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中國沒烏克蘭幫助無法仿造蘇35戰機:蘇35賦予我軍10年優勢

圖為俄空軍7架蘇-35S進行閱兵訓練。

1992年,中俄簽署總額10億美元購買200架蘇-27殲擊機並獲許可生產的合同,包括轉讓部分組裝技術。應當利用俄羅斯供應的配件組裝105架,期間逐步達到本地化。而後,擁有再購95架戰機的選擇權,但中方放棄購買。取而代之的是,中方開始複製蘇-27戰鬥機,並在掌握的生產基礎上,利用從烏克蘭購買的蘇-33樣機,開始生產殲-15。2013年12月,瀋陽開始正式批量生產殲-15。

中俄目前確定蘇35戰機購買數量為24架,這比俄方所希望的48架要少一半。俄羅斯並不擔心技術被複制。據俄方專家稱俄羅斯和簽署有保護知識產權的協議。我們不認為會出現複製蘇-35戰鬥機的問題。複製技術的可能性非常小,因為新型戰機非常精密。蘇-35戰機與蘇-27的區別包括機體的構造存在一些改變,使用了新型發動機以及更新進的的雷達站,而且機體更廣泛使用合成材料。依照拿到手的戰鬥機來複制發動機是不可能實現的。複製機載電子儀器,費時費力。

在1990年代,由於烏克蘭的協助,中方才得以複製,位於烏克蘭境內的飛機修理廠擁有全套的技術文件和大量配件。而今天沒地方能夠買到所缺少的技術資料,因為烏克蘭不再參與生產蘇35戰機生產與製造。所以與1990年底相比,戰鬥機被複制的風險大大縮小。那麼筆者要問蘇35身上有哪些地方值得仿造的呢?

「未來戰術航空綜合系統」(PAK-FA,又稱T-50)成功通過規定的系列測試。2017年後,俄空軍即可裝備第五代戰機。目前,俄羅斯戰鬥單位配備的是性能趨近於第五代戰機的蘇-35S多功能戰鬥機。事實上,在開發第五代戰機虛擬形象(設計之初只限於數碼模式)的同時,蘇-35S平台引進並完善了未來戰機的現成元素。其結果是,除所謂的隱形技術以外,作為第4++代戰機的蘇-35S各項性能均已達到第五代戰機水平。蘇-35S最大時速可達2400公里/小時,連續飛行距離可達3600公里。無論是作為戰鬥機,還是作為遠程攔截機,亦或導彈轟炸機,蘇-35S的表現均可圈可點。

此外,蘇-35S的某些性能甚至超過了目前唯一在役的第五代戰機,即美國F-22猛禽戰鬥機。蘇-35S配備的IRBIS雷達控制系統可探測到最遠400公里以外的空中目標,可同時跟蹤和射擊的目標分別達到30個和8個。相比之下,美國F-22雷達則稍遜一籌,其探測距離最遠為300公里。此外,IRBIS系統可及時探測和跟蹤4個地面目標。同時,蘇-35S還配備可在缺乏衛星導航以及地面通信情況下自行確定飛機所處位置和運行參數的導航系統。也就是說,如果關閉GPS或者格洛納斯,戰鬥機也不會失去方向。

蘇霍伊針對蘇-27的氣動和結構缺陷,很早就安排了多個不同方向並進的規劃;形成了T-10S、T-10M、T-10K、T-10U、T-10IB等5個主線的驗證、原型機系列,總數達到數十架。如果加上衍 生的支線,T系列機型譜系的分支超過15條。在艱難的俄羅斯時代,蘇霍伊也未曾放棄這些改進工作,並且最終集大成於新蘇-35。

蘇-27家族的鴨翼翼展、面積都不大,而且上偏幅度很小而下偏幅度很大。比如,蘇-27家族的平尾翼展達到9.8米,面積為12.2平方米;而偏轉角度 向上可以達到+15°,向下達到-20°,兩者之間相差不大。而其鴨翼的翼展為6.43米,面積為2.99平方米;上偏角度僅有+3.5°,而下偏角度則達到-51.5°。

三翼面布局的問題來自於機身長度和重量、阻力的增加。老的三翼面布局蘇-35空重從蘇27SK的16870千克增加到18400千克,即使扣除因為對地攻擊、 轟炸、結構壽命提升等因素帶來的結構 強化重量,以蘇-30為參照物的話,單純 因為增設鴨翼帶來的增重也至少超過700 千克以上。尤其是翼面的增加會帶來各 種方面上的阻力提升----無論是浸潤面 積帶來的摩擦阻力、還是超聲速飛行下 的激波阻力。因為這些原因,老蘇-35在 內部最大燃油從9400千克提升到10250 千克的情況下,航程卻反而大幅降低到 3200千米。基於這種原因,在20多年以 后蘇霍伊推出的第二代新蘇-35上----蘇-27BM(B代表改進型)上:它不僅回歸 了常規布局,還進一步放大了機頭和翼 展。

放大尺寸、噸位使新蘇-35可以使 用更大更重的高性能相控陣雷達而仍然能處於靜不穩定狀態。通過使用具有15°最大偏轉角度的矢量推力設計,原來三 翼面布局的最主要優點完全通過發動機實現:雖然損失了一定的渦流增效方面 的強化效果,但這與整體性能的提升相 比不值一提。新蘇-35的實踐成功證明 了該方案的優越性:氣動和機內容積利 用效率的提高使這個重得多的型號擁有 3600千米航程,只比蘇-27SK少了100多千米。

矢量推力的應用對飛行控制系統提 出了很高的要求,因為需要飛行員獨立 手動控制噴管推力轉向的矢量推力是沒 有任何實用意義的。新蘇-35更換的全許可權數字電傳飛控不僅完善的交聯了發動 機的控制功能,而且徹底解決了蘇-27家 族前期型號控制功能簡陋的問題。比如, 它取消背部減速板的設計,這就意味著 它的襟副翼、平尾等控制面能夠實現非常複雜的自動配合,在保持飛行姿態不 變的情況下大幅度提升自己的氣動阻力,實現減速功能。

實際上,蘇-27家族對於結構的強 化重視更在於氣動布局、飛行控制改進之上。到蘇-34為止,蘇-27家族完成了2輪以上的結構強化。期間的型號經驗積累,西方設計手段、標準引入,材料工藝體系、尤其是大型鈦合金件加工能力的重大突破,都給了蘇霍伊極大的信心。隨著飛機結構設計的要求越來越高,人 們必須在截面尺寸更小的部件上實現更高的強度、剛度指標。結構中可以分擔受力的冗餘部分越來越少,有效減輕部件重量的同時也帶來了巨大的風險:材料中隱藏的一道微小裂紋,或者加工時留下的一條明顯刀痕,都有可能在巨大的壓力和反覆變形作用下迅速發展成足以導致整個部件徹底斷裂的貫穿性裂紋。

斷裂力學、有限元分析、傳統設計經驗的三者結合,使飛機結構設計進入了一個完全不同的時代;它所帶來的 不僅僅是Mil-A-8860A、83444和MIL-STD-1530等幾個軍用標準,還有大量《耐 久性設計手冊》這樣的規範文件,更為後來的達索CATIA等航空航天專業設計軟體提供了基礎。從F-16開始的西方戰 斗機都遵循這一系列的標準規範,當然, 越往後的型號所遵循的標準版本也更新。通過每一個部件生產都實現了高度標準化,為精確重量控制和部件互換性 能提供基礎;並對每一個部件都在大量的有限元分析基礎上進行徹底的疲勞試 驗,找出所有的薄弱點位置;蘇-27BM的結構壽命從要求較低的前蘇聯標準2000-2500小時提升到西方的6000小時,達到西方三代機的主流水準。

引進了大量蘇-27家族戰鬥機,其中最為主要的型號是蘇-27SK和蘇-30MKK。其中,蘇-27SK是蘇-27設計定型以後的初步完善型號,其優點是通過強化結構基本杜絕了因為強度不足而高速飛行下解體的隱患,並獲得了與其飛行平台能力相稱的掛載能力。但是就其壽命來說,2500飛行小時僅能維持十幾年的較高強度訓練,遠遠不足以滿足需要,真實性價比很低。

蘇-30MKK的引進數量雖然比蘇-27SK少,但實際上它與R-77主動中距 空空導彈的組合才是在相當長時間內的絕對空防主力,而它在對地/對海方 面的攻擊能力反而不及前者重要。這是因為在主動中距空空導彈的發展上―直較為坎坷,相關型號的定型時間晚、形成可靠戰鬥力更晚。即使是殲-10這樣的高性能空戰批量服役以後,在很長時間內都只能攜帶PL-11這樣的半主動空空導彈進行訓練、戰備。

至2015年底前,俄羅斯空軍可獲得48架蘇-35S戰機,這一數字已接近50架。要知道,蘇-35S在機載無線電設備、操控和武器裝備方面幾乎與「未來戰術航空綜合系統」相差無幾。這意味著,飛行員無需接受大量培訓,即可掌握具備隱形技術的典型第五代戰機。因為,能夠駕馭蘇-35S的飛行員完全可以自如駕駛T-50。也就是說,事實上,俄軍向第五代戰機過渡已無需等到2017年,現在這一進程已經開始。

由於眾所周知的原因,和俄羅斯在蘇-27家族引進等重大軍貿方面一度中斷了十數年之久。這期間,原有的蘇-27家族壽命均以開始接近晚期甚至已經開始出現較大規模的壽終報廢。 尤其是在防務壓力最大的東南沿海地區,飛機使用強度大,而蘇-27家族----尤其是蘇-27SK原始設計又未曾考慮高溫、高濕、高鹽霧腐蝕的使用環境,實際壽命比預估的還要短得多。

國內雖然花了很大的力氣仿製、改進蘇-27家族,並取得了很大的成果,但是仍然存在不少問題。比如,仿製型號在結構設計上跳不出參照型號的基本 水平,只能進行剛度等代設計,即使換了新型材料,結構壽命也並不能得到提高。更關鍵的原因還包括發動機,目前 「太行」發動機的性能、可靠性、產能都還頗有不足。現有蘇-27家族的退役大潮才剛剛 開始,殲-20大量生產服役以前,重型戰鬥機缺口還會越來越大。自 主開發的蘇-27仿製改進型號雖然意義也很重要,但目前確實滿足不了實際需要。而蘇-35戰機將賦予空軍近10年的優勢。

這個時候,迫切需要後繼機種 來維持原有的蘇-27家族機群,尤其是空軍的裝備體系並不健全,在專業的 高機動電子戰戰術飛機、反輻射飛機上 目前還是空白。因此,蘇-35戰機這種長壽命、高機動而且特別適合這種改裝用途的作 戰平台,對於空軍建立完善作戰體系能力的價值無論如何高估都不為過。

深度分析各種高科技武器裝備的自媒體,作者長期供稿《兵器》和《現代艦船》,為您解讀軍事動態,擅長寫航空航天、彈道導彈。微信:XYS776



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