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俄罗斯五代机T-50的技术和发展前景分析 俄罗斯第五代战斗机T-50在经过2009年多次跳票和推迟后，在2010年1月29日终于进行了公开的首飞展示，首飞中的T-50向我们展现了俄罗斯战斗机技术装备发展的最新成果。电视上公开的T-50相比之前的米格1.44和苏-47显得缺少创新的亮点，但这个机型却在俄罗斯空军和航空企业眼中有最重要的价值。首飞后的T-50使俄罗斯战斗机技术真正进入了实用化五代（四代）的标准，也是俄罗斯已经公开试飞的五代机项目中最接近实用标准的机型，T-50完成首飞也意味着俄罗斯空军距战斗机换代更新的目标又近了一步。 漫长等待后的曙光 冷战期间的军事航空技术和装备始终处于快速发展和更新的阶段。美国在ATF项目开始对四代机的相关技术进行系统开发，始终在军事航空技术上紧紧咬住美国的苏联自然不会坐视。苏联五代机的研制在第四代的米格-29和苏-27接近完成时就已经开始，苏联五代机作为与美国ATF项目对抗的现代化战斗机装备，突出了类似美国的4S并在技术上体现出苏联空军自己的想法，那就是力图研制系统完善并在综合战斗力上超越ATF的产品，尤其是苏联空军非常重视对五代机高机动性能指标的要求。米格设计局在苏联五代机研制项目研究分配中得到了国家任务，按照规划要求研制的五代机刚刚完成初步设计和成品规划，苏联这个貌似庞大的军事集团瞬间崩溃成了“独立国家联合体”，庞大的苏联航空工业在分拆解体后又遭受了经济萎缩和投资减少的压力。苏联航空兵定货和战斗机出口市场同时处于接近崩溃的状态，曾经年产上千架作战飞机的苏联航空工业处于停产的边缘，为苏联空军完成生产的大量飞机因为缺乏经费无法交付，新机研制所需要的经费和资源也随着国防投入的缩减迅速畏缩，即使依靠出口苏-27过的比较宽松的苏霍伊也难以继续维持新机项目。 俄罗斯五代机的发展在苏联时期就已经完成了总体论证和基础设计，但苏联解体后俄罗斯的经济和技术力量都受到很大削弱，庞大的苏联航空工业体系也随着国家的崩溃陷入瓦解的困境。俄罗斯空军五代机的研制从90年代初期开始进入低速徘徊的阶段，这个期间米格和苏霍伊设计局虽然先后提出了几个不同的新机方案，作为五代机验证机的米格1.44和S37/苏-47也先后进行了首飞，但俄罗斯五代机的研制速度仍然远远的落后于美国同类机型的进度，当美国空军装备的F-22已经形成规模战斗力的现在，俄罗斯空军甚至连改进和维护自己现役装备的资源都非常匮乏。苏霍伊虽然成功的从米格手中将第五代战斗机项目抢了过来，并且在随后的俄罗斯航空工业整合中占据了领导地位，但长达十年的争夺和经济困难导致的项目整体进展迟缓，已经使起步较早的俄五代机项目的进度出现了非常明显的拖延，当美国正式部署具备实战能力的F-22并开始进行F-35的工程发展时，俄罗斯空军和航空系统甚至连五代机的基本性能和成本要求都难以统一。 俄罗斯现在的经济情况和军备投入相比以前并没有得到多大的改善，但战斗机技术落后于西方同时期机型的问题已非常严重，冷战末期还可以对等较量的四代机现在已经全面落后，虽然改进型苏-27SM/35BM、米格-35还具备与EF2000、“阵风”这些机型对抗的实力，但在现有平台基础发展的机型已经完全无法与F-22这样水平的机型抗衡。俄罗斯空军本身的装备更新和国防安全都需要新一代战斗机，维持俄罗斯航空工业生死的出口市场同样需要注入新鲜血液，没有五代机则俄罗斯空军和航空工业都将面对难以克服的危机。T-50的出现一方面是为了满足俄罗斯空军装备更新和出口市场的需要，另外也是国防安全和技术发展形势已经难以继续应付下去，俄罗斯军事航空科研体系必须有新平台保持技术的发展和完善，五代机各方面的需求已经从上世纪的见缝插针成为现在的迫不得已。T-50的试飞成功等于为俄罗斯五代机的研制打了强心剂，俄罗斯航空技术人员在T-50上一如既往的表现出了很高的水平。T-50首飞机资料中所表现出的技术状态和性能估算比较乐观，但这个型号的未来到底是什么目前还无法得到清晰肯定的结果，T-50最后是成功的实现俄罗斯战斗机跨代还是另外一个苏-47，最终只能取决于T-50随后的技术完善、试验与生产装备的前景。 对T-50性能和作战任务的估计 T-50首飞样机是与苏-27和F-22体积相当的重型超音速战斗机，这个机型的出现证明国际上目前在发展换代战斗机的三个国家，都首先选择了性能上偏重对空的重型战斗机为切入点，充分体现了现代航空电子、制导武器和C4I技术发展对战斗机的作用。 冷战期间机载雷达火控和导弹武器的发展和应用改变了空战的传统方式，装备数量这个影响因素随着技术的进步在不断削弱，雷达火控和机载武器的功能、性能与完善程度直接代表战斗力。战斗机在发展到第四代（西方第三代）后已经在技术上出现了趋同，曾经坚持发展低成本战斗机的苏联空军也不得不在装备思想上进行调整。米格-29是苏联空军装备的最后一代适合大规模生产的低成本战斗机，但号称低成本的米格-29比起前一代的米格-23要贵的多，米格-23更是在成本和技术复杂程度上比之前的米格-21高几倍，曾经支撑苏联空军庞大规模的成本优势到米格-29时已经很难继续维持。苏联空军在苏联解体前开始装备苏-27S已经是对战斗机技术上的妥协，曾经坚持的大规模低成本不得不在技术影响下进行调整，专为苏联空军研制的苏
军事航空技术的发展提高了战斗机的电子作战条件和作战系统的综合要求，冷战后的局部战争也证明先进战斗机的技术完全可以压倒优势的数量，轻巧简单和低成本换得装备数量的思想在苏联解体前就被苏联空军所放弃。俄罗斯飞机设计局在研究阶段曾经考虑过小体积的低成本五代机方案，但从换汤不换药的苏-54到外形前卫的I2000，在论证过程中都暴露出小机体难以综合五代机需求的问题，很多五代机必须的设计要求需要依托机体的空间来实现。苏联空军始终坚持发展性能和设备完善的第五代重型战斗机，苏-54和I2000这样的中型战斗机根本无法满足苏联空军的战术要求。米格1.44和苏-47这两种验证机的出现代表着苏联空军的观点，但技术上的不成熟和经济上的缺陷影响了新机的技术发展速度，苏联设计师最初力图依靠气动设计来拉平战斗力的观点，也在五代技术的新机验证和局部战争中被证明是难以实现的错误道路。俄罗斯五代机的设计思想和技术要求到本世纪初期已经基本定型，那就是具备完善飞行性能和完整作战系统的重型战斗机，按照苏联末期几种战斗机的设计方式和性能特点对比，俄五代机的基本要求是具备米格-31拦截能力的苏
俄罗斯五代机最开始确定以鸭式布局的米格1.44为基础的方案，米格和苏霍伊设计局在随后的发展中还先后提出了几个不同的方案，但分析各种方案就可以发现米格的鸭式布局到I2000开始就被放弃，苏霍伊更是一头扎进了三翼面这个看起来前景光明的项目，苏霍伊用出口换来的收益发展的苏-47（S37）验证机，也在PAK-AF的对比竞争中为苏霍伊战胜米格加了高分。T-50首飞的实际表现很难通过有限的影象资料中获得详细的信息，但根据T-50公开的飞行录象资料多少可以看出些外在的特点，对T-50这些特点的分析虽然无法得到准确细致的技术数据支持，但从常规的飞机设计方式、经验和俄罗斯航空技术的发展条件，还是可以用现有的数据资料进行一定程度上的分析和估算。估算的结果虽然无法达到完全符合实际情况的准确程度，但先进战斗机万变不离其宗的特点也能够支持绝大部分数据计算的要求。 总体布局 任何对俄罗斯近代战斗机技术发展有起码了解的人在看到T-50之后，肯定会在第一反应中就联想到苏-27这个经典机型，尤其是在仰视角度对比中T-50和苏-27有很多的相似之处，这样多的相似之处很难从技术共通和设计趋同的角度进行简单解释。T-50在设计思想和结构布局方面与苏-27存在很多继承关系是确定无疑的，但这些类似特征同样不能将T-50作为苏-27的改进发展型，最恰当的方式应该说T-50广泛的借鉴了经苏-27验证的成功之处。T-50的设计者在技术上充分利用了苏-27这个先进平台的应用经验，并且通过对五代验证机和西方同类机型的参考吸收，在技术的创新中表现出低成本和低风险目标的明显特点。现在公开的T-50在设计上代表的并不是俄罗斯航空工业的最高水平，但从生产和使用投入上却更加符合俄罗斯的实际经济和需求环境。 苏-27的气动设计是以中央翼作为整机核心部件的升力体结构，整个机体、边条和机翼能够形成一个连续和完整的升力面，T-50在苏-27基础上进一步加强了升力体结构的范围和效果。T-50的大部分机体几乎都可以作为曲线过渡的完整升力体造型，机体和翼面部分的升力面设计综合了机翼和边条在增升上的整体效果。T-50在机体气动和结构设计上可以找到和多个机型相似的部分，这些机型不但包括美国的F-22和YF-23，也可以发现俄罗斯苏-47和苏-27设计上的很多代表特征。这些相似性是作为后来者的T-50在设计上收益的必然表现，因为T-50可以吸取西方和俄罗斯自己开发的技术成果进行综合，所以在国际航空技术趋同大势影响下出现近似特点并不奇怪，但T-50的设计仍然可以作为按五代机要求全新发展的机型。 世界各国现代化战斗机的设计中存在模仿和借鉴的表现非常广泛，战斗机技术越先进可能采用的技术方法和途径范围就越小，但是单纯的模仿事实上只能做到形似而在功能上很难模仿，在过去的发展史上频繁出现参考借鉴但完全的模仿却很少成功。T-50在设计中可以发现将参考学习融合到独立研制中的鲜明表现。T-50在气动布局上继承了苏-27分隔进气道和升力体的机体构形，但是通过将进气道由腹下改为两侧肋旁（不是肋下）的方式，在机头后的进气道之间形成了狭长的内部弹舱空间。分隔进气道的宽机体和中线弹舱的集中度不如F-22的机体设计，但在弹舱实现形式上T-50却表现出了很强的实用主义思想。分隔进气道之间的位置本身就是受到机头遮蔽的低压低阻区，将武器在弹舱内纵向布置虽然在轴向长度上比F-22的横向弹舱大，但在正面投影面积上却可以大幅度的缩小弹舱部分的截面尺寸。利用T-50进气道之间的弹舱不但可以最充分的利用机体中线的空间，而且可以作为机头与两侧进气道之间的自然过渡结构，通过弹舱结构实现中央翼与三大部件联接部分的修形和过渡，设置机身中线纵向弹舱对T-50的阻力影响远比中机身横向弹舱小的多。T-50机身中线纵向弹舱的目测空间相比F-22横向弹舱要高，同时因为T-50内部的燃料空间设计与苏-27有所联系，因此T-50并不需要靠发动机之间空间来提高内部燃料装载量，增加进气道间弹舱对T-50的机载燃料系统空间设置的影响非常有限。 F-22的横向中机身内部弹舱虽然很好的利用了机体截面的的空间尺寸，但是因为飞机后机身部分的气动修正需要实现外形的连续性，中段机身截面尺寸必须通过后段机体的修正进行融合，需要在结构上付出很大代价才可以满足中段和后段机体的外形连续性要求。T-50机身中央的纵向弹舱保证飞机机头段到尾段之间连续的结构过渡，不但可以最有效的利用了进气道间的机体下部结构空间，延伸到尾段的弹舱还与尾锥共同形成了大尺寸的锥体，在两侧发动机喷口之间形成截面尺寸相当米格-21比斯雷达天线的设备舱。后视雷达是俄罗斯五代机机载雷达系统始终坚持的组合要求，最初采用并列发动机的米格1.44和苏-37发动机之间没有空间，后视雷达和电子对抗系统只能安装在发动机两侧的锥体内，这样的设置不但增加了飞机的结构复杂程度也影响了设备的有效空间。T-50进气道间的尾后锥体截面尺寸非常接近苏-34的增大尾锥，这样大的尾锥足够安装俄罗斯目前能够提供的相控阵雷达，锥体内部方还可以安装减速伞和常规的电子对抗/干扰系统。 组合机翼的设计方式和功能 翼面是T-50在整体结构和气动设计上综合水平和创新程度最高的部分。T-50的升力面是由机体和翼面两大部分组成半升力体构形， T-50的机翼虽然采用了和F-22类似的碟形三角翼，但被机身中间安排的弹舱分隔开的发动机舱使中央翼的宽度很大，采用与F-22或YF-23那样的纯三角翼形显然需要非常大的翼展，机翼所增加的阻力对飞机的机动性和高速性并无正面的贡献，但降低翼展减少机翼面积和增加前缘后掠角对飞行性能同样没有好处。T-50想要在宽机体的设计标准下控制翼展就必须改善机翼外形，可以解决问题的双三角翼气动效果较好但不利于隐身性能，缩短机翼内侧弦长也难以平衡飞机的升力面设置和配平要求，常规的机翼与边条翼的综合在各种方案的平衡上可以获得最好的效果。T-50采用常规边条翼作为增升机构和涡流发生器可以改善升力性能，但翼面积的要求单纯靠边条拉涡的增升效果是不可能保证的，从苏
T-50的翼面设计在总体上综合了碟形三角翼、边条翼和三翼面的综合效果，适应高速性能的碟形三角翼面积和展长相对较小，但却在机身侧面设置了横向尺寸和面积都非常可观的边条翼。T-50边条翼覆盖进气道的设置方式和位置与苏-27相似，但却通过增加边条前段的宽度和设置可动前缘的方式，让边条翼获得了更大的升力效果和类似前翼的气动作用。T-50中等前缘后掠角的大面积边条已经不再是简单的提供涡升力，而是在发挥气动增升效果的同时实现与翼面相同的升力作用，纵向尺寸很大的宽边条还可以在保证翼面积的同时降低外翼的展长。T-50的翼面设计比较好的平衡了翼面升力和阻力不同要求下的性能，在实现控制翼展目标的同时保证了机翼面积的需要，而且依靠大宽度边条实现了机体和翼面过渡和隐身的要求。 T-50的折边机头两侧折线后安装有与机翼后掠角相同的大宽度机身边条，按照飞机结构上的外部特征和边条部件的设计情况观察，T-50在边条前方部分的结构上设置了可动的控制翼面，采用这个可动边条结构可以实现近似于鸭式前翼的气动控制效果，在边条控制面不偏转的情况下还能够保持良好的正面隐身效果。T-50边条可动前缘的翼形是与常规前翼相同的后掠梯形翼，翼根弦长约为翼尖弦长一倍并采用比较对称的常规翼型，活动翼面的面积较大并可能在控制上具备差动控制的能力，能够发挥涡升力、气动控制、襟翼增升和预压缩空气的多种作用，前、主翼和边条之间无间隔也可以实现翼面外形上的连续过渡。 三代机的边条翼主要的气动作用是作为机翼涡升力的发生器，边条翼本身所能够产生的直接升力非常有限，同时因为边条翼的翼形和翼型都难以与机翼产生良好的融合作用，在追求后掠角统一的四代机上很难采用常规的机翼或机身边条。F-22和F-35的涡升力主要是依靠机头折线的延续实现类似效果，虽然增升效果略差却可以实现飞机气动隐身所需要的外部形状要求。T-50中等后掠角的的大宽度机翼边条已经等同于升力面的组成部分，边条对升力贡献所发挥的作用不仅仅是作为涡升力的发生器，边条本身的翼面升力也占整机升力贡献中相当大的比例。T50的大面积边条在气动上需要考虑到升力和涡升力两方面因素，常规的固定弯扭前缘适应范围小又存在破坏隐身效果的问题，在功能上也不能很好的满足T-50大迎角过失速的气动控制需要。为了可以在气动上最大程度的适应飞机性能要求和兼顾隐身需要，同时也可以作为飞机气动控制面的组成部分并改善配平条件，T-50采用的边条可动前缘成为兼顾性较好又有所折中的措施。 T-50整体升力设计以机翼和边条效果为主并可获得机身部分的贡献，虽然小展弦比大后掠角三角翼的面积较小，但与大宽度机身边条共同作用的翼面面积应该可以超过苏-27，考虑到T-50的结构重量可能要比苏-27略小则单位翼载荷也可能降低，在依靠小翼展保证飞机高速性能的同时具备高机动飞行的升力条件。T-50和F T-50采用的小面积全动垂尾虽然并不算是什么新技术，但在作战飞机上应用该技术的例子到确实不多，真正达到装备服役状态的机型也可称得上是凤毛麟角。T-50单独依靠全动垂尾实现飞机航向安定性要求是远远不够的，尤其是当飞机需要进行大迎角和高倾角大过载机动时，面积有限的控制面提供的方向安定性很难满足飞机机动飞行的稳定性要求。T-50采用这种控制面必须要与发动机的全向矢量技术相配合，通过发动机全向矢量推力提供的控制效应弥补气动控制的不足，气动控制面只需要具备基本的安定性要求可以降低阻力和控制力矩，同时通过与飞控综合的矢量推力来降低对气动稳定和控制面的要求，综合利用矢量推力和气动控制各自的优点进行互补以获得最佳综合效果。依靠推力矢量技术降低气动面面积的方法在F-22上就已经开始采用，T-50则将F-22的这个方法进行了更大程度的发挥，但全动的小面积垂尾对飞控设计和系统可靠性的要求很高，需要进行长时间的数据积累和技术验证工作才能够达到实用化标准。 机体设计和进气道 T-50的座舱部分采用了轴向尺寸较小并前向倾斜的半埋舱盖，这种座舱设计可以更好的与机头和背脊进行外形融合，但飞行员的后向视野却不如苏-27或F-22这样的气泡形座舱。T-50机头部分的侧面外形与之前出现的苏-33UB有很多相似之处，总体布置上都是对大尺寸雷达天线和低阻力外形上进行的平衡，同时也可以通过座舱前移下倾为前起落架舱留出足够的空间。T-50采用固定的相控阵雷达天线可以降低雷达系统占用的空间，尤其是在轴向上缩短雷达长度可以改善机头布置，T-50机头雷达天线罩长度远小于苏-27与雷达天线的类型有直接的关系，这种短机头的设计方式可以提供飞行员非常出色的前下方视野，不但有利于飞行员目视观察条件也适合舰载机的工作要求。T-50的机头和座舱处于比常规两侧进气道下表面略高的位置，虽然T-50的机头部分没有苏-27天鹅颈那样明显的过渡，不过从座舱到中央翼部分仍然存在有截面尺寸略缩小的过渡段。 T-50的机体设计采用了类似苏-27的分隔进气道和发动机舱结构，前机身的位置在进气道之间的中央翼和机身弹舱前方。T-50机腹进气道之间的串列弹舱几乎利用了机腹全部可用空间，按照R-77导弹的体积和T-50结构尺寸（以发动机舱直径为标准对比苏-27S）进行估算，T-50弹舱能够满足前2后2挂载4枚R-77的能力，但对于弹翼较大的R-27则存在无法并列挂装的截面尺寸限制问题，如果想要提高T-50武器通用效果就必须采用降低载弹或导弹外挂的方式。T-50机腹弹舱的位置处于两侧进气道和发动机短舱之间，而且弹舱门的位置也比发动机舱下部要凹进去0.3~ T-50的进气道和主起落架的位置和结构与苏-27几乎完全相同，安装在进气道外侧中段并采用前向收起方式的起落架，使T-50在进气道外侧无法设置与F-22类似的格斗弹弹舱，进气道中、前段部分的截面尺寸限制也没有弹舱可用的附加空间。T-50对空战能力的需要意味着飞机必须具备近距格斗能力，标准武器载荷中除中距弹外还必须拥有至少2枚格斗弹，如果不想要格斗弹暴露在机体外部影响飞机的雷达隐身效果，依靠“茧”形半埋方式安装格斗弹将是个比较有效的方法。T-50边条外侧设置与机体轴线呈现小夹角的半埋的舱体结构，高度较低的三角形舱体阻力很小并可部分起到增加方向安定性的作用。T-50进气道外侧的机身边条部分下方结构明显突出机体，这样大体积的结构不可能单纯作为整流罩或用来遮挡进气道。边条下舱体结构从外观看要突出中央翼下壁板的尺寸约
T-50的进气道结构和安装方式可以看成是苏-27S的改进产物，直通的进气道喉道与发动机呈近似直线的轴向布局，进气道唇口后下方同样安装有与苏-27类似的百叶式辅助进气门，这个设计在结构和进气道与机体连结方式上与苏-27差异很小。美国在F-22和F-35上都采用了紧密并联的发动机和两侧S进气道，这样的结构特点可以在中段机体上形成比较大的横向宽度，有利于设置大尺寸的内部弹舱和协调前 、后机体的外形过渡。T-50机体中轴线弹舱的纵向后段一直延伸到尾锥位置，分隔距离很大的两侧进气道舱与弹舱共同组成了后段机体，这种位置特点很难在进气道喉管处找到可供折转的空间。T-50发动机按照风扇直径
五代机（四代）增加的内部弹舱对机体截面和结构重量都会产生影响，增加的体积和截面尺寸需要更加充沛的动力系统进行支持，但不同弹舱设计方式对飞机性能影响程度也有不同，弹舱的阻力和结构重量问题与T-50的性能指标存在非常大的关系。T-50在气动和结构设计上存在很多和苏-27相似的特点，苏-27的结构特点也可以用来作为T-50近似分析的标准，尤其是在T-50弹舱部分的体积和重量上更有对比分析的现实意义。T-50进气道中、后段的间距、位置和结构与苏-27S几乎没有任何差别，前段唇口部分的差异也只是为了适应隐身设计的结构需要，从这一点上可以认为苏-27S和T-50中、后段机体的结构差异很小。苏-27进气道之间的空间位置本来就具备串列挂点和外挂武器的条件，有效载荷容量丛2枚R-27到1枚KH-41不等，从有效载荷的挂载强度和挂架结构上对比苏-27与T-50并无多少差异之处，单排挂点上采用并列挂架增加的仅仅是挂架本身附加的结构重量。T-50的弹舱部分上壁设计特点应该类似苏-27S的机身进气道中间部分结构，弹舱侧面结构部分同样可以利用两侧进气道的结构，T-50机身间弹舱增加的结构重量主要是两组弹舱门和舱门活动机构。 T-50弹舱前端截面位置就是机头后段的壁板下部，尾后结构也直接与机尾锥体融合到一起，增加的弹舱事实上没有对类似苏-27的中段机体结构造成大的变化，考虑到T-50缩短并将直径减少的机头部分，以及采用两侧进气取消的背脊隆起空间和缩短前起落架的长度，按照常规计算方式估算T-50进气道外侧之内的结构重量并不会比苏-27高，如果采用大面积钛合金框架和应用复合材料后还有减重的空间。T-50在翼面设置方式和组合形式上要比苏-27的翼面更加复杂，但T-50在整体翼面尺寸上相比苏-27的翼面积增加幅度不算多，考虑同样面积的小展弦比三角翼结构重量小于后掠翼的优点，大尺寸可控边条减分也可以通过小面积全动垂尾的加分补偿，T-50翼面的结构重量综合相比苏-27S也不会有多大程度的变化。T-50整体结构重量相比苏-27S出现大幅度增加的部分并不算多，考虑到各种加和减措施的综合结果只会产生小幅度的调整，机体规格略小于苏-27的T-50在重量方面的数据比较乐观，假如T-50的中央翼和两侧边条部分的内部结构被设计成整体式，利用大面积复合材料壁板和整体框架取得的减重效果将非常可观。 俄罗斯先进航空材料的应用在近年来得到了比较快速的发展，在提高原有钛合金和铝锂合金传统优势项目的基础上，对碳纤维复合材料的制备和成品应用也取得了非常有效的实用成果，S37的前掠翼大尺寸复合材料结构对飞机结构和气动的积极作用非常明显。T-50在结构设计上有可能会在更大范围上采用钛合金整体锻件或大尺寸焊接件，广泛应用钛合金和在蒙皮、次承力结构上大量采用复合材料，有条件在保持飞机外廓尺寸和结构条件的同时明显降低结构重量，非金属复合材料外形连续性好的优点也有利于T-50的隐身和减阻。T-50制造中的钛合金和复合材料比例如果能够达到30%和20%的标准，尤其是前、中段机身外部蒙皮如果采用复合材料为主，能够获得较好的减重和降低飞机雷达反射面积的整体效果，其中减重部分的收益对航空动力技术略有不足的T-50意义最大。T-50的体积略小于苏-27但基本气动和结构特点与苏-27类似，按照苏-27的标准进行分析并考虑到复合材料等先进航材的应用，采用内部弹舱和增大边条后的T-50结构重量与苏-27S也基本相当，笔者估算结果是T-50的基本重量大约控制在17~18吨的范围。T-50采用机身两侧进气布局和减少飞机尺寸体积的措施后有利于减阻，气动上的减阻效果和117S发动机推力增强的效果共同作用后，考虑到飞机全部武器内载不会破坏飞机外形的积极作用，T-50在空战载荷条件下应该能够具备苏霍伊宣称的超音速巡航能力。 T-50如果选择18吨的基本重量和9吨的有效载荷（8吨燃料和1吨武器）共计28吨，单台发动机的推力等级如果采用F-M2/3和117S的14.5~15.6吨，T-50正常起飞重量26吨的推重比约在1.04~1.1之间，选择空战重量数据为24吨的整机推重比可以达到1.2~1.3，不加力推力9~10吨的动力性能可以提供比较好的整机动力性能，考虑内部弹舱和气动减阻作用可在作战状态实现M1.2~1.4的超音速巡航。T-50的结构和材料应用技术在基础上可以比苏-27有更好的重量效率，在结构减重措施上比苏-27S也可以做的更加完善和全面，但T-50同样标准条件下的机翼面积和翼面容积都要大于苏
T-50的作战任务和功能要求与苏联末期为空军发展的苏
机载设备和雷达火控 按照俄罗斯目前在航空技术上所能够提供的条件成品供应来看，这次首飞的T-50远不能被看成是真正的原型机，无论是从未进行修形的发动机尾喷管还是机体的制造工艺，都可以发现很多称得上是临时性的生产方式和成品条件。严格说现在的T-50的技术状态更类似于技术验证机，因此对T-50雷达火控和航电设备构成只能根据外部特征进行分析。 T-50机载雷达现在可以判断的是在机头和尾锥各设置一部相控阵天线，机翼边条或外翼可动前缘如果安装新型L波段的相控阵天线，在飞机正面和尾后可以形成覆盖范围很大的雷达侦侧系统。T-50安装的几部机载雷达的数据如果通过集中数据处理系统进行综合，T-50应该有条件构成比现有战斗机大的多的主动雷达探测范围，这对于现代化战争中对空和对地作战都有实际的意义。俄罗斯在机载相控阵雷达的技术、成品和配套软件上有很丰富的经验，无源相控阵雷达系统已经在多个机型上得到了规模化应用，主动相控阵雷达也成为了米格-35的标准配置，但俄相控阵雷达在电扫描范围上相比西方同类雷达有所差距，因此苏-35BM的机载雷达系统采用了电/机复合扫描的措施，通过机械扫描支架提高电扫描雷达的作用范围。T-50的雷达天线罩采用了轴向长度较短的多边尖锥体外形，没有直筒段的天线罩外形很难采用机械扫描天线，T-50配装的相控阵雷达系统应该采用的是纯电扫的有源阵列天线。 将T-50雷达天线罩尺寸与已经公开的俄制主动相控阵雷达T/R组件对比，估计T-50机头和尾锥雷达系统分别可安装1500和350~400个T/R组件，虽然在雷达系统的体积、功耗、冷却方面未必能达到美国同类雷达标准，但从成品供应和整体设计方面也已经具备了比较高的水平，可以支持T-50在现代化空战条件下执行对空和对地作战任务的要求。T-50机载主动相控阵天线采用固定天线就必须满足扫描范围的要求，按照现代空战条件要求必须具备±60度的水平扫描范围，这样的技术指标按俄罗斯雷达科研技术水平应该并不难达到，即使暂时在技术上存在困难也至少可以达到±45度的技术标准，在机载预警系统和战场C4ISR支援下也可以满足实战需要，必要时候甚至可以通过蛇形机动实现雷达的大范围工作要求。 T-50的目标搜索设备不但包括技术水平很高的组合式相控阵雷达体系，在机头驾驶舱前端偏置的位置上还安装有光电雷达装置。光电雷达在俄罗斯上一代米格-29和苏-27开始就被广泛采用，俄罗斯在机载雷达和光电雷达组合使用上积累了丰富的经验，成品和元件技术的发展也提高了红外传感器的技术水平。俄罗斯新型战斗机普遍都将光电雷达作为标准配置，但T-50的光电雷达装置的外形特点与苏-35BM类似系统并无区别，考虑到T-50正面雷达隐身性能的要求和F-35上类似设备的情况，估计现在装在T-50上的光电雷达只是临时替代的成品，在安装完整配套成品的后续原型机上可能会在外形上有所改变，但光电雷达的安装位置、功能和工作特点应该不会出现明显的变化。根据T-50目前机载相控阵雷达的组合形式进行估计，T-50的光电雷达也有可能采用多个传感器组合的全覆盖方式，半埋于机身上的窗口也有可能兼顾目标搜索和红外告警功能。 T-50的飞行性能估计 俄罗斯媒体在T-50首飞后公开了部分据说是T-50技术指标上的数据，但来自不同渠道的数据上存在比较大的差异。T-50虽然没有标准的三视图，但按照主轮尺寸与苏-27相同的比例也可以对T-50进行等比例计算。T-50由机头到尾锥的机体长度应该在21~ T-50在气动设计上将发动机的矢量推力与飞机气动进行了整体的综合，因此在分析T-50飞行性能时必须考虑到退离矢量的作用，但在缺乏类似布局风洞试验公开数据情况下的计算难度很大。按照常规计算方法分析T-50飞行性能时只能按照气动布局为标准，飞机的三轴安定性和飞行迎角数据不考虑推力矢量作用，设T-50在正常水平飞行时的迎角与飞机机翼水平轴线相同。T-50按照基本重量18吨，正常起飞重量27吨和发动机总推力29吨的标准，高空最大平飞速度（总压恢复系数按苏-27S的标准）可以达到M2.3~2.4，中等高度上的巡航飞行速度应该能够达到1400千米/小时，最理想状态下的超音速巡航飞行速度可以达到M1.4~1.5，按M0.85速度过载＋9~－
F-22依靠垂直方向的推力矢量起到加强大迎角机动性和缩小翼面的作用，但翼面的气动控制仍然在飞行控制中处于主体的地位，全机翼面在没有矢量推力支持下也可以满足飞行控制和稳定性要求。T-50在翼面设计上重视飞机超音速性能和低阻力的气动要求，方向舵面的面积和工作方式很难独立保证大迎角机动的安定与控制要求。T-50边条前的可动部分以及机翼和平尾在翼根处存在的重叠区域，在翼面偏转运动时对飞机正面RCS也存在不利影响。T-50的气动控制面设置上明显可以看到重视高升力和低阻力的平衡，分隔开的进气道使机体宽度加大也会影响横向滚转性能，从气动控制的角度上可以找到很多不合情理的特点，但将这些问题与全向轴对称推力矢量综合后就会出现全面的变化，很多气动控制问题都可以通过矢量推力的应用得到解决。 高载油系数和大航程是苏-27在同类战斗机中最为突出的性能特点，内载油4000千米的航程和1500千米的作战半径非常惊人，但仔细分析可以发现苏-27S拥有占总载油量1/3的超载油箱，这样的设置方式实际上是把副油箱/保形油箱融合到机体结构中，通过在结构重量、体积和阻力上付出的代价换得突出的大航程油量。T-50的机体长度和内部空间相比苏-27S应该是略有减少，机身中央翼部分的油箱尺寸和容积也要低于苏-27S同样位置，尾锥位置的结构油箱容积也会受到增加设备的影响，但大边条扩展的翼面内部增加的空间也许可以弥补燃料下降的影响。综合考虑T-50的内部载油量应该比起苏-27S相差不大，估计在正常情况下T-50内部载油量应该还能够保持在9吨左右，依靠机体内部载油可实现的最大航程可保持在3500~4000千米范围，采用外挂副油箱或空中加油方式还可提高载荷航程能力。 技术上的跨越还是超级“侧卫”？（以下内容省略） |
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来自： 昵称4735378 > 《2012世界军事新趋势》
