蘇-57, 被俄羅斯人視為挽回國家航空工業聲譽和顏面的英雄。但英雄表示, 最近很無奈。2019年12月24日, 首架量產型蘇-57在哈巴羅夫斯克邊疆區進行飛行測試時墜毀, 所幸機上飛行員跳傘逃生, 隨後被一架米-8搜救直升機救起。
這架蘇-57原定於試飛結束三天後交付部隊, 可謂出師未捷身先死。俄羅斯方面尚未公佈飛機墜毀的原因, 但事故本身已經激起了大家對於蘇-57重新討論的興趣。
無奈的第三選擇
英雄需要能做兩件事: 斬龍和救美, 不過首先需要能斬龍, 其次才談得上救美。
人們一般認為, 蘇-57要斬的龍自然是F-22, 最起碼也得是F-35。俄羅斯方面號稱蘇-57的編號來自22+35, 那更是要F-22和F-35通吃了。人們對蘇-57的斬龍技的評判也大多來自與F-22和F-35的性能對比。但事情沒有那麼簡單。
蘇-57的路很長, 走得很艱難。蘇霍伊是在2002年贏得PAKFA項目的, 也就是下一代戰鬥機。PAK指下一代飛機, FA指前線航空兵, 在這裡間接指戰鬥機, 所以有很多PAKXX項目, 如PAKDA就是遠程航空兵下一代飛機, 間接指下一代轟炸機。
在2005年, 當時依然是蘇霍伊總設計師的西蒙諾夫說到: “設計新一代戰鬥機遭遇了冷戰時所沒有的困難, 那就是沒有了作戰對象以及必須全面趕超對手的設計意圖。" 這決定了總體設計的基本考慮。
這是俄羅斯與西方蜜月未盡的時代, 俄羅斯要加入北約都時有風聞。東方的中國則非敵非友, 在技術上蘇-27也代表可預見將來的最高水平。
這些地緣政治因素決定了F-22只能作為參照, 但不是必須壓倒的對手。F-35也一樣, 而且那時項目剛剛啟動, 外界對F-35的理解尚且模糊。必須壓倒的是美國第四代戰鬥機(F-15、F-16、F/A-18)和歐洲“兩風”之類。這些也只是作為一般參照, 不一定是政治或軍事意義上的敵人。
米格1.44驗證機
在技術上, 還在蘇聯解體的前夜, 米格設計局就著手米格1.44的設計。由於蘇聯解體, 計劃還沒有進行到原型首飛就難以為繼了。在差不多同時代, 蘇霍伊也在著手下一代戰鬥機技術驗證的研究, 而且走得比米格更遠, 在1997年首飛了前掠冀的S-37。
在這個時代, F-117已經投入了實戰, 但直到F-22出現, 沒有多少人認為高度隱形與高度機動的相結合是可能的, 因此對未來戰鬥機空戰的理解還是傳統的近距格鬥與超視距攔截的結合, 頂多加點有限隱身。不僅米格和蘇霍伊是這麼考慮的, ATF項目落選廠家也都是這麼考慮的, F/A-18E/F還是這麼做的。
這樣的思維導致蘇霍伊繼續在機動性這條衚衕狂奔, 同時配上強大的雷達和遠近兼顧的武器系統。未來空中戰場上“隱身不是萬能的, 但不隱身是萬萬不能的”這一新時代特點還沒有體現出來。
西蒙諾夫沒有提到的是俄羅斯可能也根本供養不起足夠的隱身性能。俄羅斯或許不乏具有遠見卓識的總設計師, 但隱身不是靈機一動、紙上畫一張草圖就能實現的, 隱身是從氣動、飛控到材料、製造的系統工程, 細節決定成敗。
上世紀90年代時, 隱身、計算機化設計與製造等關鍵技術正在從黑科技向灰科技轉化, 這是高投入才能跟上形勢的時代, 但也是俄羅斯航空科技揭不開鍋的時代, 以至於在啟動PAKFA的新世紀, 眾多關鍵技術細節根本無從談起, 連團隊和設施也處在失血休克後的甦醒階段。
蘇霍伊對激進技術路線並不陌生, 但眼下的困難是路要從昨天走起, 過度強調隱身只是提出不可能實現的要求, 蘇-27研發時那樣的壯士斷腕等於直接自殺, 所以技術風險的控制成為重中之重。
不管西蒙諾夫怎麼說, 戰鬥機設計時都有一個參照和必須趕超的對象。對於後發制人的國家來說, 對手的最新銳戰鬥機就是這個對象, 蘇-27要求壓倒F-15, 米格-29要求壓倒F-16, 歐洲“兩風"要求壓倒蘇-27和米格-29, 這些都做到了。
但對於領先國家(尤其如美國)來說, 因為已經領先了, 對手最新銳的戰鬥機對標的還是自己的上一代戰鬥機, 自己只有繼續往前拓展前沿才行, 要求就改變為在使用壽命(一般30-40年)的前半週期能遙遙領先於對手的理論上限, 對任何實際可能出現的現有戰鬥機及升級都具有碾壓性的優勢; 對於對手在半週期以後針對自己推出的應對, 依然要能通過升級繼續壓住。
F-15做到了, F-22看來也做得到。但PAKFA是比較特殊的情況。一方面要“無視”F-22,另一方面要比蘇-27超前一代, 還有投資和技術風險控制的限制, 只能以壓倒歐洲“兩風”和與F-15、蘇-27升級版相當的技術水平為目標。
F/A-18E超級大黃蜂
這樣,“隱身化的深度大改蘇-27”成為自然的技術路線。在某種意義上, 蘇-57與F/A-18E/F在理念上相似, 當然大大加大了, 也徹底解決了F/A-18E/F氣動性能平平的問題。“隱身化的深度大改蘇-27”是一個視角, “雙料超級大黃蜂”或許是另一個視角。
所以 ,除了有什麼武器打什麼仗, 打什麼仗研製什麼武器, 還有第三個選項: 有什麼本錢研製什麼武器。蘇-57就是這樣的情況。
不能從頭再來了
但人算不如天算, 北約東進、克里米亞危機、敘利亞等把俄羅斯 步一步逼進美歐敵人的圈子, 突然,F-22和F-35成為很現實的對手了, 但PAKFA這趟列車已經出站, 不能從頭再來了。從這個意義上來說, 蘇-57的隱身達到設計要求, 但設計要求落後於現實要求, 這乃非戰之罪。
在技術上, 蘇-57要求能在各種複雜條件下奪取制空權, 並精確摧毀空中、地面和海上目標。為此, 超巡、超機動優先, 兼顧隱身。
蘇-57繼承了蘇-27中央升力體的氣動理念, 機動性的底子本來就好。更加成熟的推力轉向不僅改善過失速機動, 還是超聲速機動的利器。可動邊條則用更小的阻力代價實現了鴨翼的功能, 進一步加強機動性。蘇-57最終能達到甚至超過F-22的機動性並不驚訝。
超巡也是重點, 但中央升力體導致的很大的浸潤面積在本質上增加巡阻力, 是對超巡不利的。超巡還需要特別給力的發動機。
F-22的F119發動機代表了上世紀90年代的最高水平, 從傳統的雙轉子渦扇中榨出最大性能, 用低涵道比降低超巡阻力, 但依然保留一點渦扇在起飛、著陸和亞聲速飛行時低油耗的優點。
據美國空軍協會估計, F-22的亞巡作戰半徑可達1100千米, 超巡作戰半徑就降低到830千米, 還是很顯著的。只有變循環才能在亞聲速的渦扇低油耗到超聲速的渦噴低阻力之間全程最優, 這是超巡最需要的關鍵技術。現在沒有俄羅斯研發變循環發動機的公開報道, 即使有早期預研, 一步到位直接裝備蘇-57是不可想象的。“產品30”還是渦扇, 即使達到F119的水平, 也受制於蘇-57較大的阻力, 而使得超巡性能受到限制。
俄羅斯空軍米格-31截擊機
俄羅斯空軍對蘇-57超巡性能的定位也可以從預期啟動的PAKDP間接看到, 這是下一代截擊機——米格-31的下一代。這可能是世界上唯一的全新研製的專用截擊機, 其他主要空軍國家都用高性能戰鬥機兼職了, 這是俄羅斯特定國情決定的。
截擊機對機動性要求不高, 但對速度要求很高。在同樣的到達時間要求下, 速度提高一倍, 控制半徑就增加一倍。米格-31在M0.8亞巡時的作戰半徑達到1450千米, M2.35超巡(如果長時間開加力也能叫超巡的話)時降低到720千米, 降低一半, 不過抵達半徑頂端的時間只需要1/3。
就國土防空任務來說, 這樣的作戰半徑損失還是值得的, 因為對防空攔截來說, 及時到達是勝利的一半。亞巡作戰半徑更長, 但只能轉化為留空時間, 並不能等效於實際可用的防空攔截半徑。
據報道, 蘇-57的作戰半徑為1100——1300千米, 不知道這是亞巡還是超巡。亞巡的話, 這沒有多少了不起, 但超巡的話, 這就大大超過F-22的水平, 要求“產品30”發動機的水平也大大高於F119。
現在還缺乏可靠數據證明是否做到。不過蘇-57的預期超巡性能或許對常見的制空作戰還是夠用的, 只是大概率達不到米格-31的水平, 所以俄羅斯還是打算另起爐灶, 研製PAKDP。
隱身本來就不是蘇-57的設計重點, 眾多設計和製造細節的粗糙就不奇怪了。早年期望很高的等離子隱身也沒有了消息。蘇霍伊用更加強大的探測系統彌補, 比如多陣面主動相控陣雷達、機翼前緣L波段雷達、更先進的紅外探測系統等。 俄羅斯有通過系統整合來彌補分系統不給力的傳統, 但這是無奈之舉, 而不是高明所在。
80:20
據報道, 蘇-57將“通過生產線上的效率改進和系統層面上的統一”來控制成本。一般認為, 後者是通過系統降級、與蘇-35S共用實現的。蘇-35S採用部分蘇-57的系統技術, 但在架構上還是老一代的, 好處是成本低、技術成熟。這也可能是全規格關鍵系統的技術成熟程度和生產準備尚且遠離要求的緣故, “產品30”發動機也是一樣的情況。這對蘇-57靠系統整合優勢抵消隱身不足的影響還有待觀察。
俄羅斯“產品30”發動機
工程研發上有80:20規則, 意思是說, 80%的效果可以通過20%的努力獲得, 但要獲得最後20%的效果, 需要80%的努力。在代差級的進步面前, 通過系統整合來挖盡榨絕上一代理唸的潛力相當於深挖最後20%的效果。這或許可以在功能上對標下一代的50%-60%水平, 取得一時的均勢, 但下一代也是在發展的, 代差最終只有通過換代來彌補。
說到底, 藉助整體大於部分之和, 是因為部分不給力。如果部分給力, 整體不僅更加給力,也對對手的進步和反制較不敏感。蘇-57在這一點上天生被動。這一被動很快就要兌現。
美國空軍已經在大量換裝F-35A, 但尚未部署到歐洲。歐洲北約盟國也開始換裝, 但荷蘭、丹麥、挪威、意大利、英國都遠離俄羅斯, 威脅較為間接。問題是波蘭也訂購了32架F-35A, 一下子把威脅頂到門口了。
美製F-35戰鬥機
這32架F-35A當然不可能改天換地, 但考慮到波蘭與俄羅斯的世仇和激進民族主義的潛在威脅, 加上加里寧格勒、西部邊界的爭議和前蘇聯波羅的海國家的俄羅斯族裔(佔愛沙尼亞和拉脫維亞人口的25%左右, 加上白俄羅斯裔的話, 佔比更大)問題, 在可預見的將來, 東波羅的海是歐洲最大的熱點, 巴爾幹、烏克蘭反而翻不起大浪花來。
除非作為北約進攻的一部分, 波蘭F-35A不大可能深入俄羅斯執行任務, 但對加里寧格勒和俄羅斯西部地區是很大的威脅。由於戰場相對窄小, F-35A速度不足都不是問題, 但F-35A的隱身可以給蘇-57造成很大的困擾。然而, 不管是在政治、軍事上還是在文化、民心上, 俄羅斯不能壓倒波蘭是不可接受的。不管有沒有誤解, 不管是不是無奈, 蘇-57都必須擔當起英雄。
有意思的是, 蘇-57是少見的從研發開始就明確要求空空—空地並重的戰鬥機, 中央機內彈艙的優點之一就是便於攜帶大型空地武器, 蘇-57的雷達也有很高的空地功能要求。在給定技術和成本限制下, 多任務戰鬥機必定“全能無專”, 在單項性能上不及專用戰鬥機, 儘管後者也有一定的“一專多能”能力, 如空戰戰鬥機具有一定的對地攻擊能力, 戰鬥轟炸機具有ー定的自衛空戰能力。
除了F/A-18這樣的特例, 主力戰鬥機走多任務路線是偏離美俄戰鬥機研發的一貫傳統的, 只有英法這樣的“中等國家”才這麼做。這或許準確地反映了俄羅斯對自己的真實定位。
不同的是, 俄羅斯還是走重型戰鬥機路線, 而不是英法和美國海軍的中型戰鬥機路線。這一方面是俄羅斯的戰術需要所決定的, 另一方面也是俄羅斯自詡戰鬥機成本還算低的緣故。據報道, 新近訂購的78架蘇-57的總價估計為1600-1700億盧布(單價折算約合3500萬美元), 在第五代戰鬥機中, 這是很低的。但俄羅斯航空工業因為釣魚報價過低而最後跳票的先例不少, 蘇-57的最後單價還有待觀察。
英雄的另一個方面是俄羅斯確實需要一架全新的戰鬥機。這不僅是裝備更新和刷存在的需要, 更是延續航空科技血脈的必要。俄羅斯航空工業已經近30年沒有認真設計過一架全新的高標準飛機了, 蘇-57是唯一例外。
設計是一個方面, 生產和供應鏈是另一個方面。俄羅斯現在大手筆訂購蘇-35S、蘇-30SM、伊爾-76MD-90A、圖-160M2等, 一方面是替換已經老舊不堪的現有飛機, 另一方面是把已經鏽蝕的航空工業重新運轉起來, 吸引人才, 恢復產能和供應鏈。本質上還是蘇聯末期的飛機只能用來練手, 是為真正的先進飛機的生產做準備的。蘇-57或許也一樣, 儘管低於人們的期望, 這是俄羅斯重回世界第一梯隊的希望所在, 是用來凝聚起俄羅斯航空科技的“中央紅軍”。 ■
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關鍵字: 英雄 F-35閃電II戰鬥攻擊機
