对俄罗斯第5代战斗机的推测


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送交者: 方方 于 April 07, 2002 01:40:10:

  个人推测,俄第5代战斗机(以下简称R5F)将具有如下特点:

  一, 设计思想:

  个人认为,R5F的设计思想无非四个字:“扬长避短”。

  由于俄罗斯隐身技术目前尚落后于美国,等离子隐身技术要相当一段时间后才可能进入实用阶段,因此R5F对隐身能力的重视程度不会太大,主要通过隐身涂料达到减小RCS的目的。当隐身要求和气动性能的要求发生矛盾时,将偏重于气动性能。预计其RCS仍然是目前四代半战斗机的水平。

  而在机动性、高速巡航、远程导弹方面俄罗斯占优势,R5F在设计上将着重发扬这些优势,以弥补隐身性能不足的劣势。

  个人推测,R5F的典型作战方式是:利用其正在研制的大型雷达捕捉对方支援平台,用射程400km的超远程空空导弹加以攻击,破坏对手的联合作战体系。尽量避免进行对F-22有利的中距空战,或利用超远程导弹打了就跑,或利用高速度迅速穿越不利的中距交战区,进入近战以发扬自己的超机动优势。这也是隐身性能不足而采取的不得已的方法。

  二, 性能重点

  根据上述设计思想,机动性仍然是设计要点,特别是目前俄罗斯一支独秀的“超机动性”将在R5F上充分体现。由于在设计阶段即引入TVC技术,而不像苏-37是半路出家,估计其控制效率更高,机动性将比后者更为出色。

  高速性能同样是R5F设计重点之一。其实F-22本来具有充分拓展高速性能的潜力,但出于隐身的要求而放弃了。R5F则不同,隐身能力的差距使得它在追求高速性能方面没有太多的顾忌。扬长避短的考虑,俄罗斯空军对重型战斗机高速截击能力的传统要求,加上AL-41大推力发动机和先进的气动设计,有需求、有实力,可以预料R5F的高速性能必定比F-22高出一筹。

  三, 倾向选择双发重型战斗机。

  首先,重型战斗机技术水平最高,作战能力最强,是一个大国空军的空中支柱。为了能够在今后和美国空军抗衡,重型战斗机是必然的选择。

  第二,俄罗斯航空工业仍具有研制重型R5F的技术能力。AL41发动机、超远程空空导弹、大型相控阵雷达等设备研制进展顺利,为研制F-22一级的R5F奠定了基础。

  第三,重型机技术涵盖范围广,其技术、设备大部分可以直接在轻/中型机上应用,减小了日后研制轻/中型机的难度和开销,是一条合理的发展道路。

  第四,目前已知的R5F技术验证机苏-47和米格I.44均为双发重型机。从逻辑上说,没有必要搞一个重型机为轻/中型机验证技术。

  虽然刚刚翻译的《趋势》提到俄正准备研制轻型R5F,但个人认为除非俄经济严重恶化(事实上研制轻型机也省不了几个钱),否则双发重型机仍是R5F的首选。

  四, R5F将采用前置鸭翼,总体布局为鸭式或三翼面布局。

  作为R5F的技术验证机,苏-47和米格I.44均不约而同的采用了鸭翼,看来俄设计师对鸭翼情有独衷。鸭翼的优点不再赘述,但主要问题是配平能力较差,以及增大飞机的RCS。对于前者,通过引入TVC技术以及平尾可以有效解决配平问题,从而使得飞机的静稳定度可以进一步放宽,飞机的升力潜力也可以进一步发挥。对于后者,由于设计思想偏重气动性能,因此问题不大。

  从两种验证机来看,苏霍伊自T10-24验证机以来已经在多种型号上成功地应用了三翼面布局,获得了丰富的经验,因此其R5F方案极有可能继续沿用这种布局。这种布局操纵效率不错,但较为复杂,特别是在结合TVC以后,设计人员编写飞控软件时要特别小心才是。至于米高扬,在其近来设计的战斗机中,只是在米格35上出现过三翼面方案,但这种飞机目前还停留在纸上,米高扬的设计人员并没有研制这种布局飞机的实际经验。从已知的信息来看,米格35大概和F/A-18E/F是一个档次的飞机,不是为R5F设计的。因此米高扬的R5F原型机很可能沿用米格I.44的鸭式布局。

  五, 机翼设计

  R5F的机翼预计将采用后掠梯形翼或简单切尖三角翼或双三角翼设计。在苏-47上出现的前掠翼设计,从试飞效果来看似乎并不理想,仍然存在超音速阻力过大等问题。看起来仍未达到成熟阶段。现代战斗机设计讲求高性能与低风险并重,ATF论证阶段也曾出现过许多新颖的机翼设计方案,但最终选择的还是成熟的切尖三角翼。因此前掠翼在R5F上出现的可能性不大。

  个人认为切尖三角翼中选的可能性较大。因为这种机翼曾经在苏制战斗机上得到广泛应用,俄设计人员对这种机翼的各种特性了如指掌。就性能而言,这种机翼结构简单,重量轻,超音速性能优越,对于一贯强调超音速性能(尤其是进入超视距时代后更是如此)的俄系战机是一个不错的选择。

  六, 双垂尾设计

  双垂尾设计除了我们已熟知的优点之外,对于采用鸭翼的飞机而言还有一个好处,即鸭翼涡流能够在垂尾处形成稳定干扰,增强飞机的方向稳定性,而这种干扰对于单垂尾而言却是方向不稳定的。
  七, 进气系统

  就进气形式而言,个人认为采用两侧进气或肋部进气的可能性较大。

  当前高机动性战斗机的进气系统设计流行的趋势是利用飞机自身某个部分或部件提供大迎角下的遮蔽和压缩作用,提高飞机在大迎角状态的进气效率。目前已知的可以提供此类作用的进气形式包括:翼面下进气(最典型的是YF-23,个人把苏-27也归入此类),腹部进气,肋部进气和采用水平斜板的两侧进气。

  翼面下进气形式,进气道短,气流能量损失小,但缺点是造成机身浸润面积增大,不利于减小废阻力。从R5F验证机来看,俄罗斯似乎不准备再采用这种曾在苏-27/米格-29上成功应用的进气形式。

  腹部进气效率也不错。本来这种设计最好是能够由前机身提供遮蔽和压缩(这方面设计最好的当属F-16),但对于R5F这种双发重型战斗机来说,前机身很难达到理想的宽度(因腹部进气口较为靠前,留给前机身的余地有限),何况还要考虑视界问题。从米格I.44的设计来看,虽然该机前机身的宽度已经相当大了,但仍然需要靠进气口前方的斜板提供遮蔽和压缩。从现有的隐身观点来看,这个斜板以及它和机身之间的附面层隔离槽非常不利于隐身。考虑到腹部进气并非提高进气效率的唯一选择,因此落选的可能性较大。

  肋部进气和采用水平斜板的两侧进气的进气效率均不错,在设计上可以较为方便的结合当今流行的隐身外形设计而不会导致性能的严重下降,因此个人认为此二者最有可能成为R5F选择的进气形式。

  就进气道而言,个人认为,在可能的情况下R5F会尽量选择可调进气道,以提高飞机的性能(特别是超音速性能)。如果情况不允许,设计的固定进气道会偏重于超音速性能,这是因为在超视距时代,超音速机动能力和巡航能力正变得越来越重要。

  综上所述,个人认为,R5F将是一种具有局部隐身能力,兼有优异的机动能力和出色的高速飞行能力的双发重型战斗机。就空战能力而言,其超远程空战和近距格斗能力足以傲视群雄,但由于隐身能力欠缺而导致中距空战能力不如F-22,呈现两头大中间小的葫芦形。

  是否果真如此,且让我们拭目以待。





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