軍工解碼：俄羅斯現役典型戰斗機透視（一）

□ 石稼

俄羅斯作為世界軍事大國，擁有戰斗機、攻擊機、轟炸機等軍機數量僅次于美國空軍，位居全球第二位。從俄羅斯在與烏克蘭的沖突中所使用的主力戰機看，其目前主力戰機包括蘇-57、蘇-35、米格-31、米格-29 等型號，其中蘇-57 是俄羅斯自主研發的現代隱形戰斗機，其他大部分戰機是繼承蘇聯的。

蘇-57 戰斗機

/ 蘇-57 戰斗機正面特寫。

蘇-57 戰斗機是俄羅斯空軍單座雙發隱形多功能重型戰斗機，俄羅斯認為超過美國的F-22 戰斗機。蘇-57 戰斗機是蘇霍伊設計局大膽放棄米格1.44和蘇-47 技術驗證機技術后，面向世界第四代戰斗機標準創新研發的一款新型戰斗機。該機主要使命任務是與敵方第四代戰斗機爭奪制空權，兼顧一定對地和對海攻擊能力。蘇-57 戰斗機雖沒有按照美國第四代戰斗機“4S”標準設計，但作戰能力不容小覷。該戰斗機的出現，改變了北約國家單方面擁有第四代隱身戰斗機的空中力量格局。

一、機體設計

（一）氣動外形設計

為滿足隱身要求，蘇-57 戰斗機采用傳統翼身融合式氣動布局設計，機頭和機翼為菱形設計，機身與機翼平滑融合，兩個進氣道為橫向布置的加萊特式進氣道，機翼前緣設有大面積可動邊條，雙垂尾向外大角度傾斜，全機共12 個可控翼面，包括全動式垂尾、副翼、機翼前緣襟翼、襟副翼和可動邊條翼等。其中，可動邊條設計是蘇-57 戰斗機氣動外形上的創新點。可動邊條位于兩側進氣道上方，能進行向下大角度的偏轉，使邊條具備自適應變形能力，既有利于提高戰斗機升力系數和抬頭機動性，又避免了鴨翼布局隱身效果差的缺點，同時還可以參與飛機配平，并間接改變進氣道的截面積，從而控制進入發動機的氣流量。菱形機翼能夠在隱身性、機動性、超音速巡航和大作戰半徑等需求之間取得較好平衡，使該機在增加有效翼面積的同時減小了翼展，擴大了機體容積，為內置彈倉留出了足夠空間。兩臺發動機以寬間距短艙的樣式布置在機身后部兩側，使機腹產生的升力能占飛機總升力的20%左右。總的看，蘇-57 戰斗機氣動外形延續了蘇-27 家族“大升力系數”設計理念，是主要針對超音速作戰需求進行的優化性設計。蘇-57 戰斗機在滿足隱身需求基礎上，具備較高的升力系數和較低的翼載荷，再配合眾多可控翼面和大推力矢量發動機，能滿足俄羅斯軍方各項需求。

/ 蘇-57 戰斗機內置彈倉和側彈倉示意圖。

/ 蘇-57 戰斗機外掛武器狀態。

（二）機體結構設計

蘇-57 戰斗機為達到超機動能力要求，機體結構設計上注重大幅降低重量和增強結構強度，率先采用俄羅斯最先進的碳纖維聚合材料，單位重量比蘇-35 戰斗機使用的鈦合金還要輕50%左右，并且強度更好、韌性更大、雷達反射率較低。碳纖維聚合材料等復合材料總共占到了機體結構重量的25%和機身蒙皮的70%。機體壽命達到6000 飛行小時，可以使用30年左右。由于蘇-57 戰斗機主要作戰對象是敵方第四代戰斗機，外掛點數量與其他四代戰斗機相當，有4 個外掛點，用于掛載副油箱或大尺寸導彈。蘇-57戰斗機共設計2 個機腹彈倉和2 個側彈倉。該機為降低進氣道設計制造難度，直接在機翼邊條下增加了1 個小型側彈艙。機腹彈倉可以掛載中/遠程空空導彈，兩側的側彈倉可以各掛載1枚近距空空導彈。

（三）航電架構設計

蘇-57 戰斗機航電架構與蘇-35 戰斗機為同一時期技術水平，所有航電系統數據均通過光纖進行傳輸，可極大增加信息傳輸速率，極大提高對自然電磁雜波和有源電子干擾的抗干擾能力。雖然核心計算機的性能受航電設備重量限制，在處理能力上與西方有差距，但計算速度和穩定性好，可滿足現代空戰需要。蘇-57 戰斗機的機載電子設備主要包括：全權限數字式控制系統和自診斷系統、N036 系列多角度雷達系統、101KS 系列復合式光電系統、L402 電子戰系統、OSNOD（聯合通信、數據交換、導航和識別）系統以及其他各類先進的導航、通信和輔助設備等。其中，N036 和101KS 是蘇-57 戰斗機的創新設計結晶。

（四）機載系統設計

蘇-57 戰斗機的機載系統按照俄羅斯國家航空系統科學研究院牽頭制定的IMA 架構標準進行設計，通用性強。該機所有航電和傳感器設備產生的底層數字信息或模擬數據，經過各模塊就地格式轉換后，通過2臺IMA 架構的核心計算機進行信息交互、數據處理和集中控制，核心計算機既互為備份，又可并行計算，還可動態分配計算資源，硬件重量和信息處理能力比蘇-35 戰斗機更優化。該機所有軟件集成由蘇霍伊公司獨立完成，改變了俄羅斯以往戰斗機航電系統由各家公司分層集成和分級處理的混亂局面，系統綜合性能和穩定性大大提升。

（五）駕駛座艙設計

/ 蘇-57 戰斗機主要航電設備分布示意圖。

蘇-57 戰斗機采用滑蓋開啟方式的艙體設計，艙蓋上保留了加強框和固定風擋，艙蓋玻璃鍍有4—5 層20 納米厚的“金-銦-錫”混合金屬層。總的看整個座艙技術水平不高，隱身處理比較粗糙。蘇-35 戰斗機座艙內部，早期的原型機采用與蘇-35 戰斗機類似的操控系統，包括2 臺彩色多功能液晶顯示器、1 臺廣角平視顯示器、3 臺小型顯示器以及各類操縱桿等部件。后期，蘇霍伊公司公開了量產型蘇-57 戰斗機的新型顯控系統，將2 臺彩色多功能顯示器和3 臺小型顯示器整合成為了1 臺大尺寸無按鍵的觸摸屏幕，廣角平視顯示器更換為1 臺具有遮陽板的大屏衍射平顯，由此可以看出俄羅斯航電一體化顯控水平的進步。

二、性能特點

（一）隱身性能

蘇-57 戰斗機隱身性能方面遵循了國際主流的雷達隱身設計理念，整體雷達散射截面積（RCS）相比蘇-35 戰斗機有很大提升，但距西方第四代戰斗機的雷達和紅外隱身標準仍有較大差距，不足之處主要有：艙門、維修蓋板、蒙皮接縫、雷達罩邊緣、尾噴口外緣均沒有進行鋸齒化處理；進氣道與發動機采用直通式設計，發動機葉片缺乏有效遮擋；扁平的機身導致中央內置彈倉空間狹小，載彈量有限，對武器發射方式有限制；兩段式座艙蓋的加強框和固定風擋不利于雷達隱身；機體表面不平順，機頭座艙蓋前側、后側以及機頭下方安裝的1 臺101KS-V 紅外搜索跟蹤設備和2 臺101KS-O 激光定向紅外對抗設備沒有采取半埋式設計，半球形轉塔設計破壞了整機隱身效果；尾噴口沒進行任何處理或遮擋，后視方向雷達和紅外特征明顯。據估算，蘇-57 戰斗機正面的雷達散射截面積（RCS）為0.1—0.5 平方米，遠優于蘇-35 等三代半戰斗機。

（二）飛行性能

/ 左為蘇-35 的Baget-53-31M 核心計算機，右為蘇-57 的新型IMA 核心計算機。

/ N036-1-01 型X 波段有源相控陣雷達。

蘇-57 戰斗機裝備的“30型”發動機由俄羅斯聯合發動機公司旗下的留里卡設計局牽頭負責設計，土星、彼爾姆、禮炮等公司參加了研制生產。這款發動機是俄羅斯真正意義上的第四代發動機，研制過程中采用了一系列先進技術，包括采用全新結構和氣動設計的高壓壓氣機、由先進的鎳基高溫合金材料制成的渦輪葉片、采用鋸齒狀結構的尾噴管調節片、大量使用復合材料等。這些技術使“30 型”發動機最大推力達到10.9 噸，最大加力推力達到18 噸左右，具有比117S 發動機更低的油耗和更長的工作壽命，總體性能提升了15%—20%。蘇-57 戰斗機在雙發動機的矢量尾噴口設計上，除了常規的俯仰角度控制外，還增加了更大角度的左右發動機非對稱偏轉控制功能，具備多方向推力矢量控制能力，使得蘇-57 戰斗機在低速和大迎角等狀態時具有遠超F-22 戰斗機的精準操控能力。在大升力機體結構、“30 型”發動機和新型數字飛控系統的幫助下，蘇-57戰斗機具備更快的超音速巡航能力、更強的超機動能力、更遠的作戰半徑和更短的起降能力。

（三）探測性能

蘇-57 戰斗機配備了俄羅斯提赫米諾夫儀器制造研究院全新研制的SH-121 多功能集成系統，核心部分是N036 系列有源相控陣雷達系統和L402 電子戰系統。N036 開創性設計了5 個雷達天線陣列，加上L402 電子戰系統的1 個雷達天線，創造了戰斗機裝備6 部雷達的世界最高紀錄。其中，機頭雷達罩內安裝 的 是1 個N036-1-01 型X 波段有源相控陣雷達，其天線陣集成的T/R 組件為1552 個，最大探測角度為±150°，最大探測距離達350—400 千米。機頭駕駛艙下部兩側各安裝1 個N036B-1-01 型X 波段有源相控陣側視雷達，天線陣集成的T/R 組件為358 個，能掃描機頭左右側各135°的范圍。機翼處各安裝1 個N036L-1-01 型L 波段襟翼雷達，性能與蘇-35 戰斗機的相當，具備一定的遠距離反隱身能力。N036 系列多角度雷達系統使蘇-57 戰斗機對整個前半球的掃描角度達到驚人的覆蓋范圍。L402 電子戰系統由俄羅斯無線電工程研究院研制，具有1 個安裝在尾椎內部的獨立有源相控陣天線，主要用于后視探測和告警。整個SH-121 系統使得蘇-57 戰斗機具備360°全向探測能力，將機載雷達盲區壓縮到最小水平，戰場態勢感知能力極大提升。該機在機頭安裝球形的101KS-V型紅外搜索與跟蹤轉塔，目的是保有遠程紅外探測能力，以應對敵方隱身戰斗機。上述設計均體現了俄羅斯空天軍的戰術思想，即依靠先進的探測能力彌補隱身性能的不足。

（四）綜合系統性能

/ 蘇-57 戰斗機兩側的N036B-1-01 型X 波段側視雷達。

/ 蘇-57 可以掛載各類對地、對海武器。

根據現有資料，蘇-57 戰斗機裝有世界首創的101KS 系列復合式光電系統，該系統主要包括1 個101KS-V 紅外搜索跟蹤設備，2 個101KS-O 激光定向對抗設備，2 個101KS-P 用于低空飛行和降落的紅外傳感器，4個101KS-U 紫外導彈逼近告警器。其中，101KS-O 激光定向對抗設備可以用激光干擾甚至直接毀壞來襲空空格斗導彈的紅外導引頭，從而抵消西方第四代戰斗機在紅外制導空空導彈上相對俄羅斯的性能優勢。101KS 系統可接入1 個外掛的101KS-N光電瞄準吊艙，該吊艙由俄羅斯烏拉爾光學機械廠設計生產，采用單孔多通道光學技術，集成了激光瞄準和夜視功能，用于探測識別地面目標，從而實現更精準的對地打擊。蘇-57 戰斗機搭載的新型OSNOD 集成系統具有通信、導航、目標識別、加密和抗干擾等功能，除了可進行抗干擾性強的無線加密通信和達成穩定高速的數據鏈連接外，還可以被動偵測敵方無線電信號，確定信號源方位。該系統能實現與俄羅斯“獵人-B”無人機的數據鏈通信，使得蘇-57 戰斗機能夠指揮“獵人-B”無人機進行空中協同作戰，這也從側面反映了蘇-57 戰斗機具備較高的信息化水平。

三、武器裝備

蘇-57 戰斗機作為一款隱身戰斗機，主要執行空優作戰任務，雖然可以掛載俄羅斯現役的各類對地和對海武器，但實際作戰意義不大，并且受外掛架數量限制和內置彈倉尺寸限制，一般只能外掛2—4 枚大型導彈，無法形成飽和火力密度。蘇-57戰斗機主要搭載的各類遠、中、近程空空導彈才是決定其作戰價值的關鍵，但具體武器掛載方案目前仍沒有公開數據。從現有資料看，蘇-57 戰斗機可以搭 載K-30、K-74M2、K-77M、K-37M、K-172 等現役或正在研制中的先進空空導彈型號。另外，蘇-57 戰斗機還在機身右側裝備了1 門30 毫米單管機炮，備彈150 發，炮口平時可被旋轉艙門覆蓋，以達到隱身效果。

四、綜合評價

俄羅斯蘇-57 戰斗機的設計理念持續秉承了蘇聯“你打你的，我打我的”的典型設計思路，針對西方隱身戰斗機的弱點，將所有砝碼都壓在盡可能先敵發現和實施主動防御等方面，放棄了對隱身性能的過分強化。另外，蘇-57 戰斗機作為世界上第一種裝備激光定向紅外對抗系統的戰斗機，徹底改變了戰斗機對抗紅外空空導彈只能采用“紅外誘餌+大過載機動”的被動防御戰術，這將對未來空戰樣式和機載定向能武器發展產生巨大影響。總的看，蘇-57 戰斗機具備的隱身性、超機動性、全方位探測能力、遠程打擊能力和主動防御能力等特征，使其更像是一款專門用于攻擊西方隱身戰斗機的機型。該機的誕生，使俄羅斯具備了與西方隱身戰斗機同場競技、一較高下的能力，未來的“戰爭迷霧”將不再對北約盟軍單向透明。因此，蘇-57 作為一款獨具特色的第四代戰斗機可謂實至名歸。