俄罗斯T-50战斗机

2012-11-05 16:10  字号:T | T

    俄罗斯第五代战机T-50为单座双发重型战机,具备隐身性能好、起降距离短、超机动性能、超音速巡航等特点。其超音速巡航速度可达每小时1450千米,作战半径1100千米,战斗负荷可达 6吨,内置3个武器舱,能实现飞行性能和隐身性能的良好结合。

    基本资料

    类型 多用途战机

    生产公司 苏霍伊

    首次飞行 2010年1月29日

    使用状态 开发中

    主要用户 俄罗斯

    乘员: 1人

    长度: 22.0 m

    翼展: 14.2 m

    高度: 6.05 m

    翼面积: 78.8 ㎡

    空重: 17,500 kg

    载重: 18,500 kg

    最大起飞重量: 36,000 kg

    发动机: 2×Lyulka AL-41F ,数位控制涡轮扇发动机

    推力: 每个 9,800 kgf

    后燃器推力:每个 17,950 kgf

    向量推进: 范围:-20°至+20°;喷口转速度:30°/秒(上下左右4方向)

    简介

    根据俄媒体透露的技术指标,T-50最大起飞重量34吨,在以27吨重量起飞时,最高速度能达到每小时1900千米。英国《飞行国际》2007年4月24日报道,俄罗斯的发动机制造商——“土星”科研生产联合体(NPO Saturn)的网站首次对外透露俄罗斯第五代战斗机可能的布局图片。俄罗斯未来第五代多用途战斗机作为未来战术航空综合系统(PAK FA)项目的一部分正在进行开发,苏霍伊设计局的T-50战斗机在与俄罗斯米格飞机制造集团竞标俄罗斯国防部第五代机项目中取胜,“土星”科研生产联合体被选择为该机提供发动机。

    俄印最早在2000年便已开始就联合研制第五代战斗机进行接触。苏霍伊公司领导人波戈相曾向印方承诺,俄方研制的新一代战斗机的性能将与美国的F- 22“猛禽”相当。由于研制新型战斗机的费用极其高昂,俄方独自承担会带来巨大的压力,而印度则想从俄方那里获得制造第五代战机的技术,因此两国很快便在联合研制新一代战机的问题上达成了初步协议。

    据悉,俄空军需要的是一种单座战斗机,而印空军则希望新一代战机,近期俄罗斯将在茹科夫斯基城开始第五代(注:按美国、中国的标准为第四代)重型多用途战斗机T-50的飞行试验。试验时间大约持续五年,第一批T-50将在2015年交付俄罗斯空军,并开始部队测试,然后组建飞行大队。

    俄罗斯空军打算购买450-600架同类飞机,T-50的生产将在阿穆尔-共青城进行。到2025年,俄罗斯将用T-50全部替换老旧的米格-29 和苏-27飞机,同时为了打造新型航母,还计划制造飞机的舰载型。

    T-50第五代重型多用途战斗机由俄罗斯苏霍伊设计局研制,该计划隶属于“未来前线航空系统”(PAK FA)项目。目前飞机的外形和技术数据还是军事秘密。

    技术性能

    性能

    最高速度: 2,600 km/h

    巡航速度: 1,400 km/h

    航程: 4,000 km

    实用升限: 18,000 m

    爬升率: 350 m/s

    翼负荷: 470 kg/㎡;

    武器

    机炮:1× 30 mm GSh-30-1机炮,备弹 150 发

    导弹:14个挂点

    空对空:R-77, R-77PD, R-73, K-74

    空对地:X-29T, X-29L, X-59M, X-31P, X-31A, KAB-500, KAB-1500

    设计时序:苏-27 - 苏-30 - 苏-32 - 苏-33 - 苏-34 - 苏-35 - 苏-37 - 苏-47 - T-50

    战机设计

    作为第5代战机(即欧美标准的第4代),必须拥有向量推力技术,不开后燃器下维持超音速巡航,匿踪功能。T-50战机使用等离子隐身技术,大小则略小于苏-30,导弹完全内置,雷达可探测性大大降低。由于发动机的高推重比,使T-50可于300-400米内起飞。与美国F-22比较,根据俄罗斯首 次发出之图片,可看出其布局与F-22相似,同样是因为隐身及超音速巡航需要然而T-50的水平和垂直控制面更小,这表明T-50希望使用向量推力技术进行俯仰、偏航和滚转控制。另外T-50的最大起飞重量约在25-30吨,与F-22相近,但有传T-50会利用等离子隐身技术(不等于等离子引擎),这种技术比F-22使用的有更好隐身性T-50并非使用等离子发动机(引擎),而是使用AL-31发动机系列的一种发展版本这发动机类似土星公司于2005年莫斯科航展透露的117A至于等离子发动机本身尚未可达成隐身功能。

    T-50战机,由俄军机制造巨头“苏霍伊”公司主导研制。通过此前流传的T-50图像和俄官方声明,可以初步断定,T-50是一款重型双发歼击机,最大起飞重量32~35吨。由于其机翼载荷要低于美国的第四代战机F-22“猛禽”,再加上气动布局独特、机身本身可产生升力,这使得T-50的机动性能要优于“猛禽”。 在隐身性能方面,T-50也不比“猛禽”逊色。机头、机舱、进气管等都采用了独特的形状设计,保证了对雷达波的低可探测性。为增强隐身效果,武器舱采取内置方式。拥有至少两个大型武器舱,主要用于装载超大、大型和中型空空导弹,整个武器舱室几乎是飞机容量的1/3。如执行战斗任务不需隐身时,T-50可外挂智能炸弹及导弹。T-50在不加油情况下的续航能力尚不清楚,但应该不会少于苏-35S的3600~4000公里。

    航电设备一向是俄制战机的“软肋”,但在T-50身上有了质的改善。其装备的机载雷达可发现400公里外的目标,能同时跟踪60个空中目标并打击其中的16个。

    除先进的雷达系统外,T-50还装备新型无线电侦察和对抗系统,可以在不打开雷达、不暴露自己的情况下,发现敌人并实施干扰。飞行员对飞机的指挥控制也完全实现了数字化,所 有信息都显示在座舱内彩色液晶大屏幕上。

    武器系统方面,T-50将装备超远距离空空导弹(射程可达420公里),其中机体内可携弹不少于两枚,机身外挂可携更多。此外,T-50还装备射程为120~230公里的中远距空空导弹。

    目前已有3架T-50样机完工,首飞在茹科夫斯基机场进行。

    虽然T-50的部分设备已经在俄4++代战机苏-35S和米格-35S上做了试验,但整个试验阶段将持续近5年,到2015年首批量产型T-50有望编入空军进行飞行作战试验,然后才正式成军。俄联邦空军有意采购450~600架该型战机。预计在2025年前,T-50将替代届时已老迈的米格-29和苏-27歼击机,成为俄空军的主力战机。编辑本段原理构造机身

    T-50机身的横截面为椭圆形,全机主要由钛铝合金建造,13%为复合材料。机鼻雷达罩在前部稍微变平,底边为水平,为的是将它的反尾旋性能最优化。

    驾驶舱

    驾驶舱的设计着重于飞行员高度的舒适性,使得飞行员能够以极高的G力负载操驾下控制飞机。机上配有了新型的弹射椅和维生系统。几何可变适应弹射椅以 60°角的倾斜,用来减少高G力之下对飞行员的冲击。这个座椅可以让飞行员以一般情形下无法承受的高G力负载来做出近战缠斗(dogfight)。

    尾翼

    布置在发动机舱两侧的尾撑上,力矩点在发动机尾喷口以后,相信是梯形机翼带来的重心前移导致发

    T-50战斗机(14张)动机布局也必须前移的问题所致,-22,-35也是如此。和-22不同的是,-50没有采用-22种尾翼和机翼形成重叠剪裁的形式,机翼上也没有过多的控制面。

    俄罗斯T-50战斗机采用两个和-22极为相似的外倾垂尾,位置布置比较靠前,翼根弦长有 接近一半与机翼根部重合,垂尾根部在发动机舱外侧,外倾角度大约在27度到29度左右,这样设计主要是为了大迎角状态下垂尾的使用效率,在大迎角时边条产生的涡流带来的稳定的强气流会对垂尾形成有利干扰,减小机身屏蔽,使飞机有较好的大迎角飞行的稳定性和可控制性,同样设计的一22在迎角达到60度时垂尾仍然能提供有效的稳定和一定的控制响应。

    隐身能力

    T-50的机尾仍旧保留了大尾锥,主要是为了减阻。

    从飞机的仰、俯视图来看,T-50非常象F-22“猛禽”战斗机,因此叫“猛禽司机”颇为适合。但从机头和机尾来看还可以隐约看到苏-27的影子,因此似乎可以把该机视为创新与继承并存的一种战斗机,这也符合俄罗斯目前经济技术实力的选择。

    从布局上看,T-50放弃了I.42的鸭式布局,而改为常规边条翼布局。这样的改变,似乎可以看出俄罗斯空军在新的战斗机计划中将隐身放在了更为重要的位置,否则不会把原来的设计全面推翻。T-50采用了与F-22同样的菱形翼,这是因为就目前的技术水平而言,菱形翼是平衡隐身、机动、航程等方面要 求的较好方案,所以 F-22、F-35采用的都是菱形翼。

    T-50的机尾仍旧保留了大尾锥,主要是为了减阻。这次PAF FA也采用同样的机翼,表明菱形翼在隐身和机动方面的优势得到了东西方的认可。

    另外,T-50的机翼和尾翼前、后缘平行,使雷达反射信号只向几乎垂直与侧面的方向反射,避开了正前方和正后方。两个垂直尾翼向外倾斜,避免侧向发生镜面反射。T-50也采用了S形进气道和机身弹舱,这些都降低了整机的雷达反射面积。

    但是从飞机的尾部来看,T-50几乎和苏27一样,几乎没有经过什么隐身处理。特别是其保留了苏27系列的尾锥设计,让该机从后部看起来几乎和苏 -27一模一样。这样做可能是因为战斗机要在机身设弹舱,导致飞机的横截面增大,从而增加了飞机的阻力,采用尾锥可以按面积律来平滑机身,降低飞机的阻力。

    所以,T-50的隐身能力估计仍不及F-22,但两者应该在同一水平。

    机动性能

    俄罗斯T-50战斗机因为采用了轴对称推力矢量喷口,所以隧道较厚。

    从飞机整体布局来看,T-50的机身扁平,显然延续了苏-27的升力体设计。加上机翼面积较大,翼荷较低,因此 T-50具备较大的升力系数。另外,其机翼前缘后掠角似乎大于F-22,这显示T-50更重视高速飞行,更注重超音速拦截能力。从这一点来说,T-50似乎更象当年F-22的竞争者YF-23。

    另外,T-50进气道的位置与苏-27相近,这有助于改善战机的大迎角性能。还有就是,T-50采用了苏-37/-30MKI系列的轴对称推力矢量喷口(TVC),但是取消了这两者的鸭翼,也就是放弃0年代俄罗斯战斗机典型的三翼面布局。从技术上讲,TVC为战斗机提供气动控制面外的一种控制方式,可以提高飞机低速、高攻角范围的机动性能,与气动控制面相配合可以增加飞机的迎角和机头指向能力。

    T-50的可动边条是一个设计创新,起到可控涡升力的作用。因此从整体上说,T-50放弃鸭翼除了隐身方面的考虑外,另外一个原因可能就是俄罗斯在气动、飞控等方面的进步,能够在常规布局整合进TVC,进行飞控系统控制律的优化,即可得到较好的机动性能。T-50避免了采用过多的控制面而造成飞机重量和复杂程度的上升,从而降低飞机的成本,另外也降低了飞控系统编写的难度,特别是各操纵面的偏转控制与协调的问题。

    综上所述,T-50应该具备了与F-22同一等级的超音速巡航和机动性能,但T-50受到发动机推力不足所困扰。

    存在问题

    引擎选型未定,T-50的动力系统依然是个谜题,目前,T50的原型机装备了两种引擎,第一种为1号样机装备的AL-41F发动机(117)。

    第二种发动机就是一般被称为тип 30(30型)的发动机, 该发动机已经在T-50-II试飞过程中测试过了。 该发动机的主要参数比117发动机要好15%-25% ,改引擎推力为加力18吨推左右,均推11吨以上,推力上明显超过F119。

    按照俄罗斯方面的说法,真正配备T-50应该是编号为129的涡扇发动机,但该发动机还在研制之中。目前对该型号研发投入持续增加,2012年预算为8477万卢布。。

    同样受限于俄罗斯目前的经济技术实力,未来的T-50与现有的飞机将不会有大的变化。尽管俄罗斯媒体说这只是第四代战斗机的原型机,但实用型估计与该机应该大同小异,顶多一些细节处理可能要更合理一些,如机头的前视红外搜索/跟踪系统(IRST)。T-50全面改动的可能性不大,甚至象苏27原型机 T-10到T-10S那样的大改可能性都不大。

    首飞回顾

    T-50终于首飞成功了。首飞成功的消息一公布,普京就迫不及待地宣布将在 2013年交付俄罗斯空军试用,2015年开始大批生产,将俄罗斯空军提升到一个全新的技术水平。

    过往经验

    俄罗斯空军的现役主力苏-27的首飞已经是30年前的事了。30年前,苏霍伊设计局为了后来居上,不惜放弃已经首飞的原型机,重起炉灶,凤凰涅磐,终成正果,推出了一代名机苏-27,在技术上压倒了F-15。但航空技术没有停顿,美国率先进入隐身时代,推出F-22战斗机,再次拉开了航空技术的差距。F-22所代表的隐身、超音速巡航、超机动和网络战能力代表了空战的新境界,俄罗斯空军再次面临来自西方的沉重压力。

    再展蓝图

    进入21世纪,俄罗斯空军委托苏霍伊设计局研制名为PAK-FA(意为“未来前线战斗机系统”)的第五代战斗机,还把印度弄进来“负责”开发双座型,再一次激发了人们的想象。苏霍伊设计局对PAK-FA的内部代号为T-50,T是三角翼的意思,前掠翼或者后掠翼的内部代号则为S。多年来,人们对T- 50的外形和性能大加猜测,但直到这一次正式亮相,T-50一直是犹抱琵琶半遮面,不露真相。

    开发的困难之处

    T-50是一架单座、双发、双垂尾的重型战斗机,采用两侧翼下进气,具有较大的机腹武器舱。T-50明显地和F-22有很多相像之处,但也继续了很明显的苏-27的特色。T-50力图在隐身、超音速巡航、机动性方面达到较好的平衡,在气动设计上结合了F-22和苏-27的特点,而不是简单的抄袭F-22或者简单的苏-27升级。T-50 的隐身、超音速巡航和超机动能力是见仁见智的事情,但苏霍伊在这个时候推出T-50是一个耐人寻味的事情。

    时局影响

    苏联解体之后,俄罗斯经济严重滑坡,军工生产严重萎缩,军工科研陷于停顿。在普京时代,俄罗斯经济有所恢复,军工生产和科研有所恢复,但还是还债多于赶超,远远低于重占世界军工科技前沿应有的水平。米格凋零之后,苏霍伊硕果仅存,但一气吃了苏-27的老本20年之后,这一两年隆重推出最新的苏 -35BM,但明眼人一眼就能看出来,这是已经30年之久的苏-27的重新包装,航电和武器系统自然是大幅度改进,但基本的气动设计还是如假包换的苏 -27,如果不是火眼金睛的航空迷,根本看不出两者的外表差别。发动机的推力增大了,但依然是原发动机的伟哥版,不是新设计。不管电子技术如何进步,战斗机的飞行性能还是由基本的气动设计和发动机决定的,这就是说,苏-35BM的飞行性能不可能有质的提高。就是这样一架老太婆搽粉的飞机,试飞和投产还是一波三折,俄罗斯空军已经订货的48架最早要2010年开始交付,预计6年才能全部交付。相比之下,当年中国订货的苏-27和苏-30基本上都是在18-24个月内交付完毕。这只能说明两个可能:1、苏霍伊的生产能力已经不足以快速交货;2、俄罗斯空军的支付能力限制了苏霍伊的生产速度;估计是第二个可能性更大。

    问题所在

    在这样的情况下,T-50的首飞一推再推就容易理解了。俄罗斯的航空理论和技术基础依然雄厚,但理论和基础要化作具体的工程设计,这还是一个用投资和时间堆出来的过程。太多的设计细节需要用大量的风洞和真实大气测试,需要研制大量的试验平台,收集大量的技术数据,而不是理论家们拍拍脑袋、天马行空就会天上掉下来的。恶魔总是在细节之中,而这个恶魔是出名的吞金兽,俄罗斯是不是还供养得起这个恶魔是一个大问题。俄罗斯经过这么些年的人才流失、技术文件散落、科研设备老化,军工科研要首先从泥坑里爬出来,才谈得上赶超。“戈尔什科夫”号航母改装的严重拖延,“布拉瓦”导弹的发射接连失败,苏-35BM的发动机问题,都说明了同一个问题。   另一方面,苏霍伊在和印度就苏-30MKI的合作中,尝到了国际合作的好处。也就是说,借力发力。印度军工是一个心比天高、力比纸薄的典型,从 LCA战斗机到“阿琼”坦克到“歼敌者”核潜艇,印度军工屡败屡战,乐此不疲。与此同时,印度试图利用俄罗斯的经济困难和技术实力,通过出资入股,获得先进装备和技术,并带动印度自己的军工科技。苏霍伊在推出了三翼面和推力转向技术后,苦于没有资金完成技术开发,和印度一拍即合。

    事情转机

    但技术主导权和进度控制完全在苏霍伊手里,印度实际上成了提款机。不过印度似乎并不在乎,希望借参与T-50计划大跃进,一举登上世界战斗机技术的前沿。俄罗斯抛出的橄榄枝是承诺由印度“负责”双座型,似乎印度真成了和俄罗斯对等的合作伙伴了。事实上,苏霍伊依然掌握完全的技术主导权,在设计单座型 T-50 的时候,已经为双座型预留了空间、重量和气动设计方面的考虑。苏霍伊也完全主导研制进度,只不过这个进度的发言权更多地在俄罗斯空军的手里,或者更确切地说,在俄罗斯财政部的手里。但为了抓住印度这个合作伙伴,俄罗斯必须早日把T-50弄上天去,再无限制地拖下去,连世界上耐心最好的印度都要不耐烦了,要是印度也撤了,那T-50就真的要步米格I-44的老路了。

    但是,T-50首飞成功离批量生产和形成战斗力还相差很远。T-50首飞一成功,普京已经在信誓旦旦地宣称要在2013年开始交付俄罗斯空军试用,2015年开始大量生产,印度也宣称将在2020年前开始装备T-50。但俄罗斯《独立报》1月29日报道,试飞的T-50使用的是苏-35BM的 4++代发动机,没有采用第五代发动机,也没有第五代的主动电扫雷达。这样看来,试飞飞机主要是验证气动外形和基本飞行性能的,离实战水平的第五代战斗机还有一定的距离。这本来是符合世界惯例的做法,但也为T-50(或许会被命名为苏-47)的量产时间带来极大的问号。

    俄罗斯有保密的传统,但近年来,俄罗斯一反传统,转向吹嘘和空头支票。T-50的首飞已经公开许诺了好久了,从苏霍伊总师到俄罗斯空军司令到副总理,一个个信誓旦旦,但允诺的日期一个一个过去,直到现在。T-50的标准配备发动机是AL-41,而不是代号117S的AL-31大改。和T-50的高调首飞计划不同的是,AL-41的进展和定型情况俄罗斯秘而不宣,T-50标配的主动电扫雷达也是一样。如果这些关键系统不能及时定型,2013年交付空军就是空的。美国在技术验证型YF-22首飞到生产型F-22首飞之间用了7年,即使排除冷战结束美国空军不再急急忙忙的因素,依然需要不少的时间,这还是在F119发动机和APG-77雷达已经就绪的情况下。即使T-50的试飞一帆风顺,3年定型也是一个极其雄心勃勃的计划。

    俄罗斯还有生产组织和工艺人才的问题。T-50需要的新技术、新材料、新工艺、新测试规范都和职工培训需要时间才能建立起来,还有原材料和分系统的生产组织问题。要把俄罗斯冬眠已久的军工体系和原材料供应链重新动起来,解冻就需要相当的时间。

    在划时代的苏-27首飞30年后,T-50凝聚了俄罗斯航空技术的精华,也凝聚这俄罗斯航空人的希望。T-50的性能还有待时间证明,如果T-50 的量产型和现在首飞的飞机有所不同,这并没有什么可惊奇的。问题是当年T-10在襁褓中遇到严重问题后,总师西蒙诺夫毅然壮士断腕,在凤凰涅磐之后塑造了一代名机苏-27,不仅在口头上压倒F-15,在实际上也做到了,真正做到了后来居上。但今日俄罗斯是否还有这样的勇气、魄力甚至能力,就十分值得怀疑了。YF-22是在1990年首飞的,要是20年后T-50后来而不能居上,俄罗斯的窘境是可见一斑。T-50将是俄罗斯航空工业的最后一搏吗?

    现况

    T-50试飞时间原定为2008年,应该是之前印度提出与俄罗斯合制的时间,但现在的进度肯定无法实现由于T-50尚于设计阶段,试飞时间延期为2009年8月,但是在2009年5月时,负责发动机的土星公司已暂停研发,因为国防部资金短缺及合约到期,可能影响试飞时间。

    首次试飞

    俄第五代战斗机T-50于2010年1月29日进行首次试飞。出于保密的目的,俄第五代战机的首飞地点在俄远东阿穆尔河畔共青城航空生产联合体的一处机场内。

    进行试飞的俄罗斯T-50原型机   俄第五代战斗机已在2009年12月底成功进行了首次地面滑行试验。当时该机并未进行任何涂装,也就是说,其尚未做好试飞的准备。目前,俄军方和新机的研制单位苏霍伊公司均未透露有关这款战机外形和性能的任何消息。不过,有目击者表示,T-50的外形很容易让人想起美国的F-22A“猛禽”战斗机。

    不过,根据印度国防部官员此前透露的消息,俄印联合研制的第五代战机将是一种能够躲避雷达探测的“隐形战斗机”,其雷达散射截面仅有0.5平米,只是印空军现役苏-30MKI的40分之一(后者的雷达散射截面约20平米)。

    此外,这种重量为30-35吨的新型战机还能够将雷达、红外探测系统和其他光学传感器获取的信息进行整合后,以方便飞行员读阅的方式显出出来。

    将要量产

    2012年8月6日,俄罗斯空军总司令邦达列夫说,俄罗斯自行研制的第五代战机将于2015年后投入批量生产。此外,苏-35全天候多功能战机最早将于明年实现量产。邦达列夫是在出席俄罗斯空军建军100周年图片展时作出上述表示的。[2]

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