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蘇-27“側衛(wèi)”戰(zhàn)斗機
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蘇-27重型戰(zhàn)斗機,北約代號“側衛(wèi)”(Flanker),可以算是近十年來最大紅大紫的戰(zhàn)斗機了。不論航展上展示優(yōu)異性能,還是實戰(zhàn)中與對手一決高下,大出風頭。在北海的一次巡邏中,蘇聯(lián)飛行員為了趕走一架入侵的P-3C反潛機,用“側衛(wèi)”的一個垂直尾翼將對方的發(fā)動機短艙割開,實在是爽死了!
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蘇-27是優(yōu)秀的第三代戰(zhàn)斗機(蘇聯(lián)和俄羅斯的分代方法稱之為第四代),就飛機本身的性能,尤其是機動性,絕對是第三代中的佼佼者。蘇-27“側衛(wèi)”的諸多改進型,如著名的蘇-30、蘇-34、蘇-35、蘇-37,都一次又一此次引起世界的轟動。
在60年代,西方國家的以線傳操縱系統(tǒng)為核心的第三代戰(zhàn)斗機陸續(xù)研制成功,蘇聯(lián)的步伐也緊緊跟上。當時蘇聯(lián)科研機構推出了諸多重型空中優(yōu)勢戰(zhàn)斗機方案,從改進的米格-29到圖波列夫機翼吊掛發(fā)動機的方案,各家設計局都出盡全力。最終蘇-27的前身T-10試驗機獨占鰲頭(右圖為飛行表演涂裝的T-10)。
隨后T-10又發(fā)展出眾多改型,比如起落架后移、雷達艙加大、主翼翼型變動等等。最終產生了蘇-27,84年正式裝備部隊。蘇-27剛剛服役就振動了世界航空界,因為它的先進氣動布局和強大的機載武器火力(掛載10枚空空導彈)是前所未見的。隨后在西方航展上蘇-27精彩的“普加喬夫眼鏡蛇”機動動作更是令西方世界驚嘆不已。
左圖中是一架解放軍空軍的蘇-27戰(zhàn)斗機,下圖是解放軍蘇-27SK型的側視圖,使用了與俄羅斯的蘇-27不同的迷彩涂色。2003年,馬來西亞與"俄羅斯國防出口"公司簽署合同,購買18架蘇-30MKM重型殲擊機,金額為9億美元。供貨應于2006年開始。
此外,印尼于2004年已經獲得了蘇-27SK和蘇-30MK飛機各兩架,還要補充購買8~10架此型飛機,專家估計,這筆交易金額為3.5~4.5億美元。
在"利馬-2005"展覽會開幕前夕,"伊爾庫特"公司總經理杰姆欽科表示,將于2006年初簽署向泰國提供12~18架蘇-30MKI型殲擊機合同,總值為6~9億美元。


蘇-27具有機動性和敏捷性好、續(xù)航時間長等特點,可以進行超視距作戰(zhàn)。該機完成的“普加喬夫眼鏡蛇”機動動作顯示出了其優(yōu)異的飛行性能和操縱性能,以及發(fā)動機良好的加速性能。由蘇-27專門改裝的P-42實驗機,完成超過最高飛行升限和起飛速度等近40項世界紀錄。蘇-27 UB教練機采用標準雙座機型,在1985年3月首飛。

蘇-27最獨特之處是它的高機動性。這首先要歸功蘇霍伊設計局的氣動設計和兩臺留里卡設計局強大的AL-31F發(fā)動機。蘇-27采用第三代戰(zhàn)斗機流行的翼身融合、大邊條、機腹進氣、雙垂尾的氣動布局,機頭高于飛機主梁,發(fā)動機則掛裝在主梁之下,整機呈眼鏡蛇彎曲出擊的樣子,非常COOL。AL-31F高溫部分采用了鈦合金,達到了國際頂尖水平。蘇-27使用兩臺此種發(fā)動機,推力達25000千克,超過了起飛重量,因此推重比高達1以上。
機翼是懸臂式中單翼,前緣后掠角42°,1/4弦線處后掠角為37°,下反角2°31′,翼根處有光滑彎曲前伸的邊條翼。前緣為全翼展機動襟翼,后緣裝有半翼展襟副翼,起飛著陸時的操縱由人工控制,飛行時的操縱由計算機控制。采用常規(guī)翼型,翼根相對厚度6%,翼尖相對厚度3~4%,翼內有整體油箱,翼尖整流裝置底部裝有導彈發(fā)射導軌。襟翼驅動器、制動器都在機身和尾撐內,機翼表面干凈光滑。機身全金屬半硬殼結構,機頭略下垂,座艙后的機身背部有減速板,后機身尾錐從兩個發(fā)動機尾噴口之間突出(約2米)。尾錐端罩是鉸接的,向上開啟,以便放減速傘。尾錐兩側各有一個整流包。雙垂尾布局,雙梁盒式結構,垂尾前緣后掠角為40°,垂直安裝在發(fā)動機艙外側上方,方向舵內的鉸鏈和作動器各偏向一側,沒有外伸搖臂,全動式平尾可差動或同步偏轉,范圍為+16°~-20°。起落架為可收放前三點式,均為單輪。主起落架向前收入翼根。前起落架向前收入機身,前輪可轉向,帶有擋泥板。主輪尺寸為1030×350毫米,工作壓力12.22×105帕~15.68×105帕(12.46~15.98公斤/厘米2),前輪尺寸為680×260毫米,工作壓力9.27×105帕(9.45公斤/平方厘米)。
蘇-27機體的焊接組件部件近千件,涉及的零件近萬件,幾乎遍及整個飛機機體。重要的承力構件較多地采用了焊接構件,如高強結構鋼起落架的電子束焊,鈦合金隔框和梁的潛弧焊,2號油箱鈦合金下壁板和進氣道防護隔柵采用穿透焊,后機身的鈦合金蒙皮壁板采用TIG焊和點、縫焊,鋁合金、不銹鋼、鈦合金導管采用TIG焊、感應釬焊(含現(xiàn)場安裝感應釬焊)。在該型機的機載設備建線階段,除常規(guī)焊接方法外,還有電子束釬焊、擴散焊、激光焊、真空釬焊、等離子弧焊及凸焊等工藝。
蘇-27采用了AL-31F型(俄語代號AЛ-31Ф)加力式渦扇噴氣發(fā)動機。AЛ-31Ф為留里卡設計局在1976~1985年間研制的加力式渦輪風扇發(fā)動機。在研制中曾遇到極大的困難。一是超重。起初,發(fā)動機有4級風扇、12級高壓壓氣機、2級高壓渦輪和2級低壓渦輪共20個級。結果發(fā)動機超重,達1600kg,而推力僅11000daN,不得不進行大改。改后的方案,風扇仍為4級,但高壓壓氣機減為9級,高低壓渦輪各為1級,總級數(shù)降到15級,于1976年將重量降到1520kg,但故障很多。為排除故障重量又有增加,約增加了10%,后來采用每減重1kg獎勵5個月工資的辦法,減輕了70公斤,實現(xiàn)了原定的重量目標。二是渦輪效率比設計值低4%,后來決定接受這個現(xiàn)實。但為了達到性能,只好將渦輪進口溫度由1350℃提高到1392℃。結果渦輪葉片裂紋,為此改進了冷卻流路,流路十分復雜,采用了旋流冷卻,用了新的工藝和好的材料,表面加鈷、鎳、鉻、鋁涂層。為此曾撤換過5名領導。在1976~1985年期間,共解決了685個難題。AЛ-31Ф設計中共獲得128項專利,使用51臺發(fā)動機,總運轉22900h,其中臺架試車16625h,試飛6275h。由于經濟能力上的限制,蘇聯(lián)解體后,該發(fā)動機的改進與后繼型號研制工作進展極為緩慢。
在機載電子設備方面,蘇-27裝備了N001 ZHUK(朱克)多脈沖多普勒雷達,有同步搜索跟蹤、上視上射、下視下射的能力,能同時跟蹤10個目標,并自動評估威脅優(yōu)先級別。俄羅斯方面稱與西方產品相比,功率大,作用距離遠(對3平方米反射面的目標,前視距離超過100千米,后視距離達40千米),抗干擾能力強。但實際上該雷達存在著許多的問題,技術上與西方同一代產品相比較為落后。例如下視能力極為有限。另外,蘇-27在風擋前固定安裝了OEPS-27光電探測系統(tǒng)(左圖及下圖),這和美國單獨加裝光學導航攻擊吊艙的做法不同。該系統(tǒng)鏡頭部分裝在一個風擋前透明的半球體內。系統(tǒng)包括一紅外搜索跟蹤系統(tǒng)(IRSTinfra-redsearchandtrack)和一個激光測距儀,探測距離40到100千米。假如敵機高紅外輻射的發(fā)動機噴管對著己方,IRST作用距離就遠些,反之則近些。擁有IRST使得蘇-27可以在雷達靜默或強電子干擾的情況下保持發(fā)現(xiàn)和攻擊目標的能力。目前美軍新型的F-16戰(zhàn)斗機也開始在風擋前加裝IRST裝置,此外F-15E等戰(zhàn)斗機已經配備了多個型號的光電吊艙。


但最獨特的還是蘇-27戰(zhàn)斗機的火控系統(tǒng)還包括頭盔瞄準具,它與雷達、IRST互聯(lián)工作,相互之間緊密結合,使得蘇-27飛行員在運用各種武器、尤其是近距格斗導彈方面得心應手,加上高機動性和先進的R-73近距導彈,蘇-27的近距格斗能力超過了西方第三代戰(zhàn)斗機,與第四代戰(zhàn)斗機F-22并駕齊驅,并在某些方面有較大優(yōu)勢。以上技術隨著蘇-27裝備我國空軍,相信很快會被引入到其他我國戰(zhàn)斗機的改進和研制中。左圖和下圖為蘇-27駕駛艙,可以看到各種設備。這里我們可以發(fā)現(xiàn)蘇-27的電子設備與西方戰(zhàn)斗機還有一定差距,基本上還是使用傳統(tǒng)的儀表和一個狹小的雷達陰極射線管顯示屏,而不是大屏幕顯示屏。

該機裝有無線通信組件提供聲音通信和數(shù)據(jù)鏈:戰(zhàn)斗機和地面管制站之間視距內VHF/UHF無線通信,戰(zhàn)斗機和地面管制站空地通信電臺作用距離1,500 公里;一個套加密數(shù)據(jù)鏈用于戰(zhàn)斗機之間的作戰(zhàn)信息交換;從地面控制站使用自動偵聽模式命令指導。

蘇-27機載固定武器為一門GSH-30型30mm機炮,備彈150發(fā)。盡管炮彈威力遠大于美國20mm彈和西歐30mm彈,但是載彈量較西方戰(zhàn)斗機少,射速相對較低(特別是與美國M61系列加特林機炮相比),因此在作戰(zhàn)效能上并不占優(yōu)。這也是東西方戰(zhàn)斗機設計思想上的一個差異??湛諏棸ǔ雒腞-27(北約代號AA-10“白楊”)中距導彈,R-27R1是半主動雷達制導型,R-27T1是紅外制導型,射程500米到60千米;還有高機動性的R-73(AA-11“射手”)全向近距紅外空空導彈,射程300米到20千米。對地武器方面包括100、250、500千克的普通炸彈和延時炸彈、500千克燃燒彈、25至500千克集束炸彈、C-8,C-13和C-25火箭彈。蘇-27裝有語音通信設備、VHF/UHF電臺、空地通信電臺,作用距離達1500千米。另外裝有能與空中和地面友軍互聯(lián)的加密目標攻擊數(shù)據(jù)鏈路。
R27(俄語代號Р27)導彈是前蘇聯(lián)/俄羅斯自行研制并裝備前線戰(zhàn)術空軍殲擊機的新型中遠距空空導彈,屬于第三/四代空空導彈。該彈是前蘇聯(lián)兩個主要從事空空導彈設計的集團——“閃電”(Молния)和“三角旗”(Вымпел)機械制造設計局之間進行競爭的產物。兩家推出的中距空空導彈都是用于蘇-27戰(zhàn)斗機,代號相同,均為R27,但“三角旗”設計局的R27方案因結構新穎、性能突出而被選中。該彈于70年代中期開始研制,1983年開始服役,取代該設計局研制的第三代早期中/遠距空空導彈Р-40(AA-6)和Р-23(AA-7)。R27(R-27)是導彈本身的編號,導彈系統(tǒng)的編號為Изд.470(Izd.470)。西方和北約集團按照自行確定的對蘇聯(lián)武器裝備的命名規(guī)則,給予該系列空空導彈的編號和命名為AA-10“楊樹”(Alamo)。該彈設計思想新穎,其獨到之處在于:突破了前蘇聯(lián)在空空導彈設計上僅限于采用可互換使用的雷達和紅外導引頭的傳統(tǒng)方案,通過模塊化設計,實現(xiàn)系列化,包含R27Р(AA-10A)、-27Т(AA-10B)、-27РЭ(AA-10C)、-27ТЭ(AA-10D)、-27AЭ(AA-10E)、-27ЭM(AA-10F)等多種型號,構成完整的中/遠距空空導彈系列,能滿足多種載機作戰(zhàn)任務的需要。
該彈采用模塊化艙段設計,由制導、控制、戰(zhàn)斗部、引信和發(fā)動機5個艙段組成。各型號的氣動外形布局相同,頭部有4片固定式正梯形小鴨翼,其后為4片差動式蝶形控制舵面,尾部有4片固定式切梢三角形尾翼。該差動式蝶形舵面展向尺寸為970mm,比彈翼翼展(770mm)大得多,利用差動偏轉獲得足夠的橫滾穩(wěn)定作用,無需在彈翼后緣加裝陀螺艙。除舵機、能源組件、自動駕駛儀和主動雷達引信相同外,各型號的主要區(qū)別在于導引頭、戰(zhàn)斗部和動力裝置?,F(xiàn)有三種導引頭:被動紅外、半主動雷達和主動雷達導引頭。紅外型采用半球形頭罩,延伸率λ?H=1.6~2.0,雷達型采用尖錐形頭罩,延伸率λ?H=2.5~3.0。中距型采用單臺小固體火箭發(fā)動機,直徑230mm,長度1.5m。遠距型采用單臺雙級推力大固體火箭發(fā)動機,直徑260mm,長度2.2m,。導彈采用復合制導,即中段慣導加指令修正,末段為被動紅外、半主動雷達或主動雷達制導?,F(xiàn)有兩種戰(zhàn)斗部:連續(xù)桿戰(zhàn)斗部和高爆戰(zhàn)斗部,重量均為39kg。
俄羅斯空軍的蘇-27

R73導彈是前蘇聯(lián)/俄羅斯自行研制并裝備前線戰(zhàn)術空軍殲擊機的第四代近距格斗空空導彈,是前蘇聯(lián)兩個主要從事空空導彈設計的集團——“閃電”(Молния)和“三角旗”(Вымпел)機械制造設計局之間進行競爭的產物。前者取勝,推出的是首次采用氣動與推矢控制方案的機動性極好的全向攻擊空空導彈,代號為Р73;后者失敗,推出的是美國AIM-9L“響尾蛇”空空導彈的翻版,機動性差且無發(fā)展?jié)摿?,代號為?14。Р73由“閃電”設計局于1976年開始研制。但在1981年12月的國防機構改組中,由于“閃電”設計局的主要任務已從1976年轉向航天領域,正在研制“暴風雪”航天飛機。因此,一大批“閃電”設計局的機載導彈設計師,連同Р73空空導彈研制項目,均轉入“三角旗”設計局,使之成為前蘇聯(lián)唯一的空空導彈設計局,并繼續(xù)研制Р73空空導彈,使之在1983年開始服役。Р73(R-73)是導彈本身的編號,導彈系統(tǒng)的編號為Изд.73(Izd.73)。西方和北約集團按照自行確定的對蘇聯(lián)武器裝備的命名規(guī)則,給予該系列空空導彈的編號和命名為AA-11“射手”(Archer)。該彈一度被認為是世界上最先進的近距格斗空空導彈,但隨著更多資料的公開,外界發(fā)現(xiàn)該彈也存在著許多弱點。首先該彈的導引頭易于受到干擾,其次是由于蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機火控系統(tǒng)的人機界面設計限制,該彈出色的離軸發(fā)射能力不能完全發(fā)揮出來。
該彈由紅外導引頭、控制艙、主動雷達引信艙、連續(xù)桿式戰(zhàn)斗部艙和固體火箭發(fā)動機艙共5個艙段組成。在氣動外形布局上,與Р-60(AA-8)近距空空導彈相同,即采用雙鴨式氣動布局,但在結構上有重大區(qū)別:1)在頭部加裝4片風標式活動翼面,用來測量迎角,以改善導彈飛行品質,防止超過臨界迎角而失速。2)在尾部4片矩形彈翼的后緣各裝有1片活動副翼,取代傳統(tǒng)的陀螺舵,以限制橫滾角速度,從而保證導彈飛行彈道的穩(wěn)定性。3)首次在近距空空導彈上應用推力矢量與空氣動力綜合控制技術,即在尾噴口四周加裝4片偏轉舵面實現(xiàn)推力矢量控制,并與空氣動力控制相結合,使導彈的控制通道由傳統(tǒng)的雙通道控制變?yōu)?通道控制,即2個噴流偏轉舵控制通道、2個空氣動力舵面控制通道和1個副翼控制通道,從而使導彈在主動段上的最大機動過載達到60g。4)紅外導引頭位標器離軸角±45°~±60°,具有很強的離軸發(fā)射能力,由于采用氮氣致冷的高靈敏度紅外探測元件和脈沖調頻技術,增強了探測距離、抗干擾能力和全向攻擊能力。連續(xù)桿式戰(zhàn)斗部爆炸后的擴展半徑為4m。
應當指出的是,盡管蘇-27“側衛(wèi)”在某些指標上比F-15先進,可是整整晚了十年面世(投入現(xiàn)役)。同時蘇-27的火控與武器系統(tǒng)與美國戰(zhàn)斗機相比有很大差距。如果這十年里,美蘇開戰(zhàn),美國單純在制空方面必將取得較大優(yōu)勢。因此,片面的比較蘇-27和F-15的局部性能,例如過失速機動能力,就認為蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機技術比美國先進,這是不正確的。
2005年11月,蘇霍伊公司代表宣布,今年年底前俄羅斯空軍將裝備第一個由17架改裝后的蘇-27CM組成的殲擊機團。首批7架改裝后的蘇-27CM飛機已于2004年年底交付俄空軍。飛機是在國家國防訂貨框架內在共青團-阿穆爾飛機生產聯(lián)合企業(yè)制造的。在蘇-27CM的改裝中,使用了一系列為中國空軍制造蘇-30MKK多用途殲擊機時所獲得的技術成果,擴大了對地面和水上目標的作戰(zhàn)功能。"蘇霍伊"公司所實施的蘇-27CM改進型使該機改變成多用途飛機,還包括安裝Л-150雷達照射告警設備,為保證使用РВВ-АЭ (Р-77)空-空導彈、Х-29Т (ТЕ) 、Х-29Л,、Х-31П、Х-31А"空-地"導彈及КАБ-500КР、КАБ-1500КР制導炸彈還對СУВ-27Э火控系統(tǒng)進行了改進。機載無線電設備的現(xiàn)代化改進提高了飛機在敵方無線電強電子對抗條件下的生存能力。駕駛艙加裝了多功能液晶顯示器,安裝了空中加油系統(tǒng),完善了彈射座椅和頭盔目標指示系統(tǒng)。蘇-27CM飛機的改裝工作是在國防訂貨框架內按照空軍總司令部技術任務書進行的。但它們的撥款用的是預算外資金--即"蘇霍伊"公司出口合同的收益。目前,正像總理米哈伊爾·弗拉德科夫視察共青團-阿穆爾飛機生產聯(lián)合企業(yè)時所說的那樣,國防部因改裝蘇-27CM欠下了企業(yè)10億盧布債務。而新飛機將按期交付給俄羅斯空軍。
2006年11月30日,俄羅斯蘇霍伊公司總經理M.波戈相向記者宣布,在阿穆爾共青城航空生產聯(lián)合體正在準備將又一批24架蘇-27殲擊機改造成蘇-27CM的合同。2006年,蘇霍伊公司向俄羅斯空軍轉交了6架改進后的蘇-27CM 殲擊機。同時完成了24架蘇-27殲擊機改造的3年期合同。這為再次簽訂將24架蘇-27殲擊機改造成蘇-27CM的合同創(chuàng)造了良好前提。蘇霍伊公司總經理M.波戈相指出,為俄羅斯武裝力量進行如此大規(guī)模的戰(zhàn)機改造在近年來尚屬首次。同時還在就其他"蘇"式戰(zhàn)機開展工作。2006年12月將在新西伯利亞向俄羅斯空軍轉交新型蘇-34殲擊轟炸機和改進后的蘇-24M前線轟炸機。這些飛機將裝備俄羅斯國防部國家飛行試驗中心,并將進行專門試驗。據(jù)專家估計,蘇-27CM的效能要比基礎型蘇-27高出60%。俄羅斯空軍對蘇-27CM的需求總量大約為200架。
外形尺寸 翼展14.7米 機長(不含空速管)21.93米 機高5.93米 機翼面積62.0米2 機身最大寬度1.50米 平尾翼展9.90米 垂尾間距4.30米 主輪距 4.33米 前主輪距5.88米 重量及載荷 空重16000千克 正常起飛重量22500千克 最大起飛重量30000千克 機內載油量 9400千克 最大武器載重6000千克 性能數(shù)據(jù) 最大平飛速度(高空) M2.36 (海平面)M1.14 實用升限18500米 滾轉率 約270°/秒 起飛滑跑距離650米 著陸滑跑距離620米 作戰(zhàn)半徑1500千米 最大航程3900千米 限制過載+9g
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