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发帖数: 5125 | 1 浅谈中国为何急需Su-35
来源: ych2000 于 2014-11-29 11:56:27 [档案] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文
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2014珠海航展上的苏35
深度：浅谈中国为何急需苏35战机
在2014年的珠海航展上，俄罗斯苏-27家族的最新锐改进型苏-35战斗机期然而至。在相
当长时间内，中国是否会引进新苏-35都是一个被广泛争议的话题。
一、苏-27在多用途作战性能上拥有无法替代的潜力
苏-27从项目规划之初，就将兼顾飞机的高空高速冲刺拦截能力与携带大量武器进行远
距离飞行的载荷航程能力作为核心要求。通过采用气动效率非常高的升力体布局、使用
展弦比非常大（在战斗机范围中）的后掠翼设计，以及高达9,400公斤的内部燃油储量
，苏-27的航程达到了惊人的3,900公里。
不过，早期的苏-27因为结构强度不足，最大武器携带能力只有4,000公斤；直到苏-
27SK对结构进行增重补强以后，最大武器携带能力才上升到8,000公斤。当然结构的加
强也带来了570公斤的重量增加，苏-27SK的最大航程有所降低，为3,680公里。
优秀的挂载能力不仅仅体现在重量上，挂载方案是否合理才最终决定了其实用性高低。
苏-27家族的挂点设计非常优秀，全机10-12个挂点分布的非常均匀合理；除了进气道中
间的2个前后串列挂点，尤其是后方的一个以外；所有挂架都有非常好的前向视野--这
对于制导武器、电子作战吊舱来说是简直就是天赐福音。而在执行对空任务、苏-27在
超声速状态下飞行时，各个导弹之间因为间隔较大，形成的气动干扰阻力也很小，非常
有利于苏-27保持高速和加速飞行。
尤其是苏-27家族不需要副油箱，这不仅大幅度减小了气动阻力，而且意味着那些允许
进行大重量挂载的硬挂点可以全部用于悬挂重型炸弹、重型导弹等攻坚武器。对于其它
战斗机来说，副油箱就是体积最大、也最重的外挂物；在执行远程任务时，3个副油箱
就足以将战斗机的重挂点几乎全部占用殆尽。而仪仗着9,400公斤甚至更高的内部燃油
容量，苏-27家族（不包括最早的苏-27、苏-27UB型）即使满载内油起飞也可以携带外
挂6,500公斤武器，这是其它战斗机根本无法比拟的。
苏-27不仅挂载重量大，挂架数量多，而且在关键的重载挂点上可用性也非常好。进气
道之间的腹部前后两个2,000公斤载重的硬挂点实际上可以联合使用，挂载4,000公斤以
内的超重型空射导弹，比如KH-41超声速反舰导弹--这在战术飞机中是空前绝后的性能。
苏-27家族的进气道下方是两个1,000公斤的挂点。在苏-27M开始以后的型号--比如苏-
30MKK中，机翼下方的挂点得到了进一步的加强，靠近内侧的4个翼根挂点都是2,000公
斤级别的。不过，这些挂点使用上有一定限制。比如，同时使用时，两个相邻挂点的总
重量不能超过3,000公斤。但即便如此，这也是极为优异的性能了。
比如苏-27的老对头F-15，在这一方面就远远不及苏-27。即使在进气道加装两个大容积
的保形油箱以后，F-15仍然无法摆脱对于副油箱的依赖。这种情况下F-15根本没有空间
和多余挂点来挂载大体积、高重量的重型武器。
事实上完全可以评价：从允许最大8吨外挂重量的苏-27SK型开始，苏-27家族就拥有着
历代战斗机中最为强悍的外部挂载能力，其它任何一种战斗机都与此差距遥远。无论是
执行对地、对海攻击任务，还是改造为电子战、反辐射等特种用途战斗机，都再也不可
能有哪一个非隐身战斗机在平台基础上会比苏-27家族更加优秀。
二、发挥苏-27家族家族的多用途作战能力需要更长的机体寿命
苏-27家族作战能力的瓶颈在相当长时间内都来源于前苏联落后的电子工业水平。体积
大、重量高、性能指标低下、抗干扰能力差、恶劣环境比如高温度高湿度高盐度下可靠
性差；几乎任何涉及到电子设备的负面评价，都可以毫不夸张的贴给苏-27家族的早期
型号。但从另一个方面来说，只要一个国家在航空电子领域有着足够的技术水平，能够
彻底更换苏-27的机载航空电子系统，苏-27原本的劣势反而能成为巨大的潜力。
比如苏-27的N001雷达系统，其尺寸和重量指标即使是给同样大小口径的高性能相控阵
机载雷达使用也绰绰有余。而其它的机载设备中，之前沉重、庞大的型号只用一个很小
体积的新产品就能取代；而且大量多个独立功能的组件可以被一个单独的多功能设备所
替换。这种优势带来的不仅仅是减重，更重要的意义是空余出了大量的机内空间可以安
排更多、更复杂的电子设备，可以极大的扩展飞机的作战功能。
事实上在战斗机升级改造的过程中，机内空间不足往往就是最大的限制。F-16就是一个
比较负面的例子，这种设计极为紧凑的飞机在承担越来越多的作战功能以后，其后期改
进型不得不在飞机背部上增加额外的脊背结构，以容纳设备。这种做法不仅增重更大，
而且破坏飞机的气动外形；既降低了飞机的操纵性和飞行品质，又严重加大了飞行阻力。
尤其是承担电磁权争夺的电子战飞机和压制、摧毁敌方防空火力的反辐射飞机；它们要
求搭载大量的高功率电子电气设备，无论是供配电、散热都比一般战斗机要求更高。而
苏-27内部的高燃油储存量和大容积设备搭载空间，不仅可以更好的应对电子电气设备
的能源消耗和安装需求；而且它宽广均匀、且不受副油箱干扰、普遍前向视野极佳的挂
点设计，更是为各种电子战吊舱的安置提供了绝佳的条件。很多电子吊舱之间都有着严
格的间距限制，或者特殊的安装位置需要--尤其以要求尽量靠近两侧翼尖获得最大的间
隔最为常见。
但是这也对飞机的结构寿命带来了很高的要求。从朝鲜战争后，战斗机的自身定位就从
一种机械装备逐步向电子/机械装备演变，机载电子设备越来越多，作用越来越重要，
而价格也越来越昂贵。对于今天的先进战斗机来说，飞机结构和发动机的成本在总造价
里其实只占一小部分，航空电子设备的成本才是真正的大头。因此，当作为平台的飞机
结构本身寿命不够长的话，大量极为昂贵的机载设备就只能提前跟随飞机报废，带来难
以承受的使用成本。
苏-27在研制阶段碰上了一系列的问题，这使它的早期型号结构寿命都相当不理想；比
如苏-27只有2,000小时寿命，而结构经过加强的苏-27SK也只有2,500小时。这意味着对
于那些训练强度较高的部队来说，如果一架飞机每年飞行200小时；那么不到十几年，
飞机的结构寿命就要用光。
三、新苏-35拥有更长的寿命
由于总所周知的原因，中国和俄罗斯在苏-27家族引进等重大军贸方面一度中断了十数
年之久。这期间，中国原有的苏-27家族飞机寿命均已开始接近晚期，甚至已经开始出
现较大规模的寿终报废现象。尤其是在防务压力最大的东南沿海地区，飞机使用强度很
大；而苏-27家族早期型号--尤其是苏-27SK原始设计又未曾考虑高温、高湿、高盐雾的
使用环境，结构腐蚀现象严重，而且在一些无法更换的关键结构部位上多发，实际寿命
比预估的还要短很多。
苏霍伊针对苏-27的气动和结构缺陷，很早就安排了多个不同方向并进的规划；形成了
Т10С、Т10М、Т10К、Т10У、Т10ИБ五个主线的验证、原型机系列，总数达到
数十架。算进衍生的支线，Т系列机型谱系的分支超过15条。在艰难的俄罗斯时代苏霍
伊也未曾放弃这些改进工作，并且最终集大成于新苏-35。
通过引入西方的全新设计标准体系，以及材料、工艺的大幅提升；尤其是超大尺寸钛合
金件的加工能力提升，使苏-27原有的一些依靠数个钛合金件焊接起来的核心结构可以
实现一体成型。比如苏-27可以说整个飞机结构，包括发动机吊舱、主起落架、机翼机
身连接机构等等，都是依靠着中机身的2号油箱下壁板展开的；这个部件强度刚度和寿
命的关键性突破，是整个飞机结构性能脱胎换骨所不可欠缺的坚实基础。
新苏-35不仅在重新设计整个机身结构时有着非常高的技术起点，既往的结构改进工作
积累下的大量经验，尤其是苏-34轰炸机对于大挂载重量、长寿命要求结构的研制探索
经验对新苏-35的结构与也起到了极为重要的作用。新苏-35不仅拥有6,000小时的寿命
，而且其含金量也比以往的型号更高：它可以允许更多、更长时间的极限状态飞行，以
及大挂载重量状态下的起飞、飞行、降落。
而在中国针对苏-27家族的仿制改进型号中，根据现有公开资料所明确提及的内容，相
关单位在歼-11B等型号的结构上采用的仍然是刚度等代设计原则。刚度是指材料在受力
时抵抗弹性变形的能力，刚度特性代表着结构部件在各种条件下的变形特征；因此一个
部件的刚度高低会直接影响它与周围结构乃至飞机总体结构的匹配性。刚度等代原则的
应用，说明歼-11B等型号的结构设计被牢牢限制在被仿制型号的原始设计范围内。
事实上，在苏-27家族内部来说，自苏-27SK开始到新苏-35，结构演化增强已经到了第
三代；而中国仿制改进的苏-27家族型号中，歼-15的蓝本对象苏-33仅仅是第一轮结构
强化的产物。寄希望于中国负责苏-27仿制的相关单位在10-20年内拿出与新苏-35结构
水平相当的型号，从历史表现和技术规律上看，应该说是不现实的。
四、新苏-35空战能力更好，发动机对我国意义重大
为了保证低阻力水平和控制重量增加，以提高飞机的航程表现；新苏-35并未继续采用
苏-27家族中的三翼面布局改进设计，而是基本保持了原苏-27的气动外形，改变主要是
取消机背减速板和翼展的加长。因此新35虽然更重，却仍然可以保证3,600公里的航程
，与苏-27SK非常接近。
苏-27布局采用三翼面设计的最大原因，是因为苏-27原始气动设计中边条与后掠翼的组
合会带来很大的控制隐患。一旦苏-27抬头拉大迎角，在达到、超过失速迎角时；涡流
升力随迎角增大而剧烈增强的非线性特征，会与后掠翼在失速以后促使飞机猛烈抬头的
现象耦合在一起，使飞机猛烈而不可遏制的被向上掀翻。眼镜蛇机动就是在此基础上进
一步研究出来的特技动作。
这个问题同样导致了苏-27在气动特性非常不稳定的跨、超声速阶段，并不能发挥出所
有机动性能；从M0.85开始，苏-27的可用过载就从9G减低到6.5G。否则由于升力中心的
剧烈移动，苏-27机翼升力形成的抬头力矩会严重超出平尾的平衡能力范围，导致飞机
被掀翻失控--如果是在空气密度大的低空，这足以让苏-27直接解体。
这些大迎角控制缺陷、跨声速缺陷均由苏-27原始气动设计的配平设计缺陷所导致，是
苏-27设计上为了保证航程性能而做出的牺牲；根本不是单纯改改飞控、加强结构就能
解决的问题。真相只有一个：苏-27必须引入额外的低头控制力矩，这就是为什么苏-27
家族会有那么多三翼面布局改型。
全动鸭翼俯仰控制能力极强，因为它向下偏转的角度范围非常大；这样即使是飞机以非
常大的迎角抬头飞行时，鸭翼都能形成可靠、强力的低头力矩维持飞行姿态的稳定，并
且在需要的时候把飞机向下拉平。当然俯仰控制能力的强化，同样会带来滚转控制能力
的改善。因为苏-27机翼刚度很差，而翼根处的襟副翼由于力矩不够长而气动效率很低
，滚转操作非常依赖水平尾翼的不对称偏转。鸭翼在分担了俯仰控制功能以后，平尾可
以允许更大的差动角度来改善滚转能力。
针对使用后掠翼设计、本身就存在很强大迎角失控倾向的苏-27来说，它对鸭翼的选择
是强化低头控制能力为主，涡流增升能力的提升则必须限制在较低范围内。和水平尾翼
相比，苏-27家族的鸭翼翼展、面积都不大，而且上偏幅度很小而下偏幅度很大。比如
苏-27家族的平尾翼展达到9.8米，面积为12.2平方米；而偏转角度向上可以达到+15度
，向下达到-20度。而其鸭翼的翼展为6.43米，面积为2.99平方米；上偏角度仅有+3.5
度，而下偏角度则达到-51.5度。
三翼面布局的问题来自于机身长度和重量、阻力的增加。老的三翼面布局苏-35空重从
苏-27SK的16,870公斤增加到18,400公斤，即使扣除因为对地攻击、轰炸、结构寿命提
升等因素带来的结构强化重量；以苏-30为参照物的话，单纯因为增设鸭翼带来的增重
也至少超过700公斤以上。加上阻力问题，虽然三翼面布局的老苏-35在内部最大燃油从
9,400公斤提升到10,250公斤，航程却仍然大幅降低到3,200公里。
新苏-35通过117S发动机能够在一定范围内自由调整喷管方向的矢量推力功能，用发动
机推力实现了额外的俯仰控制能力。在基本保留了三翼面布局优势、大幅度缓解苏-27
原有空战性能缺陷的同时，又避免了航程与跨超声速加速上的性能损失。这个型号是苏
-27家族中的巅峰之作，在保持苏-27家族基本气动设计的情况下，它已经没有什么可以
进一步发展潜力了。
尤其是117S发动机本身对中国也非常重要。中国虽然有涡扇15发动机在研，但是未来的
进度和性能前景还充满变数；提前扔开洋拐棍一条腿走路，恐怕难免重蹈太行发动机的
困境。实际上，117S发动机是中国未来10年以内，唯一能够获得的较为可靠的14吨以上
推力发动机--并且带有矢量推力功能。可以说，117S之于歼-20，其重要性并不亚于当
年AL-31FN之于歼-10。
结语
在歼-20大量服役之前，中国迫切需要后继机种来维持原有的苏-27家族机群。尤其是中
国空军的装备体系并不健全，在专业的高机动电子战战术飞机、反辐射飞机上目前还是
空白。苏-35这种长寿命、高机动而且特别适合这种改装用途的作战平台，其对于中国
空军建立完善作战体系能力的价值无论如何高估都不为过。
来源：空军之翼 作者：冷狗、侯建知 | l********o
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