解析三翼面苏30家族(上)

2016-06-10 51军情网

根据俄罗斯媒体报道,苏-30SM将成为俄罗斯空军的主力多用途战斗机,具有推力矢量控制和三翼面布局的苏-30MKI战斗机在上世纪90年代末就问世了,并一直持续生产到本世纪20年代。

具有推力矢量控制和三翼面布局的苏-30MKI战斗机在上世纪90年代末就问世了,但俄罗斯空军直到2012年才开始订购该机的派生型苏-30SM。根据俄罗斯媒体报道,苏-30SM将成为俄罗斯空军的主力多用途战斗机,并一直持续生产到本世纪20年代。

苏30MKI战斗机

苏-30SM将成为俄罗斯空军的主力多用途战斗机,并一直持续生产到本世纪20年代

俄罗斯国防部第929国家飞行试验中心的指挥官拉季克·贝里夫上校是一位经验丰富的试飞员,有2000余小时的试飞经验。他毫不犹豫地表示:具有推力矢量的苏-30MKI是他飞行日志中最令人难忘的一种机型,他曾在本世纪初参加了这种战斗机的鉴定试飞。

苏-30MKI把苏-27优异的空气动力学性能和先进电传(FBW)飞行控制系统(FCS)结合起来,贝里夫上校称拜推力矢量控制(TVC)技术所赐,苏-30MKI能提供接近无限的操控能力。更重要的是,推力矢量型“侧卫”使飞行员在过失速机动中空速接近零的情况下获得发射武器的机会。

苏30MKI战斗机

贝里夫上校称拜推力矢量控制(TVC)技术所赐,苏-30MKI能提供接近无限的操控能力

21世纪初,利佩茨克作战训练中心的空战教官们测试了苏-37和后来的苏-30MKI,在推力矢量型“侧卫”上积累了相当丰富的飞行经验,并激动地宣布这就是他们所需要的战斗机。2013年8月,为俄罗斯空军定制的推力矢量型“侧卫”最终姗姗来迟,首批苏-30SM来到利佩茨克开始外场试验和教官培训。

利佩茨克中心的指挥官亚历山大·克里切夫斯基少将在完成了第一次苏-30SM试驾后,兴奋地宣布:“我一直梦想着能驾驶非同寻常的战斗机,但这次驾驶苏-30SM的体验突破了我的梦想和期望值。”

虽然已经出现了理论上更先进的苏-35S战斗机,但苏-30MKI/MKA/MKM/SM系列战斗机仍被认为是俄罗斯最先进的战斗机。与彻底重新设计的苏-35S在服役初期遭遇的磨合问题相比,成熟的苏-30MKI/MKA/MKM/SM早就形成了作战能力,兼容多种空面和空空武器的兼容,并一直在进行增量升级。

苏30MKI战斗机

与彻底重新设计的苏-35S在服役初期遭遇的磨合问题相比,成熟的苏-30MKI/MKA/MKM/SM早就形成了作战能力

值得注意的是,和俄罗斯空天军、海军航空兵以及出口哈萨克斯坦的苏-30SM相比,印度的苏-30MKI、马来西亚的苏-30MKM和阿尔及利亚的苏-30MKA拥有更强大的任务航电设备。后三种机型能挂载高科技光电瞄准吊舱,结合8吨载弹量后,就变身成为一种高性能战术轰炸机。

此外,这三种机型还能挂载先进侦察吊舱以及“伙伴”空中加油吊舱。印度的部分苏-30MKI即将整合俄印联合研制的、颠覆传统的“布拉莫斯”空射2.5马赫超音速巡航导弹。

苏30MKI战斗机

印度的部分苏-30MKI即将整合俄印联合研制的、颠覆传统的“布拉莫斯”空射2.5马赫超音速巡航导弹

苏-30MKI

MKI的历史可以追溯到1996年11月。当时,俄罗斯与印度签订的苏-30合同中包括了研制一种以基本型苏-30为基础的多任务改型。印方要求该机配备全新的完全数字化的航空电子设备,并大幅提高低速敏捷性。这种被称为苏-30MKI(“K”是俄语单词“商业”的首字母,“I”代表印度)的方案有着雄心勃勃的规格要求,包括多模相控阵雷达和集成了印度、以色列和西方设备的先进航电。

为了提高机动性,苏-30MKI采用增加了前翼的三翼面布局、复杂的电传飞控系统和二元(2D)矢量喷管发动机。该机将能发射多种精确制导空面武器和主动雷达寻的(ARH)空空导弹,能在空中持续飞行10小时。

苏30MKI战斗机

1996年11月30日,印度国防部和俄罗斯武器公司(Rosvooruzhenie,该公司是俄罗斯在上世纪90年代成立的国有武器出口公司,2000年改名为俄罗斯国防出口公司)签订了价值18亿美元的第一份苏-30MKI合同。俄罗斯伊尔库特公司成为苏-30MKI项目的主承包商,负责设计研制和测试工作。而“侧卫”的原始设计单位——苏霍伊设计局,成为设计分包商。

位于阿赫图宾斯克的第929国家飞行试验中心负责苏-30MKI的鉴定试飞,该机的测试和评估工作在俄罗斯一直持续进行到2006年,证明了苏-30MKI的适航性能和作战性能都满足印度提出的要求。

第一份苏-30MKI合同要求位于西伯利亚西部伊尔库茨克市的伊尔库特公司伊尔库茨克飞机制造厂(IAZ)交付40架苏-30MKI。由于预计苏-30MKI的研发至少要持续5年,合同规定在苏-30MKI能大批量交付前,俄方先向印度空军提供8架苏-30K作为过渡。

苏30MKI战斗机

印度空军的苏-30K

这8架苏-30K在1997年春交付,与苏-27UB双座型相比,苏-30K换装了出口标准航电,加强了机身结构,改进了飞控系统,并具有空中加油能力。

由于苏-30MKI的集成整合工作极其复杂,所以伊尔库特公司和苏霍伊公司从一开始就与一些印度行业伙伴和主要的西方公司紧密合作。该机的设计和研发工作规模庞大,费用昂贵,能在一段还算合理的时间内完成全亏了印度的全额资金支持。

研制方投入了3架苏-30MKI预生产型来支援这个规模庞大的研发项目,分别是苏-30I-2、I-4和I-5。这些飞机都参加了对新设计特点的持续试飞,后来苏-30I-7也加入试飞,支援复杂而进度缓慢的航电测试与评估工作。

第一架苏-30MKI原型机改装自一架量产型苏-30,安装了AL-31FP推力矢量发动机。1997年7月1日,该机在苏霍伊试飞员维亚切斯拉夫·阿韦里亚诺夫的驾驶下首飞。除矢量喷管外,原型机还安装了全动鸭翼和改进型SDU-10MK电传飞控系统。

苏30MKI战斗机AL-31FP推力矢量发动机

第一架苏-30MKI原型机改装自一架量产型苏-30,安装了AL-31FP推力矢量发动机

推力矢量发动机

苏-30MKI的AL-31FP涡扇发动机配备了二元矢量喷管,可上下偏转各15度。喷管的水平轴线向内偏转32度,这个巧妙的设计使宽间距喷管在推力矢量和差动操作中能同时提供纵向和横向控制。喷管既可以与平尾同步偏转也可以独立偏转,独立推力矢量控制使苏-30MKI能在极低的甚至零空速的情况下机动,而此时气动控制面早已失效。苏-30MKI的气动布局和电传飞控系统的研制,以及新发动机整合工作由苏霍伊公司全权负责,但其航电套件则通过一个国际合作项目实现。据传,由于印度空军一直迟迟无法最终确定航电规格,拖延了整个苏-30MKI项目,导致投产日期后退和印度空军额外订购了第二批10架苏-30K,这批飞机在1999年中期交付。

苏-30MKI的AL-31FP涡扇发动机

苏-30MKI的AL-31FP涡扇发动机配备了二元矢量喷管,可上下偏转各15度

苏-30MKI的AL-31FP涡扇发动机喷管

喷管的水平轴线向内偏转32度,这个巧妙的设计使宽间距喷管在推力矢量和差动操作中能同时提供纵向和横向控制

苏-30MKI的航电使用了来自法国、印度、以色列、俄罗斯和乌克兰的设备,印度空军直到1998年才确定了最终航电规格。航电主集成商是俄罗斯罗曼斯科耶仪器设计局(RPKB),该系统基于一套四通道MIL-STD1553B数据总线。苏-30MKI的航电套件包含俄罗斯和乌克兰研制的几种新一代系统:季霍米罗夫仪器设计科学研究院的NIIP N011M“雪豹”雷达、乌拉尔光学和机械厂的OLS-30I光电瞄准系统、乌克兰兵工厂中央设计局的“苏拉-K”飞行员头盔提示系统(HMCS)。

NIIP N011M“雪豹”雷达

NIIP N011M“雪豹”雷达

OLS-30I光电瞄准系统

OLS-30I光电瞄准系统

苏30MKI“苏拉”飞行员头盔提示系统(HMCS)

“苏拉”飞行员头盔提示系统(HMCS)

印度方面贡献了基于国防研究与发展组织(DRDO)数字处理单元的任务计算机、VHF/UHF无线电、敌我识别装置、导航设备和“Tarang”雷达告警接收机(RWR)。

法国提供了一套萨基姆公司的座舱显示系统,前后座舱各有三个5×5英寸(127×127毫米)MFD55多功能液晶显示器(LCD),后座舱额外增加一个6×6英寸(152×152毫米)的MFD66液晶显示器。萨基姆公司还提供了“西格玛95”惯性导航系统/全球定位系统(INS/GPS)。

苏30MKI战斗机座舱

法国提供了一套萨基姆公司的座舱显示系统

以色列的设备则包括埃尔比特公司的SU967平视显示器(HUD)、埃尔塔公司的EL/M-8222有源干扰系统和拉斐尔公司的“利特宁III”瞄准吊舱。此外还有两种类型的以色列侦察吊舱:埃尔比特系统公司的“秃鹰2”远距离倾斜摄影(LOROP)系统,以色列飞机工业公司/埃尔塔公司的ELM-2060合成孔径雷达(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)系统。

苏30MKI“利特宁III”瞄准吊舱

“利特宁III”瞄准吊舱

苏30MKI“秃鹰2”A侦察吊舱

“秃鹰2”A侦察吊舱

ELM-2060合成孔径雷达(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)系统

ELM-2060合成孔径雷达(SAR)和地面移动目标指示(GMTI)系统

航电

苏-30MKI的火控系统基于N011M“雪豹”雷达,该雷达具有直径1米的无源相控阵(PESA)天线,以机械方式偏转,左右扫描范围各70度,上下各40度。苏-30MKI/MKA/MKM配备的PESA雷达都使用了印度制造的RC1和RC2数字处理器,使雷达能同时以空空模式和空面模式工作。“雪豹”雷达的研制同样花费了很长时间,印度空军也同样迟迟无法确定最终规格,操作模式能满足印度空军要求的雷达直到2012年才开始交付。

在季霍米罗夫公布的N011M数据中,雷达对战斗机大小的目标迎头探测距离为140公里,能同时跟踪不少于15个空中目标,并使用RVV-AE(R-77)超视距(BVR)主动雷达制导导弹同时攻击其中的4个(追15打4)。

“雪豹”雷达

在季霍米罗夫公布的N011M数据中,雷达对战斗机大小的目标迎头探测距离为140公里,能同时跟踪不少于15个空中目标

在空面模式中,“雪豹”雷达可探测和跟踪固定和移动目标,提供具有低、中、高分辨率的地面测绘模式,这有助自动地形跟踪飞行。制造商宣称“雪豹”能在45-50公里外以20米的分辨率探测到一队坦克,从120-170公里外探测到中等大小的地面目标,从400公里外探测到大型桥梁或船舶。

安装在挡风玻璃右侧的OLS-30光电定位和瞄准系统集成了红外搜索和跟踪(IRST)传感器和激光测距仪。制造商称该系统在高空能发现90公里外的尾追目标和50公里外的迎头目标。OLS-30左右扫描角度各60度,下视15度上视60度。该系统有宽窄两个视场,分别是20度×5度和3度×3度,后者可用于超视距和视距内(WVR)空战中的精确瞄准。激光测距仪对空中目标的作用距离是3公里,对地面目标是5公里。

苏-30MKI的自卫套件集成了DRDO的“Tarang”Mk II雷达告警接收机、IAI/埃尔塔EL/M-8222有源干扰机和俄罗斯APP-50R/A箔条/红外诱饵弹发射器,共安装96枚干扰弹。

机上挂载的英国设备仅限于挂载在机腹的科巴姆754伙伴加油吊舱。

科巴姆754伙伴加油吊舱

科巴姆754伙伴加油吊舱

弹药

在空空作战中,苏-30MKI可挂载多达10枚信号旗设计局的RVV-AE主动雷达制导超视距空空导弹,或6枚R-27ER1半主动雷达制导导弹+2枚R-27TE1红外制导导弹,或最多6枚R-73E红外格斗导弹。空地武器包括Kh-29TE和Kh-59ME电视制导导弹、Kh-31A雷达制导反舰导弹、KAB-500Kr和KAB-1500Kr电视制导炸弹。该机的“利特宁”III瞄准吊舱能引导俄制和以制的激光制导炸弹和导弹。

全空空挂载的苏30MKI战斗机

全空空挂载的苏-30MKI

苏-30MKI试飞过的最重的挂载方案是使用多重弹射挂架挂载32枚OFAB-250-270破片/高爆自由落体炸弹,总重量8吨。

苏-30MKI使用多重弹射挂架挂载通用航弹

苏-30MKI使用多重弹射挂架挂载通用航弹

该机前机身右侧安装了一门GSh-30 30毫米单管炮,炮口伸出于后座舱下方。

机炮备弹150发,够持续射击5-6秒,弹丸质量390克,射速为25-30发/秒。

GSh-30 30毫米单管炮

GSh-30 30毫米单管炮

研发历程

苏-30MKI原型机苏-30I-1在1999年6月12日巴黎航展首日坠毁,试飞员维亚切斯拉夫·阿韦里亚诺夫在驾驶该机做飞行表演时误判高度,导致机尾撞地后起火,飞机拖着火焰反弹回空中,他和领航员弗拉基米尔·谢德瑞克及时跳伞逃生。

苏-30I-1坠毁瞬间

苏-30I-1坠毁瞬间

苏-30PU原型机

source:www.sukhoi.mariwoj.pl

第二架原型机改装自一架苏-30PU,于1998年3月23日首次升空。

第二架原型机改装自一架苏-30PU,前起落架还是单轮的

第二架原型机改装自一架苏-30PU,前起落架还是单轮的

苏-30PU原型机

source:www.sukhoi.mariwoj.pl

第一架苏-30MKI预生产型苏-30I-2在2000年8月5日首飞,该机在出厂时就安装了全套航电。苏-30I-2一开始被用于飞行机身应力评估,然后参加了于2004年底完成的任务航电和武器试验。这些试飞验证了飞机的飞行性能和整体作战性能,苏-30I-2在测试中向拉-17和“Dan”靶机发射了RVV-AE和R-27R1雷达制导导弹、向海上目标发射了Kh-31A导弹、甚至向一个地面目标发射了一枚Kh-59ME远程导弹。

第一架苏-30MKI预生产型苏-30I-2

第一架苏-30MKI预生产型苏-30I-2

第一架苏30MKI预生产型苏30I-2

source:www.sukhoi.mariwoj.pl

2001年12月,伊尔库茨克飞机制造厂制造的第一架生产型在伊尔库茨克首飞。2002年7-8月,第一批10架苏-30MKI交付印度空军。印度空军的报告说同年9月开始部署这些飞机,比原计划晚了28个月。这批战斗机装备了驻浦那的第24中队,其装备的N011M Mk1过渡雷达具有有限作战能力,仅支持R-27R1和R-73空空导弹。

2002年7-8月,第一批10架苏-30MKI交付印度空军

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

第二批12架苏-30MKI安装了改进后的N011M Mk2雷达,可发射RVV-AE、Kh-31A和Kh-59ME导弹。这批飞机在2003年10-12月交付。接下来是2004年12月交付的第三批10架飞机,安装了最终版本的N011M Mk3雷达,用印度计算机替代了俄罗斯的S101计算机,而且这批苏-30MKI还兼容“利特宁III”瞄准吊舱。2006年后,头两批22架苏-30MKI被升级到第三批标准。2007年,印度空军又接收了另外18架苏-30MKI。

苏-30MKI

第二批12架苏-30MKI安装了改进后的N011M Mk2雷达,可发射RVV-AE、Kh-31A和Kh-59ME导弹。这批飞机在2003年10-12月交付。source:www.sukhoi.mariwoj.pl

印度空军共接收了50架完全由伊尔库茨克飞机制造厂组装和测试的苏-30MKI,其中32架来自第一份合同,另外18架苏-30MKI在2007年换回了此前俄罗斯向印度空军提供的18架过渡苏-30K。双方还签订了第二批140架苏-30MKI的合同,全部在印度斯坦航空公司(HAL)的纳西克工厂组装,2007年印度又追加订购了40架。

双方在2000年12月28日签订了印度按许可证生产苏-30MKI的第一份合同。合同分四阶段执行:第一阶段,HAL纳西克工厂对伊尔库茨克飞机制造厂制造的苏-30MKI进行细部装配和功能测试;第二阶段,使用俄罗斯套件进行组装。第一阶段首架飞机在2004年秋下线,在10月1日首飞。

苏-30MKI

HAL纳西克工厂组装的苏-30MKI。source:www.sukhoi.mariwoj.pl

第三阶段要求HAL逐步提高苏-30MKI的国产化率,第四阶段开始引入印度制造的零部件和系统(使用俄罗斯提供的材料、毛坯和子系统组装),其中包括雷达和发动机。2015年,俄罗斯交付完最后一批材料、毛坯和子系统。第四阶段的第一架苏-30MKI在2011年11月首飞,此时,HAL纳西克工厂已经交付了99架一至三阶段的苏-30MKI。

HAL纳西克工厂组装的苏-30MKI

HAL纳西克生产线

2012年12月,印度又追加订购了42架苏-30MKI,价值16亿美元,使印度空军的苏-30MKI数量增加到272架,足够装备14个中队。到2015年1月,HAL纳西克工厂已经向印度空军交付了约150架苏-30MKI,不过到2015年末,印度空军已经损失了6架苏-30MKI。印度空军200余架规模的苏-30MKI机队到2015年初达到了55%的妥善率,能随时保证110架飞机处于战备状态。(待续)

印度空军200余架规模的苏-30MKI机队

印度空军200余架规模的苏-30MKI机队到2015年初达到了55%的妥善率,能随时保证110架飞机处于战备状态

[原文链接]