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从T-50到苏-57第一视角看俄五代机

2019-02-01金鹏

航空知识 2019年2期
关键词:苏霍伊战斗机纪录片

金鹏

《从T-50到苏-57》,俄罗斯红星电视台深入苏霍伊集团,登上安-12运输机,空对空拍摄并报道苏-57,红色帝国时“暴力美学”基因再次被广泛传播。

2018年11月,俄罗斯红星电视台播出了其第五代战斗机苏-57的纪录片——《从T-50到苏-57》。纪录片深入到研发试飞一线,从苏霍伊官方的“第一人称”视角,向外界展示了苏-57战斗机的诸多细节。其中,苏-57的现任总设计师米哈伊尔·斯特列茨甚至亲自出镜讲述,让外人感叹俄罗斯航空工业开放与自信的同时,也看到苏霍伊集团对推销这款先进战斗机的迫切需求。且不论其他拥有第五代战斗机的国家怎么评论,以及苏-57是不是确实如这部纪录片宣传得那么杰出,只要俄罗斯人自己满意,自己说“苏-57很棒”,那么它至少是一款不会太差的先进战斗机。令人激动的是,这个曾经的红色帝国,其“暴力美学”的基因不仅在苏-57上得到了传承,这部《从T-50到苏-57》纪录片的制作,也将“暴力”基因展现得淋漓尽致。

纪录片从一段精彩的空对空视频拍摄开始。这次拍摄,摄制组在一架安-12飞机的机翼上侧安装了2台摄像机,在2架参与拍摄的苏-57飞机机身上各安装了7台摄像机,另外还有15台摄像机被放置在地面的各个位置。在拍摄这部纪录片前,设计师从未允许任何单位、任何人在飞机的外表安装摄像设备,原因很简单,这样做并不安全。

为了拍摄这部纪录片,摄制组花费了整整2年的时间。除了2场精彩的空对空影像在阿尔图宾斯克和茹科夫斯基拍摄外,摄制组还去了科罗廖夫市,机载武器研發中心;发动机在雷特卡利诺市制造测试;光学武器系统在叶卡捷琳堡生产;机载雷达等设备在梁赞和茹科夫斯基制造;圣彼得堡和喀山,那里设计制造了苏-57的驾驶舱系统;阿穆尔共青城,苏-57战机最终在这里总装。在走访过这些分系统制造单位后,摄制组最后来到苏霍伊设计局,那里是为苏-57设计灵魂的地方。

按照传统,任何一款俄罗斯飞机都有两个代号,工厂代号是T-50,军队测试时的代号是苏-57。但是参与纪录片制作的两名试飞员——大名鼎鼎的谢尔盖·博格丹和另一位“俄罗斯英雄”称号获得者拉吉·卡巴耶夫更加认同的代号是“PAKFA”。他们认为,这个全新的代号,意味着设计师不仅仅设计了新的飞机,而且创立了全新的战斗机设计概念,它代表着全新的气动布局、全新的发动机、全新的电子和武器系统。

总师定义五代机

空对空拍摄时,主持人在安-12的舱内介绍说,苏-57的涂装是非常独特和实用的,这是一种专门设计的空优涂装,主要目的是降低飞机的光学可见度。很多人相信,这是将第五代战斗机和其他飞机区别开来的标志,而事实上,第五代战斗机的判定标准还有很多。主持人自信地说:“我们将会解答,为什么我们的苏-57能够成为第五代战斗机。并且,为什么美国的隐形战斗机根本达不到俄罗斯的标准。”

总设计师米哈伊尔·斯特列茨介绍说:“第五代战斗机,就飞机本身而言,必须做到超声速巡航,这是它和第四代战机之间的根本区别。苏-57可以在不开加力的情况下维持超声速飞行状态。”

斯特列茨表示:“苏-57具备很强的前线作战能力,该机可以在不使用其他辅助设备的情况下,在很短的跑道上起降。这个长度虽然现在还处于保密阶段,但可以说的是,苏-57比苏-35的最小起飞距离短二分之一。苏-57继承了‘侧卫家族的超机动性,‘眼镜蛇、‘落叶飘、‘钟摆等高难度机动,苏-57都可以轻松完成。”纪录片还将其与美国的F-35对比——美国人目前最先进的F-35战斗机,以上的任何一个动作都做不了。

米哈伊尔·斯特列茨认为:“西方国家设计第五代战斗机时,对超机动能力的要求并不高,因为他们将所有赌注都压在了超视距空战上,而我们的战斗机则侧重于近距离格斗,超强的近距离格斗能力,是研发第五代战斗机时提出的新要求。在技术上,飞机必须在大迎角状态下可控飞行。”斯特列茨将苏-57的自动化水平与上一代战斗机相比,形容就像智能手机和老式手机之间的区别一样。

俄方认为,第五代战斗机应具备以下特征:隐身能力、超机动能力、超声速巡航能力、短距起降能力、强大的探测与发现目标能力(雷达)、强大的电子设备(机载计算机),以及机身内部携带武器的能力。与其他国家第五代战斗机相比,俄方自信地认为全球其他同代战斗机没有一型完全拥有上述能力。纪录片还表示,中国的歼20和歼31不具备隐身能力,同时飞行速度也很低,日本的X-2战斗机没有内置武器舱。美国F-22和F-35的超机动能力也不如苏-57。

俄空军和海外客户都提出,新一代战斗机必须要有很大的战斗载荷,苏一57拥有非常强大的多用途作战能力,其他国家的第五代战斗机没有。苏-57不仅具有夺取空中优势的能力,还能够对地、对海攻击。

米哈伊尔·斯特列茨表示,军方代号苏-57的含义是F-22和F-35相加,这也代表了着苏-57的多用途能力。“第五代多用途战斗机”的研发工作是2003年交由苏霍伊公司进行的,该公司曾经研发的两款战斗机——苏-30和苏-35在国际市场上也非常畅销。新一代苏-57的诞生,能满足俄罗斯空军未来几十年的需求。

先平台后系统

苏-57的设计从“平台”——机体外形开始,之后再进行动力、雷达、武器系统的设计。团队首先需要考虑的就是如何提高飞机的雷达和红外隐身能力。

设计团队认为,苏-57的结构设计非常独特,在保持低可探测性的同时,还要保证飞机的高结构强度和低重量。为了兼顾,设计师在新战斗机上采用了大量的复合材料来代替传统的金属零件。在此之前,俄罗斯的航空工业还没有开发过一款这样的飞机。“因此有必要进行测试,以确定这些新型复合材料能否经受住战斗机巨大的过载。一些零件不仅要进行强度和高低温环境试验,还要进行振动疲劳试验,以检验发动机旁的结构不会因高频振动而被撕碎。”苏霍伊集团的技术专家亚历山大·瓦西里耶维奇说。

纪录片公开了T-50原型机进行机翼强度破坏性试验的过程。苏-57的机翼正过载试验要求的强度指标为设计值的99%~104%,低了强度不够,高了则结构超重。工程师需要找到这样一个中间地带。苏-57的机翼使用的是复合材料,这种复材难以被拉伸,但试验中我们可以明显看到机翼产生了弯曲。事实上,这种弯曲还发生在从机头到尾椎的整个机身,不过机翼的变形最明显。当静力试验刚刚达到100%,飞机翼根处就出现了断裂破损,设计十分精确。试验证明苏-57没有结构缺陷,总体设计相当结实可靠。亚历山大·瓦西里耶维奇介绍说:“我们做静力试验已经很久了,刚刚我们看到的是飞机在最大载荷、工作环境最恶劣的状态下所做的测试,这代表飞机可以承受的最恶劣的工况。因此可以说,这个静力试验和试飞工作没有太大关系,这也就是为什么静力试验会在飞机首飞之后才完成的原因,在现在的试飞中,我们遇到的最大载荷只有今天这个静力测试80%的强度。”

苏霍伊官方表示,苏-57设计十分优秀,目前还有许多潜能等待被开发。

纪录片首次向外界公开了苏-57隐身技术的相关信息。隐身涂层负责人——俄罗斯科学院院士安德烈·卡拉尔科夫说:“隐身涂层被用在飞机的很多部件上,其中最重要的一个部件就是座舱盖,苏-57的座舱盖上要用到10~12层涂层,它将雷达波阻挡在座舱之外,防止座舱内部的飞行员和其他物品反射雷达波,同时还要不影响飞行员的视线。”

T-50原型机的雷达波反射(RCS)测试在微波暗室内进行。驾驶舱是飞机产生雷达波反射较强的地方之一,因此苏-57首先进行了机头RCS测试。此外,包括发动机、进气道等其他所有暴露在外的结构也都要逐一进行RCS测试。可以看出,T-50原型机的RCS测试并没有整机进行,而是分结构逐一测试,这样做的好处是可以得到更加精确的数据,坏处则是无法一次获得整机实际数据,需要通过特殊算法才能间接获得。此外,设计师需要在飞机首飞之前对每一处细节进行计算,以确定某个部位是否应该涂上隐身涂层,或者涂层的厚度够不够用。

一向低调的苏-57现任总设计师米哈伊尔·斯特列茨(左)亲自出镜,为公众讲述从T-50到苏-57的故事。

摄制组在飞行中的安-12后舱进行纪录片录制。穿白色衬衫的主持人,手里拿着补光灯,但这并不是为编队飞行的T-50补光,而是摇晃灯光指挥飞机。

卡拉尔科夫说:“要涂多少层,每一层涂什么材料都是问题。虽然每一种涂料只需要薄薄一层,但是涂层对飞机的隐身性影响确实很大。此外,除了涂层,飞机机身和机翼的设计也需要考虑到对雷达波散射的效果,因为隐身涂层并不耐久,时间长了就会失效。”卡拉尔科夫补充说,“隐身战斗机实现隐身的基础,是经过特殊设计的结构。”

关于苏-57的隐身性,总设计师米哈伊尔·斯特列茨补充说:“T-50隐身的原因,第一是要确定隐身的外形设计,其次是座舱盖镀膜,第三是机身的吸波涂层,第四是迷彩的应用。最后还有一点,就是解决机头雷达罩的反射和隐蔽发动机喷口散发出来的热量。”

苏霍伊集团表示,苏-57的超声速巡航性能,实际上也有着隐身方面的考虑,不开加力意味着飞机将有很少的热量散发,这样红外手段就很难探测到飞机了。

关于发动机,随着T-50原型机的越发成熟,它所配备的新型发动机也在不断完善。在莫斯科附近的雷特卡利诺市,很多优秀的发动机专家在这里工作,他们要为苏-57打造一款能将其潜力完全挖掘出来的全新发动机,这就是被外界時常提起的“产品30”发动机。

在上一代苏-27的研制中,试飞阶段一共有十几台新型发动机原型机参与了型号试飞工作,在苏-57的研制过程中,第一批次将有5台新一代发动机进行装机测试,未来还会分批制造20台发动机进行试验。

关于矢量推力,发动机技术负责人说:“我们经常会被问,这项技术真的有用么?我们为什么需要这种主要用来进行飞行表演的东西呢?事实上,矢量技术解除了此前对飞行员的很多操作限制,临界攻角的概念消失了,这使飞机在战斗飞行中变得更加安全。我们可以看到,T-50原型机在表演‘开瓶器机动时,飞机的作动面几乎没有任何动作,此时飞机主要通过矢量喷管进行姿态控制。”

在雷特卡利诺市,被俄罗斯称为5+代发动机的“产品30”正在进行台架测试,它拥有更大的推力和推重比,并且目前全球没有性能可以与之匹敌的型号。俄方认为,“产品30”发动机的技术寿命可达到30~50年,研发这种新型大推力发动机,是一门计算和试验相结合的科学技术,以俄罗斯曾经雄厚的工业基础,这款发动机未来将长期处于技术领先的地位。新型发动机首先会安装在T-50-2的右发位置进行测试。

在T-50的11架原型机中,T-50-2主要用来测试发动机,T-50-5用于很多复杂航空设备的测试,T-50-11曾飞到叙利亚,进行了实战环境测试,并参加了2018年5月9日的红场阅兵。此外还有T-50-4/7/10等等,由于保密原因,这些飞机进行的测试项目并没有被公开。

关于苏-57的机载电子系统,纪录片重点报道了机载计算机。“它拥有当今所有战斗机中最为智能化的机载计算机。”该系统的负责人对外坦言,“这种产品完全不同于我们的竞争对手,我们的设备处于领先地位。苏-57的机载计算机系统大量使用了光纤传递信号,这是飞机制造系统中一个具有里程碑意义的突破。光纤的重量是以往铜缆的几十分之一,但信息传递的速度是电信号的几十倍,光纤将计算机的信号传递到机身各处,而且信号完全不会失真。”苏霍伊表示,这的确是目前已知的所有战斗机中第一个使用该技术的型号。

关于“第一”的说法,我们尚不清楚歼20是否使用了光传飞控,不过从歼20研制的时间,以及中国近些年在光信号领域发展所取得的成绩来看,歼20使用光传飞控也不是没有可能。

纪录片中说,在俄罗斯之前,世界上还从来没有过同类的信号传输系统,这意味着必须从零开始进行相关部件的生产。苏-57战斗机的研制推动了俄罗斯的工业发展,并且,这种推动效果完全超出了航空工业的范畴。例如,PAK FA先进发动机,改进完成之后可以用于天然气工业,坚固的复合材料也可以应用到民航工业或其他相关工业生产当中。

关于机载武器系统,在军方的飞行训练中心,负责人表示,从T-50首飞开始,它所使用的武器就受到了外界的广泛关注,人们想知道它的性能到底如何,在未来的苏-57上用得怎么样。出于保密原因,负责人有保留地说到,苏-57未来使用的新武器作战效能要远远超出过去的产品,每一种武器的打击能力相比旧产品都提升了至少两倍。虽然没有明确说一些具体数据,但“提升两倍”的描述不免让人猜想这些机载武器强大的战斗力。并且,和飞机一样,这些导弹竟然也涂上了隐身涂层。虽然“隐身导弹”尚未投入实战,但俄方表示,美国对“隐身导弹”的研究也没有进入实用化的程度,因此可以说,俄方并没有落后,至少是在同一水平线上。俄罗斯总统普京曾说过:“我们俄罗斯从来没有落后于西方,某些方面甚至超过他们,高超声速武器就是一个例子。”俄专家还在纪录片中表示,高超声速武器距离实用化已经很近,苏-57在未来10年内就会配备这种新型武器。

关于第五代战斗机是否有必要保留机炮,纪录片中也给出了回答。苏-57保留机炮主要是因为飞行员认为,机炮的作用无可取代,飞行员把机炮当做最后的武器。当使用机炮的时候,飞机通常已经到了危急时刻,就像飞行员腰间的手枪。这是最后的保险,机炮可以提升飞行员的信心。

实战测试与未来

T-50在2018年前往叙利亚,在实战中进行了检验。試飞员博格丹说:“除了新型机载武器外,还需要在实战中检验我们设定的战术战法,确定这些战法是否适合新飞机。”不过,博格丹并没有在叙利亚战场中参加实战任务,因为他的身份属于苏霍伊集团而非军方。T-50在叙利亚的实战飞行是由他的军方同事进行的。在叙利亚的作战中,空天军飞行员对T-50进行了很多贴近实战的测试,其中也包括突破防空系统。据飞行员说,T-50的性能令他非常满意,在进行了很多次测试工作后,他甚至对这架飞机产生了尊敬的态度。那是T-50-11,最后一架原型机,在此之后生产的飞机得到了“苏-57”的正式编号。

米哈伊尔.斯特列茨说:“在T-50-11这架飞机上已经继承了所有的技术解决方案,其性能完全符合客户要求,因此也可以算是第一架量产型号。”未来装备俄罗斯空天军的苏-57量产型现在已经开始生产,2019年,第一批次量产型苏-57将会从阿穆尔共青城的加加林工厂下线并装备部队。

T-50在莫斯科航展上进行飞行表演。钱柏华/摄

T-50承载着俄罗斯航空界的希望:在经历了上世纪90年代的危机之后,俄罗斯人应该研制一种新的战斗机,而且是一种具有先进水平的战斗机,否则,俄罗斯人就会失去在世界航空界的领先地位,“这是我们绝对不能接受的”,苏霍伊集团表示。

关于苏-57能否上航空母舰,博格丹说:“在飞机载荷合理的情况下是完全能够做到的,甚至没有到达滑跃甲板的尽头就可以升空——现有的飞行甲板已经足够了。”纪录片最后表示,这架飞机承载的不仅仅是俄罗斯空天军的未来,而且还承载着俄罗斯海军航空兵的未来。这样的观点一定程度上反映出了苏霍伊集团,甚至是俄罗斯军方对苏-57未来发展方向的期望。

责任编辑:陈肖

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