繼續(xù)介紹蘇霍伊設(shè)計(jì)局研制的作戰(zhàn)飛機(jī)，本次介紹蘇霍伊的第四代戰(zhàn)斗機(jī)前掠翼試驗(yàn)者——蘇-47。
本文約2800字，主要從發(fā)展概況、主要特點(diǎn)、基本性能、型號(hào)類別、服役狀況等方面，對(duì)蘇-47戰(zhàn)斗機(jī)做一個(gè)簡(jiǎn)要的全景描繪。文章內(nèi)容大部分內(nèi)容源自國外和國內(nèi)的各種公開信息。
蘇-47“金雕” Berkut
蘇-47戰(zhàn)斗機(jī)的外形極具辨識(shí)度，它最大的特點(diǎn)便是與眾不同的前掠翼設(shè)計(jì)，機(jī)翼是向前方傾斜的，看起來像是機(jī)翼“裝反了”一樣。正是這種獨(dú)特的機(jī)翼設(shè)計(jì)，讓蘇-47一經(jīng)問世便引發(fā)了世界各國的關(guān)注，而它的首次試飛表現(xiàn)也相當(dāng)成功。
“裝反了”的機(jī)翼——前掠翼
前掠翼的歷史最早可以追溯到1940年代，德國的容克斯公司研制出世界上第一種實(shí)用的前掠翼作戰(zhàn)飛機(jī)Ju-287四發(fā)轟炸機(jī)，這種獨(dú)特的轟炸機(jī)在1944年8月首飛成功，后來隨著德國逐步衰退直到最后戰(zhàn)敗，它并沒有投入量產(chǎn)。美蘇等國航空科研人員在查看了德國一系列先進(jìn)航空技術(shù)后，都受益匪淺。
1981年，美國國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局（DARPA）授權(quán)格魯曼公司前掠翼試驗(yàn)機(jī)研究項(xiàng)目合同，在F-5A戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上改裝出兩架X-29A前掠翼驗(yàn)證機(jī)，還融入了部分F-20“虎鯊”戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)。該機(jī)安裝有鴨翼和前掠33度的機(jī)翼，整機(jī)氣動(dòng)外形非常怪異。兩架X-29A前掠翼驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行了非常多次的科研試飛，直到1991年才結(jié)束試飛項(xiàng)目。通過X-29A前掠翼驗(yàn)證機(jī)，美國對(duì)前掠翼技術(shù)的性能優(yōu)劣有了深入的認(rèn)識(shí)。
和后掠翼相比，前掠翼設(shè)計(jì)的機(jī)翼產(chǎn)生的升力更大，升阻比更高；失速速度很低，低速操控性極佳，低空低速飛行安全性很高；幾乎不會(huì)進(jìn)行尾旋；翼身連接結(jié)構(gòu)由于后移，也創(chuàng)造出更大的機(jī)身內(nèi)部空間；最為重要的是，前掠翼不存在翼尖先失速問題，它比后掠翼進(jìn)入失速的時(shí)間要晚很多，這有利于大幅度增強(qiáng)戰(zhàn)機(jī)的機(jī)動(dòng)性。對(duì)于新一代戰(zhàn)斗機(jī)而言，這些都是極具吸引力的優(yōu)勢(shì)。
然而，有利必然有弊。前掠翼存在高速飛行中機(jī)翼結(jié)構(gòu)發(fā)散的問題，而且會(huì)隨著速度的增大而越發(fā)嚴(yán)重。此外，前掠翼也不利于隱形要求。
發(fā)展概況
蘇-47“金雕”（Berkut）是俄羅斯蘇霍伊設(shè)計(jì)局1990年代研制的第五代技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。原編號(hào)S-37（S代表前掠翼），后獲得設(shè)計(jì)局編號(hào)蘇-47。北約綽號(hào)“小木桶”（Firkin）。
1980年代，為對(duì)抗美國的ATF計(jì)劃（“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)”計(jì)劃，后來發(fā)展為F-22），蘇聯(lián)提出了新一代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展計(jì)劃。蘇霍伊設(shè)計(jì)局和米高揚(yáng)設(shè)計(jì)局于1980年代末分別開始研制特點(diǎn)前衛(wèi)的S-37和米格-1.44兩種驗(yàn)證機(jī)。
1997年9月25日，S-37原型機(jī)首次試飛。共生產(chǎn)出2架原型機(jī)，第一架使用米格-31配備的D-30F6發(fā)動(dòng)機(jī)，第二架使用土星公司研制的AL-37FU發(fā)動(dòng)機(jī)。
1999年，S-37原型機(jī)在莫斯科航展上驚艷亮相，進(jìn)行了無與倫比的飛行表演，引發(fā)了強(qiáng)烈反響。
航展期間，還有一個(gè)有意思的小插曲。俄羅斯解說員說：當(dāng)年美蘇軍備競(jìng)賽緊張激烈，俄羅斯尖端航空技術(shù)的發(fā)展卻出現(xiàn)瓶頸。有一天，俄航空專家們苦思無方，便開懷暢飲伏特加，結(jié)果酩酊大醉中竟把新飛機(jī)的機(jī)翼圖形畫反了，于是鬼使神差地開發(fā)出突破技術(shù)極限的 S-37。作為印證，航展上最引人注目的懸空氣球廣告正是俄著名的米尼諾夫伏特加酒，展區(qū)中央高樹一只大酒瓶，上面寫著“伏特加是俄羅斯創(chuàng)意的源泉”。
2002年，經(jīng)過改進(jìn)的試驗(yàn)原型機(jī)獲得編號(hào)蘇-47。
▲蘇-30伴飛的蘇-47
1997年9月7日，美國F-22戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)首飛成功，比蘇-47原型機(jī)早了半個(gè)多月。2000年10月24日，美國第五代隱形戰(zhàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)X-35也完成了首次試飛。
俄羅斯空軍認(rèn)為，不管是米格-1.44還是蘇-47，都無法滿足俄空軍的未來需求，因此后來又提出了PAK FA戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃，意思是“21世紀(jì)的戰(zhàn)斗機(jī)”。俄羅斯空軍希望以該計(jì)劃為基礎(chǔ)，研制出全新的先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)。2002年4月，蘇霍伊公司被選為俄羅斯下一代戰(zhàn)斗機(jī)PAK FA計(jì)劃的主要承包商，PAK FA項(xiàng)目后來發(fā)展為T-50，也就是現(xiàn)在的蘇-57。
“金雕”戰(zhàn)“猛禽”
▲F-22的原型機(jī)YF-22
蘇-47“金雕”和F-22“猛禽”的研制過程存在高度重合之處。F-22的原型機(jī)YF-22從20世紀(jì)八十年代開始研制，而蘇-47的前身S-37、S-32等，也是同一時(shí)期開始研制的。F-22原型機(jī)的首飛時(shí)間是1997年9月7日，蘇-47原型機(jī)的首飛時(shí)間是1997年9月25日。這在當(dāng)時(shí)給人們?cè)斐梢欢ǖ腻e(cuò)覺，認(rèn)為蘇-47與F-22一樣，都是美俄研制的最新一代戰(zhàn)斗機(jī)。
當(dāng)蘇-47和F-22的性能都公之于眾，人們才發(fā)現(xiàn)，它們屬于不同的類型，蘇-47更多的是作為技術(shù)驗(yàn)證機(jī)來研制的，劍走偏鋒注定它不能成為主流，加上俄羅斯無力維繼大規(guī)模的軍費(fèi)，蘇-47不可能有結(jié)果。美國的F-22從一開始就定位為下一代主力戰(zhàn)斗機(jī)，技術(shù)成熟度高，項(xiàng)目推進(jìn)強(qiáng)勢(shì)。從隱形性能上看，F(xiàn)-22要強(qiáng)于蘇-47。但蘇-47的機(jī)動(dòng)性能更優(yōu)越，具有絕對(duì)的空中機(jī)動(dòng)優(yōu)勢(shì)。雖然兩者性能各有千秋，甚至一度“金雕”的名聲比“猛禽”還要高，但最終“猛禽”大批量服役，走向高光時(shí)刻，而“金雕”卻只能黯然退場(chǎng)。
主要特點(diǎn)
蘇-47采用獨(dú)特的三翼面、前掠翼、雙發(fā)雙垂尾的氣動(dòng)布局，其最大特點(diǎn)是機(jī)翼采用前掠翼形。
▲從下面看，蘇-47體型碩大，極具壓迫感
前掠翼具有升阻比大、抗失速和尾旋特性好、大迎角機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，結(jié)合三翼面布局和放寬靜不穩(wěn)定度設(shè)計(jì)，蘇-47具有優(yōu)秀的機(jī)動(dòng)性能。但是前掠翼存在高速飛行中機(jī)翼結(jié)構(gòu)發(fā)散的問題，而且也不利于隱形設(shè)計(jì)。
蘇-47還設(shè)計(jì)有明顯的機(jī)翼翼根邊條和機(jī)身邊條。機(jī)翼前緣有全翼展襟翼，后緣內(nèi)側(cè)為常規(guī)襟翼，外側(cè)為副翼，翼尖為弧形。進(jìn)氣道位于機(jī)身邊條下方，進(jìn)氣口呈扇形，機(jī)身中部有兩個(gè)小型輔助進(jìn)氣口。進(jìn)氣道側(cè)面靠近機(jī)翼前緣處裝有鴨翼，平面形狀為切尖梯形。雙垂直尾翼寬間距布置，略向外傾斜。水平尾翼面積較小，為全動(dòng)式，內(nèi)側(cè)部分與機(jī)翼后梁邊條連續(xù)。
機(jī)身采用翼身融合設(shè)計(jì)。機(jī)頭雷達(dá)罩在前部稍微變平，底邊為水平。前機(jī)身橫截面由圓形過渡為倒梯形，機(jī)身中段橫截面為橢圓形，設(shè)有內(nèi)置彈艙，機(jī)身后段并列布置兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。機(jī)身尾部?jī)蓚?cè)各有一個(gè)整流罩，內(nèi)有后視雷達(dá)。全機(jī)主要由鋁合金鈦合金制造，部分使用復(fù)合材料，比例約13%，其中機(jī)翼90%由復(fù)合材料制成。
▼發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)巨大的尾椎，白色椎體是雷達(dá)罩
服役狀況
僅生產(chǎn)2架試驗(yàn)原型機(jī)，未服役。
基本性能
尺寸數(shù)據(jù)
翼展：16.7米
機(jī)長(zhǎng)：22.6米
機(jī)高：6.3米
機(jī)翼面積：61.9平方米
機(jī)翼前掠角：20°
機(jī)翼展弦比：4.51
重量數(shù)據(jù)
空機(jī)重量：16830千克
正常起飛重量：25600千克
最大起飛重量：35000千克
最大機(jī)內(nèi)油量：無數(shù)據(jù)
飛行性能數(shù)據(jù)
最大平飛速度：M1.16/1400千米/小時(shí)（海平面）
M1.65（限制速度）
M2.2（理論）
巡航速度：1500千米/小時(shí)
實(shí)用升限：18000米
限制過載：+9g/-3g
最大爬升率：233米/秒
作戰(zhàn)半徑：無數(shù)據(jù)
最大航程：3300千米
動(dòng)力裝置
第一架原型機(jī)：2臺(tái)索洛維耶夫設(shè)計(jì)局研制的D30F-6渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)最大推力93.1千牛，加力推力151.9千牛。
第二架原型機(jī)：2臺(tái)土星公司研制的AL-37FU渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，AL-41F渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)最大推力83.4千牛，加力推力142.2千牛。
武器
機(jī)炮：
1門GSh-30型30毫米機(jī)炮，備彈150發(fā)。
導(dǎo)彈和炸彈：
共14個(gè)外掛點(diǎn)，可攜帶R-77中距空空導(dǎo)彈，R-73近距空空導(dǎo)彈， K-74近距紅外制導(dǎo)空空導(dǎo)彈和X-29T、X-29L、X-59M、X-31P、X-31A等空地導(dǎo)彈以及KAB-500、KAB-1500等常規(guī)炸彈。
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