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俄羅斯蘇-57戰鬥機

2022-01-14由 陽光思博睿 發表于 歷史

俄羅斯蘇-57戰鬥機

蘇-57是具有隱身能力的雙引擎多用途第五代(相當於中美兩國認定的第四代)制空及對地戰機,是由俄羅斯聯邦聯合航空製造公司旗下的蘇霍伊航空集團主導,在“未來戰術空軍戰鬥複合體(PAK-FA)”計劃下進行研究、開發及生產的高效能多用途戰機。

蘇-57的構想早在2002年就有了,俄羅斯空軍委託蘇霍伊設計局主導“PAK-FA”計劃的發展,代號為“I-21”,其中有一個較小版本用於俄羅斯海軍航空部隊,印度也加入其中並“負責”開發雙座型。在“I-21”的研製中,蘇霍伊設計局融合了蘇-47和米格-1。44戰鬥機的技術,製造出了蘇-57的前身—T-50戰鬥機,T是三角翼的意思(前掠翼或者後掠翼的內部代號則為S)。T-50即為蘇霍伊設計局競標俄羅斯國防部第五代戰機專案的原型機。

2007年,第一臺T-50原型機“誕生”,接下來本應該到試飛測試、不斷升級的階段,結果這次試飛因為引擎故障被擱置,技術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T-50-1準備完畢,在阿穆爾河畔的共青城飛機跑道上起飛,完成了歷時47分鐘的首次試飛任務。

俄羅斯蘇-57戰鬥機

本以為試飛過後就能鬆口氣了,沒想到後續的試飛程序又經歷了一波三折。先是2010年10月,俄羅斯聯合航空製造公司表示在年底前可能與印度簽訂設計草案協議,當時的印度空軍總參謀長表示採購T-50的費用為250億美元左右,但由於印度計劃大量採購西方新型戰鬥機,是否仍將訂購T-50戰鬥機還不確定,專案資金前景因而堪憂。到了2014年6月,T-50第五架原型機在試飛時發生引擎燃燒致使飛機嚴重受損,只能拆了東牆補西牆,拿沒有修好的第六架原型機的零件來修補。

2017年8月11日,在慶祝俄羅斯空軍成立105週年之際,俄空天軍總司令邦達列夫上將在接受本國國防部紅星電視臺採訪時首度證實,T-50終於獲得制式代號蘇-57。但僅過了一年,在2018年,印度突然暫停了共同研製的資金投入,俄政府也減少了在專案上的投資,蘇-57的研究再次陷入困境。可是先期已經投入了那麼多心血,如果專案當真半途而廢,可能真就滿盤皆輸了。好在俄政府並沒有完全撤單,從原先的數量改成第一批先採購12架,於是蘇-57專案得以繼續進行。

備受爭議

從2010年蘇-57剛一露面,大家就懷疑其血統不正,因為蘇-57樣機看上去就是“砸扁”的蘇-27。雖然採用外傾式垂尾和可動邊條,致使其外觀與蘇-27有點差異,但總體上,蘇-57的機體結構是根據蘇-27開發的,沒有完全按照五代機所必備的“4S”效能指標進行徹底的全新設計。所謂“4S”,係指隱形(Stealth)、超聲速巡航(Supersonic)、超視距感知(Superior-sensor)和超機動(Super-agility)。

五代機與之前戰機的最大區別是隱形效能,各國的現役主力戰機在此效能上無法透過改進現有技術加以實現,而蘇-57恰恰在隱形方面的問題最大。這是因為蘇-57的發動機佈局和蘇-27一樣,均為機身下懸吊方案,採用機腹下雙進氣道,這種佈局的優點是繼承性強,利於簡化設計難度,縮短開發週期,但同時導致了最大的隱患—進氣道與發動機直通,發動機風扇葉片缺乏遮蔽,高速運轉的葉片將形成強烈的雷達反射源,很難實現有效的前半球隱形。空戰中,雙方飛機開始接近時,都是機頭對準對方,這個方向的隱形能力差,就難以在空戰中實現先敵發現和進攻。

另闢蹊徑

雖然國際上對於蘇-57的隱身效能並不看好,認為其比不上F-22和F-35,但俄羅斯專家並不這麼認為,他們認為蘇-57是朝著多用途方向設計的。對於俄羅斯而言,廣袤的西伯利亞人口稀少,防空薄弱,沒有那麼多雷達和預警機可用於日常探測,因此需要米格-31的雷達像預警機那樣工作。蘇-57是需要替換老舊的米格-31作為新的服役戰機的,所以今後也將從事類似工作,此時,雷達常開的蘇-57就不可能再隱形,增加隱形指標對蘇-57來說在作戰效能上並沒有多大提升。如果反其道而行之,不過度強調隱身效果,而是儘可能增強其探測能力,可能實戰效果會更好。

所以,我們看到蘇-57上不僅有襟翼雷達,而且有機身側面雷達,還整合並進化了光電探測系統。蘇-57配備有N036“松鼠”型雷達,該雷達效能將超越美國的F-22和F-35戰鬥機,因為N036雷達將保障幾乎全面的空中情況監察。俄羅斯專家阿列克謝·列昂科夫稱:“在現代空戰中,戰機受到防空系統和敵機的雙重威脅,全面的視野將成為巨大的優勢。蘇-57分別在機翼前緣,機身上方和下方以及尾翼裝配雷達元件。全方位多角度的雷達天線,使F-22和F-35的所有隱形努力實際上都失去效用。”

蘇-57機載有源相控陣雷達的飛行測試始於2012年,除了可探測到隱形飛機外,還可同時跟蹤10多個目標。俄羅斯季霍米羅夫儀器製造科學研究所已宣佈,N036雷達成功透過飛行測試,並達到了上報引數。俄羅斯空天軍將很快獲得蘇-57戰機的批次供應。除此之外,俄方稱,蘇-57還有出色的無線電電子戰模組,可以壓制敵方導彈的尋的系統。

這麼多探測系統需要更大的電力供應和有效冷卻,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,蘇霍伊在研製蘇-27的時候就在氣動方面進行了很多研究,包括雙發動機窄間距佈局和雙發動機寬間距升力體佈局,二者比較的結果是雙發動機寬間距升力體佈局能夠有更大的內部空間和更高的巡航效率。

俄專家表示,蘇-57裝備的是三維向量推力發動機AL-41F1,而不是像F-22那種二維向量推力發動機,這意味著俄羅斯飛機的機動性更好。此外,AL-41F1發動機允許蘇-57戰鬥機在沒有開啟加力燃燒室的情況下,也能達到2馬赫的速度。

關於機載武器,蘇-57有兩個大的內建武器艙,幾乎佔了飛機的整個使用長度。每個武器艙最多可搭載4枚K-77M空對空導彈,其射程已達到近200千米,大致與美國的AIM-120先進中程空對空導彈相當。

挑戰“天空之王”

洛克希德·馬丁公司的F-22戰鬥機自2005年12月宣佈形成初始作戰能力以來,至今已有10多年,它將隱身和令人震撼的機動性與感測器、強有力的武器完美結合在一起,號稱“天空之王”,也是目前最標準的“五代機”。但美國《國家利益》雜誌的大衛·馬宗達日前撰文指出,俄羅斯的蘇-57已經開始挑戰F-22。

從動力角度而言,蘇-57處於頂尖水平。蘇-57的初始版本是由蘇-35S發動機的改進版驅動,這種發動機被稱為AL-41F1,單臺加力推力可達14。5噸,遠超最初推出的原始AL-31發動機。第二階段的發動機(30型)已經處於結尾狀態,試驗工作接近結束。第二階段發動機的燃油效率和發動機推力將遠遠超過AL-41F1,其設計技術性能和達到的引數指標完全符合世界第五代發動機的要求,這種發動機據稱可以產生約17噸的推力,預計在2020年中期投入使用。蘇-57在換裝新引擎後,機動性可能會略超F-22。

從空氣動力學角度來看,蘇-57在氣動效能設計上有兩大優勢:一是繼承了蘇-27的中央升力體氣動佈局,增加了升力係數;二是使用了較大的可動邊條,它可以參與飛機配平,進一步增大升力係數。總的來看,蘇-57的最大升力係數高於F-22,翼載荷也不高,這使得其常規機動性,特別是瞬時盤旋能力更具優勢。另外,蘇-57的推力向量發動機具有一定的外傾安裝角,透過發動機的差動有利於飛機的滾轉機動控制。

雖然這些優點還不足以為蘇-57隱形戰機提供壓倒性的軍事優勢,但這將令蘇-57的潛在對手三思而後行。

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戰鬥機編隊進行飛行表演。蘇-57由此成為繼F-22、F-35之後全球第三款參與實戰的五代機。

空中放傘

平時,戰鬥機著陸都是機輪接地後才放減速傘。2019年的俄羅斯莫斯科航展上卻出現“驚險”一幕:蘇-57戰鬥機在離地面還有七八米時減速傘突然完全開啟,戰機幾乎是“砸”在了跑道上。

難道蘇-57戰鬥機這次出意外了?其實並非如此,這只是蘇-57戰鬥機飛行員在展示“空中放傘”高風險科目。展示中,戰鬥機落地後滑跑了300米左右就完全停下來,距離之短令人驚訝。

俄羅斯蘇-57戰鬥機

通常,戰鬥機降落的方式有三種,分別為減速傘降落、尾鉤降落、阻攔網降落。在陸地上降落的戰鬥機,一般都採用減速傘降落方式。這種降落方式通常要求戰鬥機在著陸時才放傘。如果戰鬥機在空中放傘,一方面,飛機在著陸時所受到的衝擊力堪比艦載機著艦時的衝擊力,對機體結構的強度是個嚴峻考驗;另一方面,空中放傘產生的強大空氣阻力並不完全在軸線上,飛機可能因拉扯造成偏航,破壞其著陸姿態,飛行員稍有不慎,戰機就會衝出跑道,這對戰機的效能和飛行員的心理素質、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。

雖屬高風險,但對標實戰需求,掌握“空中放傘”這種操作很有必要。戰爭中,戰鬥機跑道往往會因為各種突發情況出現長度不夠、路面受損嚴重等情況,這時就要求飛機進行空中放傘,實現低空短距離著陸。

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