■ 鐘滔 / 中國航發(fā)渦輪院

作為一型先進的單座雙發(fā)隱身多用途重型戰(zhàn)斗機，蘇-57具備隱身、短距起降、超機動性、超聲速巡航等能力，能夠完成遠/近距離空中作戰(zhàn)和對地打擊任務。自2010年首飛至今，蘇-57戰(zhàn)斗機仍未能順利列裝部隊，原因何在，讓我們一探究竟。

按照俄羅斯戰(zhàn)斗機劃代標準，目前俄羅斯蘇-57是比肩美國F-22和F-35的第五代戰(zhàn)斗機。

從T-50到蘇-57

20世紀70年代末至80年代初，美、俄兩國各自都研制了第四代戰(zhàn)斗機：重型F-15和蘇-27，輕型F-16和米格-29。80年代初，美國提出了先進戰(zhàn)術戰(zhàn)斗機（ATF）計劃，并于1991年開始研制和測試第五代戰(zhàn)斗機F-22原型機。為與美國抗衡，蘇聯(lián)空軍在80年代末也提出了研制新一代戰(zhàn)斗機的要求，以便在未來替代蘇-27和米格-29。為此，當時米高揚設計局的米格1.44戰(zhàn)斗機方案和蘇霍伊設計局的蘇-47戰(zhàn)斗機方案展開了競爭。然而，蘇聯(lián)解體以及隨之而來的經濟危機導致俄羅斯在聯(lián)邦成立之初面臨嚴重的財政困難，原本在競爭中獲勝的米格1.44方案被無限期擱淺。

2001年，逐漸走出困境的俄羅斯開始重振航空工業(yè)，俄羅斯空軍提出了對第五代戰(zhàn)斗機——未來前線航空系統(tǒng)（PAK FA）的具體性能要求。但此時的米格1.44在雷達隱身、機動性和多目標攻擊等能力上已經無法滿足新一代戰(zhàn)斗機的要求。而蘇霍伊設計局在蘇聯(lián)解體后通過批量生產蘇-27 / 30戰(zhàn)斗機在國際市場取得了巨大成功，獲得了大量經費用于支撐科研，與此同時，落選后的蘇-47作為飛行試驗平臺幫助其積累了大量研制經驗。2002年，蘇霍伊T-50戰(zhàn)斗機方案憑借高可實現(xiàn)性和最大化滿足戰(zhàn)術技術要求，最終贏得了俄羅斯空軍第五代戰(zhàn)斗機的競爭。

2004年，蘇霍伊設計局完成了草案模型，并獲得了軍方認可。2005年，俄羅斯首次公布了第五代戰(zhàn)斗機名稱——T-50（工廠代號）。隨后， T-50項目開展了大量試驗，并于2010年1月完成了首飛。2017年，俄羅斯聯(lián)邦空天軍宣布，T-50正式獲得批量生產名稱“蘇-57”：“蘇”代表蘇霍伊設計局，數(shù)字“5”代表第五代戰(zhàn)斗機，數(shù)字“7”在俄羅斯文化中代表幸運。2020年蘇-57將按計劃正式列裝部隊。

從T-50到蘇-57，俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機項目從蘇聯(lián)時代走來，歷經坎坷，任重道遠，成為國際航空舞臺上不可忽視的力量。

不對稱發(fā)展

美國F-22定義的第五代戰(zhàn)斗機主要特點是隱身、超聲速巡航、超機動性、戰(zhàn)況感知能力和信息融合能力等。作為抗衡F-22戰(zhàn)斗機的產物，俄羅斯在蘇-57戰(zhàn)斗機研制過程中并沒有一味地跟隨、效仿美國標準，而是堅持突出優(yōu)勢、揚長避短的設計思路。

就性能而言，隱身被視為第五代戰(zhàn)斗機應當具備的革命性的關鍵性能。F-22戰(zhàn)斗機依靠在結構布局、材料、涂層上的技術突破，可實現(xiàn)在敵機機載雷達站、防空系統(tǒng)雷達監(jiān)測下的低可探測性。相對而言，蘇-57在隱身性上并不占優(yōu)勢：大翼展增加了暴露風險；探出的尾錐和噴管增大了雷達和紅外暴露的可能；直流式進氣道也使得壓氣機前端葉片成為極好的雷達波反射源。盡管后續(xù)進行了一些改進，但對比F-22戰(zhàn)斗機正面雷達截面積（RCS）0.01m2，蘇-57戰(zhàn)斗機0.4m2的對應參數(shù)還是將其在隱身性上的劣勢暴露無遺。所幸蘇-57從一開始就未打算過要復制成為俄版F-22——既然隱身性上無法超越對手，那就從機動性、航程和武器上發(fā)展傳統(tǒng)優(yōu)勢以制衡對方。例如，蘇-57在超機動性上可輕松實現(xiàn)平螺旋、鐘形機動、“眼鏡蛇”等高難度機動動作，相對于更適合遠距離作戰(zhàn)的F-22，蘇-57無論是在近距離格斗還是遠距離追擊中表現(xiàn)都更為優(yōu)良。美俄第五代戰(zhàn)斗機主要參數(shù)見表1。

在綜合性能比拼中，有專家模擬了蘇-57和F-22的對抗過程：F-22憑借優(yōu)秀的隱身性能在空中先發(fā)制敵，首先發(fā)現(xiàn)目標并發(fā)射導彈進行攻擊，不過借助強大的機動性和速度，蘇-57有能力成功躲避并發(fā)射導彈給予回擊，接下來勝負則完全取決于戰(zhàn)斗機飛行員的作戰(zhàn)訓練經驗和操控技能。但在相同條件下，即使是對抗F-35戰(zhàn)斗機，蘇-57在速度、機動性和武器掛載上的優(yōu)勢也會帶給它更大的勝算。

表1 美俄第五代戰(zhàn)斗機主要參數(shù)

敵無我有、敵有我強、敵強我制，可以說蘇-57通過發(fā)展不對稱優(yōu)勢另辟蹊徑，探索出了一條發(fā)展第五代戰(zhàn)斗機的俄式道路。

困局重重

盡管蘇-57肩負著俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機的重要使命，作戰(zhàn)性能比肩F-22戰(zhàn)斗機，但發(fā)展前景卻不容樂觀，發(fā)動機研制不明朗、性能差異、事故頻發(fā)、市場遇冷、第六代戰(zhàn)斗機研制來襲等因素讓蘇-57的發(fā)展面臨重重困局。

發(fā)動機研制不明朗

20世紀90年代，政治、經濟上的雙重打擊使得原本在航空領域能與美國分庭抗禮的俄羅斯停滯不前。21世紀初決定重振航空工業(yè)的俄羅斯壓力很大，抬頭是美國一飛沖天的第五代戰(zhàn)斗機F-22，低頭是本國航空技術、材料、工藝的落后現(xiàn)狀，眼前是急需發(fā)動機的T-50。有鑒于此，俄羅斯立足本國航空工業(yè)的發(fā)展國情，著手解決當下五代機動力需求與現(xiàn)有發(fā)動機研制水平之間的矛盾，選擇了一條曲線救國、分步實現(xiàn)的發(fā)展道路，即分兩個階段為俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機配裝動力：第一階段采用“5-代”AL-41F-1發(fā)動機填補動力需求；第二階段采用“5代”發(fā)動機“產品30”匹配戰(zhàn)斗機發(fā)揮真正實力。這種分步走的策略雖屬無奈之舉，但也解了燃眉之急。

第一階段動力裝置AL-41F-1發(fā)動機（代號“產品117”）是由俄羅斯土星科研設計局為PAK FA項目研制的加力式渦扇發(fā)動機，用于配裝T-50原型機和首批批產戰(zhàn)斗機。該發(fā)動機于2004年開始研制，2018年2月通過國家臺架試驗，2019年投入批量生產。AL-41F-1發(fā)動機實際是AL-31F發(fā)動機（配裝蘇-27戰(zhàn)斗機）的深度改型，同時繼承了大量AL-41F發(fā)動機（配裝米格1.44戰(zhàn)斗機）的先進研制經驗，具有以下優(yōu)點：推力增加，最大加力推力達147kN；壽命提高到4000h；主燃燒室和加力燃燒室采用等離子無氧點火系統(tǒng)，可在空中無補氧條件下起動；全新的全權限數(shù)字式電子控制（FADEC）系統(tǒng)，集成了目標控制系統(tǒng)，能保證對產品及其主要元件的控制、監(jiān)控和自動診斷；多余度發(fā)動機控制系統(tǒng)，可在各種破壞因素影響下仍保持工作能力。

蘇-57第一階段動力AL-41F-1具備推力矢量控制能力

盡管通過一系列改進，AL-41F-1發(fā)動機的推力、壽命、可靠性都有所提高，初步滿足了T-50作為第五代戰(zhàn)斗機的性能需求，但相比美國F-22選用的F119-PW-100發(fā)動機所引領的第五代戰(zhàn)斗機動力指標仍有顯著差距。因此，被認為真正與蘇-57相匹配的第五代發(fā)動機“產品30”一直在緊鑼密鼓的研制中。

第二階段動力裝置“產品30”是一款全新研制的發(fā)動機，計劃用于俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機蘇-57的批產型號。該發(fā)動機由俄羅斯聯(lián)合發(fā)動機制造集團（ODK）承制，旗下所有企業(yè)參與研發(fā)，土星科研設計局負責70%的主要工作?！爱a品30”發(fā)動機采用全新結構，大量使用新技術、新工藝和新材料。選用“產品30”的蘇-57戰(zhàn)斗機將具有更強大的飛行和作戰(zhàn)能力，在不開加力條件下可以達到馬赫數(shù)（Ma）1.5（超過1800km/h），實現(xiàn)超聲速巡航，同時戰(zhàn)斗機也將具備更好的機動性、隱身性、經濟性。不過“產品30”的研發(fā)和測試工作并不順利，雖然預計將于2023—2025年配裝蘇-57戰(zhàn)斗機，但至今仍然處于試驗階段，主要性能參數(shù)高度保密，只能從俄羅斯媒體報道中窺得一斑：最大推力為107.8kN，最大加力推力超過176.4kN，相比第一階段發(fā)動機推力提高近20%；推力質量比達10∶1以上；耗油率與AL-31F發(fā)動機相當，但推力指標增加；等離子點火系統(tǒng)，可避免在起動過程中由于向燃燒室噴射過量燃料而導致噴管“噴火”，提高戰(zhàn)斗機的紅外和雷達隱身能力；FADEC系統(tǒng)和推力矢量控制的鋸齒狀噴管。

在分步走策略下，一方面，俄羅斯利用第五代發(fā)動機先進技術改進現(xiàn)有第四代發(fā)動機獲得第一階段動力，降低了研制風險、縮短了研發(fā)周期、迅速填補了飛機動力的迫切需求、推進了俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機項目的發(fā)展，還為俄羅斯第五代發(fā)動機的研制爭取了時間；另一方面，第二階段發(fā)動機遲遲未能研制成功，缺少真正第五代戰(zhàn)斗機動力的蘇-57在高機動性、高速性、高隱身性等方面大打折扣，無法真正立足于世界第五代先進戰(zhàn)斗機行列。

事故頻發(fā)

2011年8月，在莫斯科國際航展期間，編號052的T-50-02戰(zhàn)斗機在跑道加速時右側發(fā)動機噴管噴火，隨后減速傘彈出，無人員傷亡。經過調查，事故原因判斷為渦輪后壓力傳感器的壓力管產生了微小裂紋，裂紋導致噴管調節(jié)裝置無法保持渦輪壓差，在接通四路加力總管時發(fā)動機過熱，進而發(fā)生喘振。

AL-41F-1發(fā)動機的FADEC系統(tǒng)經改進后運用于蘇-57戰(zhàn)斗機第二階段動力

表2 美俄第五代戰(zhàn)斗機動力裝置主要參數(shù)

2014年6月，在俄羅斯莫斯科郊外茹科夫斯基城，編號055的飛機在降落后右側進氣道冒煙，隨后局部著火。雖然無人員傷亡，但該次事故是自PAK FA項目開展以來造成試驗飛機損傷最嚴重的一次，飛機在維修后繼續(xù)開展試驗。

2019年12月，一架蘇-57戰(zhàn)斗機出廠試飛時在俄羅斯阿穆爾河畔共青城北120km處墜毀，飛行員成功彈射并由一架米-8直升機及時救援，事故現(xiàn)場無人員傷亡。目前判斷事故原因有兩種可能：一是飛行過程中AL-41F-1發(fā)動機發(fā)生故障；二是操作失誤。但具體原因尚未公布。

在俄羅斯官方資料公布的PAK FA項目3次事故中，從局部故障到整機墜毀，事故后果一次比一次嚴重，且在2019年12月墜毀的是首架批量生產的蘇-57戰(zhàn)斗機，該機本應在當年年底正式交付軍方，墜機時執(zhí)行的正是交付前的出廠試驗任務。受該事故影響，首批蘇-57戰(zhàn)斗機向俄羅斯國防部的交付計劃推遲，俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機的質量和安全性也受到各方質疑，蘇-57戰(zhàn)斗機海外市場僵局更加難以打破。

海外市場遇冷

蘇-57戰(zhàn)斗機作為全球第五代戰(zhàn)斗機市場為數(shù)不多的成員之一，在研制之初其海外市場一直被看好。印度、中國、土耳其、印尼等國家都被視作蘇-57戰(zhàn)斗機的潛在客戶。

早在2010年，俄羅斯與印度就達成了俄-印第五代戰(zhàn)斗機聯(lián)合研制（FGFA）項目，即在T-50基礎上研發(fā)適用于印度空軍需求的第五代戰(zhàn)斗機。但由于投入成本過高、項目進展緩慢且與需求偏差大等原因，印度于2018年宣布退出FGFA項目，并表示將重新審查該項目，或考慮在蘇-57順利裝備俄羅斯空天軍后再行購買。

2019 年，俄羅斯蘇-57E（字母E 代表出口型）戰(zhàn)斗機亮相莫斯科國際航展，令人矚目。盡管許多國家對蘇-57E 戰(zhàn)斗機都流露出濃厚興趣，且在航展前相關負責人就向媒體宣布蘇-57E 已取得出口合格證及相關出口許可文件，但截至2020 年第一季度，蘇-57 尚未獲得海外訂單。

蘇-57戰(zhàn)斗機海外市場遇冷可以說是意料之外，卻又在情理之中。就內因而言，首先，蘇-57在西方認可的第五代戰(zhàn)斗機核心能力之一的隱身性上優(yōu)勢并不突出；其次，第二階段動力“產品30”遲遲未能研制成功、選用AL-41F-1發(fā)動機的蘇-57性能被認為與第四代戰(zhàn)斗機蘇-35相差無異；第三，墜機事件導致批量生產型號遭受質疑且交付計劃推遲。以上種種一次次削弱了蘇-57戰(zhàn)斗機在海外市場的影響力和競爭力，試問一款尚未列裝本國部隊的戰(zhàn)斗機怎么可能被國際市場認可？就外因而言，除西方施壓外，為奪取空中優(yōu)勢，美國、俄羅斯、日本、法國等國已經開始了下一代戰(zhàn)斗機的研制競爭，所涉及的人工智能、戰(zhàn)斗機變形、發(fā)動機自適應、定向能武器等新技術、新概念使得第五代戰(zhàn)斗機的光芒逐漸暗淡，且2020年年初國際石油價格暴跌、新冠肺炎疫情影響讓全球經濟遭受重創(chuàng)，海外軍備市場必然也會受到影響。

結束語

俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機從PAK FA項目代號T-50到批量生產型號蘇-57，歷經政治、經濟、技術上的重重考驗，呼之欲出，但又經歷重重困局。第二階段動力是否能夠研制成功？戰(zhàn)斗機性能是否過硬？海外市場能否打破僵局？批產是否還有意義？種種質疑始終圍繞著俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機蘇-57，只能留給時間去檢驗和揭曉答案。

無論怎樣，隨著第六代戰(zhàn)斗機研制熱潮來襲，第五代戰(zhàn)斗機的光環(huán)終將慢慢褪去?；蛟S在未來，將預計的大批量調整為小批量生產，主要用于在海外市場回籠研制蘇-57花費的資金、為下一代戰(zhàn)斗機的研發(fā)提供經費支持，并在不斷改進和完善系統(tǒng)與技術的同時，為六代機的研發(fā)儲備技術，這可能也不失為辦法之一。