解析三翼面蘇30家族(上)

2016-06-10 51軍情網

根據俄羅斯媒體報道,蘇-30SM將成為俄羅斯空軍的主力多用途戰斗機,具有推力矢量控制和三翼面布局的蘇-30MKI戰斗機在上世紀90年代末就問世了,并一直持續生產到本世紀20年代。

具有推力矢量控制和三翼面布局的蘇-30MKI戰斗機在上世紀90年代末就問世了,但俄羅斯空軍直到2012年才開始訂購該機的派生型蘇-30SM。根據俄羅斯媒體報道,蘇-30SM將成為俄羅斯空軍的主力多用途戰斗機,并一直持續生產到本世紀20年代。

蘇30MKI戰斗機

蘇-30SM將成為俄羅斯空軍的主力多用途戰斗機,并一直持續生產到本世紀20年代

俄羅斯國防部第929國家飛行試驗中心的指揮官拉季克·貝里夫上校是一位經驗豐富的試飛員,有2000余小時的試飛經驗。他毫不猶豫地表示:具有推力矢量的蘇-30MKI是他飛行日志中最令人難忘的一種機型,他曾在本世紀初參加了這種戰斗機的鑒定試飛。

蘇-30MKI把蘇-27優異的空氣動力學性能和先進電傳(FBW)飛行控制系統(FCS)結合起來,貝里夫上校稱拜推力矢量控制(TVC)技術所賜,蘇-30MKI能提供接近無限的操控能力。更重要的是,推力矢量型“側衛”使飛行員在過失速機動中空速接近零的情況下獲得發射武器的機會。

蘇30MKI戰斗機

貝里夫上校稱拜推力矢量控制(TVC)技術所賜,蘇-30MKI能提供接近無限的操控能力

21世紀初,利佩茨克作戰訓練中心的空戰教官們測試了蘇-37和后來的蘇-30MKI,在推力矢量型“側衛”上積累了相當豐富的飛行經驗,并激動地宣布這就是他們所需要的戰斗機。2013年8月,為俄羅斯空軍定制的推力矢量型“側衛”最終姍姍來遲,首批蘇-30SM來到利佩茨克開始外場試驗和教官培訓。

利佩茨克中心的指揮官亞歷山大·克里切夫斯基少將在完成了第一次蘇-30SM試駕后,興奮地宣布:“我一直夢想著能駕駛非同尋常的戰斗機,但這次駕駛蘇-30SM的體驗突破了我的夢想和期望值。”

雖然已經出現了理論上更先進的蘇-35S戰斗機,但蘇-30MKI/MKA/MKM/SM系列戰斗機仍被認為是俄羅斯最先進的戰斗機。與徹底重新設計的蘇-35S在服役初期遭遇的磨合問題相比,成熟的蘇-30MKI/MKA/MKM/SM早就形成了作戰能力,兼容多種空面和空空武器的兼容,并一直在進行增量升級。

蘇30MKI戰斗機

與徹底重新設計的蘇-35S在服役初期遭遇的磨合問題相比,成熟的蘇-30MKI/MKA/MKM/SM早就形成了作戰能力

值得注意的是,和俄羅斯空天軍、海軍航空兵以及出口哈薩克斯坦的蘇-30SM相比,印度的蘇-30MKI、馬來西亞的蘇-30MKM和阿爾及利亞的蘇-30MKA擁有更強大的任務航電設備。后三種機型能掛載高科技光電瞄準吊艙,結合8噸載彈量后,就變身成為一種高性能戰術轟炸機。

此外,這三種機型還能掛載先進偵察吊艙以及“伙伴”空中加油吊艙。印度的部分蘇-30MKI即將整合俄印聯合研制的、顛覆傳統的“布拉莫斯”空射2.5馬赫超音速巡航導彈。

蘇30MKI戰斗機

印度的部分蘇-30MKI即將整合俄印聯合研制的、顛覆傳統的“布拉莫斯”空射2.5馬赫超音速巡航導彈

蘇-30MKI

MKI的歷史可以追溯到1996年11月。當時,俄羅斯與印度簽訂的蘇-30合同中包括了研制一種以基本型蘇-30為基礎的多任務改型。印方要求該機配備全新的完全數字化的航空電子設備,并大幅提高低速敏捷性。這種被稱為蘇-30MKI(“K”是俄語單詞“商業”的首字母,“I”代表印度)的方案有著雄心勃勃的規格要求,包括多模相控陣雷達和集成了印度、以色列和西方設備的先進航電。

為了提高機動性,蘇-30MKI采用增加了前翼的三翼面布局、復雜的電傳飛控系統和二元(2D)矢量噴管發動機。該機將能發射多種精確制導空面武器和主動雷達尋的(ARH)空空導彈,能在空中持續飛行10小時。

蘇30MKI戰斗機

1996年11月30日,印度國防部和俄羅斯武器公司(Rosvooruzhenie,該公司是俄羅斯在上世紀90年代成立的國有武器出口公司,2000年改名為俄羅斯國防出口公司)簽訂了價值18億美元的第一份蘇-30MKI合同。俄羅斯伊爾庫特公司成為蘇-30MKI項目的主承包商,負責設計研制和測試工作。而“側衛”的原始設計單位——蘇霍伊設計局,成為設計分包商。

位于阿赫圖賓斯克的第929國家飛行試驗中心負責蘇-30MKI的鑒定試飛,該機的測試和評估工作在俄羅斯一直持續進行到2006年,證明了蘇-30MKI的適航性能和作戰性能都滿足印度提出的要求。

第一份蘇-30MKI合同要求位于西伯利亞西部伊爾庫茨克市的伊爾庫特公司伊爾庫茨克飛機制造廠(IAZ)交付40架蘇-30MKI。由于預計蘇-30MKI的研發至少要持續5年,合同規定在蘇-30MKI能大批量交付前,俄方先向印度空軍提供8架蘇-30K作為過渡。

蘇30MKI戰斗機

印度空軍的蘇-30K

這8架蘇-30K在1997年春交付,與蘇-27UB雙座型相比,蘇-30K換裝了出口標準航電,加強了機身結構,改進了飛控系統,并具有空中加油能力。

由于蘇-30MKI的集成整合工作極其復雜,所以伊爾庫特公司和蘇霍伊公司從一開始就與一些印度行業伙伴和主要的西方公司緊密合作。該機的設計和研發工作規模龐大,費用昂貴,能在一段還算合理的時間內完成全虧了印度的全額資金支持。

研制方投入了3架蘇-30MKI預生產型來支援這個規模龐大的研發項目,分別是蘇-30I-2、I-4和I-5。這些飛機都參加了對新設計特點的持續試飛,后來蘇-30I-7也加入試飛,支援復雜而進度緩慢的航電測試與評估工作。

第一架蘇-30MKI原型機改裝自一架量產型蘇-30,安裝了AL-31FP推力矢量發動機。1997年7月1日,該機在蘇霍伊試飛員維亞切斯拉夫·阿韋里亞諾夫的駕駛下首飛。除矢量噴管外,原型機還安裝了全動鴨翼和改進型SDU-10MK電傳飛控系統。

蘇30MKI戰斗機AL-31FP推力矢量發動機

第一架蘇-30MKI原型機改裝自一架量產型蘇-30,安裝了AL-31FP推力矢量發動機

推力矢量發動機

蘇-30MKI的AL-31FP渦扇發動機配備了二元矢量噴管,可上下偏轉各15度。噴管的水平軸線向內偏轉32度,這個巧妙的設計使寬間距噴管在推力矢量和差動操作中能同時提供縱向和橫向控制。噴管既可以與平尾同步偏轉也可以獨立偏轉,獨立推力矢量控制使蘇-30MKI能在極低的甚至零空速的情況下機動,而此時氣動控制面早已失效。蘇-30MKI的氣動布局和電傳飛控系統的研制,以及新發動機整合工作由蘇霍伊公司全權負責,但其航電套件則通過一個國際合作項目實現。據傳,由于印度空軍一直遲遲無法最終確定航電規格,拖延了整個蘇-30MKI項目,導致投產日期后退和印度空軍額外訂購了第二批10架蘇-30K,這批飛機在1999年中期交付。

蘇-30MKI的AL-31FP渦扇發動機

蘇-30MKI的AL-31FP渦扇發動機配備了二元矢量噴管,可上下偏轉各15度

蘇-30MKI的AL-31FP渦扇發動機噴管

噴管的水平軸線向內偏轉32度,這個巧妙的設計使寬間距噴管在推力矢量和差動操作中能同時提供縱向和橫向控制

蘇-30MKI的航電使用了來自法國、印度、以色列、俄羅斯和烏克蘭的設備,印度空軍直到1998年才確定了最終航電規格。航電主集成商是俄羅斯羅曼斯科耶儀器設計局(RPKB),該系統基于一套四通道MIL-STD1553B數據總線。蘇-30MKI的航電套件包含俄羅斯和烏克蘭研制的幾種新一代系統:季霍米羅夫儀器設計科學研究院的NIIP N011M“雪豹”雷達、烏拉爾光學和機械廠的OLS-30I光電瞄準系統、烏克蘭兵工廠中央設計局的“蘇拉-K”飛行員頭盔提示系統(HMCS)。

NIIP N011M“雪豹”雷達

NIIP N011M“雪豹”雷達

OLS-30I光電瞄準系統

OLS-30I光電瞄準系統

蘇30MKI“蘇拉”飛行員頭盔提示系統(HMCS)

“蘇拉”飛行員頭盔提示系統(HMCS)

印度方面貢獻了基于國防研究與發展組織(DRDO)數字處理單元的任務計算機、VHF/UHF無線電、敵我識別裝置、導航設備和“Tarang”雷達告警接收機(RWR)。

法國提供了一套薩基姆公司的座艙顯示系統,前后座艙各有三個5×5英寸(127×127毫米)MFD55多功能液晶顯示器(LCD),后座艙額外增加一個6×6英寸(152×152毫米)的MFD66液晶顯示器。薩基姆公司還提供了“西格瑪95”慣性導航系統/全球定位系統(INS/GPS)。

蘇30MKI戰斗機座艙

法國提供了一套薩基姆公司的座艙顯示系統

以色列的設備則包括埃爾比特公司的SU967平視顯示器(HUD)、埃爾塔公司的EL/M-8222有源干擾系統和拉斐爾公司的“利特寧III”瞄準吊艙。此外還有兩種類型的以色列偵察吊艙:埃爾比特系統公司的“禿鷹2”遠距離傾斜攝影(LOROP)系統,以色列飛機工業公司/埃爾塔公司的ELM-2060合成孔徑雷達(SAR)和地面移動目標指示(GMTI)系統。

蘇30MKI“利特寧III”瞄準吊艙

“利特寧III”瞄準吊艙

蘇30MKI“禿鷹2”A偵察吊艙

“禿鷹2”A偵察吊艙

ELM-2060合成孔徑雷達(SAR)和地面移動目標指示(GMTI)系統

ELM-2060合成孔徑雷達(SAR)和地面移動目標指示(GMTI)系統

航電

蘇-30MKI的火控系統基于N011M“雪豹”雷達,該雷達具有直徑1米的無源相控陣(PESA)天線,以機械方式偏轉,左右掃描范圍各70度,上下各40度。蘇-30MKI/MKA/MKM配備的PESA雷達都使用了印度制造的RC1和RC2數字處理器,使雷達能同時以空空模式和空面模式工作。“雪豹”雷達的研制同樣花費了很長時間,印度空軍也同樣遲遲無法確定最終規格,操作模式能滿足印度空軍要求的雷達直到2012年才開始交付。

在季霍米羅夫公布的N011M數據中,雷達對戰斗機大小的目標迎頭探測距離為140公里,能同時跟蹤不少于15個空中目標,并使用RVV-AE(R-77)超視距(BVR)主動雷達制導導彈同時攻擊其中的4個(追15打4)。

“雪豹”雷達

在季霍米羅夫公布的N011M數據中,雷達對戰斗機大小的目標迎頭探測距離為140公里,能同時跟蹤不少于15個空中目標

在空面模式中,“雪豹”雷達可探測和跟蹤固定和移動目標,提供具有低、中、高分辨率的地面測繪模式,這有助自動地形跟蹤飛行。制造商宣稱“雪豹”能在45-50公里外以20米的分辨率探測到一隊坦克,從120-170公里外探測到中等大小的地面目標,從400公里外探測到大型橋梁或船舶。

安裝在擋風玻璃右側的OLS-30光電定位和瞄準系統集成了紅外搜索和跟蹤(IRST)傳感器和激光測距儀。制造商稱該系統在高空能發現90公里外的尾追目標和50公里外的迎頭目標。OLS-30左右掃描角度各60度,下視15度上視60度。該系統有寬窄兩個視場,分別是20度×5度和3度×3度,后者可用于超視距和視距內(WVR)空戰中的精確瞄準。激光測距儀對空中目標的作用距離是3公里,對地面目標是5公里。

蘇-30MKI的自衛套件集成了DRDO的“Tarang”Mk II雷達告警接收機、IAI/埃爾塔EL/M-8222有源干擾機和俄羅斯APP-50R/A箔條/紅外誘餌彈發射器,共安裝96枚干擾彈。

機上掛載的英國設備僅限于掛載在機腹的科巴姆754伙伴加油吊艙。

科巴姆754伙伴加油吊艙

科巴姆754伙伴加油吊艙

彈藥

在空空作戰中,蘇-30MKI可掛載多達10枚信號旗設計局的RVV-AE主動雷達制導超視距空空導彈,或6枚R-27ER1半主動雷達制導導彈+2枚R-27TE1紅外制導導彈,或最多6枚R-73E紅外格斗導彈。空地武器包括Kh-29TE和Kh-59ME電視制導導彈、Kh-31A雷達制導反艦導彈、KAB-500Kr和KAB-1500Kr電視制導炸彈。該機的“利特寧”III瞄準吊艙能引導俄制和以制的激光制導炸彈和導彈。

全空空掛載的蘇30MKI戰斗機

全空空掛載的蘇-30MKI

蘇-30MKI試飛過的最重的掛載方案是使用多重彈射掛架掛載32枚OFAB-250-270破片/高爆自由落體炸彈,總重量8噸。

蘇-30MKI使用多重彈射掛架掛載通用航彈

蘇-30MKI使用多重彈射掛架掛載通用航彈

該機前機身右側安裝了一門GSh-30 30毫米單管炮,炮口伸出于后座艙下方。

機炮備彈150發,夠持續射擊5-6秒,彈丸質量390克,射速為25-30發/秒。

GSh-30 30毫米單管炮

GSh-30 30毫米單管炮

研發歷程

蘇-30MKI原型機蘇-30I-1在1999年6月12日巴黎航展首日墜毀,試飛員維亞切斯拉夫·阿韋里亞諾夫在駕駛該機做飛行表演時誤判高度,導致機尾撞地后起火,飛機拖著火焰反彈回空中,他和領航員弗拉基米爾·謝德瑞克及時跳傘逃生。

蘇-30I-1墜毀瞬間

蘇-30I-1墜毀瞬間

蘇-30PU原型機

source:www.sukhoi.mariwoj.pl

第二架原型機改裝自一架蘇-30PU,于1998年3月23日首次升空。

第二架原型機改裝自一架蘇-30PU,前起落架還是單輪的

第二架原型機改裝自一架蘇-30PU,前起落架還是單輪的

蘇-30PU原型機

source:www.sukhoi.mariwoj.pl

第一架蘇-30MKI預生產型蘇-30I-2在2000年8月5日首飛,該機在出廠時就安裝了全套航電。蘇-30I-2一開始被用于飛行機身應力評估,然后參加了于2004年底完成的任務航電和武器試驗。這些試飛驗證了飛機的飛行性能和整體作戰性能,蘇-30I-2在測試中向拉-17和“Dan”靶機發射了RVV-AE和R-27R1雷達制導導彈、向海上目標發射了Kh-31A導彈、甚至向一個地面目標發射了一枚Kh-59ME遠程導彈。

第一架蘇-30MKI預生產型蘇-30I-2

第一架蘇-30MKI預生產型蘇-30I-2

第一架蘇30MKI預生產型蘇30I-2

source:www.sukhoi.mariwoj.pl

2001年12月,伊爾庫茨克飛機制造廠制造的第一架生產型在伊爾庫茨克首飛。2002年7-8月,第一批10架蘇-30MKI交付印度空軍。印度空軍的報告說同年9月開始部署這些飛機,比原計劃晚了28個月。這批戰斗機裝備了駐浦那的第24中隊,其裝備的N011M Mk1過渡雷達具有有限作戰能力,僅支持R-27R1和R-73空空導彈。

2002年7-8月,第一批10架蘇-30MKI交付印度空軍

2002年7-8月,第一批10架蘇-30MKI交付印度空軍。source:www.sukhoi.mariwoj.pl

第二批12架蘇-30MKI安裝了改進后的N011M Mk2雷達,可發射RVV-AE、Kh-31A和Kh-59ME導彈。這批飛機在2003年10-12月交付。接下來是2004年12月交付的第三批10架飛機,安裝了最終版本的N011M Mk3雷達,用印度計算機替代了俄羅斯的S101計算機,而且這批蘇-30MKI還兼容“利特寧III”瞄準吊艙。2006年后,頭兩批22架蘇-30MKI被升級到第三批標準。2007年,印度空軍又接收了另外18架蘇-30MKI。

蘇-30MKI

第二批12架蘇-30MKI安裝了改進后的N011M Mk2雷達,可發射RVV-AE、Kh-31A和Kh-59ME導彈。這批飛機在2003年10-12月交付。source:www.sukhoi.mariwoj.pl

印度空軍共接收了50架完全由伊爾庫茨克飛機制造廠組裝和測試的蘇-30MKI,其中32架來自第一份合同,另外18架蘇-30MKI在2007年換回了此前俄羅斯向印度空軍提供的18架過渡蘇-30K。雙方還簽訂了第二批140架蘇-30MKI的合同,全部在印度斯坦航空公司(HAL)的納西克工廠組裝,2007年印度又追加訂購了40架。

雙方在2000年12月28日簽訂了印度按許可證生產蘇-30MKI的第一份合同。合同分四階段執行:第一階段,HAL納西克工廠對伊爾庫茨克飛機制造廠制造的蘇-30MKI進行細部裝配和功能測試;第二階段,使用俄羅斯套件進行組裝。第一階段首架飛機在2004年秋下線,在10月1日首飛。

蘇-30MKI

HAL納西克工廠組裝的蘇-30MKI。source:www.sukhoi.mariwoj.pl

第三階段要求HAL逐步提高蘇-30MKI的國產化率,第四階段開始引入印度制造的零部件和系統(使用俄羅斯提供的材料、毛坯和子系統組裝),其中包括雷達和發動機。2015年,俄羅斯交付完最后一批材料、毛坯和子系統。第四階段的第一架蘇-30MKI在2011年11月首飛,此時,HAL納西克工廠已經交付了99架一至三階段的蘇-30MKI。

HAL納西克工廠組裝的蘇-30MKI

HAL納西克生產線

2012年12月,印度又追加訂購了42架蘇-30MKI,價值16億美元,使印度空軍的蘇-30MKI數量增加到272架,足夠裝備14個中隊。到2015年1月,HAL納西克工廠已經向印度空軍交付了約150架蘇-30MKI,不過到2015年末,印度空軍已經損失了6架蘇-30MKI。印度空軍200余架規模的蘇-30MKI機隊到2015年初達到了55%的妥善率,能隨時保證110架飛機處于戰備狀態。(待續)

印度空軍200余架規模的蘇-30MKI機隊

印度空軍200余架規模的蘇-30MKI機隊到2015年初達到了55%的妥善率,能隨時保證110架飛機處于戰備狀態

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