苏-35: 苏-27的重生

from 空军之翼, 原作者:Armstrong

苏-35在外观上看起来与苏-27十分相似,但内部已经经过了彻底重新设计。

苏-35最初只是个出口型战斗机项目,由苏霍伊及其合作伙伴自行出资研制。苏霍伊公司在2003年12月的迪拜航展上首次公布了苏-35的模型,该机一开始被叫做苏-35BM(BM代表重大现代化),以示与之前老苏-35(苏-27M)的区别,不过苏霍伊很快就抛弃了BM后缀。

苏-35抛弃三翼面布局标志着俄罗斯在航电和推力矢量技术上的进步
苏-35抛弃三翼面布局标志着俄罗斯在航电和推力矢量技术上的进步

取消鸭翼

苏-35项目在苏-27问世30年后才启动,在设计上修正了原机的许多缺陷,在结构制造上也采用了新型轻量化材料,同时取消了苏-27M和苏-30MKI上的鸭翼。取消三翼面布局有几个原因,第一是随着俄罗斯航电技术的进步,苏-35机鼻的雷达已不再超重,即使不用鸭翼也能保证静不稳定性。第二是在静不稳定性得到满足的前提之下,鸭翼反而成为提高机动性的阻碍。苏-35通过矢量喷管来大幅提高机动性,通过偏转发动机喷流能在机翼周围产生额外的超级循环气流,显著提高机翼在大攻角下的升力,所以鸭翼的原始优点已经消失殆尽,强行安装只能徒增重量和阻力。于是被“侧卫”家族使用多年的三翼面布局被苏-35抛弃,恢复到苏-27的经典气动布局。在外观上,两者最明显的区别是苏-35取消了苏-27机背的大型减速板,通过向外差动方向舵减速。此外,苏-35还具有全新的四余数字线传飞控系统。

苏-35取消了机背的大型减速板,改用方向舵同时外偏来减速
苏-35取消了机背的大型减速板,改用方向舵同时外偏来减速

新发动机

“侧卫”的标准动力装置是两台AL-31F发动机,单台加力推力122.5千牛(12.5吨)。在苏-27服役的漫长岁月里,AL-31F的主要改进在于改善操控特性和延长使用寿命,除了少数增推型外推力保持不变。在苏-35上,苏霍伊设计师为该机选择了推力更大的新型发动机。苏-35的研制与苏霍伊T-50 PAK FA第五代战斗机同步进行,后者安装两台AL-41F1(产品117)发动机,于是苏霍伊也给苏-35装上了经过略微改动的AL-41F1S(产品117S)发动机来配合苏-35的新飞控系统。AL-41F1/F1S是AL-31FP的重大改进型,具有更大直径的932毫米风扇(AL-31FP是902毫米),应急模式下加力推力达142.2千牛(14.5吨)。2004年3月5日,苏-27M 710号原型机在右侧发动机舱安装一台AL-41F1S发动机开始试飞。

117S的寿命比Al-31F大幅提高了2~2.7倍,如第一次大修时间提高到1500小时,此后的大修间隔时间也从500小时提高到1000小时,依据使用条件能达到1500~4000小时的设计寿命,这对俄制发动机来说也是重大飞跃
117S的寿命比Al-31F大幅提高了2~2.7倍,如第一次大修时间提高到1500小时,此后的大修间隔时间也从500小时提高到1000小时,依据使用条件能达到1500~4000小时的设计寿命,这对俄制发动机来说也是重大飞跃
117S的寿命比Al-31F大幅提高了2~2.7倍,如第一次大修时间提高到1500小时,此后的大修间隔时间也从500小时提高到1000小时,依据使用条件能达到1500~4000小时的设计寿命,这对俄制发动机来说也是重大飞跃

苏-35在设计上的最大亮点是KPrNO-35瞄准导航系统,通过一台中央计算机和两台Baget-53计算机把火控和导航系统以及所有传感器完全综合在一起。该系统的集成工作由苏霍伊公司进行,而在过去,苏霍伊战斗机的火控和飞行导航系统通常由拉缅斯科耶仪器设计局(RPKB)负责集成。PAK FA的航电架构与苏-35相似。

苏-35的主要改进体现在集成在KPrNO-35瞄准导航综合系统上
苏-35的主要改进体现在集成在KPrNO-35瞄准导航综合系统上

“雪豹”雷达

苏-35的Sh135“雪豹”(出口型是“雪豹-E”)无线电定位系统由N135雷达和“希比内-M”电子对抗套件组成。N-135雷达是提赫米洛夫仪器制造研究院的得意之作,是苏-30MKI N011M雷达的进一步改进型,研制成功后由梁赞国有仪表厂(GRPZ)生产。该雷达系统具有无源相控阵天线阵列和两台计算机,分别是进行初步信号处理的Solo-35.01和进行数据处理和雷达控制的Solo-35.02计算机,并集成有4283MP型敌我识别应答机。与苏-30MKI的“豹”雷达相比,“雪豹”具有更广阔的工作频率和更大的搜索角度(通过改进天线和使用两级机械驱动机构,使雷达在机鼻两侧的扫描角度高达+/-125度),同时增大了探测距离(发射功率更大),改进了抗干扰性能,提高了分辨率。“雪豹”雷达的合成孔径模式能分辨出地面集群中的单个目标,例如“雪豹-E”可以分辨出50公里外间距50-100米的单个地面目标。

“雪豹-E”雷达的苏霍伊宣传资料
“雪豹-E”雷达的苏霍伊宣传资料

通过改进天线和使用两级机械驱动机构,使雷达在机鼻两侧的扫描角度高达+/-125度
通过改进天线和使用两级机械驱动机构,使雷达在机鼻两侧的扫描角度高达+/-125度

对空方面,“雪豹-E”能够同时跟踪多达30个空中目标,并对其中8个进行性连续跟踪,精度足以同时引导8枚中距空空导弹实施攻击。但在发射半主动制导空空导弹时,由于需要雷达对目标进行持续照射,所以只能同时攻击两个目标。对地方面,“雪豹-E”可同时攻击4个地面/海面目标。

“雪豹-E”在20千瓦峰值功率输出下的所谓远程探测模式(标准运行功率是5千瓦)中,其窄扇区搜索模式能发现350-400公里外的迎头战斗机大小目标,尾追是150公里。正常搜索模式的探测距离减半。

卡卢加无线电工程研究所(KNIRTI)研制的L-265M10R“希比内-M”电子对抗套件由探测和对抗部分组成。“希比内-M”套件中工作在最常见高频波段(H-J波段)的组件都内置于机身,需要时还可在翼尖安装两个干扰吊舱覆盖中频波段(E-G波段)。

和苏-27系列一样,苏-35的OLS-35红外搜索与跟踪传感器也安装在风挡玻璃之前。这个传感器由莫斯科的精密仪器系统科研和生产公司(NPK SPP)研制,由中波长红外线(3-5μm波长)传感器和共用光学组件摄像机、激光测距仪和目标指示器组成。反射镜扫描角度为左右+/-90度,上下-15/+60度,尾追可从90公里外发现苏-30尺寸的目标,迎头是35公里,可同时跟踪4个空中目标。激光测距仪对空中目标的测距范围从200米-20公里,对地面目标的最大测距范围是30公里。飞行员佩戴乌克兰兵工厂公司制造了“苏拉-M”头盔瞄准具,目前正被俄制NSTs-T瞄准具取代。

OLS-35红外搜索跟踪系统和旁边的导弹逼近告警传感器
OLS-35红外搜索跟踪系统和旁边的导弹逼近告警传感器

自卫传感器

苏-35安装了由精密仪器系统科研和生产公司生产的SOER导弹发射和逼近警告系统,系统有6个红外传感器,一个前视传感器安装在机鼻红外搜索与跟踪传感器旁,一个后视传感器安装在座舱后的机背上,前机身两侧各有一个传感器瞄向两侧,机鼻下方各有一个前视和后视传感器负责下半球监视。红外传感器的工作波长是3-5μm(出口型数据),能发现10公里外肩扛式便携对空导弹的发射,30公里外空空导弹的发射以及50公里外大型地空导弹的发射。SOER还有一个防激光探测的子系统,传感器位于机鼻两侧,可发现30公里外激光测距仪对本机的照射。根据精密仪器系统科研和生产公司的说法,SOER系统对飞机和导弹目标的定位精度高达1度,对激光辐射源的定位精度高达5度。

苏-35S前机身上的传感器:单孔的导弹逼近告警器紫外传感器、双孔的激光告警传感器、以及进气道下方的瞄准吊舱
苏-35S前机身上的传感器:单孔的导弹逼近告警传感器、双孔的激光告警传感器、以及进气道下方的瞄准吊舱

导弹逼近告警传感器安装位置
导弹逼近告警传感器安装位置

苏-35安装了鄂木斯克中央自动化设计局制造的L150-35“粉彩”雷达告警接收机,工作频率范围从1.2到40GHz(一般情况下是18GHz),定位精度3-5度,可为反辐射导弹指示目标。苏-35的尾椎上安装了6个14发UV-50诱饵弹发射器,早期飞机的所有发射器都是向上发射的,后来改为其中最后两个向下发射。

挂载“希比内-M”翼尖吊舱的苏-35S
挂载“希比内-M”翼尖吊舱的苏-35S

早期型飞机的六个干扰弹发射器全部向上发射
早期型飞机的六个干扰弹发射器全部向上发射

后期型其中两个改为向下发射
后期型其中两个改为向下发射

新型导弹

苏-35的12个挂点可挂8吨武器,由RSUO-35PS外挂物管理系统统一管理。苏-35可以挂载目前俄罗斯武器库中所有类型的战术空空导弹,并将在未来几年内增加一些新型导弹。苏-35S在2012年7月27日进行了首次导弹试射(可能是一枚R-73)。

苏-30的空对面武器包括:Kh-31PM和Kh-58USh反辐射导弹,Kh-31AM、Kh-35U和Kh-59MK反舰导弹,具有多种引导头的Kh-38M通用空地导弹,250千克、500千克和1500千克制导炸弹。

苏霍伊公司还宣称苏-35能发射其他武器,例如重型“宝石”和“口径-A”反舰导弹。

目前苏-35和其他俄罗斯战斗机装备的空空导弹是近距的R-74M、中距的R-77-1和远距的R-37M,都由莫斯科信号旗设计局研制。这三种导弹虽然仍在生产,但很快就要被K-74M2、K-77M和810导弹取代,后三者正在加紧测试中。

K-74M近距空空导弹是R-73的进一步发展型,具有更灵敏的双波段红外“脉冲-90”引导头,增大了离轴瞄准角,并配备了数字信号处理器,导弹在外观上没有变化。2012年10月3日,K-74M完成国家测试正式进入俄罗斯空军服役,获得了R-74M的军用编号(K前缀代表导弹处于发展阶段,服役后就改成R)。R-74M有两种改型:雷达近炸引信的R-74MK和激光近炸引信的R-74ML,出口型则是RVV-MD。2013年,莫斯科的杜克斯公司开始批量生产R-74M,但由于乌克兰制造的“脉冲-90”引导头短缺,所以目前生产处于停滞状态,俄罗斯还拿不出能与“脉冲-90”媲美的引导头。

RVV-MD
RVV-MD

R-77-1(AA-12B“毒蛇”)的出口名称是RVV-SD,该弹是R-77(出口型是RVV-AE)中距弹的改进型,于2010年9月在苏-27SM3上进行了首次试射。R-77-1细化了气动外形,鼻锥更流线,隐藏了控制翼面动作器,弹身更平滑。R-77-1还升级了导弹控制系统的软件,升级后的引导头发射功率更大,接收器更灵敏,抗干扰能力更强。

R-77-1细化了气动外形,鼻锥更流线,隐藏了控制翼面动作器,弹身更平滑
R-77-1细化了气动外形,鼻锥更流线,隐藏了控制翼面动作器,弹身更平滑

R-37M(AA-13“箭头”)的出口名称是RVV-BD,是一种新型远程空空导弹,在2011年初由米格-31首次发射。2014年初,R-37M完成了国家验收试验后由科罗列夫战术导弹集团(KTRV)开始批量生产。

R-37M采用双模固体火箭发动机,先通过高抛飞行剖面飞近目标,再使用X和Ku双波段主动雷达引导头锁定目标,引导头可在至少40公里的距离上锁定5平方米雷达截面积的目标。目前俄罗斯空军虽然把这种导弹主要装备米格-31BM截击机,但该弹却是各种米格和苏霍伊战斗机的通用武器。苏-35可挂4枚R-37M,其中两枚在发动机舱之间的串列挂架上,两枚在机翼内侧挂架。

RVV-BD
RVV-BD

苏-35的装备与出口

共青城现已经停产苏-27SM3和双座的苏-30MK2,全力生产苏-35。2008年2月19日,第一架苏-35 901号出口规格原型机在谢尔盖·博格丹的驾驶下首飞。2008年10月2日,第二架苏-35 902号也加入试飞项目。2009年4月26日,第三架试飞原型机904号在首飞前就烧毁在跑道旁(903号是静态试验机)。由于904号是第一架安装了全套设备的飞机,所以这次损失导致苏-35的试飞被拖延了好几个月。

首飞中的苏-35 901号原型机
首飞中的苏-35 901号原型机

第二架苏-35原型机的碎片迷彩,在俄罗斯的冬季森林上空伪装效果很好
第二架苏-35原型机的碎片迷彩,在俄罗斯的冬季森林上空伪装效果很好

苏-35 904号的残骸
苏-35 904号的残骸

一开始,俄罗斯国防部只把苏-35作为T-50 PAK FA第五代战机服役前的过渡战斗机,不准备大量采购。但经过审计后发现给10个36机规模的歼击机团(俄罗斯空军目前苏-27和米格-29团的数量)都换装T-50在经济上是无法承受的,所以苏-35的优先级被彻底提高。俄罗斯空军需要一种更简单和便宜的战斗机对PAK FA进行补充,但又要求该机能够满足俄空军的高要求,其中就包括至少3000公里的航程,光这一点就排除了所有轻型战斗机,因此苏-35(连同苏-30SM)就这样成了PAK FA的低档补充。

根据这个概念,俄罗斯空军在2009年8月的莫斯科航展期间下达了48架苏-35S战斗机的大单,计划在2015年前交付。2011年5月3日,第一架俄罗斯空军规格的苏-35S-1原型机(也是第三架苏-35试飞原型机)在共青城首飞。2011年5月28日,苏-35S-1抵达阿赫图宾斯克试飞中心开始进行军方试飞评估。2011年12月2日,第二架原型机苏-35S-2首飞,接下来是2012年1月17日首飞的苏-35S-3,以及2012年2月19日首飞的苏-35S-4。这4架苏-35S原型机的编号是01-04,但由于苏霍伊在航电集成上遭遇严重问题,所以试飞进度非常缓慢。

第一架俄罗斯空军规格的苏-35S原型机
第一架俄罗斯空军规格的苏-35S原型机

2014年2月12日首批12架苏-335S交付俄罗斯空军,装备了共青城附近泽姆齐空军基地的第23歼击机航空团。2015年7月,中央角空军基地(海参崴)的第22歼击机航空团成为第2个换装苏-35S的战斗部队,之后是芬兰边境附近卡累利阿贝索沃特空军基地的第159歼击机航空团,12月6日4架苏-35S抵达这里。

和苏-30SM一样,俄罗斯空军也向叙利亚部署了4架苏-35S进行实战测试,为打击机群提供空中护航。苏-35S在作战中除了挂载R-27和R-73导弹外,还挂载了最近才服役的的R-77-1中距弹。

苏-35S在作战中除了挂载R-27和R-73导弹外,还挂载了最近才服役的的R-77-1中距弹。
苏-35S在作战中除了挂载R-27和R-73导弹外,还挂载了最近才服役的的R-77-1中距弹。

2015年12月,苏-35S终于完成了所有试飞项目(所谓的第二阶段国家试飞),俄罗斯国防部随之把订购数量增加到98架。到2016年底,俄罗斯空军已经接收了58架苏-35S。

至少短期至中期来看,苏-35的采购数量是可以得到保证的
至少短期至中期来看,苏-35的采购数量是可以得到保证的

苏-35也是我国在10年后首次进口的新苏霍伊战斗机。我国在2015年11月与俄罗斯签署了24架苏-35SK的采购合同,第一批4架已在2016年12月交付。苏-35SK的配置和俄罗斯空军自用型基本一致,随后将集成国产设备和武器。

我国的苏-35SK
我国的苏-35SK
我国的苏-35SK

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