发布时间:2015年04月20日 来源:
俄罗斯第五代战机T-50为单座双发重型战机,具备隐身性能好、起降距离短、超机动性能、超音速巡航等特点。其超音速巡航速度可达每小时1450千米,作战半径1100千米,战斗载荷可达6吨,内置4个武器舱,能实现飞行性能和隐身性能的良好结合。
基本信息
中文名称:T-50战斗机 类型:多用途战机 生产公司:苏霍伊设计局 首次飞行: 2010年1月29日
乘员:1人 长度:22.0 m 翼展:14.2m 高度:6.05m
基本资料
中文名:苏霍伊航空前线多用途战机 使用国家:俄罗斯 类型:多用途战术飞机 乘员:1人
翼展:13.95米-14.2米 全长:19.8米-22米 机高:4.74米-5.5米 空重:17500-18500千克(具体数据机密)
最大起飞重量:32000-37000千克(具体数据机密) 整备质量:24000-26000千克(具体数据机密)
最大内油:11吨(估计值) 最大武器载重:约为7.5-9.5吨 主雷达:PAK-FA SH121雷达系统
固定武器:GSh-30-1机炮 引擎:AL-41F-1(117S引擎),正常推力9.8吨,加力推力约为15-16吨。
矢量控制:上下土20°,左右土16°(数据不明),旋转速度30°/秒(推力数据机密,数值不明)
跑道长度:350米 最大航程:一次加油5500公里 作战半径:1100千米
最大平飞速度:使用A/B时2.3马赫,不使用A/B时1.3马赫 最高速度:2.600 km/h 巡航速度:1.400 km/h
航程:3500km(亚音速) 实用升限:18.000m 爬升率:350 m/s 翼负荷:470 kg/㎡
武装:KS-172(RVV-L)超远程空空导弹,射程320-400公里,反大型目标;R-37M(RVV-BD)远程空空导弹,610M工程,射程300公里,目标过载8G;R-77(RVV-AE)中程空空导弹,射程100公里,目标过载12G;R-73M(RVV-MD)格斗导弹,射程40公里,目标过载12G等
2014年乌克兰与俄罗斯情况恶化,乌克兰表示长时间不会生产T-50配件(Lyulka AL-41F-1后燃器和一些小部件是乌方生产)
研制历程
20世纪80年代末,苏联开始研发新一代战机,以取代当时的主力机种米格-29战斗机和苏-27战斗机,当时的发展计划衍生出了苏-47战斗机和米格1.44战斗机两种机型;
2002年,苏霍伊公司获选主导“未来战术空军战斗复合体”(PAK-FA)的发展,融合苏-47和米格1.44的技术,制造出了T-50原型机;T-50试飞时间原定为2008年,但由于T-50当时尚处于设计阶段而无法实现,试飞时间延期为2009年8月,但是在2009年5月时,负责发动机的土星公司暂停研发,试飞再次延期;2010年1月29日,T-50进行了首次试飞,比美军的F-22晚了整整二十年;
2011年8月,在第10届莫斯科航展中,俄罗斯首次现场展示了第五代战斗机——T-50;2012年8月12日,为庆祝俄罗斯空军成立100周年,俄第五代战机T-50继2011年莫斯科国际航展首度亮相后,再度出现在公众面前。
结构特点
操控
T-50装备了全新的航空电子设备和相控阵雷达。
T-50的设计采用了最新的空气动力系统,可最大限度地降低飞机的光、热可探测性。由于采用了大量复合材料(占飞机外壳的70%、整体结构的40%),飞机更难以被雷达发现。
飞机本身装备了季赫米洛夫研究所设计的最新雷达系统。该系统与两台机载电脑相结合,能发现400公里以外的目标,同时跟踪60个空中目标并向其中16个发起攻击。报告中还说,T-50的电子战系统和对红外制导弹头的抑制系统能更好地保护其不被防空系统发现,尤其是美军的雷达系统。
机身
T-50机身的横截面为椭圆形,全机主要由钛铝合金建造,13%为复合材料。机鼻雷达罩在前部稍微变平,底边为水平,为的是将它的反尾旋性能最优化。
驾驶舱
驾驶舱的设计着重于飞行员高度的舒适性,使得飞行员能够以极高的G力负载操驾下控制飞机。机上配有了新型的弹射椅和维生系统。几何可变适应弹射椅以 60°角的倾斜,用来减少高G力之下对飞行员的冲击。这个座椅可以让飞行员以一般情形下无法承受的高G力负载来做出近战缠斗(dogfight)。
尾翼
布置在发动机舱两侧的尾撑上,力矩点在发动机尾喷口以后,相信是梯形机翼带来的重心前移导致发动机布局也必须前移的问题所致,F-22,F-35也是如此。和F-22不同的是,T-50没有采用F-22种尾翼和机翼形成重叠剪裁的形式,机翼上也没有过多的控制面。
俄罗斯T-50战斗机采用两个和F-22极为相似的外倾垂尾,位置布置比较靠前,翼根弦长有接近一半与机翼根部重合,垂尾根部在发动机舱外侧,外倾角度大约在27度到29度左右,这样设计主要是为了大迎角状态下垂尾的使用效率,在大迎角时边条产生的涡流带来的稳定的强气流会对垂尾形成有利干扰,减小机身屏蔽,使飞机有较好的大迎角飞行的稳定性和可控制性,同样设计的F-22在迎角达到60度时垂尾仍然能提供有效的稳定和一定的控制响应。
电子设备
航电设备一向是俄制战机的“软肋”,但在T-50身上有了质的改善。T-50使用PAK-FA SH121雷达系统,当中包括了三部X波段雷达,分别置于正前方及左右两侧。机翼另有L波段雷达,以应付对X波段有低RCS的低可侦测目标(如隐身战机)。PAK-FA整合了IRST,光学/红外线搜索与追踪系统。机载雷达可发现400公里外的目标,能同时跟踪60个空中目标并打击其中的16个。除先进的雷达系统外,T-50还装备新型无线电侦察和对抗系统,可以在不打开雷达、不暴露自己的情况下,发现敌人并实施干扰。飞行员对飞机的指挥控制也完全实现了数字化,所有信息都显示在座舱内彩色液晶大屏幕上。
武器
T-50拥有至少两个大型武器舱,主要用于装载超大、大型和中型空空导弹,整个武器舱室几乎是飞机容量的1/3。如执行战斗任务不需隐身时,T-50可外挂智能炸弹及导弹。T-50在不加油情况下的续航能力5500公里。
T-50可携带10吨各式武器,其中包括一门30毫米GSh-30-1航空机炮、不同类型和射程的导弹以及航空制导炸弹。为装备T-50而研制的最新式武器有十多种。T-50将装备超远距离空空导弹(射程可达420公里),其中机体内可携弹不少于两枚,机身外挂可携更多。此外,T-50还装备射程为120~230公里的中距空空导弹和射程300公里以上的远程空空导弹。
主要性能
空中格斗折叠
T-50第五代重型多用途战斗机由俄罗斯苏霍伊设计局研制,该计划隶属于“未来前线航空系统”(PAK FA)项目。具备空中格斗和对地攻击能力。T-50由一名飞行员驾驶,最高时速可达2600公里,20公里高空最大航程4300公里,最大起飞重量37吨。由于其机翼载荷要低于美国的第四代战机F-22“猛禽”,再加上气动布局独特、机身本身可产生升力,这使得T-50的机动性能要优于“猛禽”。
隐身能力折叠
在隐身性能方面,T-50也不比“沉默鹰”逊色。机头、机舱、进气道等都采用了独特的形状设计,保证了对雷达波的低可探测性。为增强隐身效果,武器舱采取内置方式。由于发动机的高推重比,使T-50可于300-400米内起飞。与美国F-22比较,根据俄罗斯首次发出之图片,可看出其布局与F-22相似,同样是因为隐身及超音速巡航需要然而T-50的水平和垂直控制面更小,这表明T-50希望使用矢量推力技术进行俯仰、偏航和滚转控制。
T-50的机尾仍旧保留了大尾锥,主要是为了减阻。
从飞机的仰、俯视图来看,T-50非常像F-22“猛禽”战斗机,因此叫“猛禽司机”颇为适合。但从机头和机尾来看还可以隐约看到苏-27的影子,因此似乎可以把该机视为创新与继承并存的一种战斗机,这也符合俄罗斯经济技术实力。
从布局上看,T-50放弃了I.42的鸭式布局,而改为常规边条翼布局。这样的改变,似乎可以看出俄罗斯空军在新的战斗机计划中将气动布局经验传承放在了更为重要的位置,否则不会把原来的设计全面推翻。T-50采用了与F-22同样的菱形翼,菱形翼是平衡隐身、机动、航程等方面要求的较好方案,所以 F-22采用的是菱形翼。这次PAKFA也采用同样的机翼,表明菱形翼在隐身和机动方面的优势得到了东西方的认可。
另外,T-50的机翼和尾翼前、后缘平行,使雷达反射信号只向几乎垂直与侧面的方向反射,避开了正前方和正后方。两个垂直尾翼向外倾斜,避免侧向发生镜面反射,这些都降低了整机的雷达反射面积。
T-50采用S型进气道,布置形式类似于YF-23,为垂直方向弯转。
在正面,可以完全屏蔽引擎。
机动性能折叠
俄罗斯T-50战斗机因为采用了轴对称推力矢量喷口,所以隧道较厚。
从飞机整体布局来看,T-50的机身扁平,显然延续了苏-27的升力体设计。加上机翼面积较大,翼荷较低,因此 T-50具备较大的升力系数。另外,其机翼前缘后掠角似乎大于F-22,这显示T-50更重视高速飞行,更注重超音速拦截能力。从这一点来说,T-50似乎更像当年F-22的竞争者YF-23。
另外,T-50进气道的位置与苏-27相近,这有助于改善战机的大迎角性能。还有就是,T-50采用了苏-37/30MKI系列的轴对称推力矢量喷口(TVC),但是取消了这两者的鸭翼,也就是放弃80年代俄罗斯战斗机典型的三翼面布局。从技术上讲,TVC为战斗机提供气动控制面外的一种控制方式,可以提高飞机低速、高攻角范围的机动性能,与气动控制面相配合可以增加飞机的迎角和机头指向能力。
T-50的可动边条是一个设计创新,起到可控涡升力的作用。因此从整体上说,T-50放弃鸭翼除了隐身方面的考虑外,另外一个原因可能就是俄罗斯在气动、飞控等方面的进步,能够在常规布局整合进TVC,进行飞控系统控制律的优化,即可得到较好的机动性能。T-50避免了采用过多的控制面而造成飞机重量和复杂程度的上升,从而降低飞机的成本,另外也降低了飞控系统编写的难度,特别是各操纵面的偏转控制与协调的问题。
综上所述,T-50应该具备了与F-22同一等级的超音速巡航和机动性能,但T-50受到发动机推力不足所困扰。
存在问题
技术因素
航电设备逊色。航电设备一向是俄制战机的“软肋”。T-50采用先进的雷达系统,可发现400公里外的目标,能同时跟踪60个空中目标并打击其中的16个。但是,T-50还缺少第五代机所要求的高度智能化综合信息系统、自动抗干扰装置和自动控制系统等。与美军F-35的“多功能综合射频系统”相比,T-50还缺乏全频谱自卫能力。
隐身能力不足。对雷达的“隐身”能力是第五代战机应具备的基本性能,T-50只是部分实现了这一特性。它采用等离子隐身技术,机头、机舱、机翼、进气管等都采用了独特的形状设计,武器舱也采取内置方式,使其雷达散射截面仅有0.5平方米,但其隐形能力仍明显逊色于F-22。对同一部雷达,T-50的暴露距离大约是F-22的一倍。
引擎选型未定,T-50的动力系统依然是个谜题,T50的原型机装备了两种引擎,第一种为1号样机装备的AL-41F发动机(117)。
第二种发动机就是一般被称为тип 30(30型)的发动机, 该发动机已经在T-50-II试飞过程中测试过了。 该发动机的主要参数比117发动机要好15%-25% ,改引擎推力为加力18吨推左右,军推11吨以上,推力上明显超过F119。
按照俄罗斯方面的说法,真正配备T-50应该是编号为129的涡扇发动机,但该发动机还在研制之中。对该型号研发投入持续增加,2012年预算为8477万卢布。
同样受限于俄罗斯的经济技术实力,未来的T-50与现有的飞机将不会有大的变化。尽管俄罗斯媒体说这只是第四代战斗机的原型机,但实用型估计与该机应该大同小异,顶多一些细节处理可能要更合理一些,如机头的前视红外搜索/跟踪系统(IRST)。T-50全面改动的可能性不大,甚至象苏27原型机 T-10到T-10S那样的大改可能性都不大。
T-50是一架单座、双发、双垂尾的重型战斗机,采用两侧翼下进气,具有较大的机腹武器舱。T-50明显地和F-22有很多相像之处,但也继续了很明显的苏-27的特色。T-50力图在隐身、超音速巡航、机动性方面达到较好的平衡,在气动设计上结合了F-22和苏-27的特点,而不是简单的抄袭F-22或者简单的苏-27升级。T-50 的隐身、超音速巡航和超机动能力是见仁见智的事情,但苏霍伊在这个时候推出T-50是一个耐人寻味的事情。
时局影响
苏联解体之后,俄罗斯经济严重滑坡,军工生产严重萎缩,军工科研陷于停顿。在普京时代,俄罗斯经济有所恢复,军工生产和科研有所恢复,但还是还债多于赶超,远远低于重占世界军工科技前沿应有的水平。米格凋零之后,苏霍伊硕果仅存,但一气吃了苏-27的老本20年之后,这一两年隆重推出最新的苏-35BM,但明眼人一眼就能看出来,这是已经30年之久的苏-27的重新包装,航电和武器系统自然是大幅度改进,但基本的气动设计还是如假包换的苏 -27,如果不是火眼金睛的航空迷,根本看不出两者的外表差别。发动机的推力增大了,但依然是原发动机的升级版,不是新设计。不管电子技术如何进步,战斗机的飞行性能还是由基本的气动设计和发动机决定的,这就是说,苏-35BM的飞行性能不可能有质的提高。就是这样一架老太婆搽粉的飞机,试飞和投产还是一波三折,俄罗斯空军已经订货的48架最早要2010年开始交付,预计6年才能全部交付。相比之下,当年中国订货的苏-27和苏-30基本上都是在18-24个月内交付完毕。这只能说明两个可能:1、苏霍伊的生产能力已经不足以快速交货;2、俄罗斯空军的支付能力限制了苏霍伊的生产速度;估计是第二个可能性更大。
在这样的情况下,T-50的首飞一推再推就容易理解了。俄罗斯的航空理论和技术基础依然雄厚,但理论和基础要化作具体的工程设计,这还是一个用投资和时间堆出来的过程。太多的设计细节需要用大量的风洞和真实大气测试,需要研制大量的试验平台,收集大量的技术数据,而不是理论家们拍拍脑袋、天马行空就会天上掉下来的。恶魔总是在细节之中,而这个恶魔是出名的吞金兽,俄罗斯是不是还供养得起这个恶魔是一个大问题。俄罗斯经过这么些年的人才流失、技术文件散落、科研设备老化,军工科研要首先从泥坑里爬出来,才谈得上赶超。“戈尔什科夫”号航母改装的严重拖延,“布拉瓦”导弹的发射接连失败,苏-35BM的发动机问题,都说明了同一个问题。
另一方面,苏霍伊在和印度就苏-30MKI的合作中,尝到了国际合作的好处。也就是说,借力发力。印度军工是一个心比天高、力比纸薄的典型,从LCA战斗机到阿琼坦克到“歼敌者”核潜艇,印度军工屡败屡战,乐此不疲。与此同时,印度试图利用俄罗斯的经济困难和技术实力,通过出资入股,获得先进装备和技术,并带动印度自己的军工科技。苏霍伊在推出了三翼面和推力转向技术后,苦于没有资金完成技术开发,和印度一拍即合。
事情转机
但技术主导权和进度控制完全在苏霍伊手里,印度实际上成了提款机。不过印度似乎并不在乎,希望借参与T-50计划大跃进,一举登上世界战斗机技术的前沿。俄罗斯抛出的橄榄枝是承诺由印度“负责”双座型,似乎印度真成了和俄罗斯对等的合作伙伴了。事实上,苏霍伊依然掌握完全的技术主导权,在设计单座型 T-50 的时候,已经为双座型预留了空间、重量和气动设计方面的考虑。苏霍伊也完全主导研制进度,只不过这个进度的发言权更多地在俄罗斯空军的手里,或者更确切地说,在俄罗斯财政部的手里。但为了抓住印度这个合作伙伴,俄罗斯必须早日把T-50弄上天去,再无限制地拖下去,连世界上耐心最好的印度都要不耐烦了,要是印度也撤了,那T-50就真的要步米格1.44的老路了。
但是,T-50首飞成功离批量生产和形成战斗力还相差很远。T-50首飞一成功,普京已经在信誓旦旦地宣称要在2013年开始交付俄罗斯空军试用,2015年开始大量生产,印度也宣称将在2020年前开始装备T-50。但俄罗斯《独立报》1月29日报道,试飞的T-50使用的是苏-35BM的 4++代发动机,没有采用第五代发动机,也没有第五代的主动电扫雷达。这样看来,试飞飞机主要是验证气动外形和基本飞行性能的,离实战水平的第五代战斗机还有一定的距离。这本来是符合世界惯例的做法,但也为T-50(或许会被命名为苏-47)的量产时间带来极大的问号。
俄罗斯有保密的传统,这次俄罗斯却一反传统,转向吹嘘和空头支票。T-50的首飞已经公开许诺了好久了,从苏霍伊总师到俄罗斯空军司令到副总理,一个个信誓旦旦,但允诺的日期一个一个过去,直到现在。T-50的标准配备发动机是AL-41,而不是代号117S的AL-31大改。和T-50的高调首飞计划不同的是,AL-41的进展和定型情况俄罗斯秘而不宣,T-50标配的主动电扫雷达也是一样。如果这些关键系统不能及时定型,2013年交付空军就是空的。美国在技术验证型YF-22首飞到生产型F-22首飞之间用了7年,即使排除冷战结束美国空军不再急急忙忙的因素,依然需要不少的时间,这还是在F119发动机和APG-77雷达已经就绪的情况下。即使T-50的试飞一帆风顺,3年定型也是一个极其雄心勃勃的计划。
俄罗斯还有生产组织和工艺人才的问题。T-50需要的新技术、新材料、新工艺、新测试规范都和职工培训需要时间才能建立起来,还有原材料和分系统的生产组织问题。要把俄罗斯冬眠已久的军工体系和原材料供应链重新动起来,解冻就需要相当的时间。
T-50的绝大部分技术性能还处于保密状态,但专家们根据公开信息得出了一些结论,认为其最大飞行速度(包括加力速度和无加力速度)、最大航程、推重比、可允许最大过载等指标上要优于国外同类飞机。
虽然T-50的部分设备已经在俄4++代战机苏-35S和米格-35S上做了试验,但整个试验阶段将持续近5年,到2015年首批量产型T-50有望编入空军进行飞行作战试验,然后才正式成军。俄罗斯空军打算购买450-600架同类飞机,T-50的生产将在阿穆尔-共青城进行。到2025年,俄罗斯将用T-50全部替换老旧的米格-29 和苏-27飞机,同时为了打造新型航母,还计划制造飞机的舰载型,成为俄罗斯的主力战斗机的一员。
生产部署
俄战术导弹武器公司总经理鲍里斯•奥布诺索夫在2011年6月的巴黎国际航展上表示,俄第五代战斗机T-50将会装备最新型的导弹武器。俄罗斯战术导弹武器公司正在为T-50研制多种型号的武器系统,其中,有部分新型武器正在接受国家测试,还有一部分甚至已结束测试,即将投入批量生产。
为T-50研制武器系统的计划与五代机项目是同时进行的,并且也被划分为两个阶段,其中,第一阶段将持续至2014年,第二阶段将持续至2015年,每个阶段中都将包括对武器系统的完善工作。在新型空对空导弹计划中,研制人员将会逐渐增加导弹的射程、提高打击精度并改善其他各项技术参数。
2012年8月6日,俄罗斯空军总司令邦达列夫说,俄罗斯自行研制的第五代战机将于2015年后投入批量生产。此外,邦达列夫是在出席俄罗斯空军建军100周年图片展时作出上述表示的。
俄罗斯联合航空制造集团公司总裁米哈伊尔•波戈相8日表示,苏霍伊公司将研制第五代战机T-50的出口版。
俄媒体当天援引波戈相的话报道说,出口版T-50的具体细节将在签署相关供货合同后揭晓。目前正在测试的T-50都是单座飞机,而出口版将既有单座,也有双座。
与此同时,俄印目前正在以T-50为基础联合为印度开发第五代战机,印度计划在未来20年内耗资350亿美元采购144架。第一架样机预计在2014年交付印度。
2013年莫斯科航展上,三架T-50隐形战斗机一起参加了表演。在上届莫斯科航展中,T-50就做了公开亮相,只是那次亮相并不完美:1架T-50在众目睽睽之下发生了发动机起火事故,所幸飞行员应对恰当,才避免了更大损失。据俄罗斯《消息报》8月28日报道,尽管关于飞机故障的传言和报道沸沸扬扬,但在27日航展开幕当天,3架T-50战机还是亮相在航展现场上空。亚历山大•波格丹诺夫的单机特技飞行为表演画上句号——他完成了“平螺旋”、“普加乔夫眼镜蛇”等著名的高难度动作。据俄新社8月30日报道,俄罗斯联合飞 机制造集团公司总裁米哈伊尔•波戈相在航展上证实,俄罗斯决定在T-50的基础上研制一种重量约20吨的无人攻击机。另外,俄空军司令维克托•邦达列夫在8月6日表示,俄罗斯空军将迎来首架T-50。但T-50批量进入俄空军服役预计要等到2016年。