论文部分内容阅读
最近关于中国将引进苏-35战斗机的报道，让这种早已名声在外的战斗机，再次成为世人关注的焦点，按照苏霍伊公司官员的话称，苏-35是一种采用了大量第五代技术的4 代战斗机，这确保其“能够在全球所有的正在发展的4代机中傲视群雄”。俄罗斯《起飞》杂志更宣称。该机和五代机相比只有“一步之遥”。不过细细分析，苏-35在四代机中颇具优势或许不假，但是和五代机的差距恐怕还不能用简单的一步来形容如果非要说苏-35和五代机只有“一步之遥”，那么这一步，恐怕也是“阿姆斯特朗式”的那“一小步”。
新飞机，老编号
我们要谈的苏-35，实际上是苏-27M2计划。本世纪初，随着石油价格飙升，俄罗斯的钱袋子逐渐鼓了起来，五代机项目的预研也已经有了一些初步成果，将这些技术运用在苏-27的改进上，当然是水到渠成。2003年，在苏-27M1方案之后的苏-27M2方案出现，即新苏-35构型，新概念模型首秀于2006年7月范堡罗航展上。为了区分老苏-35，新型苏-35往往被冠以苏-35BM编号，BM即英文Big Modernization——“重大改进”的缩写。
2007年8月，苏-35BM原型机出现在了北极熊展示肌肉的舞台——莫斯科航展上。次年2月，901号生产型苏-35S原型机在莫斯科郊外的茹科夫斯基飞行试验研究院成功进行了55分钟的首飞，一切按部就班。不料，2009年4月26日因一次发动机故障，导致一架原型机损毁。这连同2011年莫斯科航展上T-50的117S发动机冒出的那团火，暗示着117S似乎距离成熟这个词，还有不止一步的差距。
或许是事故的原因，又或许是苏霍伊把重心都放在了T-50上，苏-35的定型似乎被大大拖延了。2011年5月3日，首架生产型苏-35S才首飞，同年9月9日，苏霍伊宣称，苏-35经过300多个架次的飞行测试，证明了所有性能符合设计要求。但这似乎只是苏霍伊的一面之词，这之后两架飞机才交付929飞行试验中心进行国家联合测试。2012年底，“俄罗斯勇士”飞行表演队来华参加珠海航展，当时的领队在接受中国记者采访时称，苏-35处于“最后的试飞验收阶段，估计2013年交付部队”，这距苏-35的首飞已近5年。要知道，美国的F-16总共1725架次的试飞以及F/A-18共3400架次的试飞，也都只用了4年。
新机新在哪？
和俄军现役的苏-27相比，苏-35的改进之处主要体现在三点。
首先，改进了机体，概括起来就是“肚更大，翼更轻，腿更硬”。苏-35的空气动力构型基本和苏-27相同，没有鸭翼。该机机体通过采用更多的钛合金和复合材料，得到减重，具有超过1吨重的减重潜能。新材料的使用同时提高了机体结构强度，机体寿命提高到6000飞行小时（或者30年）。重新设计的机体内部油箱容量增加到11.5吨，比苏-27的9.4吨增加了20%。此外，苏-35还打破苏-27不带副油箱的传统，在两个机翼下挂点携带两个1800升的副油箱。采用副油箱后，该机最多可携带14.3吨燃油。该机还安装有可伸缩式空中加油系统，加油率是1100升/分钟。由于增加了最大起飞重量，其起落架也得到加强，而且前起落架采用了双轮结构。俄罗斯媒体称，该机机体采用了“雷达波分离技术”，能够在±60°范围内减少雷达反射截面积。另外一个不同之处在于，取消了机背的巨大减速板，减速效果由电传操纵系统控制多个翼面共同完成，而其节省的空间可以安装油箱。
第二大改进是换装了推力更大、推重比更高的117S发动机，进气道也为此进行了修改。117S是生产型AL-31F发动机的衍生型号，其风扇直径增加3%，达到932毫米，采用先进的高低压涡轮和全新的数字控制系统。117S还采用了类似AL-31FP发动机的轴对称矢量推力喷管。多项改进使得该发动机的推力提高16%，达到14500千克力，中间推力达到8800千克力。新发动机的寿命提高到2-2.7倍，大修期从500小时提高到1000小时。
第三大改进是采用了全新的航电设备，包括全新的玻璃化座舱、数字化电传操纵系统和全新的传感器。该机航电系统的核心就是“雪豹”E无源相控阵雷达。这是一种口径为900毫米的X波段雷达，安装于液压驱动的万象节上，用于提高视野。该雷达能够在高低和水平进行±60°扇区的扫描，而液压驱动装置能够使方位角提高60°，也就是说，雷达的方位角覆盖范围达到240°，超过了固定安装的有源相控阵雷达的探测范围。据苏霍伊官网介绍，在边跟踪边扫描模式下，该雷达能同时跟踪30批目标，并使用2枚半主动雷达制导导弹同时攻击2个目标，或用8枚主动雷达制导导弹攻击8个目标。该雷达还具备多种对地模式。该机对雷达反射截面积为3平方米（类似于F-16）的目标迎面探测距离为350～400千米，尾追探测距离为150千米。而对雷达反射截面积为0.01平方米的“超低可见度目标”的探测距离达到90千米。该机的另外一个重要探测系统是OLS-35红外搜索与跟踪系统。此外，苏-35还将装备俄罗斯新一代的空空和空地制导武器。其中空空导弹包括R-27ERI/EPI/ETI、RVV-BD（R-33E改进型）和采用了双脉冲发动机，最大射程增至110千米的RVV-SD（R-77的改进型）RVV-MD（R-73的改进型），该机12个外挂点最大载弹量8吨。
需要特别指出的是，苏-35的整个气动布局未作大的改动，只是翼展略微增加（同时增加了翼面积，降低了翼载荷），垂尾适当减小。作为一种过渡性的机型，并不阔绰的俄国人似乎并不愿意投入太-大的精力。颇具意味的是，在经历了老苏-35、苏-30MKI三翼面战斗机后，苏霍伊绕了一个弯，又回到了基本型的常规布局方案上。
实际上，无论是老苏-35还是新苏-35，对苏-27机体的改进都集中在两个方向，一是提高强度，增加载油量和载弹量，二是提高机动性。在上世纪80年代，提高机体强度意味着付出更大的重量代价。在推力矢量喷管尚未成熟的时候，增加一个前置鸭翼，在合适的时机产生适当的脱体涡系，对主翼形成有利干扰，可大大提高升力和俯仰控制力。同时，对于提高机动性，减小起飞滑跑距离也有相当贡献。这对于增加了机体重量的苏-27M是一个很好的选择。而到了上世纪90年代，随着材料技术的发展，俄国人可以在不增加机体重量的情况下提高机体强度（实际上重量还大大降低），而且俄国人通过试验发现，三翼面对提高机动性的贡献，显然不如推力矢量发动带来的超机动性更为直接。而且最初的三翼面布局的苏-35的鸭翼，在飞行过程中很可能和苏-33一样只能同方向偏转，而不能差动，更像是可动边条，但是却付出了增加结构重量的代价。于是苏-35气动布局回归简朴，采用了推力矢量发动也是合理的选择。 和五代机比差在哪？
从机体上看，尽管俄罗斯媒体称，苏-35机体采用了“分离雷达波”的技术，以及部分吸波材料，但是那暴露着风扇叶片的进气道，巨大的垂尾，没有镀膜的座舱盖都表明，距离隐身的标准，苏-35的机体恐怕还有几个数量级的差距，苏-35能把RCS降至10以下就已属不易了，而“沉默鹰”、“超级大黄蜂”的RCS被广泛认为低于1。
从航电上看差距也不小。就以雷达为例，“雪豹”E仍然是无源相控阵雷达，而五代机的标准配备却是有源相控阵雷达。无源相控阵的可靠性要比有源相控阵差，它需要很大的大功率管，而功率一大，就容易出问题。因此，无源相控阵雷达的平均无故障间隔时间有几百小时就已经不错了，而有源相控阵雷达可达数千小时。俄罗斯媒体称“雪豹”雷达的对RCS为3平方米目标的探测距离达400千米，这一点很难令人信服。毕竟，S-400地空导弹那么大的雷达天线，也只是实现了400千米的探测距离，而且是对大型目标。更有意思的是，同样是对RCS为3平米的目标，迎面探测距离为350-400千米，尾追探测距离为150千米，要么是雷达软件有问题，要么就是其指标有误。
在发动机上，117S发动机和美国F119在可靠性、推重比上的差距不可忽视。不过，轴对称推力矢量喷管，将赋予该机超机动性，这一点即便是F119也是力所不及，后者只能在垂直方向上进行偏转。
在隐身性能和雷达性能上的差距决定了在与五代机的超视距空战中，苏-35几乎无法实现先敌发现或-先敌攻击。有人或许会问，对方雷达一开机，我不就发现了吗，这不就如同漆黑的夜晚打着一个手电筒吗。其实未必。有源相控阵雷达通过计算机控制收发单元功率，可以实现雷达的功率控制。它可以一点点的增加功率，可以做到我恰好能探测到你，而你还感觉不到我的存在。或许有人会说，目标机的雷达告警器接收到的信号强度与目标机反射到雷达接收机里的雷达波强度可不在一个数量级上，但目前战斗机雷达告警器的灵敏度和雷达接收机的灵敏度更不在一个量级别上！不是做不了那么灵敏，而是如果太灵敏了，那告警器将充满噪声！
当然，无法先敌发现未必就不能发现。虽然苏-35雷达和红外搜索装置都很难连续跟踪隐身目标，但是如果能有效地进行数据融合，那么可能对隐身目标进行理论上的探测和跟踪。但问题又来，目前的雷达制导导弹能不能对隐身目标实施攻击？隐身目标给雷达制导的中距空空导弹带来两个难点：锁定难和攻击难。现在的主动雷达制导导弹的作战过程大致是这样的发射后进入惯性制导阶段，载机通过雷达指令或数据链将导弹导引到一定范围，导弹上的雷达导引头开机搜索截获目标，然后锁定目标实施攻击。但是，机载雷达的引导精度，随着距离的增加会降低，对付隐身目标，雷达导引头的探测距离也会急剧降低，这就会导致一个结果，载机引导的精度，不足以让导弹的导引头搜索范围涵盖目标，而造成跟踪难。即便这时候导弹导引头锁定了目标，由于初始制导误差较大，而导弹又可能很快和目标交叉飞过，导弹的机动性已经无法满足其按照正常的导引规律命中隐身目标。上述两个难点决定了目前的雷达制导导弹在攻击隐身目标时的命中率极低。采用了双脉冲发动机和大功率导引头（据说对PCS为5的目标的跟踪距离高达50千米）的RVV-SD能不能有效攻击隐身机，恐怕连俄国人心中也没底。
这一切意味着，在与五代机的超视距空战中，苏-35会很被动，但并不意味着能够轻易被击落。目前较流行的电子战吊舱已经采用了有源固态相控阵技术，能实现同时对多个目标的自适应干扰。此外，目前对雷达制导空空导弹的一个有效工具是拖曳式诱饵，雷达制导的空空导弹对这种诱饵几乎是无解，如果苏-35能装上这种诱饵，或许能够为自己增加一点保险。
这种视距外的差距，将影响到进入视距内的空战——当苏-35飞行员忙着躲避中距攻击，不知不觉进入视距的时候，对方飞行员则可能已经占好了位。在格斗空战中，先发现就意味着获得了先机。当然，视距空战是一个“均衡器”，隐身机的优势顿减。在视距内的对抗中，苏-35显然具有了平等对话的权利。鹿死谁手，那恐怕要看飞行员的发挥了。
谈那么多，或许有人认为，中国作为一个能够自行研制五代机的大国，购买这种飞机不就是一个鸡肋吗。但其实未必如此。如果一个国家有着装备俄式战斗机的传统，整个后勤和装备保障体系很容易接纳这种飞机，少量购买丰富一下机型也未尝不可，另一方面，能借引进飞机和机载武器的机会，学习先进技术。更重要的是，对付已成蔓延之势的周边国家的四代半战斗机，苏-35还是有优势的，它的装备将是对本国新型战斗机的一种补充和备份。
新飞机，老编号
我们要谈的苏-35，实际上是苏-27M2计划。本世纪初，随着石油价格飙升，俄罗斯的钱袋子逐渐鼓了起来，五代机项目的预研也已经有了一些初步成果，将这些技术运用在苏-27的改进上，当然是水到渠成。2003年，在苏-27M1方案之后的苏-27M2方案出现，即新苏-35构型，新概念模型首秀于2006年7月范堡罗航展上。为了区分老苏-35，新型苏-35往往被冠以苏-35BM编号，BM即英文Big Modernization——“重大改进”的缩写。
2007年8月，苏-35BM原型机出现在了北极熊展示肌肉的舞台——莫斯科航展上。次年2月，901号生产型苏-35S原型机在莫斯科郊外的茹科夫斯基飞行试验研究院成功进行了55分钟的首飞，一切按部就班。不料，2009年4月26日因一次发动机故障，导致一架原型机损毁。这连同2011年莫斯科航展上T-50的117S发动机冒出的那团火，暗示着117S似乎距离成熟这个词，还有不止一步的差距。
或许是事故的原因，又或许是苏霍伊把重心都放在了T-50上，苏-35的定型似乎被大大拖延了。2011年5月3日，首架生产型苏-35S才首飞，同年9月9日，苏霍伊宣称，苏-35经过300多个架次的飞行测试，证明了所有性能符合设计要求。但这似乎只是苏霍伊的一面之词，这之后两架飞机才交付929飞行试验中心进行国家联合测试。2012年底，“俄罗斯勇士”飞行表演队来华参加珠海航展，当时的领队在接受中国记者采访时称，苏-35处于“最后的试飞验收阶段，估计2013年交付部队”，这距苏-35的首飞已近5年。要知道，美国的F-16总共1725架次的试飞以及F/A-18共3400架次的试飞，也都只用了4年。
新机新在哪？
和俄军现役的苏-27相比，苏-35的改进之处主要体现在三点。
首先，改进了机体，概括起来就是“肚更大，翼更轻，腿更硬”。苏-35的空气动力构型基本和苏-27相同，没有鸭翼。该机机体通过采用更多的钛合金和复合材料，得到减重，具有超过1吨重的减重潜能。新材料的使用同时提高了机体结构强度，机体寿命提高到6000飞行小时（或者30年）。重新设计的机体内部油箱容量增加到11.5吨，比苏-27的9.4吨增加了20%。此外，苏-35还打破苏-27不带副油箱的传统，在两个机翼下挂点携带两个1800升的副油箱。采用副油箱后，该机最多可携带14.3吨燃油。该机还安装有可伸缩式空中加油系统，加油率是1100升/分钟。由于增加了最大起飞重量，其起落架也得到加强，而且前起落架采用了双轮结构。俄罗斯媒体称，该机机体采用了“雷达波分离技术”，能够在±60°范围内减少雷达反射截面积。另外一个不同之处在于，取消了机背的巨大减速板，减速效果由电传操纵系统控制多个翼面共同完成，而其节省的空间可以安装油箱。
第二大改进是换装了推力更大、推重比更高的117S发动机，进气道也为此进行了修改。117S是生产型AL-31F发动机的衍生型号，其风扇直径增加3%，达到932毫米，采用先进的高低压涡轮和全新的数字控制系统。117S还采用了类似AL-31FP发动机的轴对称矢量推力喷管。多项改进使得该发动机的推力提高16%，达到14500千克力，中间推力达到8800千克力。新发动机的寿命提高到2-2.7倍，大修期从500小时提高到1000小时。
第三大改进是采用了全新的航电设备，包括全新的玻璃化座舱、数字化电传操纵系统和全新的传感器。该机航电系统的核心就是“雪豹”E无源相控阵雷达。这是一种口径为900毫米的X波段雷达，安装于液压驱动的万象节上，用于提高视野。该雷达能够在高低和水平进行±60°扇区的扫描，而液压驱动装置能够使方位角提高60°，也就是说，雷达的方位角覆盖范围达到240°，超过了固定安装的有源相控阵雷达的探测范围。据苏霍伊官网介绍，在边跟踪边扫描模式下，该雷达能同时跟踪30批目标，并使用2枚半主动雷达制导导弹同时攻击2个目标，或用8枚主动雷达制导导弹攻击8个目标。该雷达还具备多种对地模式。该机对雷达反射截面积为3平方米（类似于F-16）的目标迎面探测距离为350～400千米，尾追探测距离为150千米。而对雷达反射截面积为0.01平方米的“超低可见度目标”的探测距离达到90千米。该机的另外一个重要探测系统是OLS-35红外搜索与跟踪系统。此外，苏-35还将装备俄罗斯新一代的空空和空地制导武器。其中空空导弹包括R-27ERI/EPI/ETI、RVV-BD（R-33E改进型）和采用了双脉冲发动机，最大射程增至110千米的RVV-SD（R-77的改进型）RVV-MD（R-73的改进型），该机12个外挂点最大载弹量8吨。
需要特别指出的是，苏-35的整个气动布局未作大的改动，只是翼展略微增加（同时增加了翼面积，降低了翼载荷），垂尾适当减小。作为一种过渡性的机型，并不阔绰的俄国人似乎并不愿意投入太-大的精力。颇具意味的是，在经历了老苏-35、苏-30MKI三翼面战斗机后，苏霍伊绕了一个弯，又回到了基本型的常规布局方案上。
实际上，无论是老苏-35还是新苏-35，对苏-27机体的改进都集中在两个方向，一是提高强度，增加载油量和载弹量，二是提高机动性。在上世纪80年代，提高机体强度意味着付出更大的重量代价。在推力矢量喷管尚未成熟的时候，增加一个前置鸭翼，在合适的时机产生适当的脱体涡系，对主翼形成有利干扰，可大大提高升力和俯仰控制力。同时，对于提高机动性，减小起飞滑跑距离也有相当贡献。这对于增加了机体重量的苏-27M是一个很好的选择。而到了上世纪90年代，随着材料技术的发展，俄国人可以在不增加机体重量的情况下提高机体强度（实际上重量还大大降低），而且俄国人通过试验发现，三翼面对提高机动性的贡献，显然不如推力矢量发动带来的超机动性更为直接。而且最初的三翼面布局的苏-35的鸭翼，在飞行过程中很可能和苏-33一样只能同方向偏转，而不能差动，更像是可动边条，但是却付出了增加结构重量的代价。于是苏-35气动布局回归简朴，采用了推力矢量发动也是合理的选择。 和五代机比差在哪？
从机体上看，尽管俄罗斯媒体称，苏-35机体采用了“分离雷达波”的技术，以及部分吸波材料，但是那暴露着风扇叶片的进气道，巨大的垂尾，没有镀膜的座舱盖都表明，距离隐身的标准，苏-35的机体恐怕还有几个数量级的差距，苏-35能把RCS降至10以下就已属不易了，而“沉默鹰”、“超级大黄蜂”的RCS被广泛认为低于1。
从航电上看差距也不小。就以雷达为例，“雪豹”E仍然是无源相控阵雷达，而五代机的标准配备却是有源相控阵雷达。无源相控阵的可靠性要比有源相控阵差，它需要很大的大功率管，而功率一大，就容易出问题。因此，无源相控阵雷达的平均无故障间隔时间有几百小时就已经不错了，而有源相控阵雷达可达数千小时。俄罗斯媒体称“雪豹”雷达的对RCS为3平方米目标的探测距离达400千米，这一点很难令人信服。毕竟，S-400地空导弹那么大的雷达天线，也只是实现了400千米的探测距离，而且是对大型目标。更有意思的是，同样是对RCS为3平米的目标，迎面探测距离为350-400千米，尾追探测距离为150千米，要么是雷达软件有问题，要么就是其指标有误。
在发动机上，117S发动机和美国F119在可靠性、推重比上的差距不可忽视。不过，轴对称推力矢量喷管，将赋予该机超机动性，这一点即便是F119也是力所不及，后者只能在垂直方向上进行偏转。
在隐身性能和雷达性能上的差距决定了在与五代机的超视距空战中，苏-35几乎无法实现先敌发现或-先敌攻击。有人或许会问，对方雷达一开机，我不就发现了吗，这不就如同漆黑的夜晚打着一个手电筒吗。其实未必。有源相控阵雷达通过计算机控制收发单元功率，可以实现雷达的功率控制。它可以一点点的增加功率，可以做到我恰好能探测到你，而你还感觉不到我的存在。或许有人会说，目标机的雷达告警器接收到的信号强度与目标机反射到雷达接收机里的雷达波强度可不在一个数量级上，但目前战斗机雷达告警器的灵敏度和雷达接收机的灵敏度更不在一个量级别上！不是做不了那么灵敏，而是如果太灵敏了，那告警器将充满噪声！
当然，无法先敌发现未必就不能发现。虽然苏-35雷达和红外搜索装置都很难连续跟踪隐身目标，但是如果能有效地进行数据融合，那么可能对隐身目标进行理论上的探测和跟踪。但问题又来，目前的雷达制导导弹能不能对隐身目标实施攻击？隐身目标给雷达制导的中距空空导弹带来两个难点：锁定难和攻击难。现在的主动雷达制导导弹的作战过程大致是这样的发射后进入惯性制导阶段，载机通过雷达指令或数据链将导弹导引到一定范围，导弹上的雷达导引头开机搜索截获目标，然后锁定目标实施攻击。但是，机载雷达的引导精度，随着距离的增加会降低，对付隐身目标，雷达导引头的探测距离也会急剧降低，这就会导致一个结果，载机引导的精度，不足以让导弹的导引头搜索范围涵盖目标，而造成跟踪难。即便这时候导弹导引头锁定了目标，由于初始制导误差较大，而导弹又可能很快和目标交叉飞过，导弹的机动性已经无法满足其按照正常的导引规律命中隐身目标。上述两个难点决定了目前的雷达制导导弹在攻击隐身目标时的命中率极低。采用了双脉冲发动机和大功率导引头（据说对PCS为5的目标的跟踪距离高达50千米）的RVV-SD能不能有效攻击隐身机，恐怕连俄国人心中也没底。
这一切意味着，在与五代机的超视距空战中，苏-35会很被动，但并不意味着能够轻易被击落。目前较流行的电子战吊舱已经采用了有源固态相控阵技术，能实现同时对多个目标的自适应干扰。此外，目前对雷达制导空空导弹的一个有效工具是拖曳式诱饵，雷达制导的空空导弹对这种诱饵几乎是无解，如果苏-35能装上这种诱饵，或许能够为自己增加一点保险。
这种视距外的差距，将影响到进入视距内的空战——当苏-35飞行员忙着躲避中距攻击，不知不觉进入视距的时候，对方飞行员则可能已经占好了位。在格斗空战中，先发现就意味着获得了先机。当然，视距空战是一个“均衡器”，隐身机的优势顿减。在视距内的对抗中，苏-35显然具有了平等对话的权利。鹿死谁手，那恐怕要看飞行员的发挥了。
谈那么多，或许有人认为，中国作为一个能够自行研制五代机的大国，购买这种飞机不就是一个鸡肋吗。但其实未必如此。如果一个国家有着装备俄式战斗机的传统，整个后勤和装备保障体系很容易接纳这种飞机，少量购买丰富一下机型也未尝不可，另一方面，能借引进飞机和机载武器的机会，学习先进技术。更重要的是，对付已成蔓延之势的周边国家的四代半战斗机，苏-35还是有优势的，它的装备将是对本国新型战斗机的一种补充和备份。