俄羅斯蘇-47戰鬥機

俄羅斯蘇-47戰鬥機

俄羅斯蘇-47戰鬥機又名“金雕”前掠翼戰鬥機,是俄羅斯“蘇霍伊實驗設計局”開放型聯合股份公司研製的一種多用途戰鬥機,是俄羅斯第五代戰鬥機的技術驗證機,1997年9月25日首飛,最早被稱為S-32,不久改稱為S-37,2002年又被重新命名為蘇-47。其設計重點突出在大迎角下的機動性和敏捷性以及飛機的低可探測性,基本的尺寸和重量數據與蘇-37類似,機頭、機尾和座艙與蘇-35相似,起落架與蘇-27K相同,採用蘇-35/37的4餘度數字式電傳飛行控制系統。

基本數據

俄羅斯蘇-47戰鬥機俄羅斯蘇-47戰鬥機
基本數據:
機長22.2~22.6m

機高6.30~6.40m

翼展15.2~16.7m

機翼面積56m2

前翼面積5.7m2

重量及載荷

空重24000~26000kg

正常起飛重量25600kg

最大起飛重量34000kg

性能數據

最大平飛速度:

高空2500km/h

海平面1400km/h

實用升限18000m

航程3300km

限制過載+9g

建造材料:13%的重量採用複合材料,鋁合金及鈦合金。

戰機簡介

俄羅斯蘇-47戰鬥機俄羅斯蘇-47戰鬥機
蘇-47“金雕”是俄羅斯“蘇霍伊實驗設計局”開放型聯合股份公司研製的一種多用途戰鬥機,是俄羅斯第五代戰鬥機的技術驗證機,1997年9月25日首飛,最早被稱為S-32,不久改稱為S-37,2002年又被重新命名為蘇-47。其設計重點突出在大迎角下的機動性和敏捷性以及飛機的低可探測性,基本的尺寸和重量數據與蘇-37類似,機頭、機尾和座艙與蘇-35相似,起落架與蘇-27K相同,採用蘇-35/37的4餘度數字式電傳飛行控制系統。

該機採用前掠機翼,有明顯的機翼翼根邊條和長長的機身邊條,能降低阻力和減少雷達反射信號,改善飛機的起飛著陸性能,在亞音速和大攻角時有很好的氣動性能,可增加飛機的航程和高空機動性,並能充分利用複合材料的結構特性。扇形不可調進氣口道位於機身邊條下方,S形進氣道側面靠近機翼前緣處裝有鴨翼。雙垂尾略向外傾斜,機身中部有兩個大的輔助進氣門,並且採用雷達吸波塗料對飛機進行了隱身處理。

由於資金限制,該機的前兩個階段的飛行試驗到2000年中期才結束,共飛行了90多次,進行了亞音速超音速飛行。2001年5月,該機開始第三階段的飛行試驗,為研製俄羅斯的第五代戰鬥機積累經驗,飛行試驗將持續到2005年。2002年5月,蘇霍伊被選中作為俄羅斯第五代戰鬥機的主研製商。俄羅斯的第五代殲擊機在性能上不能低於美國的JSF,在一系列參數上不低於F-22,主要特點首先是多功能性(既可空戰,也可打擊地面目標)、超級機動性(能完成低速和大攻角的可控飛行)、隱身性(光學、紅外和雷達波段的低可探測性)、短距起降(在使用長為300~400米的跑道起降),可能會在該機的基礎上進行研製,但不會採用前掠翼布局。同時蘇霍伊將該機重新命名為蘇-47,強調該機不僅僅是驗證機,以後會發展成為生產型飛機。

設計特點

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S-47為串置式三翼機,機翼為前掠式,採用了融合體技術。由於採用了吸雷達波塗層和大量複合材料,以及使用彎曲的進氣道、保形外掛架、前掠機翼等設計措施,飛機對雷達的反射面很小,約0.5~3平方米左右。不含空速管,飛機長22.6米。機身頭部為機載雷達艙,在帶空速桿的卵圓形雷達罩內是雷達天線。後面是光學雷達、駕駛艙,駕駛艙下部為前起落架艙。駕駛艙採用Su-27型座艙蓋,由無格框的固定前部(氣泡型)和可打開的艙蓋構成。機身中段與延伸的機翼邊條相融合,其內為燃油艙、設備艙和發動機進氣道,其下是主起落架艙。機翼邊條下為不可調節的側向進氣道,其形狀為扇形。機身後段為兩個極其相似的發動機短艙、機翼承力梁、立尾和平尾的承力件,機身最末端為兩個設備整流罩

機翼翼根有向前延伸的邊條,其上裝有前平尾和前掠式機翼,機翼前緣後掠角為-20°。機翼結構上大量採用複合材料。外翼後緣有副翼襟翼(襟副翼),前緣可下偏。梯形全動式平尾的前緣後掠角較Su-27的大,達到75°左右,平尾翼展8米。全動式前置平尾亦為梯形,其前緣後掠角約50°,翼展約7.5米。雙立尾的形狀與Su-27的相似,但向外的安裝偏角不大,並具有方向舵。飛機全重35噸左右。

飛機採用三點式可收放起落架。雙輪式前起落架向前收入駕駛艙。前起落架艙門為單塊式。單輪式主起落架裝於機身上,收入時機輪轉一角度向前收入發動機進氣道之下。起落架主輪距4米,前後輪距8米。

第一架原型機的動力裝置為兩台帶加力燃燒室的D-30F6渦扇發動機,單台推力大於15,200千牛。按設計,飛機今後將裝兩台推力矢量噴管可偏轉的新一代發動機。

第一架原型機上尚未裝火控系統,但可認為,在批生產飛機上將會裝上Su-35和Su-37的通用火控系統,包括帶縫隙天線或相控陣天線的機載雷達、光學雷達和頭盔瞄準系統等。機載武器與改進型Su-27所帶的不會有太大差別,包括向前射擊的Gsh-30130毫米口徑的航空機炮、各種型別的R-27中距空空飛彈、RVV-AE(發射後不管的空空飛彈)和R-73近距格鬥空空飛彈,以及多種引導和非引導式對地攻擊武器。各種武器均掛在機身下的保形掛架上,必要時,也可掛於翼下。

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氣動布局和結構串置三翼面布局,前掠機翼結構的90%為複合材料,前緣前掠20°,有全展長襟翼,後緣前掠37°,內側為普通襟翼,外側為副翼,翼尖為弧型。全動近距耦合鴨翼,前緣後掠50°,後緣後掠-16°,可同步或差動偏轉。機翼翼根向後延伸到機尾形成水平安定面,前緣後掠角70°,雙垂尾向外傾斜約6°,前緣後掠45°,有內置方向舵。機身頭部為機載雷達艙,中段與延伸的機翼邊條相融合,內有油箱、設備艙和進氣道,機身後段為發動機短艙、機翼承力梁、尾撐、以及兩個不對稱的尾錐。

動力裝置兩架原型機,第1架採用的是兩台用於米格-31的D-30F6發動機,單台靜推力93.1千牛,加力推力151.9千牛;第2架使用兩台AL-37FU發動機,單台加力推力142.2千牛,帶有推力矢量控制及全權數字式發動機控制系統。座艙單座座艙,彈射座椅向後傾斜30°安裝,風擋和座艙蓋與蘇-27相同。機載設備機頭裝有多功能相控陣雷達,右側尾錐內有後視雷達。

研製過程

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前掠翼飛機在全世界航空發展史上非常獨特,至今成功實現飛行的主要有三種機型:納粹德國時期的“容克-287”噴氣式轟炸機,於1944年2月進行了首次飛行;美國小型前掠翼驗證機X-29A,於1984年12月24日完成首次飛行,在1985年12月13日成功完成了前掠翼飛機的世界上首次超音速飛行;俄羅斯S-37“金雕”前掠翼戰鬥機,於1997年9月25日完成了首次試飛,後被正式稱為蘇-47戰鬥機。

俄羅斯第五代戰鬥機的概念研究始於1981年。其構想也採用高低搭配,大致與美國的F-22和JSF相對應,分為重型的多功能戰術戰鬥機(MFI)和輕型戰術戰鬥機(LFI)。外界認為俄羅斯蘇霍伊設計局從八十年代末期正式研製下一代戰鬥機樣機。前蘇聯在二戰時繳獲了納粹德國的幾架“容克-287”噴氣式轟炸機和大量技術資料。在已有的基礎上,前掠翼戰鬥機又凝聚了蘇聯航空專家近50年的研究,通過理論和實踐,解決大量技術難題。新型戰鬥機至今仍是俄羅斯航空方面的最高機密,因此具體情況的報導多來源於新聞媒體的分析和猜測。

《空軍通報》雜誌在1996年3~4月號上的一張照片,引起全世界的廣泛關註:照片中,在空軍司令員彼德·傑伊涅金上將和蘇局總設計師米哈伊爾·西莫諾夫與其他與會者們面前,放著兩個飛機模型,其中一個不難看出是多用途戰鬥機—蘇-27M(蘇-35)的模型,而另一個模型塗成黑色,帶有前掠翼、前置平尾、普通平尾、雙立尾。毋庸置疑,這是新一代戰鬥機的模型。模型上塗的機號“32”也說明了這一點。當時,西方把這種飛機稱為C-32,一直到1997年秋,蘇霍伊設計局的出版物上將其稱為C-37(英譯為S-37)後為止。

1997年夏,這種飛機的原型機已運到了茹科夫斯基城試飛研究院的機場,並進行了數次滑行,並準備在1999年莫斯科航空博覽會上展出,但到了最後一刻,俄空軍領導層對公開展出下達了禁令。

1997年9月25日,試飛員沃金采夫駕駛這一新飛機完成了首飛。試飛員對飛機三十分鐘的飛行狀況感覺良好。首飛時,另一名試飛員弗羅洛夫駕駛著蘇-30雙座多用途戰鬥機進行了伴飛。1997年10月23日,俄羅斯《獨立報》《商務報》首次公開刊登了C-37飛機的照片和部分特性數據。

在2002年4月26日,經過和米高揚設計局的MFI驗證機激烈競爭,蘇霍伊設計局被選擇為下一代俄國PAKFA戰鬥機計畫主要的承包商。下一代戰鬥機(PAKFA)將會是Su-47的一個發展但是沒有前掠翼。看來前拉翼戰鬥機真正進入服役尚待時日。

作戰性能

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蘇霍伊飛機設計局總設計師西莫諾夫決定S-47的兩個研製方案均採用前掠翼,在這個問題上,他是經過深思熟慮的。這主要是與其他形狀機翼相比,前掠翼具有許多突出的優點。前掠翼的許用迎角大,可增大飛機的轉彎角速度;阻力小;不會出現翼尖氣流分離現象,故可增大升力,從而顯著提高飛機的升阻比;另外還可改善布局,減小迎面對雷達波的反射面積。美國在研製F-16的過程中,也曾研製了一架帶前掠翼的原型機SFW/F-16,在機翼後掠角為-20°~-25°的條件下,按計算,飛機的轉彎角速度可提高14%,飛機的活動半徑可增大34%,起飛著陸距離可縮短35%~50%。但是,由於前掠翼存在一個致命的缺點—結構發散問題,在一般情況下,人們還不敢貿然採用這一誘人但又存在巨大風險的技術。

在航空史上,只有三種前掠翼飛機完成了試飛,並取得了一定成就。第一種是納粹德國的Ju287四發轟炸機,於1945年2月完成了首飛,在後來的試飛中速度達到815公里/小時,當時僅有的兩架原型機均被蘇軍俘獲;第二種是美國格魯門公司研製的X-29A前掠翼研究機,共製成兩架,於1984年12月14日首飛。在1984~1989年間,兩架研究機共試飛了數百小時,速度達到了M1.6,飛行高度15,000米,過載6.4g。不過X-29A只是一種研究機,機上沒有武器裝備,設計上也沒有採用“隱身”技術;第三種就是俄羅斯的第五代戰鬥機—S-47“金雕”了。由於在第二次世界大戰中,前蘇聯俘獲了德國的前掠翼轟炸機Ju287和大量資料及有關專家,對前掠翼技術取得了一定的認識。進入80年代以來,俄中央航空流體動力研究院的一些專家,又採用最新的科技成果,對前掠翼技術進行了系統的研究,並取得了突破,從而為從80年代末著手研製的S-47採用前掠翼技術打下了基礎。

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按計畫,S-47將裝兩台由留里卡“土星”設計局研製的推力矢量可控制的AL-47F帶加力的渦扇發動機,推力為20噸級,保證飛機具有良好的加速性能、操縱性能和不加力的超音速巡航能力。S-47在設計上十分重視“隱身”能力,在飛機外形設計上大量採用包容、蔽擋、散射和冷卻技術。如對雷達波反射信號強的進氣道、發動機壓氣機和外掛武器,全採用了包容、蔽擋;對輻射紅外信號強的發動機尾噴口等,則除用飛機結構對其蔽擋外,還用冷氣流進行冷卻並把尾氣流吹散。再加上大量採用複合材料和吸波材料,飛機的雷達反射信號和紅外信號非常小,另外飛機上還裝有各種主動和被動干擾技術和欺騙技術,因此,可以達到敵機無法發現的程度。

S-47具有良好的低空低速機動能力和超機動能力,由於機上將裝自動化程度很高的操縱系統和火控系統,故飛機可完成0速的機動動作,也可在保持航跡不變的情況下,完成0半徑的轉彎(定點轉彎)和完成0半徑的筋斗(定點筋斗),因此在空戰中機頭可以隨時指向敵機,並實施攻擊。由於飛機的升阻比大,故飛機的作戰半徑和留空時間都較大,加上飛機能不加力超音速巡航,它可迅速到達作戰空域。

武器配備

機載設備機頭裝有多功能相控陣雷達,右側尾錐內有後視雷達。武器一門30毫米GSh-30機炮,備彈150發,採用保形武器掛架,可攜帶的武器包括:R-77、R-77PD、R-73、K-74空空飛彈以及X-29T、X-29L、X-59M、X-31P、X-31A空對面飛彈和KAB500、KAB1500雷射制導炸彈等。

發展現狀

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羅斯蘇-47“金雕”從研製成功起,多次參加了世界上著名的各種航展。1996年9月在英國范堡羅國際航空航天博覽會上進行了首次飛行表演並引起了轟動。1999年8月17日,在第四屆莫斯科國際航空展(MAKS'99)上,第二次露面,作了精采的飛行表演。以後又多次在莫斯科國際航空展上公開展示並進行飛行表演

眾所周知,俄羅斯蘇-27被北約稱為“側衛”,是俄羅斯空軍現役主力戰機,這種重型空優戰鬥機在世界第三代先進戰鬥機中風頭強勁,推出的眾多改進型性能優異,經常在航展上表演一些高難度飛行動作讓觀眾大聲驚呼,是關注的焦點。但只要有蘇-47“金雕”前掠翼戰鬥機出場,蘇-27甘於居於伴飛的角色,同這顆永遠的明星共舞藍天。

俄羅斯蘇-47“金雕”前掠翼戰鬥機從研製成功起,多次參加了世界上著名的各種航展。1996年9月在英國范堡羅國際航空航天博覽會上進行了首次飛行表演並引起了轟動。1999年8月17日,在第四屆莫斯科國際航空展(MAKS'99)上,第二次露面,作了精采的飛行表演。以後又多次在莫斯科國際航空展上公開展示並進行飛行表演。樣機模型多次參加世界各地的航展,包括中國珠海航展,今年這一屆也展示了樣機模型。中國珠海航展的組織者曾多次邀請真機參加,但由於眾多的原因沒有實現。但即使樣機模型,也非常惹眼。

蘇-47有不少模型記念品,世界上有不少航模愛好者也自己製作出精美的模型來展示,畢竟這種獨樹一幟的戰鬥機,有強大的吸引力。

俄羅斯主要戰鬥機

戰鬥機是用於殲滅敵方飛機和飛航式空襲兵器的飛機。具有火力強、速度快、機動性好等特點,是航空兵空中作戰的主要機種,也可用於執行對地攻擊任務。

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