su27发展史(1 / 2)

su27发展史

60年代的战斗机设计师们认为：最大的飞行速度、最高的飞行高度是战斗机取胜的法宝，在未来的空战中，远程导弹的使用将使近距离格斗成为历史。因此，能够携带远程空对空导弹将比飞机的机动性更加重要。但在越南战场上，具备这些特点的美国f－4"鬼怪"战斗机却屡屡被“落后”的米格－21，甚至米格－17击落。美国开始反思这种设计思想，并于1969年开始设计远距离与近距离空战能力并重的f－15，到1974年，第一架f－15a和tf－15a（后改编号为f－15b）正式进入美国空军服役。

苏联一直在关注着美国的研究。当美国正式开始设计f－15时，苏联认为有必要研制一种在空战能力上至少与f－15相当的制空战斗机，并在1969－1970年间将设汁任务下达给苏霍伊，米高扬和雅可夫列夫三个著名的飞机设计局，1971年，苏联国防部要求未来新型战斗机（pfi）的性能必须相当于美国的f－15,军方对pfi的设计指标是非常苛刻的，要求飞机的最大马赫数在2.35以上；在11000米的最大速度为2...千米／时之间；海平面最大大速度为1400－1500千米／时之间；海平面上最大爬升率为300－350米／秒；实用升限在21000－22000米之间；海平面上不带副油箱航程为1000千米；高高度上不带副油箱肮程为2500千米；使用过载8－9g；从600千米／时加速到1100千米／时的时间在12－14秒之间；从1100加速到1300干米／时的时间为6－7秒：起飞推重比为1.1－1.2。另外，pfi项目还提出了详细的任务与武器要求。总之，未来的新型战斗机将在性能上达到美国f－15和尚在设计的f－16的水平。它的典型作战目标是美国的f－4和f－111、欧洲的“旋风”、“美洲虎”和中国的歼－6。

pfi项目

苏霍伊设计局经过一番精心的设计，在1971年早期时候提出了t－10方案，该方案的设计编号最初的t－10原型机方案为苏－27，不过这一编号在当时是严格保密的。鉴于t－10的方案采用了较为独特的腹部进气式布局。为了减小竞争风险，苏霍伊设计局同时还提出了“备份”版的t－10方案，该方案的侧面非常类似美国的f－14，原来的t10被称为t－10－1。巧合的是，同样参与竞争的雅可夫列夫设计局也搞了两种方案，只是其中的一种是另一种的放大型罢了。尽管如此，苏霍伊设计局认为t－10－l的气动性能潜力非常大，因此把它作为重点发展项目，总设计师帕雷尔.苏霍伊亲自领导该方案的选型与发展。

t－10－l的机翼采用了固定式后掠冀，后掠角为45度。从俯视图上看，整个机翼象是鲨鱼的背鳍。预计两种t10的起飞重量都在18000千克左右，而且已经决定采用双发市局，如果要让起飞推重比达到1.15，推力必须达到20600－20800千克之间，即单发最大推力至少达到10300－10400千克之间。在当时，能达到这种推力的发动机有二种：al－31f，d－30f－9和r59f－300，由于飞机的结构设计还未完成，具体的发动机型号将在以后决定。接下来是武器系统的选择。最初计划为苏－27挂载2枚k－25半主动雷达制导导弹和6枚k－0红外制导近距导弹，并安装－门备弹250发的ao－17a双管30毫米机炮。雷达使用的是米格－23m的sapfir－23mr雷达，对空探测距离为40－70千米，对地为20－40千米；带红外探测追踪传感器和光学／电视瞄准系统的光电系统；头盔瞄准具和两部处理器，可以直接处理雷达和光电系统的数据资料并显示在阴极显示器上。

另外，导航、自卫、无线电系统也经过了严格的挑选。在综合了这些系统之后，苏霍伊设计局根据风洞实验结果对t－10－1的大概性能进行了计算，结果发现该机无法完全满足空军的要求。苏霍伊设计局便改进了一些没计，如加大起飞重量、减少武器数最，改善了飞机的性能。在此时，飞机也根据要求可以挂载新一代的空对空导弹如k－27和改进过的k－60m。

1972年，空军召开了第一次与pfi有关的设计局会议。在会议上，各设计局都提出了自己的方案，如苏－27（当然还有“备份”版的t－10)，米格－29（当时该机采用高单冀，两侧进气和单发结构，此时的米格－29还不是我们印象中的那种米格－29）和雅克－45轻型战斗机、雅克－47重型战斗机。两个月后，召开了第二次pfi会议，米高扬设计局映示了新设计的米格－29，并且起飞重量为12800千克。而雅可夫列夫设计局的方案由于将发动机布置在机冀上、容易因发动机故障导致飞机失事而被淘汰。但真正有关pfi的决定将在第三次会议上公布。米高扬设计局在此次会议后，提出了一个意见：将pif项目分解成两个**的项目，即同时发展苏－27那样的多任务重型故术战斗机，和米格－29那样的轻型战术战斗机，它们将使用统一的主要设备和武器。这是自1971年以来的，苏联空军和飞机制造工业首次面临这样一种情况：80年代的苏联空军战斗机群将由两种飞机组成！就象美国空军计划的那样。

让我们先偏离一下主题。美国空军在yf－15开始试飞后，就认为f－15过于昂贵，不可能经受得住大规模战争中的大量消耗，因此必须有另外一种飞机与之配合；简而言之就是由重型的f－15担负争夺和掌握制空权的任务，而由另一种便宜的战斗机与敌方战斗机进行空中格斗。这种轻型战斗机的武装不必很强，只要能带两枚近距导弹和机炮就行了，但它的机动性要好。1972年1月，美国的“轻重量战斗机”计划开始实施，这就是后来的f－16。事实上，苏军的多次研究也表明：截击任务要求飞机能够保持与地面指挥所之间得通讯联系、同时必须具备高性能的爬升率和加速性，另外还必须装备有可以上视和下视的大功率雷达；如果是掩护任务，就要求飞机有较大的航程；而在近距离格斗空战中，高敏捷性、推重比、大速度才是最重要的。在当时，这些高性能要求很难在同一种飞机上有效地结合起来。从另一方面讲，也没有什么限制说空军只能装备一种战斗机。于是，事情就这样决定了：空军未来的主力战斗机将由两种机型构成，一种是多任务的重型战斗机，它必须有能力控制敌方防线后战役纵深(250－300千米）范围地区的制空权－－－这个指标与美国空军给f－15的指标一样；另一种是轻型的战术战斗机，它的作战范围主要在敌我交战的前线或敌后战术地域(100－150千米）争夺制空权－－－这个指标也同f－16一样。

多用途重型战斗机有很大的燃料携带量，并且要增加远程导弹的数量（增加到4枚）、可资料上传的导航系统，先进的通讯和自卫系统；同时它还必须能执行截击。而轻型战术战斗机则必须容易制造和操作，如果没有什么特别问题的话，稍加地面训练的飞行员也能操作它，它的武器只需要2枚远程导弹和相应的近距离格斗武器。在生产花费上，生产l架重型战斗机的资源可以生产2架轻型战斗机，由这两种战斗机组成的战斗机群（轻型战斗机与重型战斗机的组成比率大约为7:3）将得到最大的效费比。在1972年末，苏霍伊和米高扬设计局都得到了各自的合同，以发展苏联空军未来的下一代战斗机－－－苏－27和米格－29。

原型机的制造

根据国防部的命令，苏霍伊设计局又开始了t－10原型机方案的起草工作。首光要从大量的制造中的t－10－1、不同的（不完整的）外形结构中选出一种理想的基体。在1970－1975年间，苏霍伊设计局挑选了大量的模型，以试图找到起落架和进气道的最佳结构。最后采用了一种三轮车式的起落架结构，这种设计很稳固，起接架的各个系统全部由液压系统来控制。进气道和发动机舱的组合也很让人头疼，经过人量的试验和计算，还是采用了将二波系进气道分开布置在机身边条翼下的布局。另一个大麻烦是苏－27的重量限制问题，注意的焦点都集中在如何减少飞机的重量上。经过精心安排，实际起飞重量仅增加9千克！这种重量上的“斤斤计较”使飞机的飞行性能没有发生行什么明显的变化。

根据空军的要求，新型战斗机必须具备大航程，并且苏－27的航程必须比对手大10％。这样，美国的f－15在没有外挂油箱时航程为2300千米，苏－27至少要达到2500千米，这使苏－27至少要携带5.5吨燃料。但根据苏联的有关强度标准的要求，任何飞机都必须携带达自身燃料重量的80％的备份燃料，这就使飞机重量又增加了3.5吨之多。其实苏霍伊设计局并没有打算让苏－27多飞1500千米，但有关规定使苏－27不带副油箱便可以飞行4000千米。

到了1975年，苏－27的初期设计工作终于结束了，苏－27战斗机的空气动力结构、机体设计已经完成，基本设计思路也已经找到，现在是制造原型机的时候了。在长长的挑鼻内是雷达舱。座舱及风挡内可以看到360度全向视野，另外还有一个后设备舱。前起落架被安装在座舱下、红外传感瞄准系统安装在座舱正前方的机身下沿中轴线上。两台发动机被安装在机身下沿中轴线对称布置的发动机舱内，发动机舱之间的空间可以用来挂载空对空导弹。为了能让发动机在各种速度和高度上都能在最好的状态下工作，进气道被装在机冀边条冀下，并安有进气导流板，以控制在各种角度上的进气量。飞机总共有8个武器挂架：机身下发动机舱之间有2个、进气道下各有l个，每边主翼下各有2个，除了主翼下最外侧的挂架只能携带100千克级的近距格斗导弹外，其他挂架都可以挂载250－300千克级的远程空空导弹。

尽管制造中的原型机比设计指标中的更大，更重，飞机的基本性能却没有大的改变，如正常起飞时翼载为375千克／平方米，起飞推重比1.15也与设计一致。飞机的空重为14300千克，在挂载武器并装上正常的燃料（5300千克）时起飞重量为22100千克，满载燃料时的最大起飞重量为25700千克。机长19.65米，翼展14.7米，机翼面积59.4平方米，在地面上的飞机高度5.87米。

一波三折的发动机研制

苏－27的动力系统计划采用2台大功率的新一代可加力的涡扇发动机，但这种发动机的技术要求非常高：如果要让飞机在起飞和空中格斗中的推重比超过1，发动机在打开加力时推力达到12500千克，这比al－21f－3高出了12％；但同时发动机的单位油耗必须低，否则就不能满足飞机的大航程要求，与当时大量生产的al－21f－3相比，新型发最后选择了al－31f涡扇发动机动机的油耗至少要降低25％。同时，苏霍伊设计局也没有足够的时间供他们“慢慢”研制。经过研究，设计人员们决定采用3级低压、9级高压和高、低压涡轮各1级的结构（“3+9+1+1”方案），涡轮要进行抗热增强设计（与al－21f－3相比，工作温度要高350－400度)，最后决定采用单晶结构的转子叶片。但在1970年初，苏联获得了f－15的f100－pw－100发动机的资料，根据这些资料，决定在al－3lf上采用4级风扇、12级高压和高、低压涡轮各2级的基本结构。新结构的al－3lf发动机在1974年8月完成了第一台，但在测试中发现它还存在结构缺陷。留利卡只能再次考虑原来的“3+9+1+1”方案方案，但4级风扇已经设计完毕，于是也被加在了这个“3+9+1+1”方案上，这样，al－3lf发动机的压缩机机构部分就有些类似另一种著名的发动机－－－为米格－29研制的rd－33。

从制造单晶涡轮转子的苏联航空材料制造厂传来了一个坏消息，该叶片在进行热实验时发现无法满足热强度要求，假如要冷却的话就只能从压缩机中引气。那样做既降低了发动机的推力，又增加了油耗。这样，al－31f就赶不上t－10－1的试飞了。一直到t－10－3/t－10－4制造出来的时候，al－3if才满足了性能要求，正式成为苏－27的动力系统．但就整个原型机来说，这只是确定了飞机的外形。

航电及武器系统的研制

电子设备与武器的挑选‘‘‘光有外形和发动机的飞机是不能作战的。为了让t－10－1具备作战能力oeps－27光电火控系统，苏霍伊设计局开始为它挑选航空电子设备和武器。按照pfi项目中的规定，苏－27和米格－29的主要设备必须是一样的。但由于对苏－27的使用要求更为严格，空军对苏－27的航空电子和武器又提出了更高的要求：新型的多模式雷达必须具备很强的抗干扰能力和全周上视／下视追踪目标的能力；可以利用多种设备追踪目标；新的数字式数据处理器。装备新型的光电追踪红外瞄准具，并且在使用该设备瞄准时可以发射近距导弹和机炮；座舱内要装上平视显示器和单色阴极显示器。根据情报，苏联飞机在雷达、电子和计算机水平上要大大落后于国外对手，这就需要研制一种新型的火控系统。经过一番综合论证，决定为苏－27安装oeps－27光电火控系统（有趣的是，另一种类似的oeps－29也被装在了米格－29上）、rlpk－27雷达系统等一些先进的设备。到了1982年，这种火控系统正式装备在苏－27上。

苏－27的固定武器选用和米格－29一样的30毫米ao－17双管机炮，导弹也采用同样的k－27、k－73和k－60m，两机的不同处在于挂载导弹的数量上。由于最初是把苏－27作为截击机来设计的，因此，它虽然有8吨的载弹量，但只能挂载无制导炸弹和火箭弹。挂装的导弹也根据空军的要求进行了改变。到最后，苏－27可以使用k－13m1、k－14、k－60和k－73四种近距离空空导弹，以及k－27et和k－27er型中程空空导弹.原来准备使用的ao－17机炮通过了地面测试，但随后被放弃，而采用了重新设计的30毫米tbk－687单管机炮。1977年完成了tbk－687的全尺寸模型，1983年正式命名为gsh－301装备苏－27和米格－29，而ao－17机炮在1982年成为了米－24p和苏－25的标准武器.ao－17和gsh－301的炮弹可以通用。

t－10的试飞

由于al－31f发动机尚未完成，t－10－l只能使用人al－21f－3涡喷发动机，这种发动机比al－31f更加笨重、功率更小、效率更低。但这并不影响t－10在1977年进行首飞，1978－1979年，al－31f投入大批量生产后，t－10才使用了新的发动机。试飞工作在试飞组（以后的苏－27m的首席设计师尼基汀就是其成员之一）严格监督下开始了。在通过了地面测试和高速滑行测试之后，试飞组给予了试飞许可。

1977年5月20日，在苏霍伊设计局首席试飞员、苏联英雄瓦拉米尔?伊留申的驾驶下，t－10－1（机头号10）首次冲入了蓝天。随后，试验了新型战斗机的操控系统。当时，t－10－1还没有安装火控系统。在以后的8个月中，t－10－l进行了38次飞行。到了1985年，t－10－l圆满地完成了它所有的飞行任务，被送到莫斯科附近的莫尼诺空军博物馆保存。1978年，苏霍伊设计局制造了另一架原型机－－－t－10－2，它的飞行测试由苏霍伊设计局的耶夫格尼?索诺约夫进行。1978年7月7日，索诺约夫驾驶它进行中、高空飞行项目的测试。当他在11000米和5000米飞行时，一切都很正常，但当他下降到1000米高度准备测试一下1000千米／时速度下的性能时，飞机的过载一下子高得超出了他的预料。飞行员立即向前推杆试图保持飞机的平衡，这使飞机的过载立即变为－8g。这些无意义的努力没能挽救他，飞机的动能损失之快超出了飞行员的想象，飞机终于坠毁在地面上．这次事故促使苏霍伊设计局为苏－27加装了线控操作系统。

苏霍伊设计局又开始制造第二批的两架－－－t－10－3和t－10－4。与此同时，留利卡设计局也加紧为t－10－3/4制造al－31f发动机，不过，现在的发动机还不是正式的生产型，而是al－31fn。等到t－10－3/4制造出来，al－3lfn也完成了，并被迅速地安装在t－10－3/4的发动机舱内。1979年3月，t－10－3的组装完成，试飞员还是瓦拉米尔?伊留申。但完成了地面测试之后，试飞组和试飞员都不批准它上天，因为运来的al－3lfn存在缺陷。最后，大家的结论是必须将发动机送回去改进。留利卡设计局立即展开改进工作，改进了这些缺陷。1979年8月23日，伊留申完成了t－10－3的首次飞行。1个月后，装有雷达的t－10－4也被运到机场，用于雷达系统的测试。

从t－10到苏－27

1980年6月，试验型的t－10－5制造完毕，随后又制造了t－10－6/7/8/9/10/11。这些飞机被同称为“苏－27的t－10－5型”。到了1980年，能参加飞行测试的t－10总共又9架，其中7架装al－21f－3ai发动机，两架(t－10－3/4）装al－31fn发动机。t－10－5型在1981年首次装上了完整的火控系统进行测试。但在1981年9月3日的一次飞行中，t－10－7在进行最大航程测试时，因燃料耗尽坠毁在离机场不远的地方，试飞员伊留申跳伞成功。不过因为此次事件，主设计师科辛被解职，主工程师雅马科夫被开除，伊留申也被勒令不得再执行飞行任务。似乎“祸不单行”。

1981年12月23日，刚制造完成、使用了不到l年的t－10－12因为高速飞行时、前机身断裂而坠毁，试飞员科马诺夫丧生。

1982年，测试基地又增加了几名新成员：t－10－14/15/16/17，其中t－10－14被用于t－10－17为第一架正式生产型原型机地面静力测试。1982年6月2日，试飞员伊沙科夫驾驶着苏－27的正式生产型t－10－17完成了试飞。接着，共青城飞机制造厂又造出了9架：t－10－18/19/20/21/22/23/24/25/26/27。这些飞机加入试飞项目后，让设计局进一步掌握了飞机的特性。针对飞行测试中出现的各种事故，苏霍伊设计局不断地改进和完善飞机。终于在1985年，第一批苏－27截击机开始在苏联空军中服役。年底，大批苏－27交付给空军和防空军。之后，又根据作战需要，为苏27加装了通讯、协同作战控制系统。当整个系统调试完毕后，1990年8月23日，苏联国防部长批准将苏－27作为苏联空军和国土防空军的标准战斗机，至此，经过近20年的研制和发展，苏－27终于成为了苏联空军战斗机群的主力。

苏－27ub

早在苏－27刚刚开始正式研制的时候，苏联空军就提出需要一种教练型，su－27ub的第一架原型机:t－10u－1su－27ub的第一架原型机：t－10u－1

以使新飞行员们能快速掌握苏－27的飞行特性和火控系统，教练型的代号苏－27ub。70年代末，苏霍伊设计局开始研制苏－27ub（工厂代号t－10u）。按照要求，教练机将具备同单座型战斗机一样的结构、设备和性能。1980年，教练机的设计草案完成。教练机与战斗机的外形非常相似，但前机身不同，并有一个新设计的座舱和一前一后两个座椅。机头也不一样，这是为了保持飞机的重心而采取的设计。1984年，共青城飞机制造厂制造了一个苏－27ub模型进行静力实验。1985年3月7日，第一架苏－27ub在试飞员萨多厄科夫的驾驶下完成了首次试飞。本来苏－27ub的生产也应该由共青城飞机制造厂进行，但由于苏－27战斗机的大批量投产，所有苏－27的变型机都交给伊尔库茨克飞机制造厂生产。第一架批生产型苏－27ub(t－10u－4）于1986年9月10日在伊尔库茨克飞机制造厂首飞成功。很快，苏－27ub战斗教练机随着苏－27的大量装备而进入空军和防空军服役。

向世界纪录冲击

在1989年巴黎航展上，苏联宣布了一条震惊世界航空界的消息：在1986－1988年，苏－27创下了爬升和飞行高度两项世界纪录。当然，创下这些记录的是被称之为p－42的验证机。

p－42正式公开是在1986年后半年（有资料说应该是在10月27日）。11月15日，试飞员普加推重比达2，屡破世界记录的p－42乔夫驾驶它创造了爬升记录：从地面爬升到3000米用了25.4秒，之后又创造了爬升到6000、9000和12000米的记录。这些记录分别比10年前美国飞行员用f－15创造的记录快了2秒。创造这些记录的p－42就是苏霍伊设计局的t－10－15。当时，t－10－15已经快完成了它的测试项目，面对着这架对苏－27的发展有巨大贡献的飞机，没人愿惫拆掉它，这时，主设计师西蒙诺夫说话了：“这架飞机对我们的意义如同卫国战争中的斯大林格勒战役一样。现在我们可以让它接着完成它的使命。从现在起，它的设计编号就是p－42。”就这样，t－10－15被赋予了新的使命：创造飞行记录。包括雷达和光电瞄准系统在内的火控系统被拆下，尾锥也缩短了，垂尾面积也减小了，减速伞和腹鳍被取消，机鼻罩被更轻的金属罩取代，另外还采取了大量措施来进一步减少飞机的起飞重量。同时还将机内载油量减少到最低，再换装功率更大的发动机（2x13600千克），这就使飞机的起飞推重比达到了2。就这样，p－42诞生了，1993年p－42还创造了携带外挂的爬升记录。

在80年代后期，另一架飞机也被改装成“记录突破者”，这就是t－10－20。这架飞机在完成了苏－27k的飞行项目之后，也拆除了火控系统和军械，然后也对机体结构做了一些调整，但保留了尾锥。同时增加机内燃油携带量，达到12900千克，这使它的起飞重量达到26600千克。t－10－20主要用于创造航程方面的世界纪录。在完成了它的创记录飞行之后，t－10－20被送到莫斯科的航空博物馆保存。