苏—35如约飞临中国
2017-05-04晨枫
晨枫
第三代苏-27
苏-35是传奇式的苏-27家族的第三代,也应该是终极版,2008年2月19日首飞,2014年才开始交付俄罗斯空军。交付中国的苏-35全称应该是苏-35SK,“S”为标准型,“K”为出口版,一般笼而统之直接称为苏-35。现在还不清楚出口版与自用版有什么差别。
第一代苏-27是在冷战时代的1977年首飞的,1985年投入使用。苏-27在研发中严重超重,经过大刀阔斧的减重后,终于造就成一代名机。不过极端的减重措施也降低了苏-27的强度裕度,不利于增加最大起飞重量和载弹量,也不利于经常做大过载机动。第一代苏-27也缺乏多任务能力和现代电子设备。
在利佩茨克空军训练中心与俄空军一起训练的中国空军的苏-30MKK
在苏-27基本型刚投入使用后不久,苏霍伊就开始大改,系统地加强机体,增加多任务能力,把雷达、火控和座舱技术提高到上世纪90年代的水平。后来还结合了苏-33的经验,整合进鸭式前翼,变成三翼面布局。这就是神龙见首不见尾的苏-27M,也在不同阶段称为苏-35 (老编号)、苏-37。但苏联解体使得苏-27M的研发功亏一篑,苏-27的改进走上漫长、曲折的道路。第二代苏-27的研发起点比较模糊,如果用苏-27PU首飞作为标志的话,那是始于1989年,但更典型的苏-30MK要到1993年才现身。第二代苏-27实际上有两条亚路线,中国的苏-30MKK以苏-27M的机体加强和部分电子设备为基础,强调多用途能力;印度的苏-30MKI则以未加强的双座苏-27UB为基础,但采用苏-27M开始但并没有完善的推力转向和鸭翼,当然还有西方电子设备。苏-30MK2(中国海航版)、MK2V(越南版)、MKV(委内瑞拉版)都是MKK的延伸,由共青团城生产;MKM(马来西亚版)、MKA(阿尔及利亚版)、SM(俄罗斯版)则是MKI的延伸,由伊尔库茨克生产。2000年12月,第一批苏-30MKK交付中国空军, 2004年苏-30MK2交付中国海航。苏-30MK2多次与日本空自F-15J过招,逼得空自F-15J放红外干扰弹,性能骄人。
苏-35首飞的时候,苏霍伊T-50的研制已经紧锣密鼓。苏-35在苏-30MKK的加强机体基础上,结合苏-30MKI已经完善的矢量推力,当然还有其他深度改进。有意思的是,苏-35放弃了鸭翼,回到经典的双翼面布局,以至于从外观上,苏-35与苏-27不容易分辨。
苏-27在中国也已经发展到第二代,歼11D和歼16除了使用国产WS10“太行”系列涡扇发动机外,大量采用复材,并用相控阵雷达、数据链、玻璃座舱等极大地提高实战能力。中国的改进路线与俄罗斯不尽相同,但总体技术水平并无代差。下一代的歼20不仅具有隐身、超巡和超机动能力,还整合了分布孔径光电系统,极大地强化了全向态势感知能力。在这样的情况下,为什么还要引进苏-35呢?
中国是世界上苏-27系列的第二大用户,中航工业也在这个基础上结合自己的航空科技推动相关改进,积累了大量经验。但是不容否认,俄罗斯依然拥有最长的使用历史,原始设计和其他一手技术数据更是天然优势,对苏-27的改进具有最充足的思考和实践经验。尽管歼20装备在即,但中国的歼11/15/16机龄都还不长,且还在量产,要继续使用几十年,俄罗斯的相关思路对中国很值得借鉴。
有益的参照
苏-35在外观上与苏-27很难分辨,但取消了减速板,用数字电传控制垂尾、平尾、襟翼、副翼的组合动作以代替减速板的气动减速作用,节约下来的结构体积和重量用于增加机内燃油。数字电传还把推力转向无缝地整合进飞行控制,不再使用单独的操纵杆,简化了操纵,也使得机动性潜力更加容易发挥出来。这些东西的道理不难明白,但具体实施中有很多精细的细节,不仅是工程实施问题,也是用户体验问题,只有在实用中才能摸索出真谛。中国未必会对苏-35的数字电传反向设计,但从实用中理解推力转向的真实作用还是非常重要的,这是有益的参照。
与英国“台风”;联合演习的印度空军苏-30MKI,从外观上看,其最大的特点就是采用了三翼面布局。
苏-35的发动机是从AL-31改进而来的117S,不仅参数强化,推力增加,还有三维推力矢量。推力矢量对于过失速和超声速机动的作用最显著。在过失速状态下,气动控制作用减弱,推力转向则不受失速限制,可以继续保持飞行姿态控制,这也是苏-35可以做出种种匪夷所思的特技机动的道理。没有推力转向的苏-27也可以做不少过失速机动,如有名的眼镜蛇机动,但推力转向使得这样的特技飞行更加安全、可靠、有效,当然还有更多的特技动作,如法轮机动。中国的WS10“太行”不是AL-31的仿制版,但吸收了一些相关技术,117S的借鉴作用不用多说。中国的推力矢量技术也研究多年,但还没有達到实用化的地步,117S的借鉴作用同样巨大。至于外电传说的歼20改用117S,这或许是西方认定中国科技只有抄袭能力的习惯性思维。歼20计划整体展现的创新和前瞻本应打破这种成见,但成见之所以是成见,正是因为其顽固性和拒绝承认现实。
苏-35的雷达还是无源相控阵,显著落后于中国已经批量装备的有源相控阵。座舱显示依然为俄文字符显示,而没有中文化,据说是俄罗斯方面认为中文字符太大,无法容纳进现有战术显示。如果不是俄罗斯方面“懒惰”,只能是显示系统的操作系统不支持中文或者分辨率不足的原因。如今操作系统支持中文已经不是多大的技术问题,分辨率更不是问题,不能使用中文界面突显俄罗斯电子技术相对落后的发展状态。但电子系统早已超过了硬件决定一切的阶段。现代战斗机已经高度软件化,难点不在于如何编程,而在于编什么。软件凝聚的是知识和经验。比如说,显示系统哪怕是两个大屏显示,如何划分两个大屏就很有讲究。全玻璃化后,显示系统要显示从导航、空情、防空态势、地面海面目标、电磁威胁到武器管理、发动机-燃油管理、机载系统等各种信息。所有信息同时显示是不可能的,在不同信息之间共享和切换需要有仔细的考虑,必须能让飞行员不假思索就能调出当前需要的显示,而不是必须在菜单里挖掘半天。大屏用于显示单一画面可以信息最大化,但用途反而单一化了。大屏用于多窗口显示的话,可以一屏顶多屏用,但内容和位置分配就有讲究了,是否容许随时任意组合又是另一个设计时必须考虑的问题。显示的符号、大小、颜色不仅要醒目、独特,还要意义明晰、直观。很多在商用图形显示中的美观原则在座舱显示里不能使用,尤其是不能琳琅满目、五色缤纷。这些显示不是用来观赏的,迅速和正确的判读才是最重要的。翻飞格斗中的战斗机的座舱光线情况急剧变化,显示屏从太阳直射到背阴是瞬息之间的事情,振动和过载也使得精细的显示难以判读,如何有效显示不是一个理论问题,而是经验问题,是在长期实践中磨出来的。俄罗斯有更多的这样的实践,是值得中国认真借鉴的。另一方面,由于电子技术的进步,中国有更好的硬件、软件环境,这还可以反过来帮助俄罗斯技术提高。
软件还对雷达和火控的性能有关键作用。雷达为了抑制杂波干扰,需要种种滤波。过去用硬件滤波,现在早就用数字滤波了。滤波原理不是秘密,但实际参数设定是一门艺术。滤波不足,杂波形成的虚警很多,影响判断;滤波过度,微弱但真实的信号也被当作杂波给忽略了,要贻误战机。有了苏-35,未见得就能反向推断出滤波算法和参数,但至少对什么是做得到的有第一手认识,有了明确的参照。如果中国的现实水平已经超过,那也好心里有数。苏-35的雷达的最大探测距离达到400千米,但在实用中要打折扣,对于什么时候对什么样的目标能达到什么样的探测距离、精度和目标特征捕捉,这也是值得中国有第一手认识的。另外,在复杂目标环境下,对空地目标的威胁程度划分优先等级,也高度依赖长期实际经验。由于独特的国际环境,中国对于外国先进军事技术(尤其是软的方面)的实际能力常常处在道听途说的层次,缺乏第一手认识。这是很好的机会。
苏-35使用了土星设计局研发的117S发动机。
另一个问题是反隐身。隐身是最好的反隐身手段,中国的歼20和俄罗斯的T-50都将是各自的反隐身主力。但中国和俄罗斯的大量第三代战斗机都将长期使用,都有如何整合进空中反隐身作战的挑战。苏-35的机翼前缘有独特的大型L波段条形天线,官方说法是敌我识别天线,这只能是障人耳目的说法。合作式 (也称问答式)敌我识别天线用不了那么大,非合作式直接用雷达,或者用识别发动机叶片特征的办法判断对方的飞机型号,或者用高精度扫描成像,也不是这样的大型线阵天线。L波段属于分米波,不宜用作跟踪或者火控,但适合用于远程搜索。隐身飞机是针对厘米波雷达设计的,分米波搜索在理论上有奇效。分米波搜索雷达确定某一空域有目标,而厘米波火控雷达无法有效确定,那很可能就是这里有隐身飞机出没。这一反隐身技术在理论上应该有效,但实际效果有待核实。中国已经有歼20,现在有了苏-35,正好可以把矛和盾拉出来比试比试。如果确实有效,这可以成为歼11、歼15、歼16的改进方向,歼10也可能获益,使得一大批第三代战斗机具有准四代的制空战力。
最频繁的谣传
中国制造在很多方面已经形成碾压能力,但在航空方面不是这样。F-35在全速生产阶段要达到每年200架的产能,到现在一直沒有达到,并不完全是生产的问题,更主要的是拨款和研发拖延的问题,不能在最后定型之前转入全速生产。但中国的情况不一样,需求和拨款没有问题,在歼10、歼11生产多年后,成飞和沈飞依然没有这样的产能。从俄罗斯引进一些成熟而且大体同型的苏-35有助于迅速补足战斗力空缺,并对航空制造业形成一点压力。苏-35的成熟度无可争议,据说在到达中国基地的第二天,就升空开始训练飞行。
另一方面,中国在引进苏-27时,也引进了生产许可。那还是俄罗斯还在走出计划经济体制的时代,对于商业合同的条文缺乏经验,而中国又坚决要国产化,双方对合同的解读出现分歧。最后引进套件的组装半途中止,中国转入国产歼11的生产,以后连发动机都转用WS10“太行”。中国的做法符合合同,但毕竟还是使得俄罗斯很是恼怒。中国不要的苏-27SK套件是很多年后共青团城改装苏-27SM2时才消化掉。中国引进苏-30MKK和MK2时,共青团城还研发了MK3,想要接力推销。但中国在2004年接受24架MK2后,嘎然而止,再也不买了,共青团城再次砸在手上。多年来,俄罗斯和中国之间为了苏-27的知识产权和采购不乏龃龉,也成为西方下蛆的口子,是时候划上句号了。
还在上世纪90年代时苏-35 (老编号)研发还在进行中,苏霍伊就声称将在200架苏-27生产完成后,转入120架苏-35 (老编号) 生产。进入21世纪,苏-35研发开始,俄罗斯方面就一再放风,“中国已经签约订购48架”,这大概是世界军购史上最频繁的谣传,但中国方面一直不接茬。这一次终于不再是谣传,2013年签约,两年后第一批4架交付,据说最后将达到24架,总价值20亿美元。中国倒是不怕俄罗斯“再不买就烦死你”的架势,但购买苏-35有益于为两国的苏-27协议划上完美的句号,符合两国利益。共青团城的产能经过20多年半闲置,已经不像苏联时代那样可以随时下饺子了。这么快交付,与其说是中国要货要得急,倒更像俄罗斯怕夜长梦多,落袋为安。时代真是不同了。
责任编辑:王鑫邦