苏-35战斗机

苏/俄  战斗机

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)是苏霍伊设计局在苏-27战斗机的基础上研制的深度改进型单座双发、超机动性多用途战斗机,在世代上属于第四代战斗机改进型号,即第四代半战斗机。[1]  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战斗机的正式仪式。这批战斗机编入东部军区第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。
中文名称 : 苏霍伊苏-35
英文名称 : Sukhoi Su-35
服役时间 : 2014年2月
国    家 : 俄罗斯
设    计 : 苏霍伊设计局
生    产 : 共青城飞机制造联合体
首    飞 : 1988.5(Su-27M)/2008.2(Su-35)
俄文名 : КБ Сухой Су-35
造    价 : 65,000,000Intl.$(2008)
类    型 : 多用途战斗机
发展沿革
苏-27M计划 上个世纪八十年代初期,苏-27S刚刚问世 F-15战斗机C型 ,苏霍伊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-15及F-16的改良型,且必须为多用途、全天候、能 米哈伊尔·西蒙诺夫总师 打击低空飞行物如巡航导弹等。装备新的RLSU-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对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。[2]  原型生产 1987年,苏-2 Su-35原型Su-27M-701于莫尼洛空博 7M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1986年生产的苏-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相同。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、 一张珍贵的703型于格洛莫夫 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相同。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斗机竞标案,[2]  这就是苏-37MR(或简称苏-37, MR表多用途)。苏-37 试飞中的711型 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。[3]  后续发展 12架原型机有部分提供给俄罗斯空军试用。 以711型为基础的三视图 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斗机的经验,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,期望能减少飞行员负担。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,在苏-27SM、苏-30MK等战斗机之间将由苏-35的大改型过渡。这种大改型称为苏-35BM。[4] 
设计特点
苏-35除了用三翼面 苏-35首架生产型901 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斗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。 结构设计 苏-35的外型整体而言非常 苏-35生产型四视图 简洁,大部分天线、传感器都改为隐藏设计。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, 苏-35生产型尾部 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的战斗机。[5]  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), 苏-35验证型与量产型的区别 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。[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, AL-41F1S(117C)发动机 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,最大推力8500kg,加力推力约14000kg。后来又在AL-35F的基础上增大加力推力,使得最大推力仍为8500kg而加力推力增至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+-,最大推力8500kg,加力推力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(制动机构以钛取代钢后可达500hr )。矢量推力喷嘴为圆型截面的轴对称设计,能上下偏转15度,偏转速率为每秒30 矢量喷嘴 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 )。[7]  武器系统 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: 10枚R-77及两个翼端荚舱。 8枚R-27或R-77或其混合及4枚R-73,此为正常空战配置。 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。 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。[8]  航电系统 苏-35航电系统的核心是全新的“雪豹”-E相控阵雷达。该雷达是季霍米罗夫仪器研究所的产品,具有超群的目标探测距离。“雪豹”-E是一种X波段的多模被动相控阵雷达,相控阵天线安装在双轴电液驱动的平台上。在平台固定时,天线的电子波束扫描角度为60度,此外平台可进行60度的偏转和120度的旋转,这意味着两者配合使用时,天线波束的扫描角度可达到120度。“雪豹”-E雷达可同时探测和跟踪30个空中目标,并对其中的8个目标发起攻击。对雷达截面积3平方米的目标迎头探测距离为400千米。雷达在对空警戒的同时还能对地扫描、可选择并跟踪4个地面目标。雷达具有多种地图测绘模式以及多种分辨率,最大地面目标探测距离400千米。 与苏-27的雷达相比,“雪豹”的性能有很大的改进,工作频率扩展了两倍,扫描角度从70度扩展到120度,有效探测距离增加了2~2.5倍,此外还增强了抗干扰能力。苏霍伊表示“雪豹”-E优于大部分美国和欧洲研制的主动/被动相控阵雷达。[9]  座舱设计 苏-35开始使用玻璃化座舱, 苏-35验证型座舱设计布局 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-35的全玻璃座舱 (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。[8] 
基本信息
参考数据 乘员 1人 长度 21.9米 翼展 15.3米 高度 5.90米 机翼面积 62.0平方米 空重 18,400千克 最大起飞重量 34,500千克 动力系统 2 ×AL-35FM加力发动机 推力 最大推力:2 × 83.3kN(8500kg) 加力推力:2 × 142.1kN(14500kg) 最大飞行速度 2.25马赫 实用升限 18,000米 航程 3,600千米 作战半径 1,580千米 爬升率 280米/秒 翼载荷 408千克/平方米 推重比 0.84 限制过载 +9g 起飞滑跑距离 400-450米 着陆滑跑距离 650-700米(使用减速伞、制动装置)[10] 
性能比较
苏-27系列优异的飞行性能 达索阵风(Dassault Rafale)战斗机 多年来以被许多理论分析及飞行表演证实为当代飞机第一把交椅,拥有前翼及更先进飞控的苏-35自是青出于蓝。只有西方新代战斗机F-22、台风战斗机与阵风战斗机问世后动摇其地位。依据苏-35与台风战斗机、阵风战斗机的气动外型可大略掌握其气动特性差距趋势,经整理得如下结论。 瞬间机动能力方面: 在某个临界攻角(这个临界攻角大于苏-35的失速攻角而小于台风战斗机与阵风战斗机)以下苏-35超载性能较优,此攻角以上则刚好相反。 同上,就传统空战飞行方式而言,虽然苏-35的超载性能较好,但是指向性能可能逊于鸭式布局的台风战斗机与阵风战斗机。近距空战时,高指向性是最致命的飞行性能,因此在近战武器性能相当的前提下(例如阵风战斗机+MICA对上苏-35+R-73或是都只用机炮),台风战斗机与阵风战斗机有胜过苏-35的可能。 持续机动性能方面: 1G直线飞行时,苏-35在低次音速升阻比应较高,高次音速升阻比可能低于EF-2000、Rafale。 高超载时,因诱导阻力权重大为提高,次音速阻力几乎取决于诱导阻力,因此苏-35机动时升阻比应较高。 低超音速阶段(刚超过1.3马赫时),三角翼的超音速低阻优势尚不明显,且此时诱导、寄生阻力比重仍大,因此1G直飞与高超载时之气动效率比较仍可沿用前两项结论。音速提高则越来越有利于三角翼。 考虑推力之影响后,苏-35的可调进气道效率较高,在1.5~1.8马赫以上开始进气道占推重比大为提高,这将弥补苏-35高超音速气动效率的劣势(相对于三角翼)。 同样的,在了解苏-35与台风战斗机等的升阻比差异后,仍须考虑推重比方能更精确判定能量机动性:采传统飞行方式时,苏-35指向性应逊于推重比(约1.2)同级之对手如阵风战斗机,而持续机动能力与超载性能应优于阵风战斗机。苏-35可由过失速机动改善前者。即考虑过失速机动后,苏-35的整体空战机动能力应优于阵风战斗机。而与推重比较大之对手如台风战斗机(约1.4)相比苏-35指向性应较差,超载性能应该相当,而持续机动能力则难以判定。苏-35可由过失速机动改善前者。 因此苏-35的飞行性能与F-22以外之西方新世代战斗机相比仍属上乘,理论上拥有上流的持续机动能力,并可借过失速机动能力来弥补传统布局在指向性方面的先天劣势。但是推重比较低(空战推重比约1.2,F-22、台风战斗机则在1.4以上)及缺乏超音速巡航性能需依赖新发动机改良。整体而言应仅有F-22和台风战斗机在其之上。[11] 
总体评价
苏-35的前型苏-27S是苏联在大方向上追赶欧美航天技术的作品,在机械性能(机体结构、外型、引擎等)方面几乎已全面赶上甚至超越欧美,但在航电方面除了某些功能如探测距离、 苏-35各类线图(6张) 拦截距离、抗干扰等赶上外,局部性能难与美国同期飞机(F-15A)比拟,此外,当苏-27S开始服役时,美国已开始装备F-15C等更新锐战斗机,因此尽管计算机计算出苏-27S整体超越F-15A,但倘若发生战争,苏联空军似乎仍没什么技术优势。[12]  苏-35的航电系统则在各个层面均赶上美四代半水平,甚至率先引入信息整合系统与专家界面等美四代水平,或许说它介于美规三代半与四代水平会更贴切些。按照苏联时期的计划,苏-35约在1995年前后投产,当时已服役的飞机均非其对手,这意味着欧美必然会因此加快新战斗机或改型战斗机的服役进度,而原本也预计同期投产的欧洲四代机就当时的技术条件而言亦无法完全压制。因此或许可以说,倘若苏联没有解体,那么约自1995年开始苏联空军便拥有技术上的优势或是说至少与欧美齐头直至F-22服役为止,这种现象在苏-27S服役时尚不存在。[13] 
外销中国
2012年起不断有传闻称中华 苏-35战斗机 人民共和国计划向俄罗斯购买苏-35,但仅计划购买4架用以研究,而俄罗斯则希望至少出售48架。俄罗斯联邦军事技术合作局对此外销进行了确认,但未透露数量。 《汉和防务评论》揭露中俄于“确认协议”(Clearance Agreement)中协议交易24架。有一些评论称,中华人民共和国购买苏-35主要是希望获得其发动机技术,以进一步推动国产战斗机的研制,只是此协议中不包含技术转移。 法新社北京3月25日电,中俄签署重大军售框架协议。中俄合作建造4艘拉达级潜艇出售给中国。中国向俄采购24架苏35战斗机。这是新世纪以来中国首次向俄采购重大军事装备。[14]  美国詹姆斯敦基金会网站2013年10月1 苏-35 0日报道:中国和俄罗斯将签署一项合约,在2014年向中国出售先进的苏-35战斗机,这笔交易不会在2013年完成。如果买卖成功了,中国应对南海领土争端的影响可能立竿见影。除了加强中国在一场假设的冲突中的力量,苏-35的最大行程及燃料容量将允许中国人民解放军海军航空兵扩展对有争议地区的巡逻范围。购买苏-35反映出中国发现自己处于微妙的地位:既是俄制武器的大买主,又是这种武器的生产商。虽然自力更生一直对中国很重要,但已经被迅速获取先进武器系统的战略需求所取代。[15]  2014年10月14日据俄罗斯军工信使报道,副总理罗戈津称,中国和俄罗斯将在十一月份签署供应多功能战机苏-35的合同。 国际文传电讯社援引罗戈津的话,“11月将组成军事技术合作联合委员会。我认为届时将‘完成’这件事情。没有任何尖锐的或者未解决的问题,至少我没有听到。” 罗戈津说,现在就合同的“一些价格参数”达成了一致。 2014年珠海航展上的苏35 根据非官方数据,第一阶段中国计划采购24架苏-35战斗机。国际传文电讯报道称,并且中国不是想要为俄罗斯空军量产的飞机,而是适应了中国空军要求的飞机。[16]  俄罗斯“卫星新闻网”11月19日援引《生意人报》周四报道称,俄罗斯和中国签署了供应24架多功能战斗机苏-35的最大军机合同,交易额达20亿美元。[17]  俄罗斯国家工业和科技集团总经理谢尔盖·切梅佐夫证实了关于此交易的消息,《消息报》援引他的话称:"关于向中国交付苏-35的长期谈判已结束,我们签署了合同。" 2016年12月25日,首批4架俄罗斯苏35战斗机已抵达河北沧州飞行训练中心,正式交付中国,将进行苏35飞行员培训。[18] 
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