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抗衡“猛禽”与“闪电”:透视苏35BM战斗机(图)
(博讯北京时间2007年11月08日 转载)
    
    来源:国际展望
     作者高智/作为“最接近五代机的四代战斗机”,苏-35BM采用了许多为PAK-FA研制的新技术,它拥有除F-22外最强的作战能力和俄系战机中最好的隐身性能;而它将承担的任务也格外艰巨----在PAK-FA服役前抗衡“猛禽”与“闪电”。
    
    苏-35BM战斗机承担在PAK-FA服役前抗衡“猛禽”与“闪电”的任务国际展望11月8日报道作为“最接近五代机的四代战斗机”,苏-35BM采用了许多为PAK-FA研制的新技术,它拥有除F-22外最强的作战能力和俄系战机中最好的隐身性能;而它将承担的任务也格外艰巨----在PAK-FA服役前抗衡“猛禽”与“闪电”。
    
    传闻以久的苏-35BM战斗机终于在2007年8月莫斯科航展上露面。这架编号901的新苏-35虽然只做了静态展示,但也是全副武装,杀气腾腾。尤其是完全开放的展出形式(观众可直接坐进座舱)让人们感觉到了俄国人对这款战机的自信。为了确保绝对领先于西方国家的第四代(西方传统分代法的第三代)战斗机,新苏-35战斗机采用了许多俄第五代战机技术,因此其性能比其它国家的第四代战斗机要优秀得多,特别是先进的机载武器系统使该型机具备了强大的对空和对面作战能力。
    
    苏联解体以来,俄罗斯包括战斗机在内的许多武器系统编号出现重复现象。早在上世纪90年代就曾有一款苏-35战斗机轰动一时。因此需要特别说明的是,本文的主角为苏霍伊公司最新推出的苏-35BM战斗机,其与前者既不相同,也没有直接的继承关系(类似情况还有米格-35)。而从旧苏-35到苏-35BM的10年,实际也是俄空军与苏霍伊公司在装备与作战理论,甚至俄国家经济与战略目标都发生巨大变化的10年。
    抗衡“猛禽”与“闪电”:透视苏35BM战斗机
    
    苏-35BM战斗机承担在PAK-FA服役前抗衡“猛禽”与“闪电”的任务
    
    就在1985年苏-27基本制空型进入苏联空军服役时,苏霍伊设计局就已经考虑在此基础上研制一款多功能型号。此前不久,即1984年4月24日,美国开始研制双重任务型F-15E战斗机。作为冷战时期的惯性回应,1985年苏联生产了第1架苏-27多用途型的T10-24(T10M-1)试验机。该机于1988年6月28日首飞。第一架原型机在1992年首次在英国范堡罗航展上展示,1993年初完成最终飞行测试。截止1994年俄罗斯共生产了11架原型机,并准备在1995年将其投入现役。该型机原称苏-27M(“M”意为改进),苏联解体后为了出口的需要,苏-27M改称苏-35。这就是旧苏-35战斗机,而俄罗斯国内仍称其为苏-27M。
    
    旧苏-35的主要改进目的是提高飞机的机动性和增加多任务能力,其采用了纵向静不稳定的三翼面气动布局,与苏-27相比增加了前翼,加高了垂尾高度,机翼后缘襟翼和副翼变为双缝式,前起落架也改成了双轮结构,机身大量使用铝锂合金和碳纤维复合材料。该型机安装有2台留里卡-土星设计局的AL-31SM或AL-35发动机,加力推力137.3千牛。其最明显的特征是采用了小型全动式前翼,这个前翼可以提高飞机的可用攻角,但作用不如“台风”、JAS-39和歼-10的鸭翼明显。甚至有说法称,由于旧苏-35的机头段重量增加较多,因此其前翼的主要功能是配平;该机另一个容易识别的特征是加高了垂尾,其顶部为水平状,跟现在的苏-30MK/MKK类似,垂尾内部增加了燃油箱。
    
    旧苏-35型战斗机装有数字式电传和主动飞控系统,纵轴为4通道操纵,水平轴为3通道操纵,可控制20%的静不稳定度。驾驶舱内的多功能显示器取代了表盘式仪表。飞行员座椅有30度后倾角利于提高飞行员抗过载能力。早期的旧苏-35采用的是NIIP N011多功能低空地形跟踪雷达,其搜索距离为100公里,可同时跟踪10个空中目标并攻击其中的4个。后来计划安装具有地形显示/攻击模式的“甲虫”27新型多功能下视/下射雷达,最大高空作用距离提高到300公里,低空200公里,可同时跟踪24个目标并攻击其中的6个。尾锥内则装有N012后视雷达,探测距离约4公里,可用来控制后射红外制导空空导弹。跟苏-27一样,红外搜索与跟踪系统也是该机的标准配备。该机可外挂:一个热成像机载激光照射吊舱、翼尖电子战吊舱和翼下的Kh-31反辐射导弹。全机最多可挂14枚导弹,最大载弹量8000公斤。
    
    经过上述改进的旧苏-35比苏-27机动性更好,结构更轻,攻击能力也更强。因此苏霍伊设计局满怀信心地向俄罗斯空军推荐该款战机,然而让苏霍伊沮丧的是,该机从一开始就受到了军方的冷落。最终俄空军只购买了5架苏-27M,全部装备库宾卡基地的第237航空团。另外,在积极向本国空军推销的同时,旧苏-35还频频参加其它国家(如韩国、新加坡等)的下一代战机竞争,然而最终也都铩羽而归。究其原因,一是旧苏-35的电子设备水平虽经改进,但与F-15E和F-111相比仍有缺陷,特别是对地攻击的武器控制系统只达到美国上世纪80年代末的水平;另一方面,俄罗斯空军认为美国的技术这么先进,F-15E都采用了双座舱布局,苏-35这种单座战机肯定无法在“严重威胁环境执行多种作战任务”,因此便把热情投向了苏-27IB(即后来的苏-34)上。这也从侧面说明当时的俄罗斯空军仍深受苏联装备理论的影响,对于多用途作战飞机的认识不很积极,且认为同时拥有多型专用飞机更能有效完成任务。
    
    苏联解体后的苏霍伊设计局在俄航空业界可谓一花独放。它的出口市场一片大好,针对不同国家的使用要求和战场形势分析,苏-27各种改进型号眼花缭乱般出现。随经济形式的好转,俄空军也开始计划利用在出口机型上得到验证的新技术来升级自己的“侧卫”。2000年,俄决定首先改进服役时间较短的苏-27S,改进后的编号为苏-27SM。其采用了大量苏-30MK的技术成果,换装了新型N001雷达和全玻璃化座舱等,对地/海作战性能全面超越苏-30MK。2002年12月27日,苏-27SM原型机首飞,首批7架已于2004年底交付俄空军。据估计,经过这次较为彻底的现代化改进后,苏-27SM战斗机的性能将达到甚至超越欧洲四代半战机的水平。
    
    然而,近年来由于俄罗斯经济高速增长,腰包鼓了,俄空军对苏-27SM也不满意了。尤其是美国F-22已经装备部队,并表现出了非凡的作战性能。俄空军决定在苏-27SM基础上采用一些为第五代战机开发的技术,从而打造出一型终极“侧卫”作为五代机PAK-FA服役前最后的过渡。2003年12月,俄罗斯正式宣布了该计划,苏霍伊设计局称改进后的飞机编号为苏-27SM2,其出口型编号为苏-35BM(T10BM),目前还不清楚俄空军的编号是什么。这里的“BM”为多用途改进之意,类似的例子还有最新的米格-31BM。
    抗衡“猛禽”与“闪电”:透视苏35BM战斗机


    
    苏-35多用途战机静态展示
    
    由于苏-27SM为所谓的“四代+”,因此俄罗斯将苏-35BM和米格-35称为“四代++”战斗机。该型机的研制工作目前已经基本结束,去年在珠海航展上首次展出模型,今年的莫斯科航展上样机首次公开露面。航展后,这架苏-35BM将进行一系列的国家试验,据信俄罗斯空军肯定会提出订货,因为成功实施了苏-27SM项目后,俄罗斯空军也为苏-35BM的早期开发提供了支持。
    
    来自苏霍伊的描述充分肯定了该型机全面的作战性能:“苏-35BM主要用来夺取制空权,它可以使用中距和远距空空导弹发起攻击,具备很强的近距格斗能力,因此可有效摧毁敌方的有人和无人飞机;在使用精确对面武器时,它可以对陆上和水面目标作远程攻击,并能在受到敌方防御系统重重保护的环境下对重要目标发动进攻。”
    
    苏-35BM/T10BM作为所谓“最接近五代机的四代战斗机”,拥有四代机里最强的机动能力和“侧卫”家族中最好的隐身性能;装备远程目标探测系统和高性能传感器,结合复杂的电子对抗系统和抗干扰数据链(用于中队或地面控制),战场感知能力空前强大;其14个外挂点可使用品种齐全的远中近程对空/地/海导弹;座舱内的大型多功能显示器使飞行员工作量大为减少。特别需要指出的是,苏-35BM将全部立足于俄罗斯本国技术制造,而上世纪末在旧苏-35基础上发展的苏-37战斗机则安装了法国的座舱系统。
    
    苏-35BM跟标准的苏-27S气动布局类似,而完全不同于旧苏-35/T10M。与后者相比,苏-35BM取消了前翼,垂尾改回苏-27标准的切角状,尾锥也要小一些(估计是新一代后视雷达体积缩小的缘故),机翼后缘为全翼展襟副翼。该机采用了全新的内部机体结构,大量使用复合材料,据称重量比苏-27SM减轻了约20%;考虑到旧苏-35的前翼和机身结合部是个强雷达反射源,因此苏-35BM放弃了前翼(也可根据客户需要选装),但由于采用了更先进的姿态控制技术,加上机头段新设备的重量有所减轻,不需要气动作用有限的前翼来配平,因此空中机动性毫不逊色于旧苏-35,而取消前翼后全机雷达反射截面积(RCS)也大大减少;由于发动机推力增加,苏-35BM所需要的进气流量也需要增加,所以苏-35BM的进气口面积较大;新旧苏-35外形上最为相似的部分是机头段,两者座舱的位置比标准苏-27S都要低矮,很明显是出于隐身考虑;另外,苏-35BM的雷达罩上有10条防雷条,这在俄罗斯飞机上也是首见。
    
    和米格-35出现后一样,俄罗斯方面声称苏-35BM有非常优秀的隐身性能,据西方媒体称,苏-35BM的前视RCS下降了一个数量级,被敌方雷达截获距离也下降了一半。很明显,仅仅靠使用复合材料和在外形上做小的修改是不可能达到这种效果的,但具体措施仍然不得而知。只是有消息称莫斯科的俄罗斯科学院所属电磁理论和应用学院(ITAE)已经在苏-35BM上进行了100小时的隐身性能测试。
    
    相控阵雷达(3级)目前苏-35BM综合航电系统的核心是基霍米洛夫仪表制造科学研究所的“雪豹”-E(N035E)雷达。但须指出的是,“雪豹”-E并不是其唯一选择,出于未来简化后勤保障的需要,法佐特龙-NIIR公司的“索科尔”III,即“甲虫”-MSFE(N031)雷达也很可能装备苏-35BM,由于法佐特龙-NIIR在有源相控阵雷达技术方面取得的成就,俄罗斯在米格-35上已经采用了以相控阵技术为核心的全套航电系统。
    
    “雪豹”-E同样是一种采用了电扫技术的多用途机载雷达,工作在X波段。但其仍保留了对天线阵列指向的双轴液压驱动,由于雷达阵列本身可电子扫描机身前方60度的区域(水平和垂直方向),而液压系统还可以驱动天线在水平和垂直方向“旋转”60度,因此该雷达的实际扫描区域可以达到120度。用于控制航电系统的中央计算机型号为EKVS-E BTsVM Solo35,可完全满足相控阵雷达海量探测数据的高速处理要求。
    
    “雪豹”-E的攻击和拦截能力极其强悍,其在对空作战的边扫描边跟踪模式下能够同时探测和跟踪30个目标,并同时引导2枚半主动雷达导弹的攻击,或者同时引导8枚主动雷达导弹进行攻击(半出动雷达导引的R-27系列将逐步退役,未来俄战机的主力拦截弹将是主动雷达制导的R-77系列),攻击过程中允许其中4个目标的距离超过300公里,这也意味着苏-35BM具备使用R-37或KS-172超远程空空导弹做饱和拦截的能力。由于“雪豹”-E的功率峰值达到20千瓦,因此可以在400公里处探测到10000米高空3平方米RCS的目标,而其迎头截获距离至少达到350-400公里,尾追截获距离至少为150公里,甚至可以在90公里外发现仅有0.01平方米反射面积的“超低可控测”目标,比如隐身飞机和巡航导弹。
    抗衡“猛禽”与“闪电”:透视苏35BM战斗机


    
    俄制苏-35战斗机
    
    在执行对面攻击任务时,该雷达可以根据任务需要绘制出低、中、高各种分辨率的完整地面和海面图像,并能有效过滤来自下方的杂波干扰。“雪豹”-E可同时跟踪4个地面和海面目标,并对其中2个进行攻击。在对地攻击模式下雷达还能够随时应对来自空中的威胁,并引导主动雷达空空导弹完成拦截(此时虽然雷达的半主动雷达制导通道被对面模式占用,但苏-35BM的综合电子对抗系统还可以独立提供一个通道)。
    
    苏-35BM的尾锥内还安装了后视雷达系统,但具体型号还不清楚。由于其尾锥比较小,因此可以肯定不是旧苏-35上的N012雷达。两年前,基霍米洛夫仪表制造科学研究所提供的消息说,他们正在进行“奥萨”电扫雷达的研制工作,这种雷达很可能安装在苏-35BM的尾锥内作为后视雷达使用。后视雷达对俄罗斯来说不是什么新技术,旧苏-35/T10M尾锥内安装的就是法佐特龙公司的N012雷达,米格MFI(1.42/1.44)安装的是法佐特龙公司的N015雷达,苏-34尾锥里安装的则是Leninets V005雷达。对后视雷达的高度重视可能表明俄空军对其战场态势感知的数据交换网络还不十分信任,尽管这种网络的新一代产品正在研制中。
    
    红外搜索与跟踪系统(IRST)在俄罗斯几乎所有作战飞机上都是标准配置。苏-35BM的IRST型号为OLS-35,该系统一次可跟踪4个不同波段的红外信号,最大探测距离为90公里(目标尾部)和50公里(目标前方)。激光测距仪的测量距离为20公里(空中目标)和30公里(地面目标)。
    
    苏-35BM装备了俄空军第一代综合电子对抗系统KNIRTI L175M Khibiny-M,其中翼尖的电子信号截收吊舱可以被动确定目标坐标,也可以对目标主动发出的信号或被动辐射信号进行干扰。座舱内有1个独立布置的L175M显示器,主要用于显示与电子对抗系统有关联的威胁目标信息,该系统甚至可以为半主动雷达提供制导。L175M还包括一个综合传感器舱,其可对包括电子对抗系统、前后视雷达及IRST在内的全机所有传感器信息做集中处理,主要作用是对来自各传感器的独立信息进行综合威胁判断。苏-35BM机身表面共有近150个天线和凸出物,除了标准的雷达告警接收机(RWR),还有激光告警系统、导弹接近告警系统(MAWS)、标准的金属箔片/红外干扰发射器等。未来俄罗斯还准备在所有新型作战飞机上都装备L175M系统。
    
    苏-35BM的全部传感器信息都显示在座舱内2个22.5×30厘米的大型MFI-35彩色多功能显示器和飞行员的头盔瞄准显示器上。座舱内还包括MAK-35逃生系统、IKSh-1M宽屏平视显示器和1台备份多功能显示器。MFI-35显示器可以集中显示飞机的各种飞控数据,显示器的分辨率达到1400×1090像素;IKSh-1M型平显的视角达到30度,除了可以用于苏-35BM外,还可以广泛用于俄罗斯现役战斗机的升级计划和第五代战斗机上;备份多功能显示器主要用来显示关键目标数据和导航数据。在去年珠海航展上展出的苏-35BM座舱图跟今年莫斯科航展上的座舱图实际有些区别,2个MFI-35上方的一个显示器(用于显示瞄准及导航数据)尺寸有了变化,这说明整套系统仍在进一步完善中。
    抗衡“猛禽”与“闪电”:透视苏35BM战斗机


    
    最新型苏-35战机已将前置小鸭翼去掉
    
    其他电子设备(3级)苏-35BM的导航/通信系统为KRNPO-35,同时还使用一套LINS-2000激光陀螺仪。KRNPO-35集成了惯性/卫星导航、无线电导航、数字地图、光纤和数字式通信设备。数字式通信系统包括2个超高频/甚高频电台,具备类似美国Link-16数据链的容量,还有自动译成电码的能力。苏-35BM的电传系统为4余度设计,发动机控制系统也是目前流行的全权数字式(FADEC)。
    
    值得一提的是苏-35BM战斗机使用的“游隼”-E光电瞄准吊舱,它主要用来为激光制导炸弹等对地攻击武器做瞄准照射用。该吊舱直径39厘米,长3米,重约250公斤,内部装有红外摄像机、激光测距仪、电视和目标跟踪器等设备,可以为战斗机提供对地面和海上目标的搜索、跟踪与锁定,甚至在高机动状态下仍然能够保证将目标锁定在视场内。
    苏-35BM采用的是留里卡-土星设计局研制的AL-41F1A发动机,它赋予了新战机超音速巡航能力。俄罗斯第五代战斗机PAK-FA及苏-34战斗轰炸机未来也都计划使用该系列发动机。AL-41的研发始于上世纪80年代,本来是打算装备米格MFI和S-37/苏-47的,前两台试验机已经在米格 1.42验证机上进行过装机测试。不过最近土星设计局又指出,计划安装在PAK-FA上的AL-41F生产型仍没有达到实用化,也就是说苏-35BM采用的AL-41F1A其实只是真正的下一代发动机AL-41F的简化版。这里需要说明一下,米格1.42首次试飞时安装的是AL-31,苏-47安装的则是 D-30F6,即米格-31的动力装置。
    AL-41F1A是土星设计局在AL-31F基础上大量使用AL-41F新技术的过渡型发动机,改进项目代号117S,试验编号AL-41(X)。虽然这型发动机的推力跟AL-41F已经非常接近,但其使用的核心机仍源于AL-31,而AL-41F的核心机则是全新研制的。前者换装了更先进的涡轮风扇,风扇直径从AL-31F的905毫米增加到932毫米,低压和高压涡轮也都是重新设计的。根据土星设计局官方网站提供的数据,AL-41F1A的加力推力为 14.5吨,也就是说苏-35BM共可获得29吨推力,同现役的AL-31F(最大推力12吨)相比加力推力增加16%。更重要的是AL-41F1A的服役寿命也从AL-31的1500小时提高到了4000小时,大修间隔从500小时增加到了1000小时,大大降低了后勤保障压力,也彻底改变了人们过去对于俄系发动机为“高消耗品”的印象。
    该发动机采用三维推力矢量喷管,最近有消息称俄罗斯准备在米格-35上也采用已经在米格-29OVT验证过的三维推力矢量技术,这不仅意味着俄空军“四代 ++”战斗机都将具备全向推力矢量功能,也很可能表明PAK-FA也会使用该技术,而米格MFI最初则只计划安装纵向二维矢量喷管,美国F-22现在使用的也是纵向矢量喷管。由于苏-35BM的重量减轻了20%,因此其整机推重比相当高,结合全向推力矢量技术保证了该机飞行性能至少不弱于安装有前翼的旧苏 -35。
    截至目前,土星联合体已经制造了5台AL-41F1A原型机,第一台原型机早在2003年就在试车台上进行了测试。第二台和第三台发动机被先后安装在 710号苏-27M(旧苏-35)上进行飞行测试,测试开始于2004年3月,当前第一阶段的试验已经结束,苏-27M在这期间共完成30个起落,其中有 5个是使用两台AL-41F1A。现在,苏霍伊公司和土星联合体已经制定了第二阶段发动机测试计划,俄空军也将参与该阶段,其中第四台发动机原型机将取代第一台用于试车台测试,第五台原型机将用作飞行测试的备份。根据土星联合体透露的消息,AL-41F1A的批生产工作将由乌法发动机生产联合体与土星研制联合体共同负责。为了增大飞机航程,苏-35BM还可以携带两个1800升的PTB-2000副油箱(苏-27家族通用副油箱),并设计有空中加油设备。该机的内部燃油量也增加到了11500公斤。
    苏-35BM是一款真正的多功能战斗机,它可携带俄罗斯现有或正在研制中的几乎所有机载武器。除了我们熟知的R-27“白杨”、R-73“弓箭手”和R- 77“蝰蛇”空空导弹外,最引人注目的是KS-172S1(R-72)超远程主动雷达制导空空导弹,该导弹在今年的莫斯科航展上跟苏-35BM一同展出,并放在了显眼位置。其可以攻击高度为3-30000米空域的目标,最大速度达4000公里/小时,过载12G。“雪豹”-E雷达探测距离超过400公里,完全可以为R-72导弹提供全程制导。苏-35BM另一种可用的超远程空空导弹是三角旗设计局的K-37/R-37M,该导弹是装备米格-31上R-37 的最新改进型,其已经成功在试验中击落了300公里外的目标。
    苏霍伊还为苏-35BM配备了多种型号的对空反幅射导弹用于反制敌方预警机和电子战飞机,这种类型的导弹在西方空军中比较少见。如三角旗设计局带冲压发动机的反辐射型R-77和刚研制成功的反辐射型R-27P/R-27EP(增程型),而苏-35BM上的L175M综合电子对抗系统也正好可以为发射R- 27P提供制导,而无需占用火控雷达通道。
    苏-35BM的空对面武器最终的标准配置还没确定。其在这次莫斯科航展上展出时比较引人注目的是3M-54AE反舰导弹和3M-14AE巡航导弹,它们都源于海军的“俱乐部”导弹系统。前者为3M-54的空射出口型(自用型为3M-54A),后者则是3M-14的空射出口型(自用型为3M-14A)。上述导弹由俄罗斯诺瓦特设计局研制,该设计局跟苏霍伊关系非常密切,实际上也正是苏霍伊直接促成了诺瓦特设计局的R-72空空导弹的研制,因为三角旗的R- 37M目前只用来装备米格-31截击机。现在的情况是,俄罗斯不希望同时装备两个型号的超远程空空导弹,所以R-72很可能用于出口,而R-37M可能用于国内型号的苏-35BM上。
    在执行对地压制任务时苏-35BM可携带多种空地导弹和制导炸弹,最大载弹量超过8000公斤。如重型反辐射导弹KH-58,其覆盖频率宽,射程达到 200公里;而3M-55A“亚虹”-M空地导弹则是P-800“红宝石”导弹的出口型,射程超过300公里。苏-35BM还可挂载8枚KAB- 500Kr电视制导炸弹,或者是同等数量的KAB-500S4卫星制导炸弹以及LGB-250激光制导炸弹;也可以是3枚KAB-1500Kr电视制导炸弹或同等数量的KAB-1500LG激光制导炸弹。未来该机还可挂载正研制中的500公斤级和250公斤级新型制导炸弹,以及80毫米、122毫米、 266毫米和420毫米火箭弹。作为苏-27系列战机的标准配置,GSh-301 30毫米机炮在苏-35BM上得到沿用。
    去年珠海航展上的苏-35BM还只是模型,而到这次莫斯科航展苏-35BM的第一架原型机就已经生产完毕了。按照苏霍伊公司的时间表,苏-35BM最快将于2007年下半年首飞,该公司将总共制造4架用于飞行试验的原型机和1架用于武器系统测试的原型机,2009年将正式进入批生产阶段并装备俄罗斯空军, 2012年推向国际市场。
    苏-35BM很可能是苏-27家族的最后成员,它运用了许多俄第五代战斗机技术,无疑也代表着目前苏霍伊设计局最高的实用技术成就。因此其比世界上所有的四代或四代半战机都要强悍,空战性能甚至要超过“准五代机”F-35。俄罗斯对该型机的出口前景非常乐观,毕竟苏-27自从1992年第一次向中国出口以来,其家族各成员已经在全球扎下了根,现在甚至又打入了俄罗斯非传统武器购买国,如委内瑞拉、马来西亚和印度尼西亚等。而在今年的莫斯科航展上,俄罗斯官方在向中国推销这款战机时也表现的非常积极。 _(网文转载) (博讯 boxun.com)


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