“空中手術(shù)刀”

李嘉騫+沈海軍

冷戰(zhàn)期間，美蘇兩大陣營在武器研發(fā)方面不斷進(jìn)行角力。20世紀(jì)60年代中期，美國空軍開始研發(fā)F-15重型戰(zhàn)斗機(jī)。與之相對應(yīng)，超越F-15就成了蘇聯(lián)進(jìn)行重型戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)的主要目標(biāo)。蘇-27就是在這一背景下出現(xiàn)的。

蘇-27原型機(jī)于1977年首飛，隨后于1982年開始量產(chǎn)。雖然比F-15的服役時間晚了七八年;但事實證明，這個“遲到的經(jīng)典”并未令人失望。蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)長21.49米，翼展14.7米，最大起飛重量33噸，作戰(zhàn)半徑1500千米，是一種機(jī)動性突出的重型多用途戰(zhàn)斗機(jī)，同時也是俄羅斯蘇霍伊設(shè)計局后續(xù)發(fā)展的一系列蘇式重型戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)平臺。

在首次亮相中，蘇-27就給西方留下了極為深刻的印象。1987年9月13日，北約成員國挪威的一架P-3B反潛機(jī)對蘇聯(lián)進(jìn)行空中偵察，并遲遲不肯離開。這時，奉命監(jiān)控的一架蘇-27突然從其機(jī)腹下加速拉高離去。在巨大的金屬碰撞聲和劇烈的震動中，P-3B的一號發(fā)動機(jī)（右舷外側(cè)）螺旋槳被打壞，發(fā)動機(jī)艙被蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機(jī)的一個垂尾像刀割一樣硬生生拉開了一條大口子。在機(jī)組人員的一片驚呼中，P-3B瘋狂地掉高度，直到離海面不遠(yuǎn)的高度才最后穩(wěn)住，并在關(guān)掉一號發(fā)動機(jī)后僥幸安全返航。這次行動使蘇-27在西方獲得了“空中手術(shù)刀”的綽號。

此后，蘇-27還多次在航展上展示西方戰(zhàn)斗機(jī)做不出的高難度空中動作，起到了不戰(zhàn)而屈人之兵的威懾作用。性能先進(jìn)、威力強(qiáng)大的蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)裝備蘇聯(lián)空軍和防空軍之后，在技術(shù)上和戰(zhàn)術(shù)上都給冷戰(zhàn)時期的西方國家?guī)砹撕艽髩毫Α?/p>

蘇聯(lián)解體后，蘇-27及在其基礎(chǔ)上發(fā)展的改進(jìn)型號成了俄羅斯戰(zhàn)機(jī)出口中最重要的型號。今年是蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)首飛成功40周年，在此我們回顧一下這一俄羅斯航空工業(yè)的代表機(jī)型的研制和發(fā)展歷程。

蘇-27量產(chǎn)型三視圖

一體化氣動布局

20世紀(jì)60年代末，蘇聯(lián)政府得知美國正在研制新型高機(jī)動力、超聲速的F-15戰(zhàn)斗機(jī)。當(dāng)時，蘇聯(lián)剛剛成功研制出米格-23戰(zhàn)斗機(jī)，并投入批量生產(chǎn);但這種戰(zhàn)斗機(jī)性能與F-15相比要落后。

為了與美國抗衡，蘇聯(lián)政府要求米高揚(yáng)、蘇霍伊和雅克夫列夫三大飛機(jī)設(shè)計局研制在性能上能夠超過F-15的新一代戰(zhàn)斗機(jī)。當(dāng)時，蘇聯(lián)國防部要求，新一代戰(zhàn)斗機(jī)的主要指標(biāo)要比F-15高出10%，新型戰(zhàn)斗機(jī)不僅要有良好的近距格斗能力，還能使用導(dǎo)彈進(jìn)行中距空戰(zhàn)，要具有良好的飛行品質(zhì)和出色的機(jī)動性。這就意味著，新一代戰(zhàn)斗機(jī)的研制必須使用更強(qiáng)勁高效的發(fā)動機(jī)，采用更先進(jìn)的氣動布局。

1969年秋，蘇霍伊設(shè)計局首先完成了新一代戰(zhàn)斗機(jī)的第一份設(shè)計草圖。1970 年2月，該局在這份草圖的基礎(chǔ)上完成了第一種T-10布局方案（蘇霍伊內(nèi)部編號，“T”即Triangular，代表三角翼布局;“10”代表蘇霍伊設(shè)計局的第十種三角翼飛機(jī)），其特點是采用一體化氣動布局。一體化布局不僅提高了飛機(jī)的氣動性能，而且增加了燃油艙和設(shè)備艙的空間。為改善飛機(jī)的大迎角性能，該方案的機(jī)翼選用了曲線翼尖，并安裝翼根邊條;但這種一體化方案在當(dāng)時遭到了多數(shù)專家的強(qiáng)烈反對，一度瀕于夭折。蘇霍伊設(shè)計局總設(shè)計師帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊旗幟鮮明地支持該方案，他認(rèn)為，只有采用最新成果，才能制造出一流飛機(jī)。事實證明，他的這一決定是十分正確的。

蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)采用翼身融合體技術(shù)，懸臂式中單翼，翼根外有光滑彎曲前伸的邊條翼，雙垂尾正常式布局，楔型進(jìn)氣道位于翼身融合體的前下方，有很好的氣動性能，進(jìn)氣道底部及側(cè)壁有柵型輔助門，以防起落時吸入異物。全金屬半硬殼式機(jī)身，機(jī)頭略向下垂，大量采用鈦合金，傳統(tǒng)三梁式機(jī)翼，四余度電傳操縱系統(tǒng)，無機(jī)械備份，使用靜不穩(wěn)定設(shè)計。

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靜穩(wěn)定與靜不穩(wěn)定

靜不穩(wěn)定和靜穩(wěn)定是相對的。所謂靜穩(wěn)定指的是飛機(jī)或物體受到擾動后，能夠很快恢復(fù)到原來的初始狀態(tài)。顯然，靜穩(wěn)定對于慢速飛行或者操縱系統(tǒng)水平較低的飛機(jī)是極其重要的，因為它可以使得飛機(jī)的飛行更為穩(wěn)健。然而，穩(wěn)定性和機(jī)動靈活性在某種意義上是一對矛盾，也就是說，靜穩(wěn)定性良好的飛機(jī)，其機(jī)動性往往會變差，故為增加機(jī)動性，現(xiàn)在的戰(zhàn)機(jī)，特別是戰(zhàn)斗機(jī)上大多采用靜不穩(wěn)定設(shè)計。

1972年，蘇聯(lián)航空工業(yè)部和空軍成立聯(lián)合科技委員會，審定新一代戰(zhàn)斗機(jī)計劃的設(shè)計方案。在會議上，各設(shè)計局都提出了自己的方案，如蘇霍伊設(shè)計局的蘇-27，米高揚(yáng)設(shè)計局的米格-29（當(dāng)時該機(jī)采用高單翼，兩側(cè)進(jìn)氣和單發(fā)結(jié)構(gòu)）和雅克夫列夫設(shè)計局的雅克-45輕型戰(zhàn)斗機(jī)、雅克-47重型戰(zhàn)斗機(jī)。

“眼鏡蛇機(jī)動”動作示意圖

兩個月后，委員會召開了第二次會議，米高揚(yáng)設(shè)計局展示了新設(shè)計的米格-29。雅可夫列夫設(shè)計局的方案由于將發(fā)動機(jī)布置在機(jī)翼上、容易因發(fā)動機(jī)故障導(dǎo)致飛機(jī)失事而被淘汰。

在此后的第三次會議上，米高揚(yáng)設(shè)計局提出了一個意見：將戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)項目分解成兩個獨立項目，即同時發(fā)展多任務(wù)重型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)和輕型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)，它們將使用統(tǒng)一的主要設(shè)備和武器。這是自1971年以來，蘇聯(lián)空軍和飛機(jī)制造工業(yè)首次面臨這樣一種情況：蘇聯(lián)空軍戰(zhàn)斗機(jī)群此后將由兩種飛機(jī)組成，一是多任務(wù)的重型戰(zhàn)斗機(jī)，它必須有能力控制敵方防線后戰(zhàn)役縱深（250～300千米）范圍地區(qū)的制空權(quán);二是在近距離格斗空戰(zhàn)中，高敏捷性、大推重比、快速的輕型戰(zhàn)斗機(jī)，它的作戰(zhàn)范圍主要在敵我交戰(zhàn)的前線或敵后戰(zhàn)術(shù)地域（100～150千米）爭奪制空權(quán)。這與當(dāng)時美國空軍的戰(zhàn)斗機(jī)計劃不謀而合。endprint

1972年夏，蘇聯(lián)航空工業(yè)部發(fā)布命令，決定將蘇-27和米格-29分別作為新一代重型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)和輕型戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)的選定方案，繼續(xù)完成研制任務(wù)。

兩項成就

蘇-27曾有兩項成就在美、英等西方國家引起人們的極大關(guān)注和廣泛的重視。

第一項成就是在1986～1988年，蘇-27的修改型實驗機(jī)創(chuàng)造了27項世界飛行紀(jì)錄，其中包括到達(dá)3000米、6000米、9000米、12000米和15000米海拔高度的爬升率紀(jì)錄，最高19335米海拔的升限紀(jì)錄等;有10項是短距起降方面的， 例如當(dāng)有效載荷為1000千克時，從靜止開始到離地只需滑跑500米（28秒）。

為了驗證蘇-27的性能，也是為國爭光，蘇霍伊改裝了一架飛機(jī)，專用于創(chuàng)造飛行紀(jì)錄。這架飛機(jī)被命名為P-42，以紀(jì)念1942年的斯大林格勒保衛(wèi)戰(zhàn)。為了最大限度地減輕重量和阻力，P-42剝除了一切非必要的東西，如火控系統(tǒng)和武器掛架、起落架上的擋泥板、涂裝，甚至犧牲部分飛行穩(wěn)定性，去除了腹鰭、翼尖防顫振配重/掛架和減速板，縮小了垂尾，機(jī)動前緣襟翼改為固定前緣。P-42不負(fù)眾望，創(chuàng)造了一個又一個紀(jì)錄。更加彪悍的是，P-42在離開跑道拉起到垂直爬升的過程中，在兩三千米高度以下就已經(jīng)達(dá)到了超聲速。據(jù)說P-42還有很多創(chuàng)造紀(jì)錄的潛能，20世紀(jì)90年代以后，蘇霍伊設(shè)計局還打算重新啟用P-42，創(chuàng)造更多的紀(jì)錄，但因為經(jīng)濟(jì)困難而作罷。

二是蘇-27在航空飛行表演中首次做出過失速機(jī)動的“眼鏡蛇機(jī)動”動作。所謂“眼鏡蛇機(jī)動”動作，就是飛機(jī)在以400～500千米/小時的速度向前平飛時，駕駛員突然向后拉操縱桿，使機(jī)頭上仰至100°～120°之間，形成短暫的機(jī)尾在前、機(jī)頭在后的直立飛行狀態(tài)，且飛機(jī)在飛行高度不變的狀態(tài)下可以繼續(xù)飛行。飛機(jī)進(jìn)入“眼鏡蛇機(jī)動動作”時的飛行速度約為425千米/小時，在約3秒內(nèi)飛行速度降低到112千米/小時，這個動作將使飛機(jī)承受3.5～4倍重力加速度的過載，然后駕駛員再使飛機(jī)恢復(fù)平飛狀態(tài)。

1989年6月，在巴黎航展上，蘇聯(lián)著名試飛員維克多爾·普加喬夫駕駛蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)第一次在全世界面前表演了“眼鏡蛇機(jī)動”，震驚全場，因此這一機(jī)動動作又被稱為“普加喬夫眼鏡蛇機(jī)動”。對這一動作的戰(zhàn)術(shù)意義雖然眾說紛紜;但不可否認(rèn)的是，“眼鏡蛇機(jī)動”突出表現(xiàn)了蘇-27較好的大迎角性能和升力特性，反映出蘇-27極佳的機(jī)動性能。

蘇-27飛機(jī)的生存力也在巴黎航展上得到了證實。由于雷雨鋒面過境，飛行員弗羅洛夫駕駛蘇-27飛機(jī)在完成筋斗動作時遭遇雷擊，機(jī)上某些電器被熔化。弗羅洛夫沉著駕駛飛機(jī)安全著陸，經(jīng)過必要的維修之后，該機(jī)很快重返藍(lán)天。

蘇-27飛機(jī)在法國的藍(lán)天上取得了巨大成功，世界各大媒體都給予了非常高的評價，各國航空界也都表示贊嘆與震驚。路透社的評價比較典型：“蘇美兩國戰(zhàn)斗機(jī)在爭奪優(yōu)勢的戰(zhàn)斗中，蘇聯(lián)人取得了勝利。航空專家認(rèn)為，蘇聯(lián)人建造出了絕妙的飛機(jī)。”從此，蘇-27成為世界各地航展的“明星”，它飛到哪里，就會在哪里引起轟動。

王牌試飛員維克多爾·普加喬夫

系列化之路

在落后于西方的航空工業(yè)基礎(chǔ)條件下，蘇聯(lián)的設(shè)計師通過科學(xué)的設(shè)計和合理的安排使蘇-27在飛機(jī)平臺的整體設(shè)計上非常出色，足以媲美西方國家同類最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)。蘇-27在蘇聯(lián)和俄羅斯被親昵地稱為“鶴”，因為其獨特的略略下鉤的機(jī)頭，像埋首振翅的仙鶴在飛。

蘇聯(lián)解體后，受科研經(jīng)費(fèi)投入不足以及蘇聯(lián)時期軍事思想在飛機(jī)設(shè)計上所造成的影響，蘇-27發(fā)展非常緩慢。基本型蘇-27S在綜合作戰(zhàn)性能上已完全無法滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的技術(shù)要求。在面對現(xiàn)代化空戰(zhàn)技術(shù)環(huán)境時，曾經(jīng)處于世界第一流水平的蘇-27在電子、武器和系統(tǒng)綜合方面都存在比較明顯的缺陷，因而蘇-27系列飛機(jī)的改進(jìn)一直被俄羅斯和使用蘇-27系列戰(zhàn)斗機(jī)的國家所重視。

蘇-27的改進(jìn)型較多，蘇聯(lián)及其解體后的俄羅斯推出的多種性能優(yōu)良的戰(zhàn)斗機(jī)，實際上都是基于蘇-27機(jī)型平臺的改進(jìn)、改型。例如，蘇-30、蘇-35、蘇27-IB和蘇27-K、蘇-27M等。從編號上看，它們當(dāng)中有的差別很大，但實際上都是在蘇-27的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)、改型發(fā)展起來的。如蘇-30（最早的編號就叫蘇-27PU）與蘇-27的基本型表面上并無太大變化，但改進(jìn)后的機(jī)載設(shè)備比蘇-27先進(jìn)，因此不僅可以作為遠(yuǎn)程戰(zhàn)斗機(jī)使用，而且還可以在空戰(zhàn)時作為空中指揮機(jī)使用。這種蘇-27的改進(jìn)型飛機(jī)還首次裝備了空中受油設(shè)備，在一系列的空中加油試驗中，最長的一次飛行時間達(dá)到15小時31分鐘。

蘇-35則主要改進(jìn)了機(jī)載電子火控設(shè)備， 如加裝了抗干擾性強(qiáng)的大功率多功能脈沖多普勒雷達(dá)，其對空目標(biāo)的最大探測距離可達(dá)400千米，對下視目標(biāo)的探測距離為200千米，在空對空工作時，雷達(dá)具有邊掃描邊跟蹤能力，能同時跟蹤15個空中目標(biāo)，并同時截獲6個目標(biāo)。在空對地工作時，雷達(dá)具有地形測繪和地形跟蹤能力，并采用計算機(jī)軟件控制武器實行對地攻擊。蘇-35同時加裝了平視顯示器和下視顯示器，載彈量也由蘇-27的6噸增到8噸，還能掛熱成像機(jī)載激光吊艙。

蘇-27IB則是在蘇-27的基礎(chǔ)上改型為戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，機(jī)身下可掛兩枚反輻射空對地導(dǎo)彈，機(jī)翼下可掛反雷達(dá)導(dǎo)彈，電視制導(dǎo)導(dǎo)彈和空對空導(dǎo)彈。

為了把蘇-27這種遠(yuǎn)程攻擊機(jī)配備到航空母艦上，從1985年開始，俄羅斯改裝了蘇-27的前翼，并加裝二元尾噴口，使之成為短距起降飛機(jī)，即蘇-27K。蘇-27M 則改裝了新的雷達(dá)， 駕駛艙主要儀表被熒光屏取代，以數(shù)字式電傳操作系統(tǒng)代替了原來的模擬式操縱系統(tǒng)，并在20世紀(jì)90年代后期開始服役。

蘇-27 是蘇聯(lián)第一架具有均衡的強(qiáng)大戰(zhàn)力的戰(zhàn)斗機(jī)，其超凡的機(jī)動性足以在近戰(zhàn)格斗中壓倒一切對手，巨大的航程足以支持蘇-27遠(yuǎn)離基地的攻勢制空，完善的武備足以使其擔(dān)當(dāng)防空截?fù)簦瑢捲５膾燧d能力又讓蘇-27具有足夠的對地攻擊潛力。和米格-29相比，蘇-27是一架真正達(dá)到世界先進(jìn)水平的戰(zhàn)斗機(jī)，也是全世界公認(rèn)的20世紀(jì)最優(yōu)秀的作戰(zhàn)飛機(jī)之一。

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蘇聯(lián)/俄羅斯的飛機(jī)設(shè)計局

蘇聯(lián)的航空工業(yè)部一共有11個獨立的設(shè)計局。

蘇聯(lián)解體后，俄羅斯有“蘇霍伊”“米格”“卡莫夫”等十幾家著名的飛機(jī)設(shè)計局，這些設(shè)計局的名字都是以該設(shè)計局創(chuàng)始人或最著名設(shè)計大師的名字命名的，比如“蘇霍伊”設(shè)計局就是以著名飛機(jī)設(shè)計大師蘇霍伊的名字命名的。各設(shè)計局均使用本設(shè)計局俄文名字的第一個音節(jié)加序號為本設(shè)計局研制的飛機(jī)命名。

俄制戰(zhàn)斗機(jī)的著名設(shè)計局有兩家——“蘇霍伊”和“米高揚(yáng)/格列維奇”設(shè)計局（簡稱“米格”設(shè)計局），它們分別設(shè)計“蘇氏”戰(zhàn)斗機(jī)，如蘇-27、蘇-37，以及“米格”系列戰(zhàn)斗機(jī)，如米格-29等。俄制最常見的“圖”系列運(yùn)輸機(jī)（圖-154）、轟炸機(jī)（圖-160）等都是由“圖波列夫”設(shè)計局研制的。軍用運(yùn)輸機(jī)的另外一家著名設(shè)計局是“安東諾夫”設(shè)計局，其杰作如安-22、安-70運(yùn)輸機(jī)在世界上都是響當(dāng)當(dāng)?shù)??！耙亮羯辍痹O(shè)計局則是與前兩個擅長研制運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計局并駕齊驅(qū)的第三家設(shè)計局，該設(shè)計局研制的運(yùn)輸機(jī)如伊爾-76等同樣蜚聲國際軍火市場?！把趴煞蛄蟹颉痹O(shè)計局是設(shè)計截?fù)魴C(jī)、教練機(jī)的高手，它研制的雅克系列截?fù)魴C(jī)和教練機(jī)也聞名于世。俄羅斯直升機(jī)研制單位主要有“卡莫夫”設(shè)計局（研制的有卡-50、卡-52武裝直升機(jī)等）和“米里”設(shè)計局（研制的有米-8、米-26直升機(jī)等）。

【責(zé)任編輯】趙 菲endprint