转杨可夫斯基的两篇关于苏35BM的文章

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/04 13:55:06
本文撷取原载于全球防卫杂志2007年9~10月的"即将问世的Su-27终极版─Su-35BM战机"一文关于战机技术特性部份。



  (图为当前Sukhoi公司两大主力产品,一军一民,左为SuperJet100区间客机,右为Su-35 902号机,www.sukhoi.org)
零‧Su-35身世回顾〝Su-35〞这一名称已使用10余年,然不同年代的Su-35尽管名称不变但内容却大异其趣,其间又曾出现过〝Su-37〞这一型号。 为避免读者混淆,在本文之前,先对Su-35的身世作一回顾。
时间追溯到Su-27基本型即将开发完成时,为因应F-15C等改良型美制三代战机及开发中的AIM-120导弹的威胁,苏霍设计局开始酝酿将Su-27大改,大改计划于1983年批准,称为T-10M或Su-27M。  1988年首飞,1992年首度出席国际航展(法茵堡)并对外称为Su-35。1996年3架量产机规格的Su-35拨交空军战术研究中心服役。 其〝量产〞工作算是〝完成〞。 苏霍公司一方面将其推向国际市场,还为与之搭配而开发其双座型Su-35UB(2000年8月首飞),参与阿联、南韩、巴西等国之新世代战机竞标案(注1)。 同时,亦在其上持续试验新技术:其711号原型机于1996年装备相位阵列雷达及向量推力发动机,此规格之Su-35当时改称为Su-37。 至2000年左右再度统称Su-35。 除直接推销Su-35及进行新技术研究外,其技术亦被用于提升Su-27系列至4+代等级,成为目前著名的Su-30MK系列战机、Su-27SM之始祖,笔者将之归类为〝老Su-35〞。
2001年5月18日俄国正式启动第五代战机计画PAK-FA(Перспективный Авиационный Комплекс(Perspectivnyi Aviatsonnyi Komplex,未来航空复合体)-Фронтовой Авиаций(Frontoboi Aviatsyi,前线空军) ,ПАК-ФА,即“前线空军的未来航空复合体”的俄文缩写),并于2002年4月确定由Sukhoi公司主导计划。 这使得俄国战机发展进度变得明确:不再遥遥无期的盼望米格1.44或苏霍Su-47量产,而是研制新的、预计2012~2015年投产的新战机。 如此一来,便确定在Su-30MK等4+代等级战机到5代战机之间需要所谓的4++代战机来填补技术空缺。 其规划为:Su-30MK、Su-27SM等4+代改型用于2005年前后之外销及本国市场,4+代到5代(约2006~2015)期间则仰赖4++代战机(注2)。

(注1:于阿联败给法国幻象2000-9,于南韩败给美国F-15K)
(注2:据Sukhoi官网2006.7.10新闻稿,更明确指出4++代的Su-35的外销期间为2009~2016年)
4++代改型有二,其一为Su-32/34〝鸭嘴兽〞战斗轰炸机,其二即本文所介绍者,称为T-10BM,对外称Su-35BM,假想对手为EF-2000、 Rafale等欧洲四代及F-16E/F、F/A-18E/F等美国三代半战机。 其将使用为Su-32、Su-47及五代机PAK-FA(苏霍设计局代号T-50)开发之航电、气动力技术、自卫系统及Su-47的材料技术等,以及五代机所用之AL-41F引擎之先导型─AL-41F1。 这些技术届时将用于PAK-FA的原型机使成为〝5-〞代战机,待换装主动相位阵列雷达(Phase array radar,以下简称相列雷达)、AL-41F2引擎及其他修改后,成为真正的〝5〞代战机。
2003年,苏霍公司官方对此当时仍未确定型号的4++代改型曾用及〝Su-37〞之名,而目前虽然定名为T-10BM或Su-35BM,官方网站或俄国媒体仍简称其为〝Su-35〞。 虽然名称相同,但依据目前公布之改良项目看,这个〝新Su-35〞与前段所述之〝老Su-35〞已属不同代战机。 读者于研究〝Su-35〞之技术资料时,务须确定所得资料与所研究机型的〝同步性〞。 本文以正式型号〝Su-35BM〞表最新开发者,〝Su-35〞则单指〝老Su-35〞。  Su-35BM原型机于2006年底出厂,并已于2007年初首飞(注3)。
(注3:官方尚未正式发布之,然官网已有其飞行照片,研判其于2007年4月以前便首飞。)
一‧整体特色由Su-27过渡到PAK-FA的计画以及于航空展发布的Su-35BM消息看,Su-35BM可说是〝拥有Su-27外型的PAK-FA原型机〞:除外型来自Su-27外,如航电系统、引擎,均为PAK-FA原型机(5-代)所选用者。 外型改自Su-27并用上新的气动力学及材料成果。
Su-35BM采常规气动布局搭配三维向量推力引擎及Su-47的线传飞控系统而具备超机动性;具备超音速巡航性能;强化的机体使具有38吨级的极限起飞重量,航电系统等的减轻使维持基本型(Su-27S)之空重;并开始同欧美战机般注意使用寿命。 应用较〝专业〞的隐形设计而不只是涂上吸波材料。 航电上除精进4+代已达到的专家介面、资讯整合外,更强调了人因工程。
二‧外型、结构与飞行性能
a.外型、结构与材料
Su-35BM在外型与结构上的主要改动特征为:〈1〉用回基本型的常规气动布局而舍弃在4+代改型中常用的三翼面构型(前翼、主翼、平尾) 〈2〉雷达罩形式类似Su-35的无空速管式〈3〉垂尾采用基本型的顶端下削式而非Su-35、Su-35UB、Su-30MKK的顶端平直式〈4〉方向舵向后增大,使垂尾后缘略为前掠,故侧面看类似F-22的梯型而非Su-27的后掠梯型(fig.1)〈5〉修改尾刺构型,使较不限制向量喷嘴之活动(注4)〈6〉采用更大比例之钛合金,而增加机体寿命〈7〉内燃油储量增至11500kg,即载油系数增至0.41,达美制F-22之标准,并容许挂载2个1800公升副油箱,使最大燃油携行量达14300kg。
(注4:需注意,早期航展模型与官方影片指出,其尾刺大幅缩短,但原型机则未缩短尾刺,唯外型改动。)
Fig.1方向舵说明(方向舵.jpg)
Su-35BM结构强化至允许38800kg的极限起飞重之余,还令其机体寿命提升至6000小时或30年,为Su-30MK等4+代改型之两倍(3000小时或25年,基本型则是2000小时或20年),引擎寿命亦堤升至4000小时,为Su-30MK等4+代所用者之2倍以上(1500小时,基本型所用之AL-31F为900小时)。
材料技术是Su-47上试验的主要项目之一,包括大块预成形复材与自适应材料等。 目前不清楚Su-35BM在这方面会着墨多少,但Su-33UB已于前缘襟翼使用自适应复材,且在官网之Su-34量产型未涂装照片之颜色分布研判,其翼前缘也用了类似Su-33UB的自适应材料,由此研判,Su-35BM至少会在翼前缘应用自适应材料来提升效率。
Su-35BM因航电系统之轻量化,使结构强化之余,空重维持在16500kg,介于Su-27S与Su-27SK之间。 正常起飞重与最大起飞重为25300kg与34500kg,并允许38800kg的极限起飞重。 其他诸元为:长21.9m,翼展15.3m(尚不确定是否包含翼端荚舱),高5.9m,实用升限18000m,低空极速1400km/hr,高空2400km/hr(或2.25马赫) ,低空航程1580km,高空航程3600km,携带两个副油箱航程4500km。 最大外挂8000kg(但研判有10000kg以上之极限值),挂点12个,但可透过特殊挂架而增至14个(详见武器系统一段)。
b.超机动性能
Su-35BM采常规气动布局搭配向量喷嘴来达成过失速超机动性能。  Sukhoi的Su-30MKI是全球最早服役的过失速超机动战机,而俄国多年来也从未放弃研究过失速机动的实战价值,因此俄国在研制实用型过失速战机上已有经验。
Su-35BM用的飞控系统是于Su-47前掠翼实验机上测试过的SDU-427四余度线传飞控系统。  Su-47的测试项目之一便是超机动战机之飞控,按苏联时期五代战机MFI的计划,五代机必须拥有90度以上的可控攻角,甚至有资料显示,Su-47被用于开发可控攻角达100度之战机所需之飞控技术。  Su-47拥有前翼、前掠翼,气动稳定度应非常低。 因此,能驾驭Su-47的SDU-427线传飞控系统及俄国在超机动战机的开发经验,应该为Su-35BM的超机动性提供一定的保证。
除提供失速后控制外,TVC对传统飞行(指失速前机动)亦有很大的贡献,例如其提供之力矩不受升力中心变化影响,故能补偿飞机于超音速时升力中心后退造成之灵敏度下降,因此有较大的气动力稳定度(即先天较不灵敏)之TVC战机有可能达到或超越气动力较不稳定之无TVC战机之灵敏度,而气动力较稳定又意味着较低的配平阻力。
笔者研判,Su-35BM之所以取消前翼,可能就是基于航电系统及飞机吨位的减轻使得不需要前翼就能达到够低的稳定性和够低的升力负荷(注5),加上TVC便能达到所需之传统飞行及过失速飞行性能,且传统布局相较于三翼面布局又能降低阻力、重量及雷达反射截面积(Radar cross section,RCS)之故(注6)。
(注5:即一般所谓之〝翼负荷〞(重量/翼面积)除以升力系数后的校正量。一般习惯以翼负荷衡量战机之过载性能,但此参数并未考虑升力性能,因此以此参数比较不同气动布局飞机时并不妥当。应再除以飞机之升力系数以校正之。或考虑升力机身等对升力影响重大的参数以估计之)
(注6:Su-35使用前翼的最主要原因便是其机首大幅增重造成增稳,而需前翼将升力中心前移以降低稳定性之故。而在研究中发现其前翼之近耦合配置有增升效果,Su-33、Su-32便是将前翼当作增升装置使用。故机首部分减重,全机吨位减重之Su-35BM搭配前翼固然能有较Su-35优异的过载性能及灵敏度,但若无前翼构型就能能达到所需的过载性能及灵敏度,则取消前翼便能换取较低之平飞阻力、更轻的重量、及较佳之隐形性能,亦不失为一优化考量)
三‧航电系统
Su-35BM采开放式航电架构,具多路讯息来源,应用为PAK-FA预研及已用在有〝第一种服役的第五代战机〞之称的Su-32的多项航电技术、PAK -FA的自卫系统、以及部分4+代改良系统如雷达等。 另外较特别的是在人因工程、航空医学上亦大有着墨。
a.中央系统
Su-35BM的中央系统为YeKVS-E(ЕКВС-Э),俄方称之为〝未来电脑系统〞,其以BTsVM-Solo-35系列数位电脑为运算核心。 其中讯号处理电脑为BTsVM-Solo-35.01,资料处理电脑为BTsVM-Solo-35.02。 由Su-33UB使用之电脑研判,BTsVM-Solo-35电脑应达F-22与EF-2000之电脑之水平。
Su-35BM锁定的对手F-16E/F等部分欧美新机中,配备了光纤资料汇流排,因而拥有远高于传统资料汇流排的传输速度。 已服役的俄国战机未见此一配备。 然NPO-Preebor等单位于上个世纪末为MiG 1.44研制的Gamma-1106数据纪录器便应用了光纤通讯技术,在MiG 1.44试飞前便已于MiG-29A测试。 既然将F-16E/F、EF-2000等视为对手,Su-35BM将这五代机设备提前用上亦不无可能,值持续追踪之。
b.资讯来源与自卫系统主要资讯来源至少包括前、后视雷达、光电探测、资料链、电子支援(ESM)系统等。 电子支援系统除雷达预警接收器(Radar Warning Receiver,RWR)外,极可能配有环场飞弹来袭警告感热装置,并不排除安置环场雷达之可能。  (与之相较,以上所列项目中,除环场雷达外,都已存在于Su-35BM的近亲Su-32上。)
其前视雷达为提赫米诺夫-NIIP于2004年开始研制的的〝Irbis-E〞(雪豹-E)雷达,为一性能逼近主动相位阵列雷达之被动相位阵列雷达。 乃Su-30MKI上所用的RLSU-30MK〝Bars〞的改型,在功率、视野、探距、频率范围、处理能力上都大幅提高,绝大多数都已超越在此之前最先进的俄制雷达Zhuk-MSFE(法佐特龙-NIIR制)。 其采900mm天线,并在水平方向增设机械装置,因而拥有上下60度(电子扫描),左右120度(电子+机械)视野。 该雷达功率与探测能力大幅提高,输出功率峰值20kW及平均5kW,其在10000m以上高空,对RCS=3平方米目标(如MiG-21)之迎面探距达350~400km,追击探距>150km ;对RCS=0.01平方米之低可视目标之探距达90km;对空作战时,在追踪暨扫瞄模式下,可追踪30个目标,并以2枚半主动雷达导弹打击其中2个目标,同时以8枚主动雷达导弹打击8个空中目标(其中包括至多4个300km以上目标),即追30打10。
后视雷达是Kopyo-DL,为法佐特龙-NIIR的Faraon〝警察〞之改型,采用具非等距圆形天线阵列之N-012被动相列天线。  Faraon的初始型(又叫Kopyo-F,〝矛-F〞)具左右上下各70度视野、对RCS=3平方米之战机目标之最大迎面探距达75km,追踪暨扫瞄模式时能追20打4,重75kg,其中有一种改型FARAON-M,降至45kg。
光电探测器型号为OLS-35。 包括红外线探测仪、电视摄影机、雷射测距机。 在Su-33UB上,为了探测隐形飞机而装设热影像仪及微光电视摄影机,因此研判Su-35BM应至少拥有同级设备。
虽然Irbis-E拥有+-120度的水平视野,与后视雷达搭配几乎可消除水平方向之死角,然此须赖机械辅助扫描之助,且垂直方向仍有死角,故若需要真正消除死角,仍需微型雷达辅助。 俄国航电业界很早就在进行全周界雷达视野的研究,并推出Epaulet〝肩章〞之类的微型相列雷达,具有65km的射控能力。 在Su-35BM上是否拥有类似雷达而构成完全电子扫描的全周界雷达视野,仍待观察。
Su-35BM的资料链系统叫MT-3E,有〝俄国Link-16〞之称,拥有16条通道。 侧卫战机开始使用TKS-2(R098)资料链系统,Su-35用的是TKS-2-27,Su-27SM与Su-30MKK用TKS-2-16,其中TKS-2-16拥有连结16架飞机之能力,能让僚机全程无线电缄默作战。 较欧美新型战机之8架为多。
Su-35BM的电子反制(ECM)系统包括全新的电子支援(ESM)系统以及卡鲁加无线电工程研究院(Kaluga's Research Institute of Radio Engineering,KNIRTI,为俄国战机电战系统之主要研制单位)研制的L-175M干扰荚舱,以及PAK-FA所用之新型自卫系统。 电子支援系统除雷达预警接收器(RWR)外,研判其应包括感热式环场飞弹来袭警告系统,此因该系统为战机极重要之保命工具,且已泛用于Su-35以后的侧卫战机如Su-30MK、Su-32等(NAPO官网称,Su-32装有〝用于感应空对空与地对空飞弹来袭之红外线雷达〞)。 据报Su-35BM还应用了PAK-FA所用之自卫系统。 依据有关俄国自卫系统发展之资料研判,可能包括:〈1〉KNIRTI研制的拖曳诱饵〈2〉主动光电干扰(以雷射烧毁追热导引头)〈3〉Su-47上测试的〝电浆诱饵〞(以燃烧物质产生电浆,依浓度不同而干扰雷达、红外线、雷射)。
c.人机介面及人因工程座舱显示器配置以正面两个15吋的MFI-35液晶显示器为主体,保有之前Su-27家族的IKSh-1M抬头显示器(HUD,视野达30度),另添加3个小型液晶显示器。 其中之一为位在HUD之下的平视显示器,显示最重要的导航与射控资讯;其二为位在飞行员左侧、燃油杆下方之武器与次系统操作面板;其三为备份用的飞行资讯显示面板。 座舱完全玻璃化,未见任何传统仪表。 可能配有头盔显示器(HMD),唯尚不确定是投影于面罩还是由单眼镜显示亦或俩者皆然。 座舱内有语音输入介面,能辨识飞行员在生心理压力下之声音变化。
Fig.2 Su-35BM座舱仅留2个15吋LCD,取消传统仪表(座舱.jpg)
人机介面属于专家介面,机载电脑依任务需要改变资讯的选取与显示方式,只显示有用的资讯与策略建议给飞行员。 专家化座舱自Su-35开始陆续达成,于此不坠述。
Su-35BM与4+代很大的差别在人因工程着墨甚多。 除了大部分工作由飞机自动完成(起降、空中加油)减少飞行员负担外,他能随时监测飞行员生理状况,供机载电脑参考并回传至地面,减少事故发生,座舱内亦能借调节温度等参数以提供飞行员舒适环境。
四‧AL-41F1向量推力发动机(izdeliye-117S)
Su-35BM与五代战机PAK-FA(T-50)原型机一样配备〝第一阶段AL-41F〞:AL-41F1系列引擎(fig.3),为AL-31F之大改型,已能赋予飞机超音速巡航能力。
这种又称作〝第一阶段AL-41F〞的AL-41F1引擎,设计局代号〝产品117S〞(изделие-117С,izdeliye-117S)系以AL-31F为基础,应用AL-41F的材料、气动力、热力学、设计等成果,与AL-41F有高度共通性。 最终将更换风扇(口径932mm)、燃烧室、高低压涡轮、喷嘴、数位控制系统,并将发动机控制完全整合进飞控系统,简言之仅剩高压压缩机沿用AL-31F者,已可谓新型引擎。 其在仅换装风扇而未换装涡轮时推力便达14500kg,完整版最终推力未公布,但研判在15500~16000kg,拥有三维向量推力控制(TVC)。 外销型Su-35BM所用之AL-41F1属完整版,但推力限制在14500kg,唯仍能提供超音速巡航性能。 与MMPP Salyut开发的AL-31F-M系列在装机条件的差异为,AL-31F-M系列可直接换装于Su-27上,而AL-41F1系列则因风扇尺寸较大而需修改后机身及进气道,故前者可用于旧机改良,而后者目前仅计划用于新飞机上。
Fig.3 (al41f1.jpg)
AL-41F1或AL-41F1-A最大寿命达4000小时,超过AL-31F的1500小时及早期AL-41F的3000小时。 这种引擎将由乌法发动机公司(UMPO)生产。
五‧隐形技术据Sukhoi总经理Pogosyan的说法,属4++代的Su-35与Su-32之所以不同于4+代及其之前的机种,除航电的进步外,主要是隐形性能的考量。 但Su-35BM外型与Su-27基本雷同,可说是完全无形状匿踪之考量。 其是透过表面工艺、吸波材料来降低机体、外挂之回波强度;靠涂层与材料技术降低座舱、天线处之回波,并可能使用电浆隐形技术。
2003年10月,俄罗斯科学院所属理论与应用电磁研究院(ITAE)于伦敦一场隐形技术研讨会上发表其在Su-35上应用的隐形技术。 至当时为止,其隐形技术已于Su-35上进行上百小时的飞试。 这些技术能将Su-35的前半球雷达反射截面积(RCS)缩小一个数量级,即缩至原来的约1/10。 其细节包括:
〈1〉在进气道壁及第一级风扇处使用吸波涂料,其涂料不能影响该处的气动与机械性能,且必须忍受摄氏200度高温。  ITAE开发了新材料以取代铁氧材料,以能机器喷涂,在进气道壁涂层厚0.7~1.4mm,在风扇涂层厚0.5mm。 使用这种技术能使进气道的RCS缩小至原来的约1/10(10~15dB)。
〈2〉利用电浆沉积法(plasma-deposition)在座舱盖上铺设多层金属、聚合物复材。 亦以机器自动化施工。
〈3〉天线部分是非常大的RCS来源,这是因为天线罩都要用透波材料,且天线通常为金属,因此在雷达〝看〞来,天线处不但外型不平整而且反射率极高。 有人说,如果不解决天线部分的反射问题,F-22的其他隐形技术都是虚设。  ITAE在天线前采用低温电浆屏蔽,透过电浆浓度的调整可改变电浆的透波性质─频率大于电浆频率的电磁波穿透,其余被部分吸收或反射─借此将敌雷达波阻绝在外之。 其反应时间仅数十微秒。
〈4〉开发了用于喷嘴与后燃器的陶瓷涂层电浆喷涂技术,以及以人工为空对空飞弹喷涂隐形涂料。
另有一项极具争议,但若成真可能就此扭转俄国匿踪技术弱势的,便是凯尔迪希(Keldysh)研究院于1999年对外透露的电浆隐形系统。 其以高能电子束将飞机前方的空气电离成电浆,电浆随着边界层气流包覆飞机表面,当雷达波照射过来时,部分能量被电浆吸收,而后在特殊的物理机制下雷达波会趋向于贴着机身表面行进,两种效应使得飞机的RCS约降至原来的1/100。 该系统重仅100余公斤,耗电5000~50000瓦。 该系统或其后续型号陆续经历风洞、滑翔机、实机(Su-27IB)等试验,至2005年底,制约其实用化之难关(妨碍航电系统运作与妨碍对地通信)宣告解决并通过国家级试验。 报导称〝俄将即刻生产电浆隐形飞机〞。
这种技术是采用对电磁波的〝吸收〞(cusion)与〝分散〞(disperse)达成,若其属实则其可能像匿踪外型那样尽量避免雷达波回到接收机方向。 与美式隐形技术相比,电浆隐形技术应视为美式技术中之〝隐形外型〞之取代方案,而非整套美式隐形技术(形状+材料等)之取代方案。 若要达到F-22、F-35等级之隐形性能,则电浆系统仍须搭配其他隐形技术。 例如某些天线处必须留〝窗口〞而不包覆电浆,故需引入选频天线罩等技术。 由于电浆隐形技术拥有类似匿踪外形之功效,故在设计之初就考虑隐形的PAK-FA(T-50)中,若引入电浆隐形系统则隐形性能可望达到F-22、F- 35之等级;Su-35BM碍于先天限制,应无法成为真正的隐形飞机,但推测其RCS仍可望降至Su-27的1/10(不考虑电浆)~1/1000(考虑电浆)。本文撷取原载于全球防卫杂志2007年9~10月的"即将问世的Su-27终极版─Su-35BM战机"一文关于战机技术特性部份。



  (图为当前Sukhoi公司两大主力产品,一军一民,左为SuperJet100区间客机,右为Su-35 902号机,www.sukhoi.org)
零‧Su-35身世回顾〝Su-35〞这一名称已使用10余年,然不同年代的Su-35尽管名称不变但内容却大异其趣,其间又曾出现过〝Su-37〞这一型号。 为避免读者混淆,在本文之前,先对Su-35的身世作一回顾。
时间追溯到Su-27基本型即将开发完成时,为因应F-15C等改良型美制三代战机及开发中的AIM-120导弹的威胁,苏霍设计局开始酝酿将Su-27大改,大改计划于1983年批准,称为T-10M或Su-27M。  1988年首飞,1992年首度出席国际航展(法茵堡)并对外称为Su-35。1996年3架量产机规格的Su-35拨交空军战术研究中心服役。 其〝量产〞工作算是〝完成〞。 苏霍公司一方面将其推向国际市场,还为与之搭配而开发其双座型Su-35UB(2000年8月首飞),参与阿联、南韩、巴西等国之新世代战机竞标案(注1)。 同时,亦在其上持续试验新技术:其711号原型机于1996年装备相位阵列雷达及向量推力发动机,此规格之Su-35当时改称为Su-37。 至2000年左右再度统称Su-35。 除直接推销Su-35及进行新技术研究外,其技术亦被用于提升Su-27系列至4+代等级,成为目前著名的Su-30MK系列战机、Su-27SM之始祖,笔者将之归类为〝老Su-35〞。
2001年5月18日俄国正式启动第五代战机计画PAK-FA(Перспективный Авиационный Комплекс(Perspectivnyi Aviatsonnyi Komplex,未来航空复合体)-Фронтовой Авиаций(Frontoboi Aviatsyi,前线空军) ,ПАК-ФА,即“前线空军的未来航空复合体”的俄文缩写),并于2002年4月确定由Sukhoi公司主导计划。 这使得俄国战机发展进度变得明确:不再遥遥无期的盼望米格1.44或苏霍Su-47量产,而是研制新的、预计2012~2015年投产的新战机。 如此一来,便确定在Su-30MK等4+代等级战机到5代战机之间需要所谓的4++代战机来填补技术空缺。 其规划为:Su-30MK、Su-27SM等4+代改型用于2005年前后之外销及本国市场,4+代到5代(约2006~2015)期间则仰赖4++代战机(注2)。

(注1:于阿联败给法国幻象2000-9,于南韩败给美国F-15K)
(注2:据Sukhoi官网2006.7.10新闻稿,更明确指出4++代的Su-35的外销期间为2009~2016年)
4++代改型有二,其一为Su-32/34〝鸭嘴兽〞战斗轰炸机,其二即本文所介绍者,称为T-10BM,对外称Su-35BM,假想对手为EF-2000、 Rafale等欧洲四代及F-16E/F、F/A-18E/F等美国三代半战机。 其将使用为Su-32、Su-47及五代机PAK-FA(苏霍设计局代号T-50)开发之航电、气动力技术、自卫系统及Su-47的材料技术等,以及五代机所用之AL-41F引擎之先导型─AL-41F1。 这些技术届时将用于PAK-FA的原型机使成为〝5-〞代战机,待换装主动相位阵列雷达(Phase array radar,以下简称相列雷达)、AL-41F2引擎及其他修改后,成为真正的〝5〞代战机。
2003年,苏霍公司官方对此当时仍未确定型号的4++代改型曾用及〝Su-37〞之名,而目前虽然定名为T-10BM或Su-35BM,官方网站或俄国媒体仍简称其为〝Su-35〞。 虽然名称相同,但依据目前公布之改良项目看,这个〝新Su-35〞与前段所述之〝老Su-35〞已属不同代战机。 读者于研究〝Su-35〞之技术资料时,务须确定所得资料与所研究机型的〝同步性〞。 本文以正式型号〝Su-35BM〞表最新开发者,〝Su-35〞则单指〝老Su-35〞。  Su-35BM原型机于2006年底出厂,并已于2007年初首飞(注3)。
(注3:官方尚未正式发布之,然官网已有其飞行照片,研判其于2007年4月以前便首飞。)
一‧整体特色由Su-27过渡到PAK-FA的计画以及于航空展发布的Su-35BM消息看,Su-35BM可说是〝拥有Su-27外型的PAK-FA原型机〞:除外型来自Su-27外,如航电系统、引擎,均为PAK-FA原型机(5-代)所选用者。 外型改自Su-27并用上新的气动力学及材料成果。
Su-35BM采常规气动布局搭配三维向量推力引擎及Su-47的线传飞控系统而具备超机动性;具备超音速巡航性能;强化的机体使具有38吨级的极限起飞重量,航电系统等的减轻使维持基本型(Su-27S)之空重;并开始同欧美战机般注意使用寿命。 应用较〝专业〞的隐形设计而不只是涂上吸波材料。 航电上除精进4+代已达到的专家介面、资讯整合外,更强调了人因工程。
二‧外型、结构与飞行性能
a.外型、结构与材料
Su-35BM在外型与结构上的主要改动特征为:〈1〉用回基本型的常规气动布局而舍弃在4+代改型中常用的三翼面构型(前翼、主翼、平尾) 〈2〉雷达罩形式类似Su-35的无空速管式〈3〉垂尾采用基本型的顶端下削式而非Su-35、Su-35UB、Su-30MKK的顶端平直式〈4〉方向舵向后增大,使垂尾后缘略为前掠,故侧面看类似F-22的梯型而非Su-27的后掠梯型(fig.1)〈5〉修改尾刺构型,使较不限制向量喷嘴之活动(注4)〈6〉采用更大比例之钛合金,而增加机体寿命〈7〉内燃油储量增至11500kg,即载油系数增至0.41,达美制F-22之标准,并容许挂载2个1800公升副油箱,使最大燃油携行量达14300kg。
(注4:需注意,早期航展模型与官方影片指出,其尾刺大幅缩短,但原型机则未缩短尾刺,唯外型改动。)
Fig.1方向舵说明(方向舵.jpg)
Su-35BM结构强化至允许38800kg的极限起飞重之余,还令其机体寿命提升至6000小时或30年,为Su-30MK等4+代改型之两倍(3000小时或25年,基本型则是2000小时或20年),引擎寿命亦堤升至4000小时,为Su-30MK等4+代所用者之2倍以上(1500小时,基本型所用之AL-31F为900小时)。
材料技术是Su-47上试验的主要项目之一,包括大块预成形复材与自适应材料等。 目前不清楚Su-35BM在这方面会着墨多少,但Su-33UB已于前缘襟翼使用自适应复材,且在官网之Su-34量产型未涂装照片之颜色分布研判,其翼前缘也用了类似Su-33UB的自适应材料,由此研判,Su-35BM至少会在翼前缘应用自适应材料来提升效率。
Su-35BM因航电系统之轻量化,使结构强化之余,空重维持在16500kg,介于Su-27S与Su-27SK之间。 正常起飞重与最大起飞重为25300kg与34500kg,并允许38800kg的极限起飞重。 其他诸元为:长21.9m,翼展15.3m(尚不确定是否包含翼端荚舱),高5.9m,实用升限18000m,低空极速1400km/hr,高空2400km/hr(或2.25马赫) ,低空航程1580km,高空航程3600km,携带两个副油箱航程4500km。 最大外挂8000kg(但研判有10000kg以上之极限值),挂点12个,但可透过特殊挂架而增至14个(详见武器系统一段)。
b.超机动性能
Su-35BM采常规气动布局搭配向量喷嘴来达成过失速超机动性能。  Sukhoi的Su-30MKI是全球最早服役的过失速超机动战机,而俄国多年来也从未放弃研究过失速机动的实战价值,因此俄国在研制实用型过失速战机上已有经验。
Su-35BM用的飞控系统是于Su-47前掠翼实验机上测试过的SDU-427四余度线传飞控系统。  Su-47的测试项目之一便是超机动战机之飞控,按苏联时期五代战机MFI的计划,五代机必须拥有90度以上的可控攻角,甚至有资料显示,Su-47被用于开发可控攻角达100度之战机所需之飞控技术。  Su-47拥有前翼、前掠翼,气动稳定度应非常低。 因此,能驾驭Su-47的SDU-427线传飞控系统及俄国在超机动战机的开发经验,应该为Su-35BM的超机动性提供一定的保证。
除提供失速后控制外,TVC对传统飞行(指失速前机动)亦有很大的贡献,例如其提供之力矩不受升力中心变化影响,故能补偿飞机于超音速时升力中心后退造成之灵敏度下降,因此有较大的气动力稳定度(即先天较不灵敏)之TVC战机有可能达到或超越气动力较不稳定之无TVC战机之灵敏度,而气动力较稳定又意味着较低的配平阻力。
笔者研判,Su-35BM之所以取消前翼,可能就是基于航电系统及飞机吨位的减轻使得不需要前翼就能达到够低的稳定性和够低的升力负荷(注5),加上TVC便能达到所需之传统飞行及过失速飞行性能,且传统布局相较于三翼面布局又能降低阻力、重量及雷达反射截面积(Radar cross section,RCS)之故(注6)。
(注5:即一般所谓之〝翼负荷〞(重量/翼面积)除以升力系数后的校正量。一般习惯以翼负荷衡量战机之过载性能,但此参数并未考虑升力性能,因此以此参数比较不同气动布局飞机时并不妥当。应再除以飞机之升力系数以校正之。或考虑升力机身等对升力影响重大的参数以估计之)
(注6:Su-35使用前翼的最主要原因便是其机首大幅增重造成增稳,而需前翼将升力中心前移以降低稳定性之故。而在研究中发现其前翼之近耦合配置有增升效果,Su-33、Su-32便是将前翼当作增升装置使用。故机首部分减重,全机吨位减重之Su-35BM搭配前翼固然能有较Su-35优异的过载性能及灵敏度,但若无前翼构型就能能达到所需的过载性能及灵敏度,则取消前翼便能换取较低之平飞阻力、更轻的重量、及较佳之隐形性能,亦不失为一优化考量)
三‧航电系统
Su-35BM采开放式航电架构,具多路讯息来源,应用为PAK-FA预研及已用在有〝第一种服役的第五代战机〞之称的Su-32的多项航电技术、PAK -FA的自卫系统、以及部分4+代改良系统如雷达等。 另外较特别的是在人因工程、航空医学上亦大有着墨。
a.中央系统
Su-35BM的中央系统为YeKVS-E(ЕКВС-Э),俄方称之为〝未来电脑系统〞,其以BTsVM-Solo-35系列数位电脑为运算核心。 其中讯号处理电脑为BTsVM-Solo-35.01,资料处理电脑为BTsVM-Solo-35.02。 由Su-33UB使用之电脑研判,BTsVM-Solo-35电脑应达F-22与EF-2000之电脑之水平。
Su-35BM锁定的对手F-16E/F等部分欧美新机中,配备了光纤资料汇流排,因而拥有远高于传统资料汇流排的传输速度。 已服役的俄国战机未见此一配备。 然NPO-Preebor等单位于上个世纪末为MiG 1.44研制的Gamma-1106数据纪录器便应用了光纤通讯技术,在MiG 1.44试飞前便已于MiG-29A测试。 既然将F-16E/F、EF-2000等视为对手,Su-35BM将这五代机设备提前用上亦不无可能,值持续追踪之。
b.资讯来源与自卫系统主要资讯来源至少包括前、后视雷达、光电探测、资料链、电子支援(ESM)系统等。 电子支援系统除雷达预警接收器(Radar Warning Receiver,RWR)外,极可能配有环场飞弹来袭警告感热装置,并不排除安置环场雷达之可能。  (与之相较,以上所列项目中,除环场雷达外,都已存在于Su-35BM的近亲Su-32上。)
其前视雷达为提赫米诺夫-NIIP于2004年开始研制的的〝Irbis-E〞(雪豹-E)雷达,为一性能逼近主动相位阵列雷达之被动相位阵列雷达。 乃Su-30MKI上所用的RLSU-30MK〝Bars〞的改型,在功率、视野、探距、频率范围、处理能力上都大幅提高,绝大多数都已超越在此之前最先进的俄制雷达Zhuk-MSFE(法佐特龙-NIIR制)。 其采900mm天线,并在水平方向增设机械装置,因而拥有上下60度(电子扫描),左右120度(电子+机械)视野。 该雷达功率与探测能力大幅提高,输出功率峰值20kW及平均5kW,其在10000m以上高空,对RCS=3平方米目标(如MiG-21)之迎面探距达350~400km,追击探距>150km ;对RCS=0.01平方米之低可视目标之探距达90km;对空作战时,在追踪暨扫瞄模式下,可追踪30个目标,并以2枚半主动雷达导弹打击其中2个目标,同时以8枚主动雷达导弹打击8个空中目标(其中包括至多4个300km以上目标),即追30打10。
后视雷达是Kopyo-DL,为法佐特龙-NIIR的Faraon〝警察〞之改型,采用具非等距圆形天线阵列之N-012被动相列天线。  Faraon的初始型(又叫Kopyo-F,〝矛-F〞)具左右上下各70度视野、对RCS=3平方米之战机目标之最大迎面探距达75km,追踪暨扫瞄模式时能追20打4,重75kg,其中有一种改型FARAON-M,降至45kg。
光电探测器型号为OLS-35。 包括红外线探测仪、电视摄影机、雷射测距机。 在Su-33UB上,为了探测隐形飞机而装设热影像仪及微光电视摄影机,因此研判Su-35BM应至少拥有同级设备。
虽然Irbis-E拥有+-120度的水平视野,与后视雷达搭配几乎可消除水平方向之死角,然此须赖机械辅助扫描之助,且垂直方向仍有死角,故若需要真正消除死角,仍需微型雷达辅助。 俄国航电业界很早就在进行全周界雷达视野的研究,并推出Epaulet〝肩章〞之类的微型相列雷达,具有65km的射控能力。 在Su-35BM上是否拥有类似雷达而构成完全电子扫描的全周界雷达视野,仍待观察。
Su-35BM的资料链系统叫MT-3E,有〝俄国Link-16〞之称,拥有16条通道。 侧卫战机开始使用TKS-2(R098)资料链系统,Su-35用的是TKS-2-27,Su-27SM与Su-30MKK用TKS-2-16,其中TKS-2-16拥有连结16架飞机之能力,能让僚机全程无线电缄默作战。 较欧美新型战机之8架为多。
Su-35BM的电子反制(ECM)系统包括全新的电子支援(ESM)系统以及卡鲁加无线电工程研究院(Kaluga's Research Institute of Radio Engineering,KNIRTI,为俄国战机电战系统之主要研制单位)研制的L-175M干扰荚舱,以及PAK-FA所用之新型自卫系统。 电子支援系统除雷达预警接收器(RWR)外,研判其应包括感热式环场飞弹来袭警告系统,此因该系统为战机极重要之保命工具,且已泛用于Su-35以后的侧卫战机如Su-30MK、Su-32等(NAPO官网称,Su-32装有〝用于感应空对空与地对空飞弹来袭之红外线雷达〞)。 据报Su-35BM还应用了PAK-FA所用之自卫系统。 依据有关俄国自卫系统发展之资料研判,可能包括:〈1〉KNIRTI研制的拖曳诱饵〈2〉主动光电干扰(以雷射烧毁追热导引头)〈3〉Su-47上测试的〝电浆诱饵〞(以燃烧物质产生电浆,依浓度不同而干扰雷达、红外线、雷射)。
c.人机介面及人因工程座舱显示器配置以正面两个15吋的MFI-35液晶显示器为主体,保有之前Su-27家族的IKSh-1M抬头显示器(HUD,视野达30度),另添加3个小型液晶显示器。 其中之一为位在HUD之下的平视显示器,显示最重要的导航与射控资讯;其二为位在飞行员左侧、燃油杆下方之武器与次系统操作面板;其三为备份用的飞行资讯显示面板。 座舱完全玻璃化,未见任何传统仪表。 可能配有头盔显示器(HMD),唯尚不确定是投影于面罩还是由单眼镜显示亦或俩者皆然。 座舱内有语音输入介面,能辨识飞行员在生心理压力下之声音变化。
Fig.2 Su-35BM座舱仅留2个15吋LCD,取消传统仪表(座舱.jpg)
人机介面属于专家介面,机载电脑依任务需要改变资讯的选取与显示方式,只显示有用的资讯与策略建议给飞行员。 专家化座舱自Su-35开始陆续达成,于此不坠述。
Su-35BM与4+代很大的差别在人因工程着墨甚多。 除了大部分工作由飞机自动完成(起降、空中加油)减少飞行员负担外,他能随时监测飞行员生理状况,供机载电脑参考并回传至地面,减少事故发生,座舱内亦能借调节温度等参数以提供飞行员舒适环境。
四‧AL-41F1向量推力发动机(izdeliye-117S)
Su-35BM与五代战机PAK-FA(T-50)原型机一样配备〝第一阶段AL-41F〞:AL-41F1系列引擎(fig.3),为AL-31F之大改型,已能赋予飞机超音速巡航能力。
这种又称作〝第一阶段AL-41F〞的AL-41F1引擎,设计局代号〝产品117S〞(изделие-117С,izdeliye-117S)系以AL-31F为基础,应用AL-41F的材料、气动力、热力学、设计等成果,与AL-41F有高度共通性。 最终将更换风扇(口径932mm)、燃烧室、高低压涡轮、喷嘴、数位控制系统,并将发动机控制完全整合进飞控系统,简言之仅剩高压压缩机沿用AL-31F者,已可谓新型引擎。 其在仅换装风扇而未换装涡轮时推力便达14500kg,完整版最终推力未公布,但研判在15500~16000kg,拥有三维向量推力控制(TVC)。 外销型Su-35BM所用之AL-41F1属完整版,但推力限制在14500kg,唯仍能提供超音速巡航性能。 与MMPP Salyut开发的AL-31F-M系列在装机条件的差异为,AL-31F-M系列可直接换装于Su-27上,而AL-41F1系列则因风扇尺寸较大而需修改后机身及进气道,故前者可用于旧机改良,而后者目前仅计划用于新飞机上。
Fig.3 (al41f1.jpg)
AL-41F1或AL-41F1-A最大寿命达4000小时,超过AL-31F的1500小时及早期AL-41F的3000小时。 这种引擎将由乌法发动机公司(UMPO)生产。
五‧隐形技术据Sukhoi总经理Pogosyan的说法,属4++代的Su-35与Su-32之所以不同于4+代及其之前的机种,除航电的进步外,主要是隐形性能的考量。 但Su-35BM外型与Su-27基本雷同,可说是完全无形状匿踪之考量。 其是透过表面工艺、吸波材料来降低机体、外挂之回波强度;靠涂层与材料技术降低座舱、天线处之回波,并可能使用电浆隐形技术。
2003年10月,俄罗斯科学院所属理论与应用电磁研究院(ITAE)于伦敦一场隐形技术研讨会上发表其在Su-35上应用的隐形技术。 至当时为止,其隐形技术已于Su-35上进行上百小时的飞试。 这些技术能将Su-35的前半球雷达反射截面积(RCS)缩小一个数量级,即缩至原来的约1/10。 其细节包括:
〈1〉在进气道壁及第一级风扇处使用吸波涂料,其涂料不能影响该处的气动与机械性能,且必须忍受摄氏200度高温。  ITAE开发了新材料以取代铁氧材料,以能机器喷涂,在进气道壁涂层厚0.7~1.4mm,在风扇涂层厚0.5mm。 使用这种技术能使进气道的RCS缩小至原来的约1/10(10~15dB)。
〈2〉利用电浆沉积法(plasma-deposition)在座舱盖上铺设多层金属、聚合物复材。 亦以机器自动化施工。
〈3〉天线部分是非常大的RCS来源,这是因为天线罩都要用透波材料,且天线通常为金属,因此在雷达〝看〞来,天线处不但外型不平整而且反射率极高。 有人说,如果不解决天线部分的反射问题,F-22的其他隐形技术都是虚设。  ITAE在天线前采用低温电浆屏蔽,透过电浆浓度的调整可改变电浆的透波性质─频率大于电浆频率的电磁波穿透,其余被部分吸收或反射─借此将敌雷达波阻绝在外之。 其反应时间仅数十微秒。
〈4〉开发了用于喷嘴与后燃器的陶瓷涂层电浆喷涂技术,以及以人工为空对空飞弹喷涂隐形涂料。
另有一项极具争议,但若成真可能就此扭转俄国匿踪技术弱势的,便是凯尔迪希(Keldysh)研究院于1999年对外透露的电浆隐形系统。 其以高能电子束将飞机前方的空气电离成电浆,电浆随着边界层气流包覆飞机表面,当雷达波照射过来时,部分能量被电浆吸收,而后在特殊的物理机制下雷达波会趋向于贴着机身表面行进,两种效应使得飞机的RCS约降至原来的1/100。 该系统重仅100余公斤,耗电5000~50000瓦。 该系统或其后续型号陆续经历风洞、滑翔机、实机(Su-27IB)等试验,至2005年底,制约其实用化之难关(妨碍航电系统运作与妨碍对地通信)宣告解决并通过国家级试验。 报导称〝俄将即刻生产电浆隐形飞机〞。
这种技术是采用对电磁波的〝吸收〞(cusion)与〝分散〞(disperse)达成,若其属实则其可能像匿踪外型那样尽量避免雷达波回到接收机方向。 与美式隐形技术相比,电浆隐形技术应视为美式技术中之〝隐形外型〞之取代方案,而非整套美式隐形技术(形状+材料等)之取代方案。 若要达到F-22、F-35等级之隐形性能,则电浆系统仍须搭配其他隐形技术。 例如某些天线处必须留〝窗口〞而不包覆电浆,故需引入选频天线罩等技术。 由于电浆隐形技术拥有类似匿踪外形之功效,故在设计之初就考虑隐形的PAK-FA(T-50)中,若引入电浆隐形系统则隐形性能可望达到F-22、F- 35之等级;Su-35BM碍于先天限制,应无法成为真正的隐形飞机,但推测其RCS仍可望降至Su-27的1/10(不考虑电浆)~1/1000(考虑电浆)。
本文撷选自原刊登于全球防卫杂志2007年11月之"迈入第五代的俄罗斯航电系统与4++代战机细节考证"一文有关Su-35BM的部份。


一‧Su-35BM之考证
1.外型与数据
Su-35BM尾刺两侧多出两个三角形突出(天线);机腹前端与后端多出两个颇大的勾状天线,另外在机腹靠近尾刺的地方多出一个前所未见的小型进气口与两个前所未见的疑似排气口;光电探测仪整流罩更小,形状异于之前侧卫战机所用者但更接近新型MiG-29与EF-2000所用者;两个引擎都有向量喷嘴。
Su-35BM的座舱罩内含导电材料以减少座舱处之雷达回波。 这种座舱罩实际看起来果然异于以往的全透明,而是有种〝五彩缤纷〞的感觉。 另外在风挡玻璃内多了两组作用不明的纵向金属线。 该金属线设于风挡且于舱盖上不得见,因此绝非用于弹射的座舱盖引爆线。 此外,由照片可见金属线上下两端点有导线与风挡边缘相连,不知是否与座舱处的隐形功能有关,若然,则表示其座舱隐形不只是以导电材料阻止雷达波进入座舱如此简单,详细功能仍待查证。
Su-35BM再次采用老Su-35的机首结构设计,这种结构最重要的特色在雷达维护措施:Su-27系列的雷达维护时,是先将雷达罩向上翻,而后将雷达系统整个向前移而后进行维护,Su-35BM则是由机首侧面的舱门,以及鼻轮舱内前端的舱门进行雷达系统之维护,远较其他改型方便许多。
另一个前所未见的特征是位于机首两侧、翼端挂架外侧、垂尾的金属质感条状物,现场飞行员与工程师指出,此系天候不佳编队飞行时,供飞行员确知僚机位置的反光条(或发光条)。 除Su-35BM外,在Su-27SM原型机、MiG-29K、航展中的Su-30MKI、马来西亚的Su-30MKM上均得见此物,唯各机上条状物的数量与长短分配不尽相同。
由航展DM与看板可得该机更精确数据:〈1〉其正常起飞重25300kg系于挂载2枚R-77与2枚R-73E之情况,即其正常起飞燃油筹载超过8000kg。 相较之下,其余侧卫战机之正常起飞模式(2枚R-27与2枚R-73)之燃油携行量仅5500~6000kg。  〈2〉于正常起飞燃油之半,1000m高,由600km/hr加速至1100km/hr需时13.8杪,由1100km/hr加速至1300km/hr需时8杪。  〈3〉于1000m高空之爬升率>280m/s。  〈4〉低空极速1400km/hr系于200m高之数据,极速2.25M系于11000m高之数据。  〈5〉低空内燃油航程1580kg为海平面(H=0)、0.7马赫之数据。  〈6〉正常起飞模式之起飞滑跑距离400~450m(Su-30MKK约500m),正常重量以主轮刹车加阻力伞减速之降落滑行距离600m。  〈7〉与Su-33UB一样能自空气中提练氧,而不需氧气瓶,纵而减少后勤需求。  〈8〉与Su-33UB一样采用〝黑暗架使舱〞概念。  〈9〉翼面积仍为62平方米。
另外由展出之MFI-35多用途显示器显示之内容得知:〈1〉操作攻角显示范围-10到+45度。  〈2〉重力负荷(G值)显示范围-2~+11G。 两者都依飞行状态而以红线标出正常操作范围,但均可超限使用。
2.自卫系统按官方型录,Su-35BM的预警系统包括雷达预警系统(RWR)、雷射预警系统、以及飞弹来袭警告系统。 并以被动(诱饵)以及主动(电战荚舱)方式自卫。 其干扰系统能仅保护自身,亦能保护机群。
笔者于室内摊位访问到一位颇资深的参展人员,他指出〝Su-35BM具有几乎球形的视野,能侦测来袭飞弹,感应范围既在雷达波段,也在红外波段‧‧‧〞 。 不过事实上在参展的901号机周围并没有看到明显的感热装置,甚至机首光电球前方的飞弹来息警告器也不复见。 当然亦有可能该机仍非完整版,故仍缺少部分设备(当年Su-30MKK也是之后才装上飞弹预警器的)。
除红外线预警,另一个可能的〝飞弹来袭警告系统〞便是以其Irbis-E相列雷达进行主动预警。  Irbis-E雷达采用新的设计而能对240x240度^2范围内目标进行〝准即时〞监控,对空对空飞弹探距甚至达90km,详见后文。
在研制自卫系统的卡鲁加无线电工程研究院(KNIRTI)摊位上,笔者查证得知其拖曳式诱饵仍在试验中,短期内将不会实用化。

3.附加电源由型录得知,在Su-35BM两发动机前端中间的机身内部增加了一个〝辅助动力装置〞(auxiliary power plant),其位置正好在前文提及的尾刺前端前所未见的小型进气口前端,故该进气口应该就是为这个装置供气而设,小进气口附近也有疑似排气装置,可能供其排放气体。 由AL-31F与RD-33系列引擎已经有了GTDE-117系列辅助动力单元与其他资讯研判,这个新的额外动力装置完全只是个〝多出来的发电机〞。
这一方面表示一但主引擎发电功能受损,还有这个外加发电机为航电系统供电,生存性自然大为提高。 像RD-33所用的GTDE-117小型汽涡轮在当发电机时功率70hp,约52000瓦,已接近Su-27整机的正常供电量(60000瓦),而改型发电功率更达67000瓦。
另外值得追踪之处在于此系统与传闻中的电浆隐形系统的关连。 按1999年俄通社-塔斯社(ITAR-TASS)报导,当时的电浆隐形系统耗电5千~5万瓦。 虽然对全机而言可忽略不计,但以电力系统而言却是沉重的负担,据Janse电战期刊报导,当时该系统只能在发现被雷达波照射时才能使用,就像电战设备。 如前述,若采小型汽涡轮发电,其发电量刚好足以供应一套电浆系统,故Su-35BM这个外加发电机是否与传闻中的电浆隐形系统有关,仍待观察。 或是说,外加电源的出现让Su-35BM更具有采用电浆隐形系统的可能性。
4.后视雷达仍待查证早期俄媒报导显示,Su-35BM于尾刺装有N-012相列雷达,而NIIP的Irbis-E雷达介绍片段中,也出现与后视雷达并用之画面。 然实地考察可见其尾刺末端并无雷达罩,而是像基本型那样充作阻力伞舱。 唯基本型在阻力伞舱尖端装有RWR天线,而展出之Su-35则无。
由尾刺的两个三角状天线的尺寸与面向可以发现,倘若Su-35BM不选用N-012雷达,那便有可能将Epaulet之类的微型雷达放在与三角天线一样的地方,这样两个小雷达凑起来甚至可以有左右90度的视野(但上下视野变小),也是不错的布局。
Su-35BM究竟有无后视雷达,若有又会是原定的N-012还是Epaulet之类的微型雷达,仍待查证。

5. KSU-35综合飞控系统
Su-35BM的飞控系统正式型号称为KSU-35,正于老Su-35的708号原型机上测试。  ”KSU”是〝整合式飞行控制系统〞的俄文简称。 其整合了过去分开的线传飞控系统(SDU)、自动飞行系统(SAU)、大气数据系统、引擎控制、煞车控制等功能于一体,包办了一切与飞行有关的事项。  MiG-1.44用的就是称为KSU-1-42的飞控系统,MiG-29K与MiG-AT(教练机)也已采用KSU,在Su系飞机上则属首次。
除一般线传飞控系统的功能外,KSU-35能依据中央系统之资讯让飞机自动防撞,包括自动地行回避、编队飞行中防撞、闪避来袭武器、避免与自己发射出去之武器相撞等。 此外,其具备飞行前自我检测功能,并能于飞行中将系统状况、故障位置提供给中央系统以示予飞行员。 系统总重小于73kg。 直流消耗功率750W(不考虑空速管加热)或1250W(考虑空速管加热)。

6. SUO-35P武器管理系统〝武器管理系统〞(SUO)简言之系战机航电系统与武器系统之媒介,其收到射控命令后,负责武器的发射准备与发射工作。
Su-30MKK所用者称为SUO-30PK,该系统甚至具有以外插模组(LPI)模拟武器参数以在不挂武器的情况下进行武器使用训练的功能,这种功能在西方战机中也是个趋势,例如F-35就计画以内建软体提升方式达成之。
本届航展展出了Su-35BM所用的SUO-35P。 据介绍,SUO-35P采用五代战机武器管理系统原型的开发经验,在次系统功能分布、武器准备与武器发射程序等方面均采用新的概念,在制造技术上大量以固态技术取代传统电机设备。 其亦为首种以电脑进行初步设计的SUO系统。
SUO-35P为俄国第一种多微处理器武器管理系统,SUO-30相较,SUO-35内存武器参数种类由30种提升到90种。 以往许多次系统的功能在此都整合进微处理器内,而以往的电磁式继电器在此则换为固态继电器(TKN)。  TKN于第三届国际晶片展〝ChipEXPO-2005〞上以〝足以取代进口品〞为由得到金牌。


二‧雷达技术
1. Irbis-E雷达独特的旋转台设计被展方称为〝超级雷达〞的Irbis-E可说是今年与Su-35BM相关产品中真正的巨星,NIIP将Sukhoi设计局标志的〝Su〞后面接上〝perradar〞而成为其〝Superradar〞之标志,相当有趣且深具含意。 碍于篇幅限制,关于Irbis-E之其他性能细节可参考Su-35BM介绍文及后续报导。 在此仅就新资讯报导之。
在参展实机上的Irbis-E雷达除了原定的水平扫描机械外,又加了一个旋转台。 这样只要将天线先偏转60度,然后转动转台,则雷达便可不受惯性制约得进行上下左右各120度的大范围扫描,而水平机械仅需用以控制天线正面的方向以决定视野与资料更新率,例如小角度偏转时,视野变小但资料更新率增大。 保守估算,只要转台每秒转3转(这是很容易达到的转速),而雷达只进行二维电子扫描(实际上可三维),则Irbis-E只需1/3秒便能扫描完240度x240度空域,这已可考虑为〝即时〞扫描,相当于装了侧视雷达。 这令吾人必须重新评价Su-35BM的探测能力。
这种〝准即时〞大空域扫描能力让战机在任何时候都具备〝快、广、远〞的探测能力,近战时仍能即时主动掌握周遭空情。 犹有什者,介绍片中,所谓的RCS=0.01平方米目标是一枚来袭的空空导弹! 换言之,Irbis-E将能在240x240度,90km范围内对来袭飞弹主动预警并得到四维数据(位置与速度),因而有更多时间与更多手段来加以反制,并在反制的绝大多数过程中仍对监视中之目标具有攻击性。 因此即使是Irbis-E看不见的隐形飞机也很难占上风,甚至一但隐形飞机发射飞弹,Irbis-E就可藉由发现飞弹来估计隐形飞机之位置,而供机群预警。 可以说,隐形飞机要击败装有Irbis-E的战机的最佳手段,就是隐形战机自己也得身陷险境的近距空战。 一个简单的转台,竟然让Su-35BM有了与F-22打平手的可能性,实为神来之笔!
影片并指出,4架Su-35BM能透过资料链构成2500~3000km的防卫正面,因此Su-35BM甚至可成为预警体系中的主要侦察者,而空中预警机或地面管制中心则只负责分配任务。

2. NIIP的主动阵列天线继法佐特龙NIIR于2005年展出供MiG-35用的俄国第一具机载主动相位阵列雷达Zhuk-AE后。 今年NIIP的摊位上首度展出了其X波段主动固态(砷化镓GaAs)阵列模组。 该天线能接收来自左右上下各60度,与操作频率F0频率误差30%以内之讯号。 展方表示X波段主动天线是为下一代战机开发的,暂时没有用在Su-35BM上的计划。
NIIP另一独特产品为L波段主动阵列天线,波长约20cm,该产品已应用在Su-35BM上,装设于翼前缘,用于敌我识别。 该阵列仅用于水平方向扫描,能接收来自左右各60度,与主频F0误差超过30%的讯号(前述X波段阵列则是30%以内)。
展方表示,该L波段主动阵列理论上也能探测飞机,然其不透露探测飞机时的操作距离,仅表示〝操作距离很大,用于敌我识别时可达400km〞。

2. OLS-35光电系统
Su-35BM所用的OLS-35含扫描式红外线探测仪、电视摄影机、雷射测距仪。 扫描范围垂直-15~+55或+60度,水平+-60或+-90度(详见下文),视场120度x24度,全空域扫描周期4秒,操作温度摄氏-40~+60度,能同时跟踪4个目标,雷射对空测距距离20km(Su-27则是3km,老Su-35为8km),对地30km(Su-27为5km,Su-35为10km),测距误差5m,重71kg(Su-27的约173kg,Su-35的达220kg,即便MiG-35所用之OLS-UE也有78kg),且体型更小,因此装机时所用的整流罩也更小。 电视摄影机能用于昼间目标(对空对地)识别。
在探距与视野方面,OLS-35与Su-35型录有较大的出入。
OLS-35型录上记载其视野为水平+-60度,垂直-15~+55度,追击与迎击探距分别为70与40km;Su-35型录则计为水平+-90度与垂直-15~+60度,追击与迎击探距分别为90与50km。
探距的差异可能与数据标准有关。 笔者就在UOMZ向展方询问,为何之前Su-30MKK所用的52Sh都达到迎面40km追击90km之探距,而OLS-35反而只有70km。 展方表示,那是数据表示标准的不同,OLS-35的70km是〝保证探距〞(guaranteed range),若以相同于52Sh的标准看,OLS-35要探到140km都没问题。
视野的部份,笔者事后观察照片发现端睨:UOMZ展出的OLS-35的玻璃罩形状与之前Su-27用的OLS系统类似,都不到半个球面,因此水平视野先天受到制约。 但于户外展出的901号Su-35BM的光电球玻璃罩则大于半球,与MiG-29K、MiG-35所用的视野达+-90度之光电探测仪类似,这样一但机械性能许可,就足以达到+-90度之视野。 因此研判Su-35型录上所记载的可能是UOMZ展出的OLS-35的改型。
另外笔者也问及,OLS-35虽然在某些情况可抓到热影像,但其设计并非作为热像仪,主要是用来测定方位。 比较其视场(120x24度)与MiG-35的热像仪(10x7.5度)可推测,其或许是牺牲热影像识别能力来换取对较大空间的凝视能力,以便有较快的扫描速度(能同时跟踪4个目标),当然这种推测仍待查证。

1.大幅精进的俄系中央系统俄系战机最为人诟病的,就是有漂亮的机械性能(飞行性能、武器等)但却有非常不友善的人机介面与非常落后的电脑。 这使得分析俄系战机与欧美战机的性能差异时存在风险:经过好的射控电脑的安排,射程50km的飞弹可经常发挥接近50km的射程,反之其射程可能掉到20km不到;但是如果飞弹射程硬是比别人多一倍两倍,那么即使电脑不够好,让飞弹实际射程大打折,其能打击之距离甚至有时比前者大。 那么,何者为优? 不打仗没人知道。
这种状况自Su-35与MiG-29M等4+代战机开始改变,这些战机引入了玻璃化座舱及专家介面等,并开始引入西方商规处理器。  Su-30MKK继承Su-35的航电设计,但中央电脑进一步采用Intel 486 DX2-50晶片,较幻象2000-5所用者为佳(据说为16位元处理器),而幻象2000-5是当时电脑系统最佳的在役战机。
但与欧美开发中战机相较,Su-30MKK仍大有不足。 例如F-22、EF-2000等均有每秒运算100亿次或更快的中央电脑,这些战机乃至仅为3代半的F-16E/F等甚至引入光纤做更高频宽的资料传输。 因此验证俄国中央系统是否具备这些等级的设备在日后研析俄系战机性能时相当重要。 俄国的100亿次级超级电脑在Su-33UB的时代就问世,但细节不可考。 本届航展展出一系列新一代航电装备,吾人可跳过对旧系统的考证,直接检视俄国航电的最新水平。
Solo系列电脑共计5款,是设计来供航空、运输、工业界解决复杂程序的RISC规格高速电脑。  Solo-01到05型各负责信号处理、资料处理、影像、通讯与自控、以及数位-类比转换。
此系列电脑在运算速度、容量、传输频宽上都大有进展。 例如Solo-01便采用1个时脉500MHz的资料处理器与32个时脉500MHz的信号处理器,共2.5GB的随机存取记忆体(RAM)以及共1GB的唯读记忆体(ROM),每秒至多能处理800亿个浮点运算指令;Solo-02则有4个时脉500MHz之资料处理器、共2GB的RAM与共2GB的ROM。 至于03~05型亦采时脉300或500MHz之处理器,03型的浮点运算能力亦为每秒800亿次,05型则为80亿次。 大都配有符合MIL-STD-1553B、ARINC-429、RS-232C、Ethernet等规格之传输介面。 其中01、03、05型各有1条用于图表输出的光纤频道,03型另有4条光纤资料交换通道。 除03型重20kg外,其于重量均在10kg上下,主要模组均以欧洲〝Euromechanics〞标准制造。 除04型采普通空气冷却外,其余均采加压气冷就运算能力、记忆容量与传输频宽而言,Solo系列电脑都已达到世界最先进标准。 各型号细节见附表。  Su-35BM战机便用了这系列电脑。

(※注:原文提及的处理器数量有误,在此为更正后数据)

座舱介面方面,拉缅斯基仪器设计局(RPKB)的摊位展出了Su-35BM与Ka-52所用的各式显示器,包括MFI-35 15吋液晶显示器, MFPI-35液晶显示器暨操作面板,以IKSh-1K抬头显示器。 这些显示器加入了光纤通道。 其中MFI-35与MFPI-35皆有1条影像传输用与1条资料传输用光纤通道,IKSh-1K抬头显示器则仅有1条影像传输用光纤,每条频宽皆为1Gb/s 。 其中MFI-35与MFPI-35之大修周期(MTBF)均大于飞机本身。
IKSh-1K抬头显示器(HUD)加入了用于显示最重要导航与飞行资讯的平视液晶显示器。 较特别的是,这款HUD除能显示图表外,还能同时显示电视影像。
在IKSh-1K旁,RPKB还展出了另一具几乎一样的HUD,唯其图形产生器改以固态技术制造,较现阶段使用者轻巧许多,为另一有趣之展品。
经笔者向生产头盔瞄准具的UOMZ公司及研制头盔显示器的RPKB访问确知,Su-35BM并不会采用头盔显示器(HMD),而仅有头盔瞄准具(HMS)。  RPKB参展人员表示,其HMD仍在研制中,并否认HMD未采用是来自技术性原因,仅表示现有的配置〝已经够用了〞。 事实上,Su-35BM的对手机种的头盔显示器也大都尚在研发中。 但供Ka-50、Mi-28系列直升机使用的头盔显示器则已问世,能显示可见光与红外线影像或两者之合成外加图表,也有影像传输用光纤通道。
有一点可以肯定杨可夫斯基和PUPU都讲过05年毛子的等离子(电浆)隐身的国家级实验!!
找杨政卫的文章,看这里。http://blog.yam.com/SlavaRossii

或者到MDC论坛上去找luze。http://www.mdc.idv.tw/mdc/
原帖由 我立于高山之巅 于 2008-11-12 21:58 发表
找杨政卫的文章,看这里。http://blog.yam.com/SlavaRossii

或者到MDC论坛上去找luze。http://www.mdc.idv.tw/mdc/

偶还指望着老大你能爆点新东西呢!结果你就是转发杨政委的网址啊!:L
原帖由 caijingrong 于 2008-11-12 22:00 发表

偶还指望着老大你能爆点新东西呢!结果你就是转发杨政委的网址啊!:L


1、偶不是老大。

2、里头有东西挖。例如苏-35BM用117S不开加力飞过M1.1。在Sukhoi官网上,可惜是俄文,那里的英文news基本没有什么内容。
原帖由 我立于高山之巅 于 2008-11-12 22:06 发表


1、偶不是老大。

2、里头有东西挖。例如苏-35BM用117S不开加力飞过M1.1。在Sukhoi官网上,可惜是俄文,那里的英文news基本没有什么内容。

76大给了个俄语一点通,偶还没怎么用呢!!:L
杨是个blog迷,连一些和其他毛黑的争论都给搬到blog里面了。所以说那里能够看到不少东西。而且不局限于军事,还包括政治。
:D :D 看看
MK一下

感觉上这些系统大多属于“研制中”这种比较虚幻的行列
原帖由 我立于高山之巅 于 2008-11-12 22:06 发表


1、偶不是老大。

2、里头有东西挖。例如苏-35BM用117S不开加力飞过M1.1。在Sukhoi官网上,可惜是俄文,那里的英文news基本没有什么内容。

jas39早在12年前就不开加力飞过1.04 新的ng型号可以到M1.1 基本上象样点的3代半都做得到 也有很多的2代机在数十年前就做到过 最近一个批次的rafale(推荐给巴西的)用的发动机已经增推20% 这方面也不可能差了
英国人的闪电不就能不开加力飞1.1吗
原帖由 war3anth 于 2008-11-12 23:41 发表

jas39早在12年前就不开加力飞过1.04 新的ng型号可以到M1.1 基本上象样点的3代半都做得到 也有很多的2代机在数十年前就做到过 最近一个批次的rafale(推荐给巴西的)用的发动机已经增推20% 这方面也不可能差了


二代是因为追求尽可能低的cd0,三代兼顾了包线左端,本来是不利的,但好在动力强劲。
原帖由 war3anth 于 2008-11-12 23:41 发表

jas39早在12年前就不开加力飞过1.04 新的ng型号可以到M1.1 基本上象样点的3代半都做得到 也有很多的2代机在数十年前就做到过 最近一个批次的rafale(推荐给巴西的)用的发动机已经增推20% 这方面也不可能差了


M88的20%增推出来了?
毛子这次在航展上发放的take off杂志上有关于35BM的更加详细的技术细节信息
大部分是SU33用过的改进型么
那个所谓的350-400km是这么一回事;P IMG_0747.JPG
又有矢量喷口啊…那个很沉的,对全机重心的影响怎么消除的啊?还有,B-2它们短短几秒就能完成投弹,以目前人类科技,几秒钟的突现又消失的目标不都会被雷达当作杂波虑掉吗?
名字反錯了,人家的名是楊斯拉維利
原帖由 SSJ100 于 2008-11-13 23:37 发表
那个所谓的350-400km是这么一回事;P 853158


你确定你看明白了?探测+锁定距离200公里,下视170公里。而100度扫描范围内可以达到350-400公里。前面那么老大的一个lockon给你无视了?;P ;P
原帖由 小八 于 2008-11-14 10:23 发表


你确定你看明白了?探测+锁定距离200公里,下视170公里。而100度扫描范围内可以达到350-400公里。前面那么老大的一个lockon给你无视了?;P ;P

LS,那是100平方度,是个立体角的概念;P APG77要是这么窄的探测角度,估计能在500km外发现27了吧?
100平方度是什么意思 看不懂 4pi不就是全方向了吗
就是正负5度乘以正负5度;P 35.JPG
就是正负5度乘以正负5度

应该是上下5度乘以左右5度。
发现很多所谓的资料都不靠谱啊~~~13楼的图上显示129发动机的重量更轻,推力更大,推重比却更低。。。

我立于高山之巅 发表于 2008-11-13 01:04
二代是因为追求尽可能低的cd0,三代兼顾了包线左端,本来是不利的,但好在动力强劲。


看这张图,似乎f16巡航不慢啊,为什么《空军一号》里说这家伙不开加力追不上极速的空军一号呢?
我立于高山之巅 发表于 2008-11-13 01:04
二代是因为追求尽可能低的cd0,三代兼顾了包线左端,本来是不利的,但好在动力强劲。


看这张图,似乎f16巡航不慢啊,为什么《空军一号》里说这家伙不开加力追不上极速的空军一号呢?
资料贴,做记号留着以后学习