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中國仿製了蘇-27系列戰機,但尾巴上的一小窗口卻是獨創

眾所周知,以蘇-27及其衍生型號家族的蘇霍伊戰機尾椎都向噴嘴後方延伸了1~2米,這個尾椎是分離雙發布局發動機中間結構向後延伸而成,特別的是其他分離雙發戰機如F-14、米格-29都沒有這個延伸,只有蘇-27家族有,這成了該家族戰機在外形上的標誌性特點。

關於這個尾椎也流傳著不少傳說,其中最「經典」的無疑就是可以裝上雷達,然後引導導彈從後面攻擊目標。當然,這其實只是理想化的「幻想」。這究竟是怎麼一回事?今天,北國防務(微信ID:sinorusdef)特約撰稿人楊政衛就來說說這事。

△的殲-11B的尾椎除了有干擾彈發射裝置,還有導彈逼近告警裝置

蘇系戰機為什麼要多弄這個尾椎呢?最初這是基於氣動設計的需要,這個小小的一根「刺」,增加了后機身的長度,這樣發動機噴嘴後面仍有結構體,過了噴嘴以後截面積還可以慢慢降到0,收縮較平緩。此外全機的「機身厚度-長度比」也變得比較小,這就讓全機的截面積分佈更適合超音速。

尾椎多出來的空間運用則是后話,這裡多出的空間除可以放燃油、干擾誘餌彈之外,由於尾椎位於后機身正中間又向外突出,四周毫無障礙,因此成為一些偵查裝置的絕佳安放位置。例如原裝蘇-27系列在這放預警天線與減速傘,的的殲-11改型在這放了導彈逼近告警裝置的光學窗口,這是所有蘇霍伊戰機中所沒有的,這也說明我們在改進殲-11的過程中融入了自己的想法。

△從這個角度可以直觀看出蘇系戰機突出的尾椎

其中,尾椎內安放后視雷達無疑是一個非常引人注目的話題,關於蘇系戰機與后視雷達的關係這個話題,還要回溯到上世紀80-90年代的4+代改型,如蘇-27M(即老蘇-35)、蘇-34的出現,這2型飛機將減速傘艙移到機身上方,這樣尾椎末端空間就騰出來,再稍作擴容就可以容納供米格-21所用的小型相控陣雷達。

在蘇-27M的時代,首先用N-012雷達,當時對小戰鬥機探測距離是50千米,之後到2000年代,類似的微型雷達的探測距離都變得更大,例如Faraon可以到70千米,Osa可以到85千米。有了后視雷達,就可以主動發現後方的目標,然後發射導彈直接打後方目標,這對蘇-34這種轟炸機級的飛機來說相當有利。

在蘇-27M原型機與早期蘇-34上,可以看到尾椎末端有頗大的雷達罩,其口徑與尾椎相同,這就是裝了后視雷達。

△蘇-34的尾椎又是蘇系戰機中最大的

不過真正量產的飛機除了蘇-34以外都確定沒有用后視雷達。蘇-27M只"量產"3架所以可以當作沒有量產。之後繼承蘇-27M的蘇-30MKI、蘇-35UB通通都維持原有的尾椎設計,也就是沒有后視雷達。

量產的蘇-34有后視雷達,但與原型機的型號與用途不一樣。他的雷達應該是Kopyo-DL。它與前面說的Faraon同樣是Kopyo家族,這是一個可供米格-21、蘇-25等小飛機所用的雷達的家族,其中裝備X波段相控陣雷達天線的稱作Kopyo-F,也就是Faraon,而Kopyo-DL則是用L波段相控陣雷達天線。用L波段以後波束放寬,探測距離明顯小很多,相較於X波段的Kopyo-F(Faraon)探測距離達70km以上,DL型對RCS=3平方米目標只有14km,對RCS=0.05平方米為6km。

△俄羅斯展出過的Kopyo-F

這已不是用來探測飛機及導引導彈,而是拿來做導彈預警,包括空對空導彈以及肩射式防空導彈。據介紹,用L波段距離雖然減少,但就後方警戒來說已夠用,而且後方如果用X波段,其較小的功率很容易就被攻擊方的大功率壓制,用L波段就可以避開攻擊方的主要波段。

△蘇-34尾椎上有輔助電源裝置(APU)

對於蘇-35、蘇-34這種研發時間持續十幾年、中間又經歷再造的飛機來說,我們看關於它們的各類新聞都應該小心甄別,因為常常會有新舊數據摻和在一起的情況。舉個例子,如果根據外觀,量產型尾椎末端也有天線罩,但口徑比原型機的小很多,而且2011年以後生產的蘇-34又在尾椎放了TA-14-130-35輔助動力單元,這樣直覺看來會讓人覺得尾椎末端的天線罩只是預警天線。然而再看仔細一點,會發現該空間仍足以放小雷達的:

1.TA-140130-35後端的空間仍很大,有半個到一個TA-14-130-35的空間,這足以再放小雷達

2.蘇-34的尾椎口徑超過50cm,該天線罩口徑約為一半。這無法容納Faraon的50厘米天線,但Kopyo-DL有小口徑天線(30厘米)的版本,仍足以放進尾部這狹小空間。改成L波段、減少距離,就表示后視雷達已經不打算拿來做火控,而只是要預警,這樣就不需要大口徑了。

3.蘇-34該天線罩的下方有一大型維修艙門,與雷達系統的艙門類似。

△蘇-34尾椎上的雷達罩內即為後視雷達,但雷達並非為了「打飛機」

因此綜合分析蘇-34尾部安裝Kopyo-DL為真,並非誤用舊數據。只是必須注意,這樣的話蘇-34就不能像以前想象一樣直接用后視雷達導引導彈打後方目標了。

至於蘇-35一度被認為會裝后視雷達,而且前面說的Kopyo-DL一度被認為會用在蘇-35上。但事實上蘇-35的尾椎末端仍是減速傘艙,所以已確定沒有后視雷達。

蘇-35沒有用后視雷達,但預警能力不會較差。因為分散式光電系統的預警能力比Kopyo-DL強。前面提到Kopyo-DL對RCS=3平方米目標探具是14千米,而蘇-35的分散式光電系統對地對空與空對空導彈的探測距離分別是50與30千米,都比雷達大得多。

△起飛中的蘇-35,尾椎是個要考慮的問題

此外,關於尾椎還有一些怪異的觀念,這裡我們提兩個:

其一,有人認為尾椎設計是錯誤的,因為會影響三維矢量推力的運作。這實在很好笑,設計蘇-27時哪知道要用3維向量推力?就好像如果我說萊特兄弟發明的飛機不能飛超音速所以是錯誤的,那不是很可笑嗎?

當然尾椎"有可能"影響噴嘴的活動,關於這個,一種方法是在控制程序上避開尾椎。一種是蘇-35計劃初期,修改尾椎外型並縮短之,讓他比較不會影響噴嘴活動。但後來蘇-35沿用蘇-30MKI的二維仿三維設計,就可以維持原來的尾椎長度又可以用三維向量推力。

其二,最令人哭笑不得的是說尾椎在起飛時有撞地板的危險。特別是1999年蘇-30MKI表演中失事時,就是尾椎磨地板。這是很奇怪的評論,因為起飛時尾椎要撞到地板,必須是還沒離地時猛然抬頭過度才會,離地后基本上就不會有事了。起降瞬間本來就很多要注意的,而這些要注意的點可以在飛控程序上設定好,例如剛起飛階段限制拉機鼻等等,這是很容易解決的事情,不能說是問題。

本文為作者原創,未經授權不得轉載



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