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苏-35战斗机
2014年08月18日

  苏霍伊苏-35(英语:Sukhoi Su-35,俄语:КБ Сухой Су-35)战斗机,北约代号“侧卫-E”或“超侧卫”(Flanker-E、Super Flanker)是苏霍伊设计局苏-27战斗机的基础上研制的深度改进型单座双发、超机动多用途重型战斗机,在战斗机世代上属于第四代战斗机改进型号,即第四代半战斗机。
  2014年2月12日俄罗斯国防部长绍伊古、空军总司令邦达列夫、苏霍伊公司总裁波戈相在阿穆尔河畔共青城飞机厂参加向俄空军交付12架量产型苏-35S歼击机的正式仪式。这批战机编入东部军区第3空防司令部第303近卫混成航空兵师第23歼击航空兵团第1大队,部署在中国东北当面的哈巴罗夫斯克边疆区捷姆吉机场。

发展沿革

27M计划

  上个世纪八十年代初期,苏-27S刚刚问世,苏霍设计局就开始了大改苏-27的构想,也就是后来的苏-27M计划,要将苏-27改为先进的多用途战斗机。这除了基于对多用途的需求外,还有两个重要原因:首先,苏-27S的N-001雷达与F-15A的AN/APG-63相比没有多少优势,而美国已经着手改良其处理器及后续的F-15C,这将使得苏-27不能如期望般达到F-15的1.1倍战力。再者,美国于1976年提出先进中程空对空导弹(AMRAAM)计划,也就是后来的AIM-120A,苏联经过情报分析,认为必须有类似的武器才能与之对抗。苏霍设计局期望较晚问世的苏-27能达对手的1.1倍,因此上述预测是相当严 峻的问题,故当时就着手进行苏-27M计划。
  1983年,苏-27M的目标设定出炉:他必须超越
F-15F-16的改良型,且必须为多用途、全天候、能打击低空飞行物如巡航导弹等。装备新的RL苏-27雷达系统,机载主被动电子对抗系统,新的座舱界面、导航系统等,能发射主动雷达制导空空导弹及对地精确制导武器。1983年12月29日,苏联军方批准苏-27M计划。1985年在苏霍设计局总设计师米哈伊尔‧西蒙诺夫(Mikhail Simonov)的监督下,由米哈伊尔‧波戈(Mikhail Pogosyan)领导的设计团队展开苏-27M的概念设计。、

原型生产

  1987年,苏-27M首架原型机T-10M-1(701号)出厂,这是共青城飞机制造厂(KnAAPO)改良自一架生于1986年的苏-27S而来,1988年6月28日在首席试飞员欧列格‧卓伊(Oleg Tsoy)驾驶下首飞。1989年1月18日,T-10M-2(702号)首飞。此外,705、706、707号原型机也是改自苏-27S的,用于试验射控系统、飞控系统等设备。在结构上,这些飞机与苏-27S的不同在于前机身、前翼、尾杆。而中段机身、垂尾、鼻轮都与苏-27S同。其中706号于1992年2月在明斯克会议上连同其他军用机展示予苏联国防官员及叶利钦总统以争取经费,获叶利钦特别拨款建造10架。701号于1990年代末期功成身退,送进莫尼洛空军博物馆永久展示。
  除了701、702、705、706、707之外的原型机都是新造的。第一架全新生产的苏-27M原型机是T-10M-3(703号),于1992年4月1日首飞,也是由KnAAPO制造。他的规格基本上与量产型同。同年9月,搭载热影像红外线及激光标定荚舱参加法茵堡航展,同时更名为苏-35。
  1993到1994年,708到710号相继出厂,为苏-35的预量产机。1995年完成了711号与712号,用作新型航电、座舱界面等试验机。其中711号被装上N-011M相控阵雷达、AL-37FU矢量推力发动机、以及许多法国航电设备参与
阿拉伯联合酋长国新世代战机竞标案,[1] 这就是名苏-37MR(或简称苏-37, MR表多用途)。苏-37于1996年4月2日由佛罗洛夫首飞,7月31日于格洛莫夫试飞院首度公开。
  711号机的AL-37FU于2000年达使用寿限,被以基本型AL-31F取代,由于飞控系统已经很进步的关系,因此虽无矢量推力但仍可执行许多超机动动作、无限制飞行等等。这架飞机于2002年底坠毁。
  712号机原用于试验新的机载系统与座舱界面。后来曾投入苏-30MKI的雷达与发动机测试工作。[2] 

后续发展

  12架原型机有部分提供给俄罗斯空军试用。1996年KnAAPO交付3架量产机给俄罗斯空军,编号86、87、88 。虽然数目不多,但这三架飞机让空军研究单位有使用高性能多用途战机的经验,对先进战术研究必有助益。此外,试验结果也发现,让这种单座机执行双座机的轰炸任务仍有困难,其中最主要的困难是飞行员不知要用什么武器,苏-27SM开始就增强了飞机选择武器的能力,期能减少飞行员负担。这三架飞机连同703与712号原型机于2003年7月起交付〝勇士〞特技表演队。按照俄罗斯空军新的规划,在第五代战机与苏-27SM、苏-30MK等4+代战机之间将由苏-35的大改型过渡。这种大改型称为苏-35BM。[3] 

设计特点

  苏-35除了用三翼面设计带来绝佳的气动力性能外,真正的重点在航电设备,提升自动化、计算机化、人性化、指管通情(C3I)能力等,与同时期西方开发中的新世代战机的航电设计理念相同。大幅提升航电性能的结果是重量增加,必须有其他改良才能避免机动性、加速性、航程的下降。因此除了以前翼提升操控性外,还装备更大推力的发动机,此外,主翼与垂尾内的油箱也予以增大,油箱总容积达13000公升,因而可达到近4000km的无外援航程。故苏-35无论在机动性、加速性、结构效益、航电性能各方面都全面优于苏-27S,而不像其他改型如苏-30般有取有舍。

外形设计

  苏-35的外型整体而言非常简洁,大部分天线、传感器都改为隐藏式。主空速管由机首移至原来副空速管处(座舱两侧),副空速管移至雷达罩后方。机首增长增厚,以安装更大的雷达及更多航电设备,侧面看去因而下倾的比苏-27更大。若不算苏-27S的空速管,则苏-35增长近1m,主要就是来自机首的增长。光电探测器移至风挡右侧,左侧则安装可伸缩空中加油管,光电球侧移一方面是为了多出空间安装加油管,另一方面也因让飞行员有了更好的视野。座舱两侧装有可收纳的夜间加油照明灯。垂直尾翼加大,以得到更好的偏航稳定性能。此外垂尾及其方向舵的形状也略为改变,在垂尾顶端,由苏-27的下切改成平直,是苏-35的重要识别特征。尾椎加粗,并将阻力伞由尾椎末端移至上方,使末端可以容纳后视雷达及较多航电设备。三翼面布局、无攻角限制、全数位飞控。
    将原来的翼前缘延伸增大,并在其侧加装可分别操纵的前翼,其前缘后掠角53.5度,翼展6.43m,面积3平方米,偏转角+3.5到-51.5度,由LERX内的液压装置驱动。这个设计相当于在前段增加翼面积,加上前翼产生的涡流及优异的高攻角控制能力,提升了总升力、同时使升力中心前移,使得飞机更为灵巧,且转弯时阻力更低;更强的涡流流经翼根使得该处升力增加,因此在相同于苏-27的总升力条件下,翼根负荷较低,这意味着同样的结构强度能忍受更高的G值,再加上苏-35的结构亦强于苏-27S,故正常操作极限比基本型多约1G(达9.5至10G),是第一种公布正常极限达10G的战机。[4] 
  
前翼设计是大幅提升苏-35运动性能的两大关键之一(另一大关键是飞控系统)。上述众多优点最主要来自前翼涡流延缓失速的作用,该作用提高了失速攻角,也就是使升力系数达极大值的攻角提高;另外其前翼紧临主翼,与主翼产生近耦合效应故增大了升力系数曲线斜率(即同攻角时升力系数提高了),两种效应共同提高苏-35的升力性能,调整机首涡流下手就能增强高攻角稳定性并提升可用攻角,甚至解除螺旋等等。只要有适当的飞控指令,前翼便能提供这项服务。但是在后来飞控指令软件的满足不了前翼的复杂控制,苏-35量产型取消了前翼。

座舱设计

  苏-35开始使用玻璃化座舱,也就是以大型单色CRT显示器取代多数传统仪表。不过不同的苏-35就有不同的配置,正面仪表的显示屏就有左右各一个的,也有两个大的在右,一个小的在左的,应为比较之用。此外,侧面仪表板也有几个显示屏。苏-37的座舱则更为干净利落,内有4个大型彩色显示器,几乎看不到传统仪表。他们显示飞行及导航信息、战术情报等。而显示屏功能可互换。机载电脑可以在作战时引导飞行员下一步动作,系统出错时也能指引飞行员除错,这些辅助讯息都是以荧幕显示或语音表示的。
  HOTAS双杆操纵设计,驾驶/武器杆位在座舱中央(苏-35)或右侧(
苏-37),左侧置油门操纵杆及矢量推力操纵按键,飞行员可单单操纵右侧操纵杆而让飞机自动控制矢量推力,也可用左手手动控制之(通常他的矢量推力是服从线传飞控系统控制的)。座椅后倾29度以提升飞行员抗G能力。由于苏-35滞空时间更长,因此机上氧气携行量增加了,并设有食物及饮用水。[5] 

动力系统

  苏-35强化了航电系统及武器搭载能力,机体也放大,空重增至18400kg,必须配备推力更大的发动机。计划之初预计装备起飞推力13000kg的AL-31F发动机改型。后来使用AL-35F,AL-35F增加了发动机进气口直径以增加进气量,并增加涡轮入口温度提升了发动机的推力,内部构造也稍作改良,最大军用推力8500kg,最大后燃推力约14000kg。后来又在AL-35F的基础上增加后燃器推力,使得最大军用推力仍为8500kg而最大推力增至14500kg,此即AL-35FM。苏-37则使用加装矢量喷嘴的AL-35FM,又称作AL-37FU 。[6] 
  AL-35FM含4级风扇、9级高压压气机、单级高压及单级低压涡轮,涡轮进口温度1700K+-,最大军用推力8500kg,最大后燃推力14500kg,最小巡航耗油率约0.68~0.7kg /kgf‧hr+-;最大推力耗油率大于1.96kg/kgf‧hr,推重比8.7,重量约1600kg ,喷嘴活动部件寿命250小时(制动机构以
取代钢后可达500hr )。矢量推力喷嘴为圆型截面的轴对称式,能上下偏转15度,偏转速率为每秒30度,由液压系统驱动(量产型改用燃油系统驱动),矢量推力控制、发动机控制与飞控系统整合在一起,飞控系统可以根据飞行条件自动控制喷嘴方向。除了自动控制,苏-37之飞行员也可以用手动控制,在飞行员左手边有个按键控制版,可以用按键的方式控制矢量推力, 然此系实验用途,在后来的苏-30MKI上,矢量控制已全部交由飞控系统。加装矢量推力后发动机增重100kg左右(量产型增重70kg )。

机载武器

  苏-35/37两翼各加一个外挂点,共有12个外挂点,采用多用途挂架可有14个外挂点。武器搭载量提升为8000kg,正常空战筹载则为1400kg。机翼外侧可挂短程的R-73空空导弹或电战荚舱。
  理论上苏-35能发射所有俄制精确制导武器如
Kh-29反舰导弹、KH-59巡航导弹、KH-31反辐射导弹与KAB-500、KAB-1500系列制导炸弹等。
  包括R-27系列、R-73系列、R-77、KS-172等及Gsh-30-1单管30mm机炮。其配备方式如下:

  1. 10枚R-77及两个翼端荚舱。

  2. 8枚R-27或R-77或其混合及4枚R-73,此为正常空战配置。

  3. 同2,使用多用途挂架时,R-73可增为6枚或维持4枚但增加两个荚舱。

  4. 射程超过100km的R-27增程型或射程达400km对预警机的KS-172超远程空空导弹这类大型导弹挂于进气道下及机腹中线挂架。[5] 

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