未知之?dāng)?shù)。但不可否認(rèn)的是,蘇-57已經(jīng)開始向“天空之王”F-22發(fā)起了挑戰(zhàn)。

        命運(yùn)多舛

        蘇-57是具有隱身能力的雙引擎多用途第五代(相當(dāng)于中美兩國認(rèn)定的第四代)制空及對(duì)地戰(zhàn)機(jī),是由俄羅斯聯(lián)邦聯(lián)合航空制造公司旗下的蘇霍伊航空集團(tuán)主導(dǎo),在“未來戰(zhàn)術(shù)空軍戰(zhàn)斗復(fù)合體(PAK-FA)”計(jì)劃下進(jìn)行研究、開發(fā)及生產(chǎn)的高性能多用途戰(zhàn)機(jī)。

        蘇-57的構(gòu)想早在2002年就有了,俄羅斯空軍委托蘇霍伊設(shè)計(jì)局主導(dǎo)“PAK-FA”計(jì)劃的發(fā)展,代號(hào)為“I-21”,其中有一個(gè)較小版本用于俄羅斯海軍航空部隊(duì),印度也加入其中并“負(fù)責(zé)”開發(fā)雙座型。在“I-21”的研制中,蘇霍伊設(shè)計(jì)局融合了蘇-47和米格-1.44戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù),制造出了蘇-57的前身—T-50戰(zhàn)斗機(jī),T是三角翼的意思(前掠翼或者后掠翼的內(nèi)部代號(hào)則為S)。T-50即為蘇霍伊設(shè)計(jì)局競(jìng)標(biāo)俄羅斯國防部第五代戰(zhàn)機(jī)項(xiàng)目的原型機(jī)。

        2007年,第一臺(tái)T-50原型機(jī)“誕生”,接下來本應(yīng)該到試飛測(cè)試、不斷升級(jí)的階段,結(jié)果這次試飛因?yàn)橐婀收媳粩R置,技術(shù)問題也一直未被克服,就這樣又過了3年。2010年1月29日,T-50首架樣機(jī)T-50-1準(zhǔn)備完畢,在阿穆爾河畔的共青城飛機(jī)跑道上起飛,完成了歷時(shí)47分鐘的首次試飛任務(wù)。

        本以為試飛過后就能松口氣了,沒想到后續(xù)的試飛進(jìn)程又經(jīng)歷了一波三折。先是2010年10月,俄羅斯聯(lián)合航空制造公司表示在年底前可能與印度簽訂設(shè)計(jì)草案協(xié)議,當(dāng)時(shí)的印度空軍總參謀長表示采購T-50的費(fèi)用為250億美元左右,但由于印度計(jì)劃大量采購西方新型戰(zhàn)斗機(jī),是否仍將訂購T-50戰(zhàn)斗機(jī)還不確定,項(xiàng)目資金前景因而堪憂。到了2014年6月,T-50第五架原型機(jī)在試飛時(shí)發(fā)生引擎燃燒致使飛機(jī)嚴(yán)重受損,只能拆了東墻補(bǔ)西墻,拿沒有修好的第六架原型機(jī)的零件來修補(bǔ)。

        蘇-57的發(fā)動(dòng)機(jī)布局和蘇-27一樣,采用機(jī)腹下雙進(jìn)氣道

        2017年8月11日,在慶祝俄羅斯空軍成立105周年之際,俄空天軍總司令邦達(dá)列夫上將在接受本國國防部紅星電視臺(tái)采訪時(shí)首度證實(shí),T-50終于獲得制式代號(hào)蘇-57。但僅過了一年,在2018年,印度突然暫停了共同研制的資金投入,俄政府也減少了在項(xiàng)目上的投資,蘇-57的研究再次陷入困境??墒窍绕谝呀?jīng)投入了那么多心血,如果項(xiàng)目當(dāng)真半途而廢,可能真就滿盤皆輸了。好在俄政府并沒有完全撤單,從原先的數(shù)量改成第一批先采購12架,于是蘇-57項(xiàng)目得以繼續(xù)進(jìn)行。

        備受爭議

        從2010年蘇-57剛一露面,大家就懷疑其血統(tǒng)不正,因?yàn)樘K-57樣機(jī)看上去就是“砸扁”的蘇-27。雖然采用外傾式垂尾和可動(dòng)邊條,致使其外觀與蘇-27有點(diǎn)差異,但總體上,蘇-57的機(jī)體結(jié)構(gòu)是根據(jù)蘇-27開發(fā)的,沒有完全按照五代機(jī)所必備的“4S”性能指標(biāo)進(jìn)行徹底的全新設(shè)計(jì)。所謂“4S”,系指隱形(Stealth)、超聲速巡航(Supersonic)、超視距感知(Superior-sensor)和超機(jī)動(dòng)(Super-agility)。

        五代機(jī)與之前戰(zhàn)機(jī)的最大區(qū)別是隱形性能,各國的現(xiàn)役主力戰(zhàn)機(jī)在此性能上無法通過改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn),而蘇-57恰恰在隱形方面的問題最大。這是因?yàn)樘K-57的發(fā)動(dòng)機(jī)布局和蘇-27一樣,均為機(jī)身下懸吊方案,采用機(jī)腹下雙進(jìn)氣道,這種布局的優(yōu)點(diǎn)是繼承性強(qiáng),利于簡化設(shè)計(jì)難度,縮短開發(fā)周期,但同時(shí)導(dǎo)致了最大的隱患—進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)直通,發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片缺乏遮蔽,高速運(yùn)轉(zhuǎn)的葉片將形成強(qiáng)烈的雷達(dá)反射源,很難實(shí)現(xiàn)有效的前半球隱形。空戰(zhàn)中,雙方飛機(jī)開始接近時(shí),都是機(jī)頭對(duì)準(zhǔn)對(duì)方,這個(gè)方向的隱形能力差,就難以在空戰(zhàn)中實(shí)現(xiàn)先敵發(fā)現(xiàn)和進(jìn)攻。

        另辟蹊徑

        雖然國際上對(duì)于蘇-57的隱身性能并不看好,認(rèn)為其比不上F-22和F-35,但俄羅斯專家并不這么認(rèn)為,他們認(rèn)為蘇-57是朝著多用途方向設(shè)計(jì)的。對(duì)于俄羅斯而言,廣袤的西伯利亞人口稀少,防空薄弱,沒有那么多雷達(dá)和預(yù)警機(jī)可用于日常探測(cè),因此需要米格-31的雷達(dá)像預(yù)警機(jī)那樣工作。蘇-57是需要替換老舊的米格-31作為新的服役戰(zhàn)機(jī)的,所以今后也將從事類似工作,此時(shí),雷達(dá)常開的蘇-57就不可能再隱形,增加隱形指標(biāo)對(duì)蘇-57來說在作戰(zhàn)效能上并沒有多大提升。如果反其道而行之,不過度強(qiáng)調(diào)隱身效果,而是盡可能增強(qiáng)其探測(cè)能力,可能實(shí)戰(zhàn)效果會(huì)更好。

        所以,我們看到蘇-57上不僅有襟翼雷達(dá),而且有機(jī)身側(cè)面雷達(dá),還集成并進(jìn)化了光電探測(cè)系統(tǒng)。蘇-57配備有N036“松鼠”型雷達(dá),該雷達(dá)性能將超越美國的F-22和F-35戰(zhàn)斗機(jī),因?yàn)镹036雷達(dá)將保障幾乎全面的空中情況監(jiān)察。俄羅斯專家阿列克謝·列昂科夫稱:“在現(xiàn)代空戰(zhàn)中,戰(zhàn)機(jī)受到防空系統(tǒng)和敵機(jī)的雙重威脅,全面的視野將成為巨大的優(yōu)勢(shì)。蘇-57分別在機(jī)翼前緣,機(jī)身上方和下方以及尾翼裝配雷達(dá)組件。全方位多角度的雷達(dá)天線,使F-22和F-35的所有隱形努力實(shí)際上都失去效用?!?/p>

        蘇-57機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)的飛行測(cè)試始于2012年,除了可探測(cè)到隱形飛機(jī)外,還可同時(shí)跟蹤10多個(gè)目標(biāo)。俄羅斯季霍米羅夫儀器制造科學(xué)研究所已宣布,N036雷達(dá)成功通過飛行測(cè)試,并達(dá)到了上報(bào)參數(shù)。俄羅斯空天軍將很快獲得蘇-57戰(zhàn)機(jī)的批量供應(yīng)。除此之外,俄方稱,蘇-57還有出色的無線電電子戰(zhàn)模塊,可以壓制敵方導(dǎo)彈的尋的系統(tǒng)。

        這么多探測(cè)系統(tǒng)需要更大的電力供應(yīng)和有效冷卻,加上俄羅斯的國土面積較大,所以蘇-57必然需要大航程。正因此,蘇霍伊在研制蘇-27的時(shí)候就在氣動(dòng)方面進(jìn)行了很多研究,包括雙發(fā)動(dòng)機(jī)窄間距布局和雙發(fā)動(dòng)機(jī)寬間距升力體布局,二者比較的結(jié)果是雙發(fā)動(dòng)機(jī)寬間距升力體布局能夠有更大的內(nèi)部空間和更高的巡航效率。

        俄專家表示,蘇-57裝備的是三維矢量推力發(fā)動(dòng)機(jī)AL-41F1,而不是像F-22那種二維矢量推力發(fā)動(dòng)機(jī),這意味著俄羅斯飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性更好。此外,AL-41F1發(fā)動(dòng)機(jī)允許蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)在沒有打開加力燃燒室的情況下,也能達(dá)到2馬赫的速度。

        關(guān)于機(jī)載武器,蘇-57有兩個(gè)大的內(nèi)置武器艙,幾乎占了飛機(jī)的整個(gè)使用長度。每個(gè)武器艙最多可搭載4枚K-77M空對(duì)空導(dǎo)彈,其射程已達(dá)到近200千米,大致與美國的AIM-120先進(jìn)中程空對(duì)空導(dǎo)彈相當(dāng)。

        挑戰(zhàn)“天空之王”

        洛克希德·馬丁公司的F-22戰(zhàn)斗機(jī)自2005年12月宣布形成初始作戰(zhàn)能力以來,至今已有10多年,它將隱身和令人震撼的機(jī)動(dòng)性與傳感器、強(qiáng)有力的武器完美結(jié)合在一起,號(hào)稱“天空之王”,也是目前最標(biāo)準(zhǔn)的“五代機(jī)”。但美國《國家利益》雜志的大衛(wèi)·馬宗達(dá)日前撰文指出,俄羅斯的蘇-57已經(jīng)開始挑戰(zhàn)F-22。

        從動(dòng)力角度而言,蘇-57處于頂尖水平。蘇-57的初始版本是由蘇-35S發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)版驅(qū)動(dòng),這種發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為AL-41F1,單臺(tái)加力推力可達(dá)14.5噸,遠(yuǎn)超最初推出的原始AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)。第二階段的發(fā)動(dòng)機(jī)(30型)已經(jīng)處于結(jié)尾狀態(tài),試驗(yàn)工作接近結(jié)束。第二階段發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率和發(fā)動(dòng)機(jī)推力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AL-41F1,其設(shè)計(jì)技術(shù)性能和達(dá)到的參數(shù)指標(biāo)完全符合世界第五代發(fā)動(dòng)機(jī)的要求,這種發(fā)動(dòng)機(jī)據(jù)稱可以產(chǎn)生約17噸的推力,預(yù)計(jì)在2020年中期投入使用。蘇-57在換裝新引擎后,機(jī)動(dòng)性可能會(huì)略超F(xiàn)-22。

        俄制蘇-57 戰(zhàn)機(jī)上裝備的N036B-1-01 X 波段雷達(dá)

        從空氣動(dòng)力學(xué)角度來看,蘇-57在氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)上有兩大優(yōu)勢(shì):一是繼承了蘇-27的中央升力體氣動(dòng)布局,增加了升力系數(shù);二是使用了較大的可動(dòng)邊條,它可以參與飛機(jī)配平,進(jìn)一步增大升力系數(shù)??偟膩砜?,蘇-57的最大升力系數(shù)高于F-22,翼載荷也不高,這使得其常規(guī)機(jī)動(dòng)性,特別是瞬時(shí)盤旋能力更具優(yōu)勢(shì)。另外,蘇-57的推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)具有一定的外傾安裝角,通過發(fā)動(dòng)機(jī)的差動(dòng)有利于飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)控制。

        雖然這些優(yōu)點(diǎn)還不足以為蘇-57隱形戰(zhàn)機(jī)提供壓倒性的軍事優(yōu)勢(shì),但這將令蘇-57的潛在對(duì)手三思而后行。

        2019年8月27日,在俄羅斯首都莫斯科郊外的茹科夫斯基市舉辦的第14屆莫斯科航展上,蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)進(jìn)行飛行表演。蘇-57由此成為繼F-22、F-35之后全球第三款參與實(shí)戰(zhàn)的五代機(jī)。

        空中放傘

        平時(shí),戰(zhàn)斗機(jī)著陸都是機(jī)輪接地后才放減速傘。2019年的俄羅斯莫斯科航展上卻出現(xiàn)“驚險(xiǎn)”一幕:蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)在離地面還有七八米時(shí)減速傘突然完全打開,戰(zhàn)機(jī)幾乎是“砸”在了跑道上。

        難道蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)這次出意外了?其實(shí)并非如此,這只是蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)飛行員在展示“空中放傘”高風(fēng)險(xiǎn)科目。展示中,戰(zhàn)斗機(jī)落地后滑跑了300米左右就完全停下來,距離之短令人驚訝。

        通常,戰(zhàn)斗機(jī)降落的方式有三種,分別為減速傘降落、尾鉤降落、阻攔網(wǎng)降落。在陸地上降落的戰(zhàn)斗機(jī),一般都采用減速傘降落方式。這種降落方式通常要求戰(zhàn)斗機(jī)在著陸時(shí)才放傘。如果戰(zhàn)斗機(jī)在空中放傘,一方面,飛機(jī)在著陸時(shí)所受到的沖擊力堪比艦載機(jī)著艦時(shí)的沖擊力,對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn);另一方面,空中放傘產(chǎn)生的強(qiáng)大空氣阻力并不完全在軸線上,飛機(jī)可能因拉扯造成偏航,破壞其著陸姿態(tài),飛行員稍有不慎,戰(zhàn)機(jī)就會(huì)沖出跑道,這對(duì)戰(zhàn)機(jī)的性能和飛行員的心理素質(zhì)、操作技能要求很高。所以一般情況下,人們很少能看到“空中放傘”這一課目的展示。

        雖屬高風(fēng)險(xiǎn),但對(duì)標(biāo)實(shí)戰(zhàn)需求,掌握“空中放傘”這種操作很有必要。戰(zhàn)爭中,戰(zhàn)斗機(jī)跑道往往會(huì)因?yàn)楦鞣N突發(fā)情況出現(xiàn)長度不夠、路面受損嚴(yán)重等情況,這時(shí)就要求飛機(jī)進(jìn)行空中放傘,實(shí)現(xiàn)低空短距離著陸。

        其實(shí),并非只有蘇-57的飛行員能進(jìn)行這樣的操作,印度、歐洲和我國的一些飛行員也曾經(jīng)試驗(yàn)和使用過這種操作。

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