基本介紹
- 中文名稱：蘇-37戰鬥機
- 英文名稱：Su-37 fighter
- 前型/級：蘇-27戰鬥機
- 研製時間：1980年代末-1998年
- 服役時間：未服役
- 國家：俄羅斯
- 研製單位：蘇霍伊設計局
- 機型：超音速噴氣式戰鬥機
- 造價：約4000萬美元
- 首飛時間：1998年4月2日
發展沿革,研製背景,建造沿革,服役歷程,技術特點,設計特點,氣動結構,動力系統,武器系統,航電系統,性能數據,總體評價,
發展沿革
研製背景
戰鬥機來說，特別是對執行制空任務的空中優勢戰鬥機來說，機動性是衡量其戰術水平的最重要的一個指標，為了提高戰鬥機的機動性能，一些航空技術發達的國家早就開始投入巨大的人力、物力進行研究。20世紀70年代以來，美國先後研製過HiMAT高機動性研究機，AFTIF-16先進戰鬥機技術驗證機和F-15S/MTD短距起落及改進的機動性先進技術驗證機，日本也曾研製過T-2CCV隨控布局技術研究機，除F-15S/MTD採用了二元推力矢量轉向/反推力噴管技術外，其他飛機都只是通過放寬靜穩定度及增加可操縱翼而來改善飛機的機動性。
1986年，美國羅克韋爾和德國的航宇公司在美國HiMAT和德國TKF-90方案的基礎上研製出了X-31A試驗機。該機在1995年在巴黎航展上作了精彩的飛行表演，其四組機動動作令觀眾大開眼界。但X-31A畢竟只是試驗機，不具有任何作戰能力，其技術離實戰要求還有一定距離。而且其推力矢量還只是靠噴口處的三塊可操縱的調節板實現的，這比真正的推力矢量型可轉向噴口，無論在技術還是在推進效率上都存在相當差距。
20世紀80年代末，蘇聯在國際軍火市場上已經推出了一系列的新型戰鬥機，包括價廉物美的米格-29、性能優異的蘇-27SMK、蘇-35等型號，米格-29和蘇-27的“普加喬夫眼鏡蛇”和“尾沖”機動動作令世人矚目，其成功的設計和良好的飛行性能，使它們成為公認的第三代超音速戰鬥機的優秀代表。它們不僅能與美國的F-16和F-15相媲美，而且在很多方面更是有過之而無不及。但總的來說，它們雖然採用了雙發動機、腹部進氣、邊條翼和雙垂尾的先進設計，但由於動力裝置仍然是常規的推進渦輪風扇發動機，不具有推力方向矢量能力，因此在機動性方面還沒能有突破性進步。
建造沿革
1996年，俄羅斯蘇霍伊首次推出了其在研的先進戰鬥機之一，這就是蘇-37戰鬥機。蘇-37是在一架實戰用的蘇-27戰鬥機的基礎上改裝而來，裝有兩台AL-37FU發動機，不僅推重比大，而且採用了最先進的推力矢量技術，成功的解決了尾噴口密封問題，在技術上又比X-31A前進了一大步，已經接近實用標準，在總體性能上達到了一個新的水平，使戰鬥機的機動性有了本質性的變化，總體能力被蘇霍伊飛機設計局的總設計師稱為“超機動性”。
蘇霍伊設計局在此之前曾經研發了一種單發戰鬥轟炸機，命名為“蘇-37”，該型為鴨式布局，以對地攻擊為主，曾經做為艦載機的備選型號，其外觀很像法國的陣風，而蘇-37戰鬥機是在前者下馬後，沿用了蘇-37的編號。蘇-37用於替換蘇-30MK，以及改進型殲擊機蘇-27SK和蘇-27SM，在第四代戰鬥機還未製造出來之前，該型可提高蘇-27系列殲擊機的出口潛力。蘇-37作為向第四代戰鬥機發展的過渡型號，保留了蘇-30MK的結構，同時利用了在前掠翼蘇-47上已經試驗的新技術。此外，蘇-37使用了為第四代戰鬥機而研製的航電設備和武器，並對其進行試驗，包括在蘇-37上使用的AL-31F改進型發動機也是第四代戰鬥機所使用AL-41F型發動機的過渡型，AL-41型發動機由留里卡發動機設計局設計。預計將於2006~2008年間製造，因為第四代戰鬥機不會早於2010~2012年才能開始製造並裝備部隊，而且形成戰鬥力。
1998年4月2日，蘇-37經過長期的研究，又經歷了蘇聯解體的重大變遷，唯一的一架原型機完成了首次試飛，後幾個月中，大約又進行了50次左右的飛行試驗。1998年9月2日，蘇-37在英國范羅堡國際航展上首次亮相，向全世界的航空界人士作了令人嘆為觀止的表演，其所完成的“尾沖”、“鐘”等機動動作都屬首創，空前的機動性震驚了全球空軍界，成為公眾先進飛機中的“明星 ”。由於俄羅斯軍隊當時的經濟情況，該型預計很可能成為國際合作型的下一代戰鬥機。
服役歷程
2002年底，蘇-37唯一的一架試驗型機，機號711，由於安裝了蘇-35的發動機，在飛行過程中墜毀，儘管該戰鬥機仍處於研製階段，但其技術性能，以及與原型機蘇-35型機的原則區別眾所周知，而且將繼續進行試驗。
在俄羅斯如今的經濟條件情況下，蘇-37一開始就瞄準了出口市場。從在只有三台發動機和一架試驗機的情況下，就匆匆參加國際航展等情況來看，蘇霍伊設計局的出口意圖十分明了。蘇霍伊設計局的一個主要目標就是要成為世界上三個最主要的戰鬥機出口公司之一，而蘇-37就是他們實現這一目標的重要籌碼。新的雙座對地攻擊機也正在研製中，以進一步增強其對地攻擊和空戰能力。利用AL-37FU發動機和其他設備對現有的蘇-27戰鬥機進行改進的方案也在研究中。可以預測，蘇-37不僅有廣泛的市場前景，還能對俄羅斯空軍現有的蘇-27進行現代化改裝，以進一步提高作戰能力。
技術特點
設計特點
蘇-37與原型機所不同的是，首先改變了機身結構，並且在機載電子設備方面有較大的改進。蘇-37改變了機載電子系統，使用了多通道數字電傳操縱系統，包括人工智慧系統，與蘇-35相比，蘇-37獲得了補充的能力，例如，可對任何空中之敵（包括小型目標）實施提前攻擊，所有信息和瞄準系統的多通道性和算法保護性，不進入敵防空區便可對地面目標實施攻擊，超低空飛行並且飛越或繞過地面障礙物，包括自動飛行狀態，對空中目標和地面目標的自動集群行動，對抗敵方的無線電電子和光學電子設備，所有飛行階段和作戰使用的自動化等。
蘇-37還配備了最新型的脈衝都卜勒機載雷達系統，帶有固定相陣控天線陣和後視雷達。此種全天候機載雷達可同時跟蹤空中和地面上的數種目標。改進型光電瞄準系統包括熱成像儀，它與雷射測距目標指示儀一起工作。光學雷達系統與機載雷達和改進型飛行員頭盔瞄準儀組成統一的系統，還配備與集群其它飛機進行目標信息交換的系統。
氣動結構
蘇-37與蘇-35一樣，都採用“非穩一體化三翼面或縱向靜不穩定的三翼面氣動布局”外形，這一外形被視為傳統外形，早在帶前翼的蘇-27系列飛機上進行了試驗，與蘇-27飛機相比增加了前翼，機翼後緣襟副翼改為雙縫設計。機身結構大量使用鋁鋰合金和碳纖維複合材料，機動性能好，並具有超視距作戰能力。安裝了帶推力矢量的AL-31FP型發動機，並且由機載計算機或通過專用的側部手柄來手動控制噴氣流。
動力系統
蘇-37戰鬥機動力裝置為2台留里卡設計局（Lyulka/Saturn）帶推力矢量控制（TVC）的實驗型AL-31FU加力渦扇發動機9（Forsazh Upravlaemoye意為“補燃，可控”），該發動機設計目標是靜推力83.3千牛，加力推力142.1千牛。AL-37FU發動機是留里卡-土星聯合股份有限公司研製的。1985年在總設計師維克多·切普金的領導下開始研製，1987年第一台試驗型發動機問世，只製造了三台，其中兩台就裝在了蘇-37戰鬥機上，還有1台則在發動機試車台上作強度試驗。
AL-37FU發動機是在AL-31F的基礎上發展的。與原發動機相比，主要是增加了推力矢量控制系統及相關的控制設備。並在設計上採用了積木模組化設計。推力矢量控制系統被統一納入了飛機的電傳操縱系統中，專門控制尾噴口的轉向和轉角。其控制可以有兩種方式：自動操縱方式和手動操縱方式。一般情況下使用自動操縱方式，尾噴口受電傳操縱系統的控制；在特殊情況下，可以使用手動操縱方式，這時發動機的尾噴口完全由飛行員手動控制。
AL-37FU發動機的設計模組包括：四級低壓壓氣機、九級高壓壓氣機，環形燃燒室，單級可冷卻的高壓和低壓渦輪、採用主動葉尖間隙控制的空氣熱交換機（渦輪冷卻系統）、加力燃燒室和可操縱噴口。通過採用模組化設計，使得地勤人員在維護動力裝置時，能夠迅速更換噴管、加力燃燒室，綜合設備組件、低壓渦輪、低壓壓氣機和齒輪箱。並且還可以修理和更換低壓壓氣機的第一級葉片和高壓壓氣機的所有葉片。
AL-37FU發動機的尾噴口有液壓控制的噴管，可以在水平或縱向上下偏轉角為十/-15度範圍內轉動，轉向速度可以到30度/秒。AL-37FU發動機的整機設計工作時間是1000小時，尾噴口在使用250小時後就必須更換。蘇-37戰鬥機上的兩台發部機的噴口既可以同步轉向，也可以分別調整，以滿足不同的需要。發動機成功的解決了可操縱尾噴口與加為燃燒室後端連線處的密封問題，並在設計時就考慮了減少噴口的紅外輻射問題。經過進一步改進後的發動機，尾噴口將可以向任何方向偏轉，而且尾噴口壽命也將延長到500小時。具有推力矢量能力的發動機必將成為下一代近距格鬥戰鬥機的標準裝備。
武器系統
蘇-37戰鬥機共有12個外掛點，採用多用途掛架時可以增加到14個，載彈量8.5噸，可以攜帶多種空對空和空對地/面武器，包括空空飛彈，空地飛彈AGMS，炸彈，火箭，副油箱，電子戰艙ECM等。
在執行制空任務時，可以攜帶R-73E近距紅外製導空對空飛彈和R-27中距紅外製導空對空飛彈，R-77主動雷達制導中距空對空飛彈等。
在執行對地或水面攻擊任務時，可裝備X-29T/L、X-31P/A和X-59M等紅外和雷達制導對地炸彈，以及KAB-500和KAB-1500帶雷射或電視制導系統的高精度炸彈。此外，還安裝有一門GSh-30-1型30毫米機炮，備彈150發。
航電系統
蘇-37戰鬥機主要航電設備包括全天候/全高度數字多功能遠距前視NIIP NO-11M脈衝都卜勒相控陣雷達，NIIP NO-12後視雷達及後射飛彈系統，光電監視和瞄準系統，雷射測距器，雷達和飛彈發射告警接收機、箔條/電子干擾誘餌投放器，液晶電子顯示設備，頭盔顯示器等。
蘇-37戰鬥機滿載飛彈
蘇-37戰鬥機滿載飛彈N011雷達採用了相控陣技術，可以同時跟蹤15-20個目標，並引導飛彈同時攻擊其中的8個目標。不僅具有空中監視能力，也具有地面監視能力，或兩種模式同時使用。地面監視模式可以支持地形測繪、對地面移動目標的搜尋和跟蹤，以及地形迴避等。相控陣雷達的探測距離為140到160千米、雷達反射截面積為3平方米。對地面目標的探測距離是130到170千米。前半球監視範圍為左右十/-90度、上下十/-55度，後方的監視範圍上下左右均為十/-60度，探測距離為30到50公里。前後視雷達的數據都可以顯示在飛行座艙的4個大型廣角彩色液晶顯示螢幕（LCD）上。它們不僅螢幕大、功能多，而且有遮陽保護。4個顯示器的分工是：駕駛和導航一個，戰術情況一個，另外兩個顯示系統信息，包括作戰模式和所有的作戰飛行情況。各螢幕的功能可以隨時轉換。
蘇-37戰鬥機還裝有先進的光電探測系統，探測範圍為左右十/-60度，上方為+60度，下方為-15度。該系統包括有紅外測向儀、雷射測距儀和頭盔瞄準具。蘇-37的電子戰系統也比蘇-27戰鬥機有了很大的改進，新的電子戰設備包括有電子情報設備、箔條和曳光彈投放器、雷達警戒接收機和飛彈攻擊告警系統。
性能數據
基本參數 | |
乘員 | 1人 |
機長 | 21.94米 |
翼展 | 12.8米 |
機高 | 5.74米 |
機翼面積 | 62平方米 |
整體空重 | 17000千克 |
最大起飛重量 | 34000千克 |
參考性能 | |
最大飛行速度 | 2.0馬赫 |
實用升限 | 17000米 |
最大航程 | 3300千米 |
作戰半徑 | 1500千米 |
爬升率 | 230米/秒 |
翼載荷 | 548.4千克/平方米 |
推重比 | 0.85 |
動力裝置 | |
發動機 | 2台AL-37FU加力渦扇發動機 |
加力推力 | 2×142.1千牛 |
載油量 | |
武器系統 | |
載彈量 | 12個外掛點，可以增加到14個，載彈量8.5噸 |
飛彈 | R-73E近距紅外製導空對空飛彈 R-27中距紅外製導空對空飛彈 R-77主動雷達制導中距空對空飛彈 |
航彈 | X-29T/L、X-31P/A和X-59M等紅外和雷達制導對地炸彈 KAB-500和KAB-1500帶雷射或電視制導系統的高精度炸彈 |
火箭 | / |
機炮 | 1門GSh-30-1型30毫米機炮，備彈150發。 |
總體評價
蘇-37的發動機不僅比以前的蘇-27系列有更強的常規推力，矢量推進器和飛行控制系統完美結合，不需要駕駛員操控，一個緊急系統可以使噴管在飛行時失控的情況下恢復水平，作為第一架裝備了矢量推進器的航空器能與F-22一較高下。蘇-37採用的氣動布局和推力矢量控制技術，實現了發動機推力量控制系統與雷達電傳操縱控制系統的一體化，使其獲得了前所未有所優異的氣動性能，因此，使蘇-37在“零”速度和大攻角下同樣也可以具有高機動性，超敏捷性使其可以在任何位置鎖定和攻擊目標。蘇-37裝備了新型的更強大的相控陣雷達和後視雷達及後射飛彈系統，使駕駛員能向在後方的目標開火。採用了集成遠程電子控制系統以及現代化的數字武器控制系統，可以推帶14枚空對空飛彈或8000千克的武器，多功能前視相控陣雷達可以同時跟蹤15個目標。
蘇-37戰鬥機由於採用了推力矢量技術和大推重比的發動機，機動性比其前輩有了突破性的進步。其表演過的特技動作包括：圓形機動/圓周機動，即在“普加喬夫眼鏡蛇”機動動作後接著做一個360度滾轉-尾沖-在垂直平面內作360度後向轉向，相當於大迎角眼鏡蛇動作接低速環形垂直旋轉，使水平姿態的飛機快速與360度小半徑跟斗融合一起；低速360度轉彎；高速高旋時以大攻角攻擊目標；鐘形機動，就是從垂直爬升開始降速到頂點處的零速，並將這一位置保持2到4秒，然後向後倒仰，垂直下落並滾轉到另一個平面上；甚至可以在大迎角情況下以接近零速的狀態飛行。除此外，還有其他尚末命名的機動動作。
俄羅斯空軍的司令員對其低速360度轉彎很感興趣，認為它賦予了戰鬥機進行近距離格鬥的全新質量。一些軍事評論家認為，蘇-37的圓周機動和鐘形機動代表了當今在研型號的最高水平，這些機動動作在與F-22等隱形戰鬥機的遭遇戰中具有重要的實戰意義。凡是觀看過蘇-37飛行表演的人，無不為它所表現出來的超級機動性能感到吃驚，許多空軍的行家們也認為蘇-37所表現出來的機動性能已經超越了他們的想像，完成了一些他們以前認為是根本不可能完成的戰術機動動作和特技飛行動作。通過初步的飛行試驗，飛機的設計師們已經對這一新飛機、其動力裝置和控制系統的良好品質和超常性能深信不疑。蘇霍伊設計局的總設計師米哈依．西蒙羅夫相信，蘇-37戰鬥機的“超機動性”將徹底改變未來的空戰戰術，因為它為飛行員想像出新的機動動作提供了充分的空間。俄羅斯著名試飛員阿納托利·克沃丘爾則認為，象蘇-37這樣的飛機實際上是在開闢殲擊航空兵作戰的新時代。
