蘇-27戰(zhàn)斗機(俄文:Сухой Су-27,英文:Sukhoi Su-27,中文:蘇-27;北約代號:Flanker,中文:側(cè)衛(wèi))是前蘇聯(lián)蘇霍伊設(shè)計局研制的單座雙發(fā)全天候空中優(yōu)勢第四代重型戰(zhàn)斗機,主要任務(wù)是國土防空、護航、海上巡邏等。
該機采用翼身融合體技術(shù),懸壁式中單翼,翼根外有光滑彎曲前伸的邊條翼,雙垂尾正常式布局,楔型進氣道位于翼身融合體的前下方,有很好的氣動性能,進氣道底部及側(cè)壁有柵型輔助門,以防起落時吸入異物。全金屬半硬殼式機身,機頭略向下垂,大量采用鈦合金,傳統(tǒng)三梁式機翼。4余度電傳操縱系統(tǒng),無機械備份,靜不穩(wěn)定設(shè)計。
60年代的戰(zhàn)斗機設(shè)計師們認為:最大的飛行速度、最高的飛行高度是戰(zhàn)斗機取勝的法寶,在未來的空戰(zhàn)中,遠程導彈的使用將使近距離格斗成為歷史。因此,能夠攜帶遠程空空導彈將比飛機的機動性更加重要。但在越南戰(zhàn)場上,具備這些特點的美國F-4"鬼怪"戰(zhàn)斗機卻屢屢被“落后”的米格-21甚至米格-17擊落。美國開始反思這種設(shè)計思想,并于1965年開始設(shè)計遠距離截擊與近距離空戰(zhàn)能力并重的F-15 ,從1965年開始相繼開始了YF-15重型戰(zhàn)斗機(發(fā)展成F-15)計劃和YF-16(后來的F-16)輕型戰(zhàn)斗機計劃,形成“高低搭配”的概念。海軍也有了從YF-17衍生出的主力艦載機F/A-18“大黃蜂”(Hornet)。到1974年,第一架F-15A 和TF-15A (后改編號為F-15B)正式進入美國空軍服役。
蘇聯(lián)一直在關(guān)注著美國的研究。作為回應(yīng),前蘇聯(lián)于1969年開始進行有針對性的PFI(Perspektywnyi Frontowoy Istryebytyel/Perspective Frontal Fighter,PFI)未來前線戰(zhàn)斗機計劃,其主要目標就是要超越F-15,所以此計劃也簡稱為“反F-15”(Anti—F-15)。PFI的任務(wù)需求包括:
1.取代舊型的攔截機,這些機種有圖-128、蘇-15以及雅克-28P等三款。
2.擔任長程攻擊任務(wù),像是蘇-24的護航機。
3.執(zhí)行長程入侵任務(wù),攻擊敵人的空中目標,像是空中預(yù)警機或是空中加油機。
在性能的要求上則有:
1.靈活的機動性。
2.最大平飛速度約2500千米/時(高空)。
3.作戰(zhàn)半徑高高度時為1700公里,低高度時為500公里。
4.實用升限18300米(60000英尺)。
5.可以在前線空軍的第三級機場(跑道短于1200米)操作。
蘇聯(lián)在1969-1970 年間將設(shè)計任務(wù)下達給蘇霍伊、米高揚和雅克夫列夫三個著名的飛機設(shè)計局。1971年,蘇聯(lián)國防部要求未來先進戰(zhàn)斗機(PFI)的性能必須相當于美國的F-15,軍方對PFI 的設(shè)計指標是非??量痰?,要求飛機的最大馬赫數(shù)在2.35 以上;在11000 米的最大速度為2000千米/小時;海平面最大速度為1400-1500千米/小時;海平面上最大爬升率為300-350米/秒;實用升限在21000-22000米之間;海平面上不帶副油箱航程為1000千米;高度上不帶副油箱航程為2500千米;使用過載8-9G;從600千米/小時加速到1100千米/小時的時間在12-14 秒;從1100千米/小時加速到1300千米/小時的時間為6-7秒:起飛推重比為1.1-1.2。另外,PFI項目還提出了詳細的任務(wù)與武器要求??傊?,未來的新型戰(zhàn)斗機將在性能上達到美國F-15 和尚在設(shè)計的F-16 的水平。
研制歷程
蘇-27戰(zhàn)斗機的開發(fā)始于1970年代,首架蘇-27原型機T-10-1于1977年初出廠,當年5月20日在接近Ramenskoe市的儒可夫斯基飛行試驗中心由試飛員伊留申完成其處女航。
初始方案
蘇霍伊設(shè)計局經(jīng)過一番精心設(shè)計,在1971 年早期時候提出了T-10(蘇霍伊內(nèi)部編號,T即Triangular代表三角翼布局,10代表蘇霍伊設(shè)計局的第十種三角翼飛機 )方案,設(shè)計編號為蘇-27 ,不過這一編號在當時是嚴蘇-27戰(zhàn)斗機
格保密的。鑒于T-10 的方案采用了較為獨特的腹部進氣式布局。為了減小風險,蘇霍伊設(shè)計局同時還提出了“備份”版的T-10 方案,該方案的側(cè)面非常類似美國的F-14 ,原來的T-10 被稱為T-10-1。蘇霍伊設(shè)計局認為T-10-1 的氣動性能潛力非常大,因此把它作為重點發(fā)展項目,總設(shè)計師帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊親自領(lǐng)導該方案的選型與發(fā)展。
T-10-1 的機翼采用了固定式后掠翼,后掠角為45度。從俯視圖上看,整個機翼象是鯊魚的背鰭。預(yù)計兩種T-10的起飛重量都在18000千克左右,而且已決定采用雙發(fā)布局,如果要讓起飛推重比達到1.15,推力必須達到20600-20800千克之間,即單發(fā)最大推力至少達到10300-10400千克之間。當時能達到這種推力的發(fā)動機有三種:AL-31F,D-30F-9 和R59F-300,由于飛機的結(jié)構(gòu)設(shè)計還未完成,具體的發(fā)動機型號將在以后決定。接下來是武器系統(tǒng)的選擇,最初計劃為蘇-27掛載2枚R-25半主動雷達制導導彈和6枚R-60紅外制導近距導彈,并安裝-門備彈250發(fā)的AO-17A雙管30毫米機炮或GSH-301型30毫米機炮。雷達使用的是米格-23M的Sapfir-23MR雷達,對空探測距離為40-70千米,對地為20-40千米;帶紅外探測追蹤傳感器和光學/電視瞄準的光電系統(tǒng);頭盔瞄準具和臉部處理器,可以直接處理雷達和光電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料并顯示在陰極射線管顯示器上。
導航、自衛(wèi)、無線電系統(tǒng)也經(jīng)過了嚴格的挑選。在綜合了這些系統(tǒng)之后,蘇霍伊設(shè)計局根據(jù)風洞實驗結(jié)果對T-10-1的大概性能進行了計算,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該機無法完全滿足空軍的要求。蘇霍伊設(shè)計局便改進了一些沒計,如加大起飛重量、減少武器數(shù)量,改善了飛機的性能。在此時,飛機也根據(jù)要求可以掛載新一代的空對空導彈如R-27和改進過的R-60M。
1972 年,空軍召開了第一次與PFI有關(guān)的設(shè)計局會議。在會議上,各設(shè)計局都提出了自己的方案,如蘇霍伊設(shè)計局的蘇-27(當然還有“備份”版的T-10),米高揚設(shè)計局的米格-29(當時該機采用高單翼,兩側(cè)進氣和單發(fā)結(jié)構(gòu),此時的米格-29還不是我們印象中的那種米格-29)和雅克夫列夫設(shè)計局的雅克-45輕型戰(zhàn)斗機、雅克-47重型戰(zhàn)斗機。兩個月后,召開了第二次PFI會議,米高揚設(shè)計局展示了新設(shè)計的米格-29,并且起飛重量為12800千克。而雅可夫列夫設(shè)計局的方案由于將發(fā)動機布置在機翼上、容易因發(fā)動機故障導致飛機失事而被淘汰。但真正有關(guān)PFI的決定將在第三次會議上公布。米高揚設(shè)計局在此次會議后,提出了一個意見:將PFI項目分解成兩個獨立的項目,LPFI(Lyogkyi PFI,輕型PFI)及TPFI(Tyazholyi PFI,重型PFI)。即同時發(fā)展蘇-27那樣的多任務(wù)重型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機 ,米格-29那樣的輕型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機,它們將使用統(tǒng)一的主要設(shè)備和武器。這是自1971 年以來,蘇聯(lián)空軍和飛機制造工業(yè)首次面臨這樣一種情況:80年代的蘇聯(lián)空軍戰(zhàn)斗機群將由兩種飛機組成,就象美國空軍計劃的那樣。
美國空軍在YF-15開始試飛后,就認為F-15過于昂貴,不可能經(jīng)受得住大規(guī)模戰(zhàn)爭中的大量消耗,因此必須
蘇-27
有另外一種飛機與之配合;簡而言之就是由重型的F-15擔負爭奪和掌握制空權(quán)的任務(wù),而由另一種便宜的戰(zhàn)斗機與敵方戰(zhàn)斗機進行空中格斗。這種輕型戰(zhàn)斗機的武裝不必很強,只要能帶兩枚近距導彈和機炮就行了,但它的機動性要好。1972 年1 月,美國的“輕重量戰(zhàn)斗機”計劃開始實施,這就是后來的F-16。事實上,蘇軍的多次研究也表明:截擊任務(wù)要求飛機能夠保持與地面指揮所之間得通訊聯(lián)系、同時必須具備高性能的爬升率和加速性,另外還必須裝備有可以上視和下視的大功率雷達;如果是掩護任務(wù),就要求飛機有較大的航程;而在近距離格斗空戰(zhàn)中,高敏捷性、推重比、大速度才是最重要的。在當時,這些高性能要求很難在同一種飛機上有效地結(jié)合起來。從另一方面講,也沒有什么限制說空軍只能裝備一種戰(zhàn)斗機。于是,事情就這樣決定了:空軍未來的主力戰(zhàn)斗機將由兩種機型構(gòu)成,一種是多任務(wù)的重型戰(zhàn)斗機,它必須有能力控制敵方防線后戰(zhàn)役縱深(250-300千米)范圍地區(qū)的制空權(quán)——這個指標與美國空軍給F-15的指標一樣;另一種是輕型戰(zhàn)斗機,它的作戰(zhàn)范圍主要在敵我交戰(zhàn)的前線或敵后戰(zhàn)術(shù)地域(100-150千米)爭奪制空權(quán)——這個指標也同F(xiàn)-16一樣。
多用途重型戰(zhàn)斗機有很大的燃料攜帶量,并且要增加遠程導彈的數(shù)量(增加到4 枚)、可數(shù)據(jù)上傳的導航系統(tǒng),先進的通訊和自衛(wèi)系統(tǒng);同時它還必須能執(zhí)行截擊。而輕型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機則必須容易制造和操作,如果沒有什么特別問題的話,稍加地面訓練的飛行員也能操作它,它的武器只需要2 枚遠程導彈和相應(yīng)的近距格斗武器。在生產(chǎn)花費上,生產(chǎn)1 架重型戰(zhàn)斗機的資源可以生產(chǎn)2 架輕型戰(zhàn)斗機,由這兩種戰(zhàn)斗機組成的戰(zhàn)斗機群(輕型戰(zhàn)斗機與重型戰(zhàn)斗機的組成比率大約為7 : 3 )將得到最大的效費比。在1972年末,蘇霍伊和米高揚設(shè)計局都得到了各自的合同,以發(fā)展蘇聯(lián)空軍未來的下一代戰(zhàn)斗機——蘇-27和米格-29。
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