俄羅斯雙座五代機蘇-57D不如殲-20S?一文看懂設計及功能退步原因

撰文:晨楓新苑
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【軍事】蘇-57D是蘇-57的雙座型,早前公開了。這是繼殲-20S之後的第二種第五代雙座機,但如果說殲-20S在向前看,蘇-57D是在向後看。

四代機基本上都有雙座的同型戰鬥教練機,或者雙座的雙任務戰機。前者用於飛行員的換型訓練,後者空地兼優,實際上是空戰能力與單座相當的戰鬥轟炸機,傳統戰鬥轟炸機的空戰能力只夠自衛。

俄羅斯蘇-57D雙座戰機。(YouTube@TheAsianChannel影片截圖)

在從蘇-27研發同型戰鬥教練機的時候,蘇-27UB成為成功的典範。後來的蘇-35繼承了蘇-27的基本氣動設計,蘇-30繼承了蘇-27UB的基本氣動設計。

相比基本的蘇-27/-35,雙座的蘇-27UB/-30保留了基本的氣動設計,但前座飛行員保持原位,這意味着飛機長度不變、雷達和設備的空間不變;後座抬高,成為階梯式串列雙座。這使得後座飛行員具有相當好的前向視界,而且不佔用機內的燃油和設備空間。代價是迎風阻力較大,前機體側面積大,導致雙垂尾有所增大增高,以恢復重心前後側面積需要前小後大的自然穩定性要求。

作為戰鬥教練機,後座的教官具有相當好的前向視界,有利於在各種情況下保持飛行安全。這樣的佈局也使得雙座戰機容易適應超長航時任務,前後座飛行員可以輪流執飛,分擔飛行任務。一般的雙座戰機的後座視界有限,只能短時間執飛,不支持長時間執飛。

作為戰鬥轟炸機,後座飛行員可以擔任武器系統官,分擔飛行員的態勢監控、空地武器釋放等工作。在F-15E那樣的雙座戰機上,後座飛行員則根本不操縱飛行,飛行控制完全由前座飛行員負責。

串列雙座在四代半重型戰機裏很受歡迎,F-15E發展而成的F-15EX成為美國空軍的新寵,殲-16在中國空軍也很受歡迎。

但五代機是否需要雙座機,長期是一個問題。F-22和F-35都沒有雙座機,殲-20也要很長時間才有殲-20S。由於飛控高度自動化,五代機對飛行員操作很友好,新飛行員從具有變穩能力的高教畢業,就可以直接上五代機,並不需要同型戰鬥教練機的換型訓練。

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五代機的系統操作也高度自動化,專職的後座飛行員用來照管態勢監控和武器釋放也無必要,態勢監控則由訊息化和網絡化補充。但殲-20S是完全不同的思路。這不是戰鬥教練機,也不是戰鬥轟炸機,而是空中指揮控制節點,後座飛行員擔任機群的任務指揮官,不僅指揮有人機,也指揮無人機。所以殲-20S是五代半,與六代機相比,只是缺乏全向隱身和超大航程。

但蘇-57D從勉強的五代機退化為4.75代機了。五代機最大的特點是隱身,當然還是前向隱身。超巡、超機動是加分項,訊息融合和態勢感知只是比四代機更加強化,但不是從零到一的躍變。

蘇-57的隱身性能本來就在爭議中,進氣道只有雷達屏障可以擋一擋,否則短直進氣道就把發動機葉片堂而皇之地暴露給敵人的雷達了。蘇-57對邊緣對齊原則也漫不經心。

由於強勁的發動機,蘇-57具有超巡能力,強大的推重比也使得蘇-57的機動性可贊可嘆。珠海航展上博格丹(Sergey Bogdan)垂直爬升時,「炮台」上的觀眾能感受到腳下鋼筋水泥在顫抖,就是強勁動力的真實寫照。

但蘇-57的訊息融合和態勢感知能力似乎達不到五代機應有的水平。中國在引進蘇-27、按殲-11組裝時,原定200架,但組裝到一半就叫停了,因為中國對蘇-27的電子技術水平不滿意,後續的按照中國獨立大幅度改進的殲-11B製造,只引進AL-31渦扇發動機,後來AL-31也被渦扇10替代了。提前終止協議引起一些摩擦,為了安撫俄羅斯,中國購買了24架蘇-35,同時也評估一下俄羅斯航電的新水平。蘇-35的航電在很大程度上是蘇-57的預覽。

但評估下來也不滿意,中國自己的技術已經超越到前面去了,所以蘇-35引進了24架也叫停了。

中國僅引進了24架蘇-35戰機便叫停了該合作。(路透社)

蘇-57最大的意外來自需要同型戰鬥教練機,這說明在雅克-130變穩高教和蘇-57單座之間,還存在顯著的飛行員所需操控技能的缺口。這要麼是蘇-57的飛控自動化、飛行員操作無憂慮化還不夠,要麼是雅克-130的天花板太低,儘管雅克-130是變穩高教的開路先鋒。

當然,階梯式串列雙座也可能來自超長航時戰鬥巡邏的要求,只有位置高高在上,後座飛行員才可以放心地長時間執飛。這需要空中加油,但俄羅斯空軍空中加油力量嚴重不足,一共只有不到20架伊爾-78,所以超長航時只是理論上的需要。美國空軍有約500架加油機,中國空軍都有三四十架。

但代價是顯然的。

隱身更差了,尤其在關鍵的前向隱身方向上。高大的階梯式串列座艙沒有可見的隱身處理,向前「傾倒」的座艙形成巨大凹腔,這是強大的角反射器,是隱身大忌。隱身戰機也有座艙,但一般開口向上。蘇-57D因為氣動設計原因,座艙開口向前上方,暴露在前向視界的敞口很大。殲-20S則不同,後座完全在前座之後,不增加迎風面積,也沒有前向開口問題。當然,這也意味着殲-20S不適合用作同型戰鬥教練機,或者用於超長航時戰鬥巡邏。

高大的座艙也帶來額外的前機身側面積,為了恢復航向上的自然穩定性,需要增大垂尾面積,蘇-30特別高大的垂尾就是這麼來的。但蘇-57使用全動垂尾,增大增高雙垂尾需要修改飛控律和增加作動電機功率,茲事體大。在公開的蘇霍依(Sukhoi)的設計方案和專利申請裏,蘇-57D增加了一對腹鰭,以平衡重心前後的側面積,恢復航向穩定性。

不過在已經公布的圖片裏看不到腹鰭,有說法這是因為現在的首飛飛機直接從單座蘇-57改裝而來,「偷懶」就沒有管腹鰭的事,反正現階段試飛以四平八穩的飛行為主,有沒有腹鰭無所謂。後續試飛可能由其他試飛飛機操刀,或者到時候再加裝。腹鰭加裝是相對簡單的事。

蘇-57D高大座艙增加迎風阻力,加上增加的重量,原本超級的速度和機動性可能不再超級。(YouTube@火力就是正義(資訊頻道)影片截圖)

航電水平可能比蘇-35交付中國時提高了,但從外觀就無法推測了,但具有某種戰場監控和指揮控制節點作用是可以期待的。

總的來說,由於隱身退步,超巡和超機動性能也有所損失,而態勢感知和訊息融合未必能補足損失,蘇-57D可能從本來就捉急的五代機滑落為4.75代機,但四捨五入,還是算作五代機,可能也行。

在米格-31M已經老舊的情況下,俄羅斯空軍需要蘇-57D接替國土防空任務。在訊息融合和態勢感知達不到真五代水平的時候,後座飛行員是有用的補充,這是從F-15E開始就熟知的,F-15EX和殲-16依然深受歡迎真是因為這個原因。

蘇-57D可能在出口市場上也會受歡迎。印度當年參加FGPA計劃(正式定型的時候成為蘇-57)的時候,就是「分工」雙座型。基於蘇-30MKI的經驗,印度空軍對雙座戰機也深有好感。

不管怎麼說,這是俄羅斯戰機近期的最大亮點,比只有模型的蘇-75靠譜多了。蘇霍依不相信眼淚,堅決繼續蹦躂,這是好事。

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