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空中利刃,永远的侧卫,解读苏霍伊苏-27战斗机

 兰州家长 2022-10-12 发布于甘肃

继续介绍苏霍伊设计局研制的作战飞机,本次介绍苏霍伊的得意之作——享誉世界的重型战斗机苏-27。

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本文约4040字,主要从发展概况、主要特点、型号类别、服役状况、实战应用和基本性能等方面,对苏-27战斗机做一个简要的全景描绘。内容大部分内容源自国外和国内的各种公开信息。

苏-27“侧卫” Flanker

发展概况

苏-27是俄罗斯苏霍伊设计局1970年代末至1980年代初为苏联国土防空军研制的重型制空战斗机。北约绰号“侧卫”(Flanker)。

1960年代末,为对抗美国的F-X战斗机计划(后来发展为F-15战斗机),同时取代当时的苏-15、图-128等战机,苏联国土防空军提出了“未来前线战斗机计划”(Πерспективного Фронтового Истребителя / Perspective Frontline Fighter,PFI)。

1971年,计划细分成TFPI和LFPI两部分,TFPI为重型机(T代表重型,Tyazholyi),后者为轻型机(L代表轻型,Legkiy)。最终,前者交由苏霍伊设计局负责,LFPI交由米高扬设计局负责(后来发展为米格-29战斗机)。

1975年,苏霍伊设计局完成了初始设计工作。1977年初,第一架技术验证机T-10-1出厂(T代表三角翼,10代表第10个三角翼设计方案)。1977年5月20日,T-10-1首次试飞。技术验证机共生产10架。在经过一系列试飞后,苏霍伊设计局发现其无法对当时美国最新的F-15制空战斗机形成优势,进而对T-10进行了比较彻底的改进,几乎是重新设计了一遍。

▼早期的T-10原型机照片,与现在有很大的不同

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1980年,第一架改进型原型机T-10S-1出厂。1981年4月20日,T-10S-1首次试飞。随后展开密集的飞行试验。

1982年11月,T-10S-1发展的生产型苏-27出厂。经过进一步改进完善投入小批量生产,1985年6月,苏-27开始交付国土防空军。1986年,苏-27开始大批量生产。

为了与美国最新的F-15战斗机比拼,苏联将原型机T-10S-3发展成了一个特殊型号,代号为P-42。它几乎简化了所有的部件,比如将雷达和空战组件等全部去掉,甚至连表面的油漆都不要了,只保留了最基本的飞行需求。P-42一举打破了F-15战机在当年创下的爬升时间速度和高度等8项纪录,先后总共打破了27个世界纪录。

▼保留下来的P-42,仍然透着锃亮的金属光泽

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苏-27生产数量超过680架(仅苏-27,不包括苏-30、苏-33和苏-35等衍生型号)。

苏-27凭借优异的性能,成为苏霍伊设计局(集团)的常春藤,源源不断推陈出新,多用途战斗轰炸机苏-30、舰载战斗机苏-33、重型战斗轰炸机苏-34、“超级侧卫”苏-35和高机动性验证机苏-37等等,还在中国落地开花,衍生出歼-11系列战斗机、歼-15系列舰载机和歼-16系列战斗轰炸机。

苏-27还成为俄罗斯“勇士”飞行表演队的表演机,重型战机低空表演会给地面观众带来强烈的震撼。

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主要特点

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▲苏-27三视图

苏-27采用双发双垂尾、机腹进气和翼身融合的常规气动布局。采用纵向四余度模拟式电传操纵和放宽静稳定度设计,飞机具有良好的操纵特性。机翼为常规后掠梯形翼,前缘有全翼展的机动襟翼,后缘设有半翼展襟副翼。机翼内设有整体油箱,翼尖整流舱底部装有导弹发射导轨。

得益于良好的气动设计,中央升力体结构为苏-27提供了巨大的升力,大大提高了整机的升阻比,配合大推力涡扇发动机和电传操纵系统,具有十分优越的飞行品质。

苏-27宽大的中央机身结构

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机身采用全金属半硬壳式结构,主要采用铝合金和钛合金材料,其中钛合金材料占结构重量比例约为15%,其余主要为铝合金,复合材料用量很少。

巨大的机身也为其提供了容积巨大的机体油箱,机内油箱容量超过10吨。实际操作过程中往往不会装载那么多,剩余油箱容量称为“超量”油箱,一般只在转场的时候使用。这也是为什么从来见不到苏-27会携带副油箱,因为根本用不到。

▼机内油箱设计,包括数个机体油箱和两个机翼油箱

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机头高于飞机主梁,下倾角较大,为容纳大尺寸雷达天线,机头直径粗大;座舱后的机身背部设有减速板。

降落滑跑中打开减速板的俄罗斯空军苏-27

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直通式二元超声速进气道位于翼身融合体下方,底部安装有栅格辅助进气门。两台发动机分置主梁下方两侧,间距较大。后机身两个发动机尾喷口之间突出长度接近2米的尾锥。

▼二元进气道结构特写

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▼倒飞的俄罗斯空军苏-27,机腹结构清晰可见

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苏-27凭借优秀的气动设计和出色的飞行性能,以及较大的升级改装潜力,衍生出性能和用途各异的战斗机家族,成为多个国家空海防的中间力量。

基本性能(苏-27S)

尺寸数据

翼展:14.70米

水平尾翼翼展:9.88米

机长:21.94米(不含空速管)

机高:5.93米

机翼面积:62.0平方米

水平尾翼面积:12.3平方米

机翼后掠角:42°

机翼展弦比:3.49

机翼下反角:2.5°

重量数据

空机重量:16380千克

正常起飞重量:23430千克

最大起飞重量:33000千克

最大机内油量:9400千克

最大载弹量:6000千克

飞行性能数据

最大平飞速度: M1.14/1380千米/小时(海平面)

M2.35/2500千米/小时(高空)

实用升限:18000米

限制过载:+9g/-3g

最大爬升率:305米/秒

作战半径:1500千米

最大航程:3500千米

动力装置

2台留里卡设计局研制的AL-31F涡轮风扇发动机,单台最大推力75.2千牛,加力推力122.7千牛。

机载设备

NO01 ZHUK脉冲多普勒雷达,OEPS-27光电探测系统,TS100火控计算机,Shchel-3UM头盔瞄准具,PNK-10导航系统。

武器

机炮:

1门GSh-30型30毫米机炮,备弹150发。

导弹和炸弹:

共10个外挂点,最多可携带6枚R-27中距空空导弹(其中R-27R1是半主动雷达制导型,R-27T1是红外制导型),加4枚R-73近距红外空空导弹。也可携带100、250、500千克普通炸弹,25千克至500千克集束炸弹,C-8,C-13和C-25火箭弹等。

型号类别

苏-27:“侧卫”-A,预生产型,生产数量较少,使用AL-31发动机。

苏-27S:“侧卫”-B,批量生产型,换装AL-31F发动机。

苏-27SK:苏-27S的出口型。

苏-27SKM:苏-27SK的改进型,改进了座舱和电子防御系统,加装了空中加油设备。

苏-27P:共青城厂为苏联防空军生产的标准型,没有安装空对地武器系统。

苏-27PD:加装了空中加油装置的苏-27P。

苏-27UB:双座教练型,1985年3月首次试飞,空机重量增加了1.1吨,垂直尾翼加高。

苏-27UBK:苏-27UB的出口型。

苏-27UBM:苏-27UB的改进型。

苏-27PU:在苏-27UB基础上发展的远程截击型,后经进一步改进,重新命名为苏-30。

苏-27K:海军舰载型,前机身加装了鸭翼,机翼和水平尾翼可折叠,垂直尾翼加高,尾椎缩短,生产型换装AL-31K发动机。1989年11月1日,原型机T-10K-2首次实现航母降落。1990年开始批量生产,重新命名为苏-33。

俄罗斯海军苏-33舰载机

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苏-27KUB:苏-27K的双座教练型,座舱为并列双座,后被命名为苏-33UB。

苏-27KM:苏-27K的改进型,配备了早期苏-35的武器系统。

苏-27IB:采用并列双座、扁平机头,后经进一步改进,加强对地攻击能力,重新命名为苏-32FN/苏-34。

▼俄罗斯空军苏-34战斗轰炸机

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苏-27SM:苏-27S的现代化改进型,2002年12月27日首次试飞,2004年底,首批7架交付俄罗斯空军,使用了部分苏-30MKK的技术成果,改进了机载电子设备,可携带更多种类的武器。

苏-27SM2:以苏-35BM的技术标准改进现有苏-27S的型号,性能接近苏-35S。

苏-27SM3:以苏-35BM的技术标准新生产的型号,换装AL-31FM1发动机,性能接近苏-35S。

苏-27SMK:在苏-27SK基础上改进的多用途出口型,换装ZHUK-M火控雷达与新型电子设备,光电探测系统改为中间布置,拥有了对地搜索能力。最大载弹量提高到8吨,加装了空中加油装置。

苏-27M:苏-35的早期原型机,1988年6月,原型机T-10M-1首次试飞。前机身加装了鸭翼,光电探测系统加大,置于座舱右侧,换装AL-35F发动机,纵向静不稳定度进一步放宽,最大载弹量提高到8吨,加装了空中加油装置。

▼苏-35早期的901号机

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苏-27R:侦察型。

P-42:专门改装的用于创破飞行纪录的型号,拆除了很多机载设备,共创造31项官方世界纪录。

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苏-27及其主要改进型外观异同见下表

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注:表格为个人原创,如有错误欢迎指正

服役状况

苏-27主要装备苏联、俄罗斯和独联体国家,目前俄罗斯空军有大约400架在役。苏-27及其衍生型号大量出口至印度、中国、越南、马来西亚、印度尼西亚、委内瑞拉、乌干达、安哥拉和厄立特里亚等国家。

▼俄罗斯空军的苏-27

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▼乌克兰空军苏-27

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值得一提的是,中国在上世纪90年代初,从俄罗斯先后分两批购买了数十架苏-27SK/UBK ,成为中国空军90年代到2000年初的绝对中坚力量。

▼中国空军苏-27SK 双机编队带弹飞行

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▼中国空军苏-27UBK战斗/教练机

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实战应用

东非上空小试牛刀

1999年2月25日,埃塞俄比亚与厄立特里亚冲突期间,厄立特里亚空军的4架米格-29战斗机在空中巡逻中发现了埃塞俄比亚空军的2架苏-27战斗机,随后迅速接近并发射了多枚R-27中距空空导弹。埃空军的苏-27发现导弹来袭,依靠高速机动成功规避,随后接连发射了R-27中距空空导弹和R-73近距空空导弹,其中R-73将厄空军一架米格-29击落。在次日的空战中,又一架厄空军的米格-29被埃空军的苏-27击落。这是苏-27的第一次也是目前唯一一次实战。

巴伦支海“手术刀”

1987年9月13日,北约成员国挪威海军派出一架P-3B反潜机,对苏联军舰进行不间断的监视,位置就在巴伦之海的中立水域。当时,一架苏-27战斗机奉命驱逐这架P-3B反潜机,这架苏27战机的机身喷涂了红色的编号36。

北约国家并不了解新发展出的苏-27战斗机,苏-27驾驶员接连两次采用警告方式驱逐这架P-3B反潜巡逻机,不过挪威的P-3B反潜机并未离去,并趁机拍摄了这架苏-27战机的照片。

被逼无奈的苏联战机飞行员在第3次驾驶苏-27战机逼近P-3B巡逻机时,调整好了位置和方向,突然加速从巡逻机的右翼下方高速刺过,就像使用手术刀一样,利用自己高大的垂尾将P-3B巡逻机的右翼外侧发动机直接撕裂,导致P-3B巡逻机的外侧发动机完全损毁。

失去了1/4动力的P-3B巡逻机从高空直坠3000多米,直到坠海前的最后一刻才改平,勉强返回基地。虽然苏-27战机当时也由于垂尾受伤严重,抓紧时间返回了基地进行维修。这就是当年在巴伦支海上空非常著名的“空中手术刀”事件,也使得苏-27在北约内部正式曝光,一时名声大噪,成为让北约恐惧的尖刀利刃。

▼巴伦支海手术刀事件的图片,来源见水印

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