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    苏-27战斗机

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    英文名称:Su-27 fighters
    类    型: 战斗机
    所属国家: 俄罗斯/苏联
    研发单位: 苏霍伊设计局

        苏-27是前苏联苏霍伊设计局研制的单座双发全天候空中优势重型战斗机,主要任务是国土防空、护航、海上巡逻等。 主要的假想敌是F-15设计要求长程、重武装、及很高的操控灵活性。苏-27除了担任空优任务为主的机型之外,还有其他多种任务的衍生型。在战机世代上,为第四代战机。

    专家点评
    外观造型:
    局部细节:
    性能配置:

    9.0

    9.0

    9.5

    优点

        该机采用翼身融合体技术,悬壁式中单翼,翼根外有光滑弯曲前伸的边条翼,双垂尾正常式布局,楔型进气道位于翼身融合体的前下方,有很好的气动性能,进气道底部及侧壁有栅型辅助门,以防起落时吸入异物。

    图片新闻
    研发历程

    发展历史

    背景

     

      1960年代末,美国受米格-21、米格-25原型机和米格-23原型机首飞成功的影响,从1965年开始相继开始了YF-15重型战斗机(发展成F-15)计划和YF-16(后来的F-16)轻型战斗机计划,形成“高低搭配”的概念。海军也有了从YF-17衍生出的主力舰载机F/A-18“大黄蜂”(Hornet)。作为回应,前苏联于1969年开始进行有针对性的PFI(Perspektywnyi Frontowoy Istryebytyel/Perspective Frontal Fighter, PFI)未来前线战斗机计划,其主要目标就是要超越F-15,所以此计划也简称为“反F-15”。

      PFI的任务需求包括:

      取代旧型的拦截机,这些机种有Tu-128、苏-15以及Yak-28P等三款。

      担任长程攻击任务,像是苏-24的护航机。

      执行长程入侵任务,攻击敌人的空中目标,像是空中预警机或是空中加油机。

      在性能的要求上则有:

      灵活的运动性。

      最大空速1450公里/时。

      作战半径高高度时为1700公里,低高度时为500公里。

      实用升限18300米(60000英尺)。

     

      可以在前线空军的第三级机场(跑道短于1200米)操作。

      可攻击1600公里至200米内的敌军。 后续的评估显示为了需求数量的单座战机,想要同时达到运动性与航程的要求过于困难,在米格设计局的总裁Artem Mikoyan的要求下,这个PFI计划被一分为二,LPFI(Lyogkyi PFI,轻型PFI)及TPFI(Tyazholyi PFI,重型PFI)。

     

      参与此项目的有雅克福列夫设计局的雅克-45(Yak-45)、米高扬设计局的米格-29(MiG-29)以及苏霍伊设计局的T-10(苏-27的原型机,苏霍伊设计局内部编号,T即Triangular代表三角翼布局,10代表苏霍伊设计局的第十种三角翼飞机)。雅克设计局在初期就退出竞标,转为发展垂直起降的Yak-41战斗机。经过一番竞争后,当局决定发展较轻的米格-29以对抗F-16、发展重型的苏-27以对抗F-15。而落选的雅克福列夫设计局则只能继续独自研制垂直/短距起落飞机系列。

     

    设计要求

     

      总的来讲,苏-27是为了因应苏联空军对有远距续航能力与大载弹量的战斗机的需求而设计的。

     

      苏-27的主要设计战术要求是:最大速度达到2500千米/小时(海平面最大速度1500千米/小时);最大升限18,500m;航程2500km;能够消灭高度为30m到18,000m、时速2400千米(海平面时速1400千米)的敌机;能够在1200米长的跑道上起降。

     

      当时前苏联在钛合金制造以及在电传操纵系统方面(已在苏霍伊T-4上试验成功)具有一定技术积累,这对后来的研发起了很大作用。总设计师帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊(Pavel Osipovich Sukhoi)于1975年9月15日去世。在这之后由米哈伊尔·佩特罗维奇·西蒙诺夫 (Mikhail P. Simonov)接任主设计师之职。

      代号T-10(苏恺第十个三角翼设计)的原型机于1977年5月20日首次试飞,这个设计有大型三角翼、两个各自'分舱'的引擎、和高耸的双垂直尾翼。如同F-14的设计,两个引擎间的空间提供额外的升力以及隐藏武器的空间,减低被雷达追踪的性能。

    研制初期

      开发始于1970年代,首架苏-27原型机T-10-1(北约代号'Flanker-A')于1977年初出厂,当年5月20日在接近Ramenskoe市的儒可夫斯基飞行试验中心(Zhukovsky Air Base and Gromov Flight Research Institute)由试飞员伊留申(V. S. Ilyushin)完成其处女航。1978年初美国侦察卫星首次拍到T-10-1的照片,由于误将儒可夫斯基当作拉明斯科基地(Ramienskoje Site),美国人将这架从未见过的飞机称作RAM-K(当时相信Ram-K会发展成两种版本,一种是后掠翼战机类似格鲁曼F-14以及双座拦截机,后来是证实其实是独立发展的米高扬MiG-31)。 1978年T-10-2也出场了,但不久后由于电传操纵系统故障而坠毁,试飞员耶夫根尼·索罗维约夫(Yevgenyi Soloviov)牺牲。安装了因机匣装在发动机底部倍受争议的AL-31F涡轮风扇发动机的T-10-3于1979年出厂,并于当年8月23日由伊留申首飞成功。1979年10月31日首飞的T-10-4同样使用了AL-31F发动机。T-10型总共制造了10架,剩余几架(T-10- 5, 6, 9, 10, 11号)则都使用AL-21F发动机。 在操控方面使用线传飞控(fly-by-wire,FBW)系统,这点和以前的苏制飞机不同。

     

    定型改进

      通过与由波兰间谍马里安·佐查斯基(Marian Zacharski)搞来的F-15性能资料相对比,设计师发现T-10依然处于下风。为了达到新指标以及之前的试飞不稳定性,苏-27几乎被重新设计。

     

      按指标制造的T-10-7和T-10-12被命名为T-10S-1(S代表系列即Series)和T-10S-2。T-10S与T-10相比改进很多,主要是:

     

      机气动布局做了重新设计:加大机翼面积、减小后略角、除去翼刀、将弧性的翼梢改为方形并加导弹发射轨、后缘襟翼和副翼改为单一的襟副翼并增加计算机控制的前缘襟翼、减速板从机身下方改为与F-15一样的机背减速板。

      进气道改进:为避免引擎吸入跑道上的杂物,前起落架向后移到两个进气道之间,进气道内加装防杂物吸入的网状隔板。

     

      发动机舱重新设计:机匣由发动机底部移到了上部,由此双垂尾放置到两个发动机外侧,而尾喷口也变为可调式。

     

      以上几处改进使得飞机的横截面面积大幅减小,提高了苏-27的机动性、速度、航程。其他诸如机头、机尾、座舱、起落架等许多地方也作了明显的改进。

      第一架T-10S-1于1980年出厂,1981年年4月20日首飞,试飞员还是伊留申。然而此时的T-10S依然不够可靠,1981年9月3日因燃油系统故障T-10S-1坠毁,伊留申死里逃生;之后生产的T-10S-2在81年12月23日由于前缘襟翼故障坠毁。试飞员科马洛夫(Aleksander Komarov)亦不幸遇难;1982年5月31日出厂的T-10-17(由T-10-7/T-10S-1发展而来)尽管第一次试飞时飞掉一个机翼,但飞机和试飞员尼古拉·萨多夫尼科夫(N.Sadovnikov)都保住性命,而且通过这次飞行找到了前两次事故的解决方案。

     

      此后经过一系列改进,真正的生产型苏-27终于在1982年11月出厂。量产型的苏-27(也被称为苏-27S,北约代号为Flanker-B)。

     

    列装

      然而由于电子设备,尤其是雷达系统问题解决缓慢,直到1985年苏-27才正式交付部队服役,1986年才大量出现。迄今已有数百架服役,并出口多个国家。

    成绩

      在1989年巴黎航展上,苏联宣布了一条震惊世界航空界的消息:在1986-1988 年,苏-27创下了爬升和飞行高度两项世界纪录。当然,创下这些记录的是被称之为P-42的验证机。

     

      P-42正式公开是在1986年后半年(有资料说应该是在10月27日)。11月15 日,试飞员普加乔夫驾驶它创造了爬升的记录:从地面爬升到3 000 米仅仅用了25.4 秒,之后又创造了爬升到6 000米 、9 000米 和12 000米的记录。这些记录分别比10 年前美国飞行员用F-15创造的记录快了2 秒。创造这些记录的P-42就是苏霍伊设计局的T-10-15。当时,T-10-15 已经快完成了它的测试项目,面对着这架对苏-27的发展有巨大贡献的飞机,没人愿拆掉它,这时,主设计师西蒙诺夫说话了:“这架飞机对我们的意义如同卫国战争中的斯大林格勒战役一样。现在我们可以让它接着完成它的使命。从现在起,它的设计编号就是P-42。”就这样,T-10-15被赋予了新的使命:创造飞行记录。包括雷达和光电瞄准系统在内的火控系统被拆下,尾锥也缩短了,垂尾面积也减小了,减速伞和腹鳍被取消,机鼻罩被更轻的金属罩取代,另外还采取了大量措施来进一步减少飞机的起飞重量。同时还将机内载油量减少到最低,再换装功率更大的发动机(2x13600千克),这就使飞机的起飞推重比达到了2。就这样,P-42 诞生了,1993 年P-42 还创造了携带外挂的爬升记录。

      在80年代后期,另一架飞机也被改装成“记录突破者”,这就是T-10-20。这架飞机在完成了苏-27K 的飞行项目之后,也拆除了火控系统和军械,然后也对机体结构做了一些调整,但保留了尾锥。同时增加机内燃油携带量,达到12900千克,这使它的起飞重量达到26 600 千克。T-10-20主要用于创造航程方面的世界纪录。在完成了它的创记录飞行之后,T-10-20 被送到莫斯科的航空博物馆保存。

     

      由于苏-27飞机具有良好的设计和较大的改进余地,该机已经向一机多用方向发展。在苏-27飞机的基础上,俄罗斯先后推出了苏-27PU(苏-30),苏-27K(苏-33),苏-27IB和苏-27KU(苏-34)以及苏-35等多种型号,发展成苏-27系列飞机。

    装备配置

    制造

      根据国防部的命令,苏霍伊设计局又开始了T-10原型机方案的起草工作。首光要从大量的制造中的T-10-1、不同的(不完整的)外形结构中选出一种理想的基体。在1970-1975 年间,苏霍伊设计局挑选了大量的模型,以试图找到起落架和进气道的最佳结构。最后采用了一种三轮车式的起落架结构,这种设计很稳固,起接架的各个系统全部由液压系统来控制。进气道和发动机舱的组合也很让人头疼,经过大量的试验和计算,还是采用了将二波系进气道分开布置在机身边条翼下的布局。另一个大麻烦是苏-27的重量限制问题,注意的焦点都集中在如何减少飞机的重量上。经过精心安排,实际起飞重量仅增加9千克!这种重量上的“斤斤计较”使飞机的飞行性能没有发生行什么明显的变化。

      根据空军的要求,新型战斗机必须具备大航程,并且苏-27的航程必须比对手大10%。这样,美国的F-15 在没有外挂油箱时航程为2300千米,苏-27至少要达到2500千米,这使苏-27至少要携带5 .5 吨燃料。但根据苏联的有关强度标准的要求,任何飞机都必须携带达自身燃料重量的80%的备份燃料,这就使飞机重量又增加了3 .5 吨之多。其实苏霍伊设计局并没有打算让苏-27 多飞1500千米,但有关规定使苏-27不带副油箱便可以飞行4000千米。

      到了1975年,苏-27的初期设计工作终于结束了,苏-27战斗机的空气动力结构、机体设计已经完成,基本设计思路也已经找到,是制造原型机的时候了。在长长的挑鼻内是雷达舱。座舱及风挡内可以看到360度全向视野,另外还有一个后设备舱。前起落架被安装在座舱下、红外传感瞄准系统安装在座舱正前方的机身下沿中轴线上。两台发动机被安装在机身下沿中轴线对称布置的发动机舱内,发动机舱之间的空间可以用来挂载空对空导弹。为了能让发动机在各种速度和高度上都能在最好的状态下工作,进气道被装在机冀边条冀下,并安有进气导流板,以控制在各种角度上 的进气量。飞机总共有8个武器挂架:机身下发动机舱之间有2个、进气道下各有l个,每边主翼下各有2个,除了主翼下最外侧的挂架只能携带100千克级的近距格斗导弹外,其他挂架都可以挂载250-300千克级的远程空空导弹。

      尽管制造中的原型机比设计指标中的更大,更重,飞机的基本性能却没有大的改变,如正常起飞时翼载为375千克/平方米,起飞推重比1.15也与设计一致。飞机的空重为14300千克,在挂载武器并装上正常的燃料(5 300千克)时起飞重量为22100千克,满载燃料时的最大起飞重量为25700千克。机长19.65米,翼展14.7米,机翼面积59.4平方米,在地面上的飞机高度5.87米。

     

    发动机

      苏-27 的动力系统计划采用2 台大功率的新一代可加力的涡扇发动机,但这种发动机的技术要求非常高:如果要让飞机在起飞和空中格斗中的推重比超过1,发动机在打开加力时推力达到12500千克,这比AL-21F-3 高出了12% ;但同时发动机的单位油耗必须低,否则就不能满足飞机的大航程要求,与当时大量生产的AL-21F-3 相比,新型的油耗至少要降低25%。同时,苏霍伊设计局也没有足够的时间供他们“慢慢”研制。经过研究,设计人员们决定采用3 级低压、9 级高压和高、低压涡轮各1级的结构(“3 +9+1+1”方案),涡轮要进行抗热增强设计(与AL-21F-3相比,工作温度要高350-400度) ,最后决定采用单晶结构的转子叶片。但在1970 年初,苏联获得了F-15的F100-PW-100发动机的资料,根据这些资料,决定在AL-3lF上采用4级风扇、12 级高压和高、低压涡轮各2级的基本结构。新结构的AL-3lF发动机在1974 年8月完成了第一台,但在测试中发现它还存在结构缺陷。留利卡只能再次考虑原来的“3+9+1+1”方案,但4 级风扇已经设计完毕,于是也被加在了这个“3+9+1+1”方案上,这样,AL-3lF发动机的压缩机机构部分就有些类似另一种著名的发动机---为米格-29 研制的RD-33。

      从制造单晶涡轮转子的苏联航空材料制造厂传来了一个坏消息,该叶片在进行热实验时发现无法满足热强度要求,假如要冷却的话就只能从压缩机中引气。那样做既降低了发动机的推力,又增加了油耗。这样,AL-31F就赶不上T-10-1的试飞了。一直到T-10-3/ T-10-4制造出来的时候,AL-3IF才满足了性能要求,正式成为苏-27的动力系统.但就整个原型机来说,这只是确定了飞机的外形。

    驾驶舱

     

      本机配备了K-36IIM弹射椅,座舱中配备有抬头显示器以及ZSh-3UM头盔瞄准具,使得苏27能像米格29一样看到哪,打到哪。
    航电及武器系统

      电子设备与武器的挑选''' 光有外形和发动机的飞机是不能作战的。为了让T-10-1具备作战能力苏霍伊设计局开始为它挑选航空电子设备和武器。按照PFI项目中的规定,苏-27和米格-29的主要设备必须是一样的。但由于对苏-27的使用要求更为严格,空军对苏-27的航空电子和武器又提出了更高的要求:新型的多模式雷达必须具备很强的抗干扰能力和全周上视/下视追踪目标的能力;可以利用多种设备追踪目标;新的数字式数据处理器。装备新型的光电追踪红外瞄准具,并且在使用该设备瞄准时可以发射近距导弹和机炮;座舱内要装上平视显示器和单色阴极显示器。根据情报,苏联飞机在雷达、电子和计算机水平上要大大落后于国外对手,这就需要研制一种新型的火控系统。经过一番综合论证,决定为苏-27 安装OEPS -27光电火控系统(有趣的是,另一种类似的OEPS-29也被装在了米格-29上)、RLPK-27雷达系统等一些先进的设备。到了1982年,这种火控系统正式装备在苏-27 上。

     

      苏-27的固定武器选用和米格-29一样的30毫米AO-17 双管机炮,导弹也采用同样的K-27 、K-73 和K-60M ,两机的不同处在于挂载导弹的数量上。由于最初是把苏-27作为截击机来设计的,因此,它虽然有8 吨的载弹量,但只能挂载无制导炸弹和火箭弹。挂装的导弹也根据空军的要求进行了改变。到最后,苏-27可以使用K-13M1 、K-14 、K-60和K-73 四种近距离空空导弹,以及K-27ET 和K-27ER 型中程空空导弹.原来准备使用的AO-17 机炮通过了地面测试,但随后被放弃,而采用了重新设计的30毫米TBK-687单管机炮。1977年完成了TBK-687的全尺寸模型,1983 年正式命名为Gsh-301装备苏-27 和米格-29 ,而AO-17 机炮在1982 年成为了米-24P 和苏-25 的标准武器.AO-17 和Gsh-301 的炮弹可以通用。

     

    T-10

     

      由于AL-31F发动机尚未完成,T-10-l只能使用人AL-21F-3涡喷发动机,这种发动机比AL-31F更加笨 重、功率更小、效率更低。但这并不影响T-10在1977年进行首飞,1978-1979年,AL-31F投入大批量生产后,T-10才使用了新的发动机。试飞工作在试飞组(以后的苏-27M的首席设计师尼基汀就是其成员之一)严格监督下开始了。在通过了地面测试和高速滑行测试之后,试飞组给予了试飞许可。

     

      1977年5月20日,在苏霍伊设计局首席试飞员、苏联英雄瓦拉米尔? 伊留申的驾驶下,T-10-1(机头号10 )首次冲入了蓝天。随后,试验了新型战斗机的操控系统。当时,T-10-1还没有安装火控系统。在以后的8个月中,T-10-l进行了38 次飞行。到了1985年,T-10-l圆满地完成了它所有的飞行任务,被送到莫斯科附近的莫尼诺空军博物馆保存。1978年,苏霍伊设计局制造了另一架原型机---T-10-2 ,它的飞行测试由苏霍伊设计局的耶夫格尼?索诺约夫进行。1978年7月7日,索诺约夫驾驶它进行中、高空飞行项目的测试。当他在11 000米和5000 米飞行时,一切都很正常,但当他下降到1 000米高度准备测试一下1000千米/时速度下的性能时,飞机的过载一下子高得超出了他的预料。飞行员立即向前推杆试图保持飞机的平衡,这使飞机的过载立即变为-8G。这些无意义的努力没能挽救他,飞机的动能损失之快超出了飞行员的想象,飞机终于坠毁在地面上.这次事故促使苏霍伊设计局为苏-27加装了线控操作系统。

     

      苏霍伊设计局又开始制造第二批的两架---T-10-3和T-10-4。与此同时,留利卡设计局也加紧为T-10-3 / 4 制造AL-31F 发动机,不过,发动机还不是正式的生产型,而是AL-31FN。等到T-10-3 / 4 制造出来,AL-3lFN 也完成了,并被迅速地安装在T-10-3 / 4 的发动机舱内。1979年3月,T-10-3 的组装完成,试飞员还是瓦拉米尔? 伊留申。但完成了地面测试之后,试飞组和试飞员都不批准它上天,因为运来的AL-3lFN 存在缺陷。最后,大家的结论是必须将发动机送回去改进。留利卡设计局立即展开改进工作,改进了这些缺陷。1979年8月23 日,伊留申完成了T-10-3 的首次飞行。1个月后,装有雷达的T-10-4 也被运到机场,用于雷达系统的测试。

    从T-10到苏-27

     

      1980年6月,试验型的T-10-5制造完毕,随后又制造了T-10-6/7/8/9/10/11。这些飞机被同称为“苏-27的T-10-5型”。到了1980年,能参加飞行测试的T-10总共又9架,其中7架装AL-21F-3AI发动机,两架( T-10-3 / 4 )装AL-31FN 发动机。T-10-5 型在1981 年首次装上了完整的火控系统进行测试。但在1981年9月3 日的一次飞行中,T-10-7在进行最大航程测试时,因燃料耗尽坠毁在离机场不远的地方,试飞员伊留申跳伞成功。不过因为此次事件,主设计师科辛被解职,主工程师雅马科夫被开除,伊留申也被勒令不得再执行飞行任务。似乎“祸不单行”。

     

      1981年12月23日,刚制造完成、使用了不到l 年的T-10-12 因为高速飞行时、前机身断裂而坠毁,试飞员科马诺夫丧生。

     

      1982 年,测试基地又增加了几名新成员:T-10-14/15/16/17 ,其中T-10-14 被用于T-10-17为第一架正式生产型原型机地面静力测试。1982年6月2日,试飞员伊沙科夫驾驶着苏-27 的正式生产型T-10-17完成了试飞。接着,共青城飞机制造厂又造出了9 架:T-10-18/19/20/21/22/23/24/25/26/27。这些飞机加入试飞项目后,让设计局进一步掌握了飞机的特性。针对飞行测试中出现的各种事故,苏霍伊设计局不断地改进和完善飞机。终于在1985 年,第一批苏-27截击机开始在苏联空军中服役。年底,大批苏-27交付给空军和防空军。之后,又根据作战需要,为苏27加装了通讯、协同作战控制系统。当整个系统调试完毕后,1990年8月23 日,苏联国防部长批准将苏-27作为苏联空军和国土防空军的标准战斗机,至此,经过近20 年的研制和发展,苏-27终于成为了苏联空军战斗机群的主力。

    型机

     

      Su-27(设计局号T-10S) 共青城厂为空军制造的基本空优型 Su-27IB(设计局号T-10V) Su-34的原型机,由新西伯利亚厂制造。

    服役部队

    俄罗斯空军

    媒体评述

      据俄罗斯军事评论网2月20日报道,美国“军事频道”电视台日前评选出20世纪十佳战斗机,历经战火考验的F-15高居榜首,米格-21和F-4这对“老冤家”并列第二,唯一列装的第5代歼击机F-22虽然性能先进,却因缺少实战经验而排名垫底,声名远扬的苏-27甚至没能上榜。

      俄媒称,美国媒体评选上世纪十佳战斗机的主要标准,除了当时较为先进的技术战术性能之外,成功的实战经验同样至关重要。除了最终入选十佳排行榜的战斗机之外,其他所有参评飞机也都参加过作战行动,而且每种飞机都无一例外地拥有某种明显的优势。当然,并非所有优秀飞机都能上榜。比如,作为和平时期最好的战斗机和所有国际航展当之无愧的明星,能够完成各种高难度特技飞行动作的苏-27也未能入选,最终名落孙山,不能不说是一个遗憾。

     

      《汉和防务评论》的文章说,越南空军最近公开了10张苏-27战机、苏-30战机的训练图片。图片显示,仅有1架苏-30发射过Kh-31型空对舰导弹,其他战机都没有携带武器。文章据此猜测,亚洲飞行员受身体素质、技术知识等因素的影响,由二代战斗机改飞三代战斗机的过渡期比较漫长。

     

      文章还称,中越苏-30战斗机最根本的不同体现在机载武器配置上。越南的型号很可能获得了空对舰导弹、空对地导弹和空对空导弹;而中国苏-30配备的空对空导弹可能是从乌克兰进口的……显然,这篇文章在刻意强调俄罗斯对中国、越南军售的差异化,传达出一种“中国吃了大亏”的信息。

    性能参数
    概观
    类型 战斗机
    生产厂商 苏霍伊设计局
    主要用户 俄罗斯
    生产数量 680架
    单位造价 3000万美元
    绰号 侧卫
    首飞时间 1977年5月20日
    技术数据
    机长 21.49米
    全高 5.93米
    翼展 14.70米
    战斗重量 20.3吨
    最大起飞重量 33吨
    最大平飞速度(高空) 2.35马赫
    最大平飞速度(海平面) 1.1马赫
    实用升限 18000米
    作战半径 1500公里
    发动机 AL-31F涡轮扇叶发动机x2
    最大后然推力 123.85 knt(123.85knt x 2)
    武器装备
    机枪 GSh-301型30毫米机炮x1(备弹149发)
    空对空 R-60(AA-8)R-27(AA-10)R-73(AA-11)
    火箭及炸弹 俄制常规通用炸弹火箭

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