,隨著四代驗(yàn)證機(jī)YF-22的首飛,美國(guó)人對(duì)下一代戰(zhàn)機(jī)的技術(shù)打磨基本定調(diào),4S也漸漸成為下一代戰(zhàn)機(jī)核心理念從而得到人們的普遍認(rèn)同
。此時(shí)俄羅斯人不得不停止五代機(jī)毫無(wú)方向性的技術(shù)探索
,開(kāi)始固化下一代戰(zhàn)機(jī)的基本定位和戰(zhàn)技指標(biāo)。為了繼承其的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
、縮短研制周期
,他們將下一代戰(zhàn)機(jī)定位為突出機(jī)動(dòng)性、注重隱身性
、強(qiáng)調(diào)繼承性
,至此,充滿迷霧的俄羅斯五代機(jī)計(jì)劃終于初露端倪
,而蘇霍伊公司則借助于蘇-27系列飛機(jī)所帶來(lái)的商業(yè)上的成功
,憑借巨大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)優(yōu)勢(shì),理所當(dāng)然地獲得了這份大蛋糕
。
從已經(jīng)透露的各種信息看
,T-50計(jì)劃大致啟動(dòng)與21世紀(jì)初。對(duì)蘇霍伊公司而言
,從技術(shù)的角度看T-50的設(shè)計(jì)難度并不大
,蘇-27系列飛機(jī)的多款改型,為他們的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)
,而在飛控技術(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)矢量推力技術(shù)的研發(fā)中
,俄羅斯人的技術(shù)一點(diǎn)都不亞于美國(guó)人,即使是在相對(duì)滯后的航電技術(shù)方面
,俄羅斯人也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步
,他們有理由相信,T-50的首飛只會(huì)比美國(guó)隱身戰(zhàn)機(jī)的首飛至多晚10年
。因此
,2005年從俄羅斯就傳出了T-50即將首飛的消息,然而
,T-50的首飛并沒(méi)有如期而至
,從07年到08年又拖到09年,最終連09年底的結(jié)點(diǎn)也沒(méi)有保住
,導(dǎo)致T-50首飛姍姍來(lái)遲的原因不是他們?cè)陉P(guān)鍵技術(shù)上遇到了障礙
,而是另一個(gè)老大難技術(shù)問(wèn)題——發(fā)動(dòng)機(jī)。
五代機(jī)心臟病何時(shí)治愈
就像俄羅斯三代機(jī)一樣
,從五代機(jī)研制和試飛中
,聽(tīng)到最多負(fù)面消息的就是發(fā)動(dòng)機(jī)。由于沒(méi)有美國(guó)和西方諸國(guó)在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)方面技術(shù)合作機(jī)制
,俄羅斯人在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)探索中一直獨(dú)自前行
,盡管憑借其強(qiáng)大的情報(bào)系統(tǒng)
,俄羅斯人總能從西方先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)上找到技術(shù)靈感,但航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一項(xiàng)細(xì)活
,唯有在技術(shù)細(xì)節(jié)的不斷打磨
,才能打造性能、壽命
、可靠性和使用性優(yōu)越的產(chǎn)品
。俄羅斯人在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)方面差的恰恰是細(xì)節(jié)上的精雕細(xì)刻,其推力尚能與美歐發(fā)動(dòng)機(jī)接軌
,但其使用維護(hù)性
、可靠性方面則相去甚遠(yuǎn),而使用壽命更是存在數(shù)量級(jí)上的差距
。
隨著蘇-27系列戰(zhàn)機(jī)在技術(shù)上的成功
,俄制三代發(fā)動(dòng)機(jī)AL-31F在技術(shù)上也日臻成熟,14噸級(jí)左右的推力對(duì)于三代機(jī)而言或許可以稱得上動(dòng)力強(qiáng)勁
,但對(duì)五代機(jī)而言
,要實(shí)現(xiàn)超音速巡航與超機(jī)動(dòng)性,這個(gè)量級(jí)的推力顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的
,俄羅斯人必須為他的下一代戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)一款更大推力的發(fā)動(dòng)機(jī)。為米格1.42而研制的AL-41系列發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并不晚
,但發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)周期大致需要20年
,上世紀(jì)80年代末啟動(dòng)的AL-41發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃,由于技術(shù)與經(jīng)費(fèi)問(wèn)題
,前期的技術(shù)探索步履蹣跚
,隨著米格1.42計(jì)劃的下馬,該計(jì)劃更加境遇不堪
,等到21世紀(jì)初五代機(jī)項(xiàng)目確立之時(shí)
,AL-41計(jì)劃已經(jīng)成了T-50計(jì)劃最大的拖累。等到T-50首飛之時(shí)
,該發(fā)動(dòng)機(jī)依然無(wú)法堪用
,只能使用過(guò)度型產(chǎn)品AL-31的改進(jìn)型,而本已成熟的矢量推力技術(shù)
,也沒(méi)能在2010年的首飛中使用
。
2008年,在T-50戰(zhàn)機(jī)即將首飛之際
,由于各項(xiàng)技術(shù)都已基本定位
,俄羅斯人對(duì)T-50的首裝充滿信心,從設(shè)計(jì)局到俄羅斯政府員
,對(duì)外發(fā)布的都是2013年首裝的消息
,這樣的自信實(shí)屬罕見(jiàn)
,這既體現(xiàn)了俄羅斯人追趕美國(guó)五代機(jī)的決心,也表明了其在相關(guān)技術(shù)方面的長(zhǎng)足進(jìn)步
。但AL-41發(fā)動(dòng)機(jī)在最后時(shí)刻顯然出了問(wèn)題
,直到2011年的莫斯科航展上,盡管T-50以雙機(jī)高調(diào)亮相
,但發(fā)生的地面事故
,還是將AL-41的問(wèn)題暴露無(wú)疑,而T-50的首裝也由2013推遲到了2015年
。
不過(guò)
,今年的莫斯科航展上,T-50的驚艷表演似乎透露出了某種信息
,種種跡象表明俄羅斯人似乎在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上取得了實(shí)質(zhì)性的突破
,借助于優(yōu)越的矢量推力技術(shù),T-50的表演可謂驚世駭俗
,其超機(jī)動(dòng)性不僅超越了三代機(jī)升級(jí)版蘇-35
,一些經(jīng)典的超機(jī)動(dòng)動(dòng)作,甚至連F-22也難以完成
,T-50成為世界最頂尖的超機(jī)動(dòng)戰(zhàn)機(jī)
。
如何解讀T-50的技術(shù)特點(diǎn)
俄羅斯五代機(jī)的最大技術(shù)亮點(diǎn)在于矢量推力技術(shù)。一項(xiàng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的重要性到底有多大
,許多人對(duì)此其實(shí)并不太了解
,以直接力為關(guān)鍵控制技術(shù)的五代機(jī)超機(jī)動(dòng)性能,真正了解的人也并不多
,因此
,當(dāng)T-50在今年的莫斯科航展上秀機(jī)動(dòng)的時(shí)候,依然有人用布加喬夫機(jī)動(dòng)這樣的名詞也就不足為奇了
。
要真正了解T-50超強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性能
,還必須從超機(jī)動(dòng)的基本原理說(shuō)起。與三代機(jī)的高機(jī)動(dòng)不同
,所謂超機(jī)動(dòng)指的是現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)在大迎角小速度范圍內(nèi)
,借助于矢量推力等直接力的控制,在空氣動(dòng)力微乎其微的情況下
,通過(guò)直接改變飛機(jī)縱軸的指向來(lái)實(shí)現(xiàn)大角速度的機(jī)動(dòng)
。而三代機(jī)的機(jī)動(dòng)其實(shí)是借助于速度所形成的空氣動(dòng)力,通過(guò)向心力改變飛機(jī)軌跡
,從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)狀態(tài)的變化
。在五代機(jī)的超機(jī)動(dòng)過(guò)程中,軌跡的變化可以很小
,甚至幾乎靜止在原地
,但機(jī)頭指向的變化卻瞬時(shí)完成
,這與三代機(jī)的超臨界機(jī)動(dòng)從原理上已經(jīng)完全不同。像蘇-27等三代機(jī)所完成的眼鏡蛇機(jī)動(dòng)
、鐘形機(jī)動(dòng)
、尾沖機(jī)動(dòng),其機(jī)頭的向上運(yùn)動(dòng)依然是空氣動(dòng)力在起作用
,而其向下機(jī)動(dòng)則是在安定力矩的作用下完成的
,其中飛行員操控的貢獻(xiàn)其實(shí)很小,因此超臨界機(jī)動(dòng)嚴(yán)格意義上講并不是操控型機(jī)動(dòng)
,而是一種自發(fā)的可預(yù)期的機(jī)動(dòng)
,這與超機(jī)動(dòng)完全是由主動(dòng)控制完成的原理截然不同。
矢量推力技術(shù)的出現(xiàn)還要追溯到上世紀(jì)80年代美國(guó)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)X-31
,該試驗(yàn)機(jī)以噴流舵面的形式實(shí)現(xiàn)了推力的矢量控制
,在該機(jī)的試飛中,美國(guó)人驗(yàn)證了任意狀態(tài)下穩(wěn)定的可能性
,和低速大迎角條件下的主動(dòng)控制機(jī)動(dòng)的有效性
。盡管X-31的矢量推力技術(shù)依然是初級(jí)的,但其驗(yàn)證的技術(shù)卻揭示了現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)超機(jī)動(dòng)的基本原理:穩(wěn)定與主動(dòng)控制
。所謂穩(wěn)定
,是指非借助于飛機(jī)的安定性,而是利用控制舵面和發(fā)動(dòng)機(jī)矢量推力
,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在任意狀態(tài)下的角速度穩(wěn)定
,而所謂主動(dòng)控制,是指不借助于空氣動(dòng)力
,完全靠直接力實(shí)現(xiàn)飛機(jī)指向的控制。
就像當(dāng)年一些人對(duì)三代機(jī)高機(jī)動(dòng)性實(shí)戰(zhàn)意義的質(zhì)疑一樣
,今天依然有人對(duì)五代機(jī)的超機(jī)動(dòng)的戰(zhàn)術(shù)意義表示懷疑
。其實(shí),超機(jī)動(dòng)對(duì)于中等速度以上速度區(qū)間的機(jī)動(dòng)性貢獻(xiàn)并不明顯
,其意義在于
,當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入小速度區(qū)間時(shí),也就是飛機(jī)的操控性能嚴(yán)重衰減的時(shí)候
,超機(jī)動(dòng)確保了飛機(jī)的靈活性與安全性
。而近距空戰(zhàn)打成大迎角小速度的可能性是存在的
,一旦失去了速度優(yōu)勢(shì)
,如果沒(méi)有超機(jī)動(dòng)能力
,飛機(jī)幾乎就成了一個(gè)靶子
,此時(shí)超機(jī)動(dòng)性能優(yōu)劣與否是決定性的
。而對(duì)于超視距攻擊而言
,超機(jī)動(dòng)所提供的優(yōu)越的機(jī)頭指向能力