俄羅斯『側衛』戰斗機家族的收官之作

2013年3月，中華人民共和國主席習近平率團對俄羅斯進行了友好訪問。在習主席出訪前，中俄兩國簽署了兩份重大軍售框架協議：與中方合作建造4艘“拉達”級AIP潛艇，中方向俄方采購24架蘇-35戰斗機。在一些軍事大國如火如荼地研發第五代（蘇聯/俄羅斯標準，我國標準為第四代）戰斗機期間，正是這一重大軍事采購舉動，使原本不太引人注意的蘇-35戰斗機再次引起世人關注。

三十年磨一劍

張冠李戴—此蘇-35非彼蘇-35

本文介紹的蘇-35，不是俄羅斯多年前曾經出現過的大紅大紫的蘇-35戰斗機，而是最近才開始進入俄羅斯空軍服役的一種新型戰斗機。實際上，蘇-35的編號在俄羅斯先后出現過三次。最早稱為蘇-35的機型為三翼面布局的蘇-27M，第二個使用蘇-35編號的飛機則是蘇-27SM2戰斗機，第三個才是本文的主角—最新的蘇-35。

對戰斗機的升級改進是充分利用已有飛行平臺多快好省地發展軍備的有效手段。從某一方面講，能否研發出系列化的飛機家族，是衡量一種飛機優劣的重要標準。大凡性能優異的飛行平臺，如果沒有特殊原因，總能衍生出一大堆飛機。蘇-27基本型飛機就是如此，該機采用的單座、雙發、雙垂尾的常規氣動布局，達到了第三代戰斗機的巔峰。該機在1985年服役之后，很快成為西方國家的夢魘。北大西洋公約組織依據自己對東方國家武器的命名規則，將蘇-27戰斗機家族稱為“側衛”。

鑒于蘇-27機體龐大、非常有利于升級改進的事實，在該機服役之前，蘇聯政府即決定進一步挖掘“側衛”家族的發展潛力。蘇霍伊設計局便開始研制被軍方編號為蘇-27M的新型戰斗機。1983年確定的該機研制目標，除了作戰效能優于F-14、F-15、F-16戰斗機的最新改進型外，還要求其必須是多功能戰斗機，配備新型雷達、電子對抗、座艙顯示、導航和飛行控制等系統，具有戰斗機、截擊機和戰斗轟炸機的功能，并能使用雷達制導的中程空空導彈和各種精確制導的空地武器。1983年12月29日，蘇聯部長會議正式批準了蘇-27M的研制計劃。1987年，首架原型機T10M-1出廠，并于1988年6月28日完成首飛。此后，有數架原型機相繼開展了針對新型飛控系統和火控系統的試飛工作。蘇聯解體后，1992年4月1日，首架由阿穆爾共青城飛機制造聯合體股份公司（KnAAPO）全新制造的蘇-27M原型機T10M-3首飛。同年9月，這架飛機以蘇-35的新編號在英國范堡羅航展上首次公開亮相。

從此以后，蘇-35及其衍生出的蘇-37經常光顧國際航展，成為當仁不讓的明星。但是，兩者在多次爭奪一些國家先進戰斗機的排名中，皆輸給西方國家的同類戰斗機。其原因是多方面的，既有技術原因，也有政治、軍事、經濟等因素。包括蘇-35和蘇-37在內的蘇-27M系列總共改裝、制造了17架，其中包括由蘇-27改裝的5架原型機、6架新制造的預生產型、3架生產型、2架地面試驗型和1架雙座的蘇-35UB型飛機。

蘇聯解體后，由蘇霍伊設計局演變而來的蘇霍伊股份公司從2003年開始，在蘇-27SM（基本型蘇-27S的中期壽命升級改進型）戰斗機的基礎上研制蘇-27SM2，并對該機的出口型編號為蘇-35。蘇-27SM2被定義為蘇-27SM的進一步改進型，但在進行一系列研究和試飛后，俄羅斯空軍和蘇霍伊股份公司發現只有進行重大改裝，才能把蘇-27SM2升級到預想的技術狀態。因此，該型號沒有得以繼續發展。

進入俄羅斯空軍服役的蘇-35

在當初先進戰斗機立項20余年后，俄羅斯要面對的對手不僅僅是F-15、F-16、F/A-18的升級改進型號，而且還要面對更加先進的F-22和F-35。此時，俄羅斯空軍前線航空兵戰斗機部隊的主力依然由已經過時的蘇-27和米格-29的早期型號組成。為了改變這種不利局面，俄羅斯政府在20 02年4月正式宣布全面啟動未來戰術航空綜合系統（PAK FA，即現在的T-50）的研制工作。由于俄羅斯的第五代戰斗機需要到2015年后才能開始服役，在此之前，俄羅斯空軍迫切需要一種作戰性能可與國外先進的第四代戰斗機抗衡或占優的戰斗機，以便在其第五代戰斗機服役之前作為穩妥、可靠的應急措施。因此，啟動了第三個被稱為蘇-35的研發計劃。

自從蘇聯解體以來，繼承其衣缽的俄羅斯盡管經費拮據，但改進原有武器系統甚至研制新型作戰系統及相關子系統的努力始終就沒有停止過。最為成功的當屬蘇-27系列飛機的升級改進和出口，其中的蘇-27SK、蘇-30M系列先后出口到中國、印度、馬來西亞、委內瑞拉、阿爾及利亞等國。蘇霍伊公司通過對外銷售蘇-27系列戰斗機，不僅賺得了大量外匯，而且在積累了多年的改裝經驗之后，有能力進一步改進該系列戰斗機。

俄羅斯出于成本和機隊繼承性考慮，并不打算對即將裝備的新型飛機進行重大改裝。因此在2006年后，將研發過渡型號的飛機計劃定義為蘇-27BM，意即蘇-27SM的重大改進型飛機，而且俄羅斯空軍也接受了蘇-35這一編號。借助于在研制T-50戰斗機過程中積累的許多第五代戰斗機的新技術和現有的成熟技術，蘇霍伊公司精心打造的蘇-35戰斗機成為近30年來“側衛”系列戰斗機改進與發展的巔峰之作，在總體性能上全面超越了俄羅斯現役第四代戰斗機。為此，蘇霍伊公司自豪地將其稱為“第4++代”。軍方將其作戰對象瞄準為最新改進的F-15 C、F/A-18 E/F、“陣風”、“臺風”等第四代戰斗機。

在蘇-35的研制階段，阿穆爾共青城飛機制造聯合體股份公司共制造了3架飛機試驗原型機和1架地面靜力試驗機體，其中首架原型機（機身編號901）于20 07年夏季完成總裝，2008年2月18日首飛。該機主要進行氣動、操穩、性能、強度、動力裝置和導航系統的飛行試驗。第二架原型機（機身編號902）于2008年10月2日首飛，主要進行雷達和航電系統的功能/性能飛行試驗。第三架原型機（機身編號903）是全狀態飛機，主要承擔武器系統試驗。該機在2009年4月26日進行首次試飛時，因發動機控制系統出現問題導致飛機在地面損毀。此次意外，迫使蘇-35的定型、生產的時間，向后推遲一年時間。

在過去相當長的一段時期內，俄羅斯因經濟因素，武器裝備升級換代較慢，而相關系統的研制也久拖不決，難以形成作戰能力。隨著經濟形勢的好轉，俄羅斯重整軍備，開始大規模采購新型主戰裝備。按照普京總統于2006年10月14日批準的《2007～2015年國家武器裝備發展計劃》，俄羅斯空軍將在2015年之前裝備48架蘇-35多用途戰斗機、4架蘇-3 0MK 2戰斗轟炸機、58架生產型蘇-34戰斗轟炸機，在頭兩批48架蘇-27SM之外再采購12架飛機。截至目前，俄羅斯已經采購48架蘇-35S（S是俄語“批生產”的首個字母）、60架蘇-27SM、30架蘇-30SM（出口型蘇-30MKI的派生型）、4架蘇-30MK2以及124架蘇-34，合計266架新型的蘇-27系列飛機。

升級改進的主要內容

設計思路

蘇霍伊股份公司研制蘇-35的總體思路是利用成熟平臺，加強系統集成，局部應用突破性技術，帶動總體性能提升。設計人員充分吸收了該公司在蘇-27戰斗機家族改進研制過程中所積累的大量機身和經驗，同時借鑒了俄羅斯第五代戰斗機的部分設計思路，直接應用了部分在研制五代機過程中所取得的技術成果，不僅具有比蘇-27戰斗機更高的敏捷性、機動性和空戰能力，而且具有比蘇-30M戰斗轟炸機系列更強的對地攻擊能力，綜合作戰效能顯著提高。

設計人員在蘇-35上面沿用了蘇-27的常規氣動布局，重點圍繞提高技戰術性能、改善機載系統可靠性、延長機體壽命三個方面展開設計工作。該機的主要特點是：通過開展全機結構強度優化設計，使結構使用壽命設計值由蘇-27的2000飛行小時提高到6000飛行小時，相當于使用30年以上；配裝了推力矢量發動機；采用了飛機綜合控制系統，以及綜合式模塊化核心航電系統和全新的座艙顯示與控制系統等。設計人員對蘇-3 5的內部結構進行了優化設計，采用了全新的機體結構并大量使用鈦合金與復合材料，在垂尾、尾梁和平尾尾撐內設置了油箱。與蘇-27的基本型相比，全機重量減輕了大約20%；機內燃油載荷增加了20 %，達到11500公斤。此外，蘇霍伊公司還一改蘇-27基本型戰斗機從不攜帶副油箱的歷史，為蘇-35增加了攜帶兩個2000升PTB-2000副油箱的能力，使轉場航程達到4500公里。和蘇-27SM、蘇-30、蘇-33等飛機一樣，為了進一步增大航程，蘇-35戰斗機還加裝了空中加油系統，通過座艙左前方安裝的伸縮式受油探管，可以實現空中加油，燃油輸送率達到1100升/分。

蘇-35戰斗機還采用了先進的數字式飛機綜合控制系統，實現了電傳操作系統、大氣數據系統和起落架機輪剎車控制系統等各種功能的綜合控制。其他一些改進包括：進氣道截面略微增大，以滿足新型發動機對于空氣流量的需求；垂尾高度略有減小、展弦比加大，尾椎外形更加圓滑、尖銳；加強了起落架，前起落架改為雙輪。

被雷達發現概率

在未來的戰斗機上，雷達隱身性能可以顯著提高其空戰效能并降低突防損失。模擬計算表明，當戰斗機前向雷達反射截面積（RCS）值由10平方米降到0.3～0.1平方米時，超視距空戰效能分別提高2.5倍和3.5倍左右，突防機隊的損失將分別減少17%和28%左右。早在二十世紀六十年代，西方國家特別是美國開始考慮改善作戰飛機的低可探測性。但直到F-117隱形戰斗機的技術驗證機“海弗蘭”問世之前，尚沒有找到降低作戰飛機雷達截面積的有效手段。因而當時的作戰飛機，除了大型的戰略轟炸機和戰略偵察機注重隱形外，戰斗機尚沒有這方面的考慮。盡管如此，幾乎與美國F-117同時期研制的蘇-27的隱形能力一直被人詬病，原因是該機在追求絕佳飛行性能的同時，雷達截面積卻比同類飛機要大。

二十世紀末期，西方國家開始大力改進現役作戰飛機的雷達隱身性能，而新研制的以“臺風”、“陣風”和“鷹獅”為代表的四代半戰斗機的隱身能力，皆有較大突破。俄羅斯的所謂四代半戰斗機如果依然在提高雷達隱形能力方面無所作為，將在西方國家同類戰斗機目前失去技戰術優勢，而且也不利于T-50戰斗機走向世界。因此，蘇霍伊設計局必須努力改善蘇-35的雷達隱形能力。

降低雷達截面積的最有效手段是根據雷達隱形原理改變飛機的外形。因蘇-27家族在此方面的先天不足，只能后天彌補。設計人員引入了由俄羅斯科學院電磁學理論與應用研究所和蘇霍伊股份公司聯合開發的部分低可探測技術，包括：取消機頭和座艙外側的空速管，在機翼前后緣、發動機進氣道內和發動機風扇、壓氣機葉片等關鍵部位涂覆雷達吸波材料，應用保形射頻天線，取消機背大型減速板，座艙蓋鍍膜，適當偏轉雷達天線陣面等。沒有設置鴨式前翼，也是降低雷達截面的有效手段。以上措施，可使蘇-35前向角域內的雷達截面積均值由蘇-27的超過15平方米減縮至大約4平方米。不過，蘇-35的隱形能力依然不及美國的F-15SE“寂靜鷹”、F/A-18E/F和歐洲的“陣風”、“臺風”等戰斗機。

發動機

AL-41F原是留里卡·土星設計局為蘇聯第五代戰斗機（MFI，即米格1.44）研制的新型雙轉子加力式渦扇發動機。由于蘇聯解體、資金中斷等原因，米格1.44項目終止，該發動機沒有進一步發展。在俄羅斯確定研制PAK FA之后，在留里卡·土星設計局基礎上改組而來的土星科研生產聯合體股份公司在AL-41F和蘇-27系列多數型號使用的AL-31F基礎上研制了AL-41F1。該發動機繼承了AL-41F的先進技術，與AL-31F相比，有80%的零部件為全新設計。其中，AL-41F1S（產品117S），具備不開加力實現超音速巡航的能力，是T-50第一階段和蘇-35的動力裝置；其改進型產品129，最大加力推力176千牛，為T-50第二階段的動力裝置。

在結構設計上，117S發動機仍屬于AL-31F發動機的一種衍生型，但采用了許多第五代發動機的技術。它裝有一種更加先進的風扇，直徑增加了3%，即從905毫米增加到932毫米，并采用了先進的高壓渦輪和低壓渦輪。通過這些措施，單臺發動機的推力增加了16%，全加力推力達到145千牛，中間推力達到88千牛，推重比超過10。整臺發動機的最大直徑1180毫米，長4950毫米，重380公斤。而AL-31F發動機最大加力推力為122.58千牛，中間推力76.2千牛；最大直徑1300毫米，長4950毫米，重1750公斤，推重比為7.14。據蘇霍伊設計局透露，117S發動機裝在一架最早稱為蘇-35的戰斗機上試飛期間，飛行員將油門推到加力狀態后，該機的極限速度得到明顯提高，輕松超越了原來的飛

行極限，在多項指標方面已經接近世界記錄。因此，蘇霍伊設計局對外表示，從有關數據看出，蘇-35戰斗機不僅可以飛得更快，同時具有較強的機動性能，已經具備超音速巡航飛行能力。

與AL-31F發動機相比，117S發動機的使用壽命增加了兩倍多，兩次大修間隔時間從500小時增加到1000小時，設計使用壽命從1500小時增加到4000小時。這對俄制航空發動機來說，可以說是破天荒地空前提高，意味著飛行員可以在發動機例行檢修前完成更長時間的戰斗飛行，同時可大幅降低發動機維修費用。配套的無氧起動系統，可以使發動機擺脫補氧起動，進一步壓縮了飛機的再次出動準備時間。采用的全權數字電子控制（FADEC）系統，綜合了原本相互分離的加力噴口調節器、進氣調節器、起動控制箱和飛行小時計數器，可以更加快捷、有效地控制發動機的運轉。

117S發動機采用了全向的軸對稱（三元）推力矢量噴管，通過FADEC系統與飛機電傳操縱（FBW）系統實現一體化控制，可以更加靈敏地控制飛機的飛行狀態，提供短距起飛和超機動能力。該噴管能以35度/秒的速度偏轉，偏轉范圍為±15度，使用范圍為飛機表速不超過550公里/小時，沒有高度限制。俄羅斯早在蘇-3 7和部分外銷的蘇-30M系列戰斗機中，已經應用了三元推力矢量技術，目前已經駕輕就熟。憑借這一成熟技術，蘇-35戰斗機可以輕松地改變飛行方向、迅速降低飛行速度和做出更加令人瞠目的過失速機動。

相控陣雷達

戰斗機所用機載火控雷達經過數十年的發展，到目前已經發展到脈沖多普勒雷達和相控陣雷達并存的時代。從技術發展的角度看，相控陣雷達優于脈沖多普勒雷達，前者通過控制天線陣元輻射的電磁波相位，實現波束在空間電掃描；而后者則是一種利用多普勒效應而進行機械掃描的全相參脈沖雷達。在相控陣雷達中，又分為無源和有源兩種。而從雷達的發展史看，先有無源相控陣雷達后有有源相控陣雷達。目前，美國的F-15、F/A-18、F-22、F-35，法國的“陣風”，日本的F-2，俄羅斯的米格-31等戰斗機均已部分或全部使用機載相控陣雷達。蘇-27系列原先使用的脈沖多普勒雷達，因采用倒置卡塞格倫天線比較落后。后來的衍生、改進型號逐漸換裝平板縫隙陣天線甚至是無源相控陣雷達。

蘇俄在研制機載火控雷達的一個鮮明特點是，通過加大雷達發射功率的方法來實現作用距離的提高。外在表現是加大雷達天線尺寸，進而加大機頭直徑。蘇霍伊設計局在當年研制蘇-27M時，再次采取這一方法，加大了飛機機頭和火控雷達天線的直徑。蘇-35沿襲了這一做法，安裝使用的“雪豹”E無源相控陣雷達，天線直徑為960毫米，發射機最大峰值功率20千瓦，最大平均功率5千瓦。通常情況下，“雪豹”E雷達的相控陣天線可以掃描±60°的方位角和俯仰角。與西方國家將相控陣雷達天線以一定仰角固定的做法不同，“雪豹”E雷達的相控陣天線安裝在一個萬向支架上，利用液壓系統的驅動，可以在方位上偏轉±60度。這樣，天線陣列借助于電子控制和機械操縱的雙重作用，使雷達波束在方位上可以達到±120度，這意味著最大探測空間范圍可以接近一個球形，只有身后120度的圓錐內成為盲區。當現役大多數戰斗機的雷達還只能掃描到機頭側面60度時，蘇-35戰斗機的雷達覆蓋范圍已經擴大了兩倍。

“雪豹”E是一種X波段多功能雷達，在邊掃描邊跟蹤的模式下，具有同時截獲和跟蹤30個目標的能力。對于雷達反射面積為3平方米的空中目標在10000米或更高的高度飛行時，“雪豹”E雷達的迎頭截獲距離至少達到350～400公里，甚至可以在90公里外發現雷達截面積僅有0.01平方米的超低可探測性目標。該雷達在對地攻擊模式，亦即在實施地形跟蹤和地面（水面）目標截獲時，主要利用低分辨率的“真實波束”、中等分辨率的多普勒波束銳化和高/超高分辨率的自適應合成孔徑的聚焦模式，最多可以跟蹤4個地面目標。它可以在同一時間鎖定空中和地面目標，在對地測繪過程中，能夠以足夠的精度持續監視和跟蹤一個空中目標，并可發射主動雷達制導導彈實施攻擊。

先進座艙

二十世紀八十年代以來，由數字式航空電子信息系統（DAIS）帶來的玻璃化座艙，平視飛行、握桿操縱（HOTAS）的駕機方法，在西方國家的許多戰斗機上早已實現。具備這些特點的先進座艙，可以使飛行員將更多的精力用于戰術決策而非環顧各個儀表。與驕人的氣動布局和飛行性能極不相稱的是，蘇-27早期型號的座艙內依然擠滿了機電式圓形儀表，不利于飛行員掌握空情。這種情況，在以后的部分“側衛”飛機中有所改變。

在座艙設計方面，蘇-35戰斗機采用的玻璃化座艙，在俄羅斯戰斗機中屬于上乘之作。座艙內的戰術顯示和控制系統主要有一部視角為30度的IKSh-1M廣角平視顯示器、兩個大型MF I-35彩色多功能液晶顯示器，以及三個小型顯示器組成。MFI-35顯示器的尺寸為305毫米×230毫米，具有1400×1080像素的分辨率，能夠分別顯示主飛行儀表信息和目標

瞄準等信息，也可以清晰顯示光學探測系統獲得的外界景象。每臺顯示器都分成4個子窗口，可以根據任務計劃自動管理。在三個小型顯示器中，一個設置在飛行員的左膝蓋位置，作用是一個多功能控制板，用于管理外掛武器系統和無線電系統；第二個顯示器安裝在飛行員的右側，通常作為飛行數據顯示的備份；第三個則是位于平顯下部的、常規顯示器，主要顯示重要的瞄準和導航數據。

航空電子系統

蘇-35采用了綜合式模塊化核心航電系統，具有多傳感器數據綜合與融合能力。其中的2臺核心處理計算機互為備份，通過蘇聯/俄羅斯國標26765.52-87（相當于美軍標1553B）數據總線在子系統/設備間建立互連，同時通過光纖通道實現視頻傳輸。機上軟件采用模塊/層級結構和應用軟件與操作系統的開放式標準接口，提高了軟件的重構能力、功能擴展和模塊復用能力。

除了先進的火控雷達和座艙顯示設備外，蘇-35的航空電子系統的先進性還體現在以下幾個方面：導航系統采用高精度激光陀螺慣性導航/衛星導航系統，裝有機群協同數據鏈和通用戰術數據鏈，數據通信能力有了較大提高。一體化的地面任務規劃及飛行后信息處理系統。功能包括在數字地圖背景下生成戰術和導航環境，在生成的導航環境背景下生成飛行計劃，為飛機準備飛行任務；進行地面任務規劃，批準飛行規劃任務，將任務規劃數據及地圖數據加載到機載系統中；著陸后根據機載任務數據及話音/視頻記錄設備記錄的數據，輔助飛行員或地勤人員進行作戰任務評估和飛機系統狀態及故障分析等。

作戰能力

和蘇-30、蘇-33、蘇-34一樣，蘇-35戰斗機也有12個外掛點，最大武器載荷達到8噸，稍弱于以前的蘇-27M。

蘇-3 5戰斗機在執行空戰任務時，可以根據作戰需要選擇不同的空空導彈組合方案，分別為8枚R-27ERI導彈、4枚R-27ET1或R-27EP1導彈、6枚R-73E近距格斗導彈、12枚RVV-AE中程空空導彈。值得注意的是，蘇霍伊公司在公開蘇-35戰斗機的外掛方案中，專門演示了一種在機身腹部和兩側機翼下攜帶5枚超遠程空空導彈的情況。在此情況下，該機可以攻擊300公里以外的預警機、加油機等空中目標。

蘇-35戰斗機在承擔對地遠程打擊任務時，可以攜帶多種類型的空對地導彈。其掛載方案包括：6枚Kh-29TE或Kh-29戰術導彈，6枚Kh-31A反艦導彈或Kh-31P反輻射導彈，5枚先進的Kh-59MK遠程反艦導彈，5枚Kh-58UShE增程型反輻射導彈。為了進一步增強對地攻擊和反艦能力，蘇-35戰斗機還可以攜帶3枚3M-14AE巡航導彈或3M-54AE超音速反艦導彈，甚至能夠針對打擊航空母艦的任務要求，在機身腹部掛載1枚“寶石”M重型超遠程反艦導彈。

為了能夠有效地攻擊小型機動目標，蘇-35戰斗機還可以掛裝一具“游隼”導航與瞄準吊艙，從而可以更容易地使用精確制導武器。“游隼”吊艙直徑390 毫米，長3000毫米，重約250公斤，內部裝有紅外攝像機、激光測距儀、電視和目標跟蹤部件等設備。它可以為戰斗機提供對地面和海上目標的搜索、跟蹤與鎖定，甚至在高機動狀態下，仍然能夠保證將目標鎖定在視場內。

蘇-35戰斗機在實施常規對地壓制任務時，可以攜帶多達8枚電視制導的KAB-500Kr、衛星制導的KAB-500S -E或激光制導的LGB-250，以及3枚KAB-1500Kr電視制導或KAB-1500LG激光制導炸彈。在非制導炸彈和火箭彈方面，該機與蘇-30M系列戰斗轟炸機的攜帶能力基本一樣。