蘇-57戰鬥機（設計代號：I-21/T-50），是俄羅斯空軍單座雙發隱形多功能重型戰鬥機，是俄羅斯第五代戰鬥機（西方國家稱為第四代戰鬥機）。
蘇-57戰鬥機最大起飛重量35000千克，超音速巡航速度可達每小時1450公里，最高時速2140-2600千米，作戰半徑1200千米，戰鬥載荷可達6噸，內置4個武器艙，能實現飛行性能和隱身性能的良好結合，具備空中格鬥和對地攻擊能力。具備隱身性能好、起降距離短、超機動性能、超音速巡航等特點。
蘇-57戰鬥機由俄羅斯“PAK FA”計畫發展而來，前身為T-50戰鬥機，2010年1月29日首飛；從2010年到2015年秋，T-50的5架原型機完成了700架次試飛，其中多架原型機都經歷了長時間的維修；2017年8月11日被正式命名為蘇-57；俄羅斯計畫用該型戰鬥機取代蘇-27戰鬥機，與美國F-22戰鬥機抗衡。
基本介紹
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
20世紀70年代，蘇聯蘇霍伊設計局為了後來居上，不惜放棄已經首飛的原型機，重起爐灶，推出了著名的蘇-27戰鬥機，在氣動技術上壓倒了美國的F-15戰鬥機。但航空技術沒有停頓，20世紀80年代末，蘇聯又開始研發新一代戰鬥機，以取代當時的米格-29戰鬥機和蘇-27戰鬥機，當時的發展計畫衍生出了蘇-47戰鬥機和米格1.44戰鬥機兩種型號。
米格1.44戰鬥機
米格1.44戰鬥機20世紀90年代末，美國開始研發綽號“猛禽”的F-22戰鬥機，率先開始進入隱身時代，再次拉開了航空技術的差距。此時，由於蘇聯解體，繼承蘇聯大部分遺產的俄羅斯無力獨自承擔新型戰鬥機極其高昂的研製費用，研製一度停滯。20世紀末21世紀初，美國除了開始正式服役F-22戰鬥機外，又開始研發F-35戰鬥機，F-22和F-35所代表的冷戰時期隱身、超音速巡航、超機動和網路戰能力代表了空戰的新境界，俄羅斯空軍再次面臨來自西方的沉重壓力。
21世紀以來，俄羅斯空軍提出了未來航空兵五大計畫並開始重新進行新型戰鬥機的招標工作，這五大計畫分別是未來遠程航空系統（PAK DA），未來運輸航空系統（PAK TA），未來截擊航空系統（PAK DP），未來強擊航空系統（胡蜂 EP）和未來戰術空軍戰鬥複合體（PAK FA，又稱未來前線戰鬥機系統）。2000年，俄羅斯和印度就聯合研製第五代戰鬥機開始進行接觸，時任蘇霍伊公司領導人波戈相曾向印方承諾，俄方研製的新一代戰鬥機的性能將與美國的F-22相當，鑒於印度也想從俄方那裡獲得製造第五代戰鬥機的技術，因此兩國很快便在聯合研製新一代戰鬥機的問題上達成了初步協定。
F-22戰鬥機
F-22戰鬥機建造沿革
2002年，俄羅斯空軍委託蘇霍伊設計局主導“PAK FA”計畫的發展，代號為“I-21”，其中有一個較小版本用於俄羅斯海軍航空部隊，即“PAK KA-未來艦載航空系統”，印度也加入其中並“負責”開發雙座型。在“I-21”的研製中，蘇霍伊設計局融合了蘇-47和米格1.44戰鬥機的技術，製造出了T-50戰鬥機，T是三角翼的意思（前掠翼或者後掠翼的內部代號則為S）。T-50即為蘇霍伊設計局競標俄羅斯國防部第五代戰機項目的原型機，蘇霍伊設計局在競標中擊敗俄羅斯米格飛機製造集團取勝，俄羅斯的發動機製造商“土星”科研生產聯合體（NPO Saturn）則被選擇為T-50提供發動機。
2007年4月24日，“土星（Saturn）”科研生產聯合體首次對外透露了俄羅斯第五代戰鬥機可能的布局圖片。T-50原型機原計畫2008首次試飛，這是之前印度提出與俄羅斯合制的時間，但由於引擎研發及其他技術問題，試飛時間延期為2009年8月。之後在2009年5月時，因為國防部資金短缺及契約到期，負責發動機製造的“土星”科研生產聯合體暫停研發，試飛再次延期。後來根據新型戰鬥機的試驗大綱，自2009年12月22日起，T-50全尺寸試驗機將在跑道上進行高速行駛，以便對地面上的不同結構件進行調整。
服役歷程
2010年1月29日，T-50首架樣機T-50-1準備完畢，在阿穆爾河畔共青城飛機跑道上起飛，完成了歷時47分鐘的首次試飛任務，這比美軍的F-22晚了整整13年。兩周之後，T-50-1再次試飛，機身採用了新的三色偽裝，分別為白色、藍色和灰色， 並帶有編號51的標誌。截至2010年3月26日，該樣機共進行了六次試飛，隨後被局部分解，同T-50-KNS樣機一起被運往莫斯科郊區的茹科夫斯基軍事基地。重新組裝後，T-50-1於2010年4月29日進行了第七次試飛，並分別於5月14日、5月25日和6月3日再次進行了試飛。
T-50首飛
T-50首飛2010年6月17日，T-50-1在茹科夫斯基進行了第16次試飛，僅持續了4分鐘。經過較長時間的停頓維護，從2010年8月底起， 密集的飛行試驗項目重新啟動， 旨在為印度國防部及其國有飛機製造商印度斯坦航空公司（HAL）進行演示。2010年底，T-50第二架樣機T-50-2也加入了飛行試驗項目。由於沒有任務系統， 前兩架飛機將用於空氣動力試驗和早期飛行試驗，同時對最初的推進系統、導航系統以及飛行控制系統進行評估，按計畫在2011年，後兩架樣機T-50-3和T-50-4將安裝完整的導航與攻擊系統。當時蘇霍伊公司表示，T-50原型機的研製試驗將在茹科夫斯基持續至2012年，試驗項目將包含2000多次試飛，隨後將在阿克糾賓斯克的軍事試驗中心進行初始評估和狀態驗證。此外還計畫參加 2011年8月的莫斯科航展，並預計在2016年進入服役。
T-50戰鬥機
T-50戰鬥機2010年10月，俄羅斯聯合航空製造公司表示在年底前可能與印度簽訂設計草案協定，時任印度空軍總參謀長表示採購T-50的費用為250億美元左右，但由於印度計畫大量採購西方新型戰鬥機，是否仍將訂購T-50戰鬥機還不確定。2011年3月3日，T-50-2進行了44分鐘的試飛，此時兩架原型機都未安裝雷達及武器控制系統。2011年8月，在第10屆莫斯科航展中，俄羅斯首次現場展示了第五代戰鬥機T-50原型機。
2012年2月，T-50的三架原型機參與各項測試，總飛行次數已超過120次，而第四架樣機T-50-4也很快將在2012年後半年加入測試。2012年8月，第三架原型機T-50-3試飛中開始進行對主動電子掃描雷達的測試。2012年8月12日，為慶祝俄羅斯空軍成立100周年，T-50戰鬥機繼2011年莫斯科國際航展首度亮相後，再度出現。2012年秋天，澳大利亞軍事智庫Air Power Australia軍事分析師們對蘇霍伊設計局的T-50和美國的F-22及F-35“閃電2”進行了對比，分析認為T-50在很多方面要優於美國的同類型號。2012年12月2日，第四架原型機T-50-4首飛。
2013年，T-50又進行了近100次試飛，其後的9個月再進行多20次。2013年8月，俄羅斯為T-50研製出一種機載供氧系統，並打算將其運用到其他高空飛機上。之前俄羅斯的飛機仍然在使用氧氣瓶系統，重約90千克，飛行在4000米高空中的飛行員必須監控其空氣和燃料供應。而新的機載供氧系統設計僅重30千克，結構更加緊湊，能夠供應遠多於同等重量的氧氣瓶供給的氧氣，俄羅斯計畫開始用機載供氧系統更換所有飛機上的氧氣瓶。
T-50戰鬥機
T-50戰鬥機2014年6月10日，T-50戰鬥機第5架原型機T-50-5在茹科夫斯基空軍基地地面起火，隨後被運回阿穆爾河畔共青城廠維修。2014年10月30日，俄羅斯技術國家集團下屬的雷達電子技術公司交付第一批為T-50研製的“喜馬拉雅”電子戰系統，該系統的套用不僅改善了飛機的抗干擾能力和生存力，同時也最大限度地抵消了敵方飛機的隱身技術。2014年11月2日，T-50戰鬥機再次試飛，翼下增添了四個掛架。
2015年，時任俄羅斯總統普京宣布第一批T-50即將交付俄羅斯空軍，並開始部隊測試，然後組建飛行大隊，而飛行試驗將繼續在茹科夫斯基進行，試驗時間大約持續五年。2015年12月8日，時任俄羅斯國防部副部長尤里·鮑里索夫表示，T-50的飛行性能試驗接近尾聲，已經在進行航空電子設備測試。
T-50翼下增添四個掛架
T-50翼下增添四個掛架2017年8月11日，俄羅斯空天軍總司令邦達列夫表示，正在測試的俄羅斯第五代戰鬥機T-50正式命名為“蘇-57”。第五代戰機的第一階段測試將於2017年12月結束，隨後開始第二階段測試，按計畫將於2019年開始小批量生產。2025年，俄羅斯計畫將用蘇-57戰鬥機全部替換老舊的米格-29和蘇-27戰鬥機。
2018年3月1日，兩架蘇-57戰鬥機在敘利亞完成為期兩天的測試項目，蘇-57第一階段試飛任務已完成，2018年俄國防部將同有關企業簽署購買12架蘇-57的契約。
2019年5月15日，俄羅斯總統網站發布公告，俄羅斯總統普京在索契舉行的國防工業發展問題會議上表示，俄軍將在2027年前採購76架第5代戰機蘇-57，並在2028年前用這種飛機裝備空天軍的3個航空團。
技術特點
設計特點
蘇-57戰鬥機作為俄羅斯的第五代戰鬥機有著顯著的不同，之前的戰鬥機只能在很短的時間內進行超音速飛行，而蘇-57則要在不藉助加力燃燒室的條件下保持高速飛行，同時具備很強的機動性並能夠攜帶高效的武器系統，以實現超音速狀態下的作戰。在飛機的招標細則中，從氣動力、推進系統和任務系統等方面對戰鬥機提出了嚴格的設計要求。蘇-57採用了常規布局，對飛機側翼進行了改進以滿足雷達隱身、超聲速巡航和機動性能等方面的新要求。飛機的兩個發動機艙間距較大，因此能夠在兩艙之間安裝兩個武器艙，同時飛機的垂直尾翼被改進為翼身融合的整體式尾翼。機身上安裝了用以限制雷達入射波回波的多稜角翼面，主翼上加裝了鴨翼和水平翼面，從而構成了均勻的氣動翼面，能夠適應大範圍的飛行包線。
T-50戰鬥機
T-50戰鬥機蘇-57戰鬥機在氣動設計方面，最顯著的特徵是機翼前緣延伸部分加裝的可動邊條，這是一個設計創新，起到可控渦升力的作用。機翼前緣的延伸部分會將推力中心前移，增加飛機在氣動性能方面的不穩定性，從而增加其機動性能的不穩定性。之前蘇聯/俄羅斯在進行蘇-27M驗證機試驗時，也存在這兩方面的不穩定性，但蘇-27原型機的氣動性能卻非常穩定，而蘇-57這兩方面的不穩定性是之前蘇-27M驗證機的兩倍。因此，當推力中心自然前移，同時飛機的機動性能降低時，這種新型設計的優勢尤其能夠在超音速飛行上體現出來。蘇-57的主翼為三角形，其後掠角為48°，機翼後緣的後掠角為10°，這兩者加裝了兩組雙側升降副翼。整體水平尾翼的外形與主翼相似，雙垂直尾翼也為整體式設計，尺寸較小，向外側傾斜約26°。蘇-57的活動噴管保證了其具有與蘇-30MKI相當的推力矢量，活動噴管和其它活動面都由莫斯科航空電子公司開發的KSU-50飛行控制系統進行控制，這些特徵使蘇-57也能夠從短跑道上起飛。
氣動結構
蘇-57戰鬥機機身的橫截面為橢圓形，主要由鈦鋁合金建造，13%為複合材料。機鼻雷達罩在前部稍微變平，底邊為水平，目的是將它的反尾旋性能最最佳化。尾翼布置在發動機艙兩側的尾撐上，力矩點在發動機尾噴口以後，這與F-22和F-35戰鬥機一樣，是由於梯形機翼帶來的重心前移導致發動機布局也隨之前移的問題所致。和F-22不同的是，蘇-57沒有採用那種尾翼和機翼形成重疊剪裁的形式，機翼上也沒有過多的控制面。
T-50-1試驗機
T-50-1試驗機蘇-57戰鬥機採用兩個和F-22極為相似的外傾雙垂尾，位置布置比較靠前，翼根弦長有接近一半與機翼根部重合，垂尾根部在發動機艙外側，外傾角度大約在27度到29度左右，這樣設計主要是為了大迎角狀態下垂尾的使用效率，在大迎角時邊條產生的渦流帶來的穩定強氣流會對垂尾形成有利干擾，減小機身禁止，使飛機有較好的大迎角飛行的穩定性和可控制性，採用相同設計的F-22在迎角達到60度時垂尾仍然能提供有效的穩定和一定的控制回響。
蘇-57的前八字型發動機短艙
蘇-57的前八字型發動機短艙蘇-57戰鬥機駕駛艙的設計著重於飛行員的舒適性，使飛行員能夠以極高的重力負載操駕下控制飛機。機上配備了新型的彈射椅和維生系統，幾何可變適應彈射椅以60°角的傾斜，用來減少高重力之下對飛行員的衝擊，這種座椅可以讓飛行員以一般情形下無法承受的高重力負載來做出近戰纏鬥（dogfight）。
動力系統
蘇-57戰鬥機在試驗階段採用兩台土星公司生產的AL-41F1-117S噴氣發動機，單台發動機的推力約為15噸，該發動機由蘇-27戰鬥機的Al-31F發動機改進而來，增大了進氣道直徑，採用了新的高低壓渦輪機，改進了燃燒室並採用了新型的全數字發動機控制系統（Fadec）。AL-41F1-117S發動機裝備前還需進行更多試驗研究，屆時正在研製過程中的另一款全新的18噸級噴氣發動機將取代它的位置。蘇-57最大推力為2×107千牛，加力推力2×167千牛，發動機推重比超過10，且具備矢量推力技術，由於發動機的高推重比，蘇-57可於300-400米內起飛。俄羅斯在矢量推力技術的探索中，沒有模仿美國的技術模式，而是獨闢蹊徑採用了噴口轉向技術。由於噴口轉向矢量推力的方向性、控制力度和準確性等因素，噴口轉向產生矢量推力的效能比噴流舵面要高出很多，因此這種技術的優勢是不言而喻的。但噴口轉向技術也有其複雜性，由於發動機矢量推力的控制效能太強，在與飛控系統的交聯上，非常不容易進行軟體設計；其突出問題是穩定控制難度大，發動機噴口轉向所形成的操控力矩太大，很難通過舵面加以平衡，由於控制失當而產生的角速度發散將是致命的，其產生的力矩和慣性耦合足以使一架飛機解體。
武器系統
蘇-57戰鬥機可攜帶10噸各式武器，為其研製的最新式武器有十多種，包括各種類型的飛彈以及航空制導炸彈。蘇-57擁有至少兩個內置彈艙，整個武器艙室幾乎占飛機容量的1/3，主要裝載遠距和中距空對空飛彈。在執行的戰鬥任務不需隱身的情況下，可外掛智慧型炸彈及飛彈。
蘇-57戰鬥機機炮
蘇-57戰鬥機機炮蘇-57將裝備射程為120-230千米的中距空對空飛彈，射程300千米以上的遠距空對空飛彈以及射程可達420千米的超遠距空對空飛彈。此外，蘇-57裝有一門30毫米GSh-30-1航空機炮。
航電系統
蘇-57戰鬥機航電設備有了質的改善，不再是俄制戰鬥機的“軟肋”。蘇-57裝備了季赫米洛夫研究所設計的N036雷達，該雷達有五套有源電子掃描陣列（AESA）天線，系統與兩台機載電腦相結合，能發現400千米以外的目標，同時跟蹤30個空中目標並向其中8個發起攻擊。此外，蘇-57上集成了獨一無二的主動和被動雷達和光學定位系統，實現了“智慧型蒙皮”功能。
蘇-57戰鬥機AESA雷達
蘇-57戰鬥機AESA雷達蘇-57的電子戰系統和對紅外製飛彈頭的抑制系統能更好地保護其不被防空系統發現，尤其是美軍的雷達系統。蘇-57整合了IRST，光學/紅外線搜尋與追蹤系統，飛行員對飛機的指揮控制也完全實現了數位化，所有信息都顯示在座艙內彩色液晶大螢幕上。
性能數據
| 機體參數 | ||
|---|---|---|
| 乘員 | 1人 | |
| 長度 | 19.8米 | |
| 翼展 | 13.95米 | |
| 高度 | 4.74米 | |
| 機翼面積 | 78.8平方米 | |
| 空重 | 18000千克 | |
| 最大起飛重量 | 35000千克 | |
| 動力 | 2台AL-41F1-117S加力發動機 | |
| 推力 | 2×107千牛（最大） 2×167千牛（加大） | |
| 最大飛行速度 | 大於2.0馬赫（2140-2600千米/小時） | |
| 實用升限 | 20000米（20千米） | |
| 航程 | 3500-4300千米 | |
| 最大續航力 | 5500千米（不加油情況下） | |
| 作戰半徑 | 1200千米 | |
| 起飛距離 | 300-400米 | |
| 爬升率 | 350米/秒 | |
| 翼載荷 | 470千克/平方米 | |
| 推重比 | 0.97 | |
| 機電武裝 | ||
|---|---|---|
| 飛彈 | KS-172（RVV-L）超遠距空對空飛彈，射程320-400千米 K-37M（RVV-BD）遠距空對空飛彈，射程300千米 R-77（RVV-AE）中距空對空飛彈，射程100千米，目標過載12G R-73M（RVV-MD）格鬥飛彈，射程40千米，目標過載12G | |
| 機炮 | 一門GSh-30-1機炮 | |
總體評價
隱身性能
蘇-57戰鬥機的隱身性能不比F-22遜色，機頭、機艙、進氣道等都採用了獨特的形狀設計，保證了對雷達波的低可探測性，為增強隱身效果，武器艙採取內置方式。從蘇-57的仰、俯視圖來看，其布局與F-22相似，放棄了殲-20採取的的鴨翼布局，而改為常規邊條翼布局，二者都採取了保守但實用性較強的菱形翼傳統布局，菱形翼是平衡隱身、機動、航程等方面要求的較好方案，這也表明菱形翼在隱身和機動方面的優勢得到了東西方的認可。然而同樣是因為隱身及超音速巡航需要，蘇-57的水平和垂直控制面更小，這表明其希望使用矢量推力技術進行俯仰、偏航和滾轉控制。但從機頭和機尾來看還可以隱約看到蘇-27的影子，因此似乎可以把該機視為創新與繼承並存的一種戰鬥機，這也符合俄羅斯經濟技術實力。這樣的改變，似乎可以看出俄羅斯空軍在新的戰鬥機計畫中將氣動布局經驗傳承放在了更為重要的位置，否則不會把原來的設計全面推翻。
蘇-57的機尾仍舊保留了大尾錐，主要是為了減阻；機翼和尾翼前、後緣平行，使雷達反射信號只向幾乎垂直與側面的方向反射，避開了正前方和正後方。兩個垂直尾翼向外傾斜，避免側向發生鏡面反射，這些都降低了整機的雷達反射面積。蘇-57的進氣道設計不同於F-22，反而類似於F-22的競爭者YF-23戰鬥機，屬於上S進氣道，水平面外側有類似DSI形變輔助，但設計較為保守，可以看作為保證發動機正常性能做出的取捨。（新華網，環球網，網易）
機動性能
蘇-57戰鬥機因為採用了蘇-37/蘇-30MKI系列的軸對稱矢量推力噴口（TVC），所以隧道較厚。從飛機整體布局來看，進氣道的位置與蘇-27相近，有助於改善戰機的大迎角性能；機身扁平，延續了蘇-27的升力體設計，加上機翼面積較大，翼荷較低，因此具備較大的升力係數。蘇-57機翼前緣後掠角似乎大於F-22，這顯示蘇-57更重視高速飛行和超音速攔截能力，從這一點來說，蘇-57似乎也更像YF-23。此外，蘇-57雖然採用了TVC，但是取消了鴨翼，也就是放棄了80年代俄羅斯戰鬥機典型的三翼面布局。從技術上講，TVC為戰鬥機提供氣動控制面外的一種控制方式，可以提高飛機低速、高攻角範圍的機動性能，與氣動控制面相配合可以增加飛機的迎角和機頭指向能力。
蘇-57戰鬥機矢量噴口
蘇-57戰鬥機矢量噴口從整體上說，蘇-57放棄鴨翼除了隱身方面的考慮外，另外一個原因可能就是俄羅斯在氣動、飛控等方面的進步，如創新性的增加了可動邊條。因此能夠在常規布局整合進TVC，進行飛控系統控制律的最佳化，即可得到較好的機動性能。蘇-57避免了採用過多的控制面而造成飛機重量和複雜程度的上升，從而降低飛機的成本，另外也降低了飛控系統編寫的難度，特別是各操縱面的偏轉控制與協調的問題。綜上所述，蘇-57應該具備了與F-22同一等級的超音速巡航和機動性能，但會受到發動機推力不足所困擾。（新華網，環球網，網易）
蘇-57和蘇-27對比
蘇-57和蘇-27對比綜合評價
蘇-57戰鬥機的設計更加突出高空高速和超機動作戰能力，沒有犧牲氣動性能來換取隱身優勢，原因之一是按照俄羅斯軍方的“第六代戰爭”思想，未來戰爭的模式主要為非接觸作戰，突出遠程精確打擊武器的套用，因此，隱身戰鬥機的主要作用在於國土防空。
蘇-57從戰術層面上來看，其造成的重大影響則主要體現超視距空戰和近距格鬥空戰上。根據美國最近的研究結果，未來發生超視距空戰的可能性遠大於近距格鬥。美國做出這種構想主要是基於敵方空中力量很容易被其報、監視偵察（ISR）系統探測和跟蹤，使其戰鬥機能夠有足夠的時間選擇有利於自己的戰鬥類型和戰鬥地點。 但如果敵方戰鬥機擁有出色的隱身性能的話，這種優勢將被大大削減。一旦蘇-57投入使用，美國的情報、監視偵察系統就要以比原來更近的距離抵近敵機方能發揮作用，而像空中預警平台、空中加油機等高價值目標，在進入到這個距離時可能已經處在蘇-57的攻擊範圍內了。還有重要的一點是蘇-57具備的“極度敏捷性”將使得美國擁有的一些中距空對空飛彈的命中率大打折扣，尤其像AIM-120，如果沒有足夠擊敗蘇-57的機動能力的話，將受到極大的挑戰。此外，蘇-57比美國的F-22和F-35還有一大優勢，那就是相對低廉的價格。據稱，F-22和F-35比蘇-57貴2.5至3倍（F-22單價約為1.4億美元，F-35在1億美元左右）。
綜合來說，蘇-57具有超聲速巡航、綜合探測系統、“體面的”隱身性能、“極度敏捷性”以及持續等特點，未來成熟量產的蘇-57將在2015年後對以美國為首的西方國家在戰術、戰役、戰略等各層面造成重大衝擊。（國防科技雜誌社）
