我就是喜欢看小说 26-04-06 03:35
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#全球武器装备盘点##苏-57#
《苏联航空遗产的极限:俄罗斯真的在第五代战斗机方面取得了进展吗?》
作者:阿尔卡季·多岑科。乌克兰科技与IT新闻平台撰稿人。他于4月2日撰文,评述俄罗斯的苏-57战机。此文献给对俄罗斯苏-57的关注者。全文如下:

一、苏联学派的遗产
要理解俄罗斯战术航空现状,就要回顾五十年前,回到帕维尔·苏霍伊的设计局。20世纪60年代末,这里开始研发一款战斗机。这款战机后来成为苏联航空学校的典范象征之一,它就是苏-27(图一)。
苏-27于1977年首次试飞,在当时是一架真正强大的飞机:机动性强,发动机强劲,起飞重量大,航程远。
在接下来的四十年里,俄罗斯航空工业主要专注于对苏-27基本设计的深度现代化——并由此衍生出苏-30、苏-35、苏-34及其他变种。本质上,它们是同一平台的不同版本。每一次新改装都配备了更先进的航空电子设备、更强大的雷达和更新的武器系统。
这种方法确保了一定程度的进展,保持设计局的活跃,并使其能够体现“前沿发展”。然而,真正新的下一代飞机直到很长时间后才出现。

2000年代初,随着美国推进隐形战斗机F-22猛禽,苏霍伊平台的优势开始显出衰像。

二、对西方战斗机的应对
F-22猛禽的出现,使得空中作战模式发生质变。西方不再基于高度机动性的第四代战斗机态势研发新机种——而是基于根本不同的远程作战理念开发隐身飞机。隐身能力、无加力(发动机助推)的超音速飞行以及深度传感器集成以增强态势感知等新技术,成为这一新方法的核心支柱。这就是后来我们熟知的“超视距作战”(直观地说就是传统“狗斗”战术不再存在)。而这对于苏联学派来说,实际上根本没有现成答案。

俄罗斯的PAK FA项目——先进前线战术战斗机——应运而生,这是一个实验性项目。技术规范于2002年发布,新机型就是T-50——后来的苏-57原型机。首飞于2010年完成。然而,即使在那个阶段,传统概念也存在,这是根本性的意识形态缺陷,他们仍然痴迷于近战。
苏联的航空界在心理上无法放弃超机动性。推力矢量控制、广泛宣传的高级特技飞行能力,以及在低速下的极高敏捷性,在某种意义上成了一种崇拜——几乎是苏霍伊战机DNA的一部分(也有人认为他们知道在很多方面办不到所体现的无奈)。
因此,在制定苏-57规格要求时,优先事项仍是超高机动性,而非新型实验发动机的开发以及与其他系统数据交换的基础设施建设,甚至更先进的武器。

正是这种思考方式导致在设计阶段就削弱了飞机的隐身能力。苏-57的发动机间距较远,这是为了提升推力矢量和增加稳定性,由此形成从多个角度清晰可见的雷达轮廓(图二:苏-57/图三:F-22发动机位置比较)。
苏-57进气口没有设计成S形风管。而在F-22和F-35中,这种导风道从前方隐藏了压缩机叶片——这是雷达反射的主要来源之一。

这一问题源于苏-57的主发动机“伊兹德利耶30”。它配备圆形排气喷嘴,预计推力约为171千牛。可没有足够动力的发动机来补偿此类设计方案产生的能量损失,就不可能设计出配备S形进气口或矩形排气喷嘴的战斗机。苏-57后部喷嘴缺乏隐身涂层或特殊反射几何结构,使其后半球的红外和雷达特征都达不到隐身要求。
相比之下,其他第五代战斗机如F-22设计为从各个角度的低可探测性。尽管F-35机动性受到批评,但其雷达反射截面(RCS)非常低。
RCS是一个参数,用于表示飞机在敌方雷达眼中的尺寸。RCS越小,越难被发现和被跟踪。从正面角度看,F-35的雷达控制面积估计为0.001–0.005平方米。苏-57没有官方数据,但根据一项专利,其正面RCS约为0.1平方米——明显比美国同类差很多。这使得它更接近现代化的第四代战机,而非真正低可探测性的第五代战斗机。

三、发动机的束缚
首批量产的苏-57下线,配备了AL-41F-1(伊兹德利耶117)发动机(图四)——这是AL-31的深度现代化版本,最初设计于1970年代末。官方在苏-35发动机的使用被宣传为临时的“第一级”解决方案。然而实际上,这一“临时”措施已经拖延多年。根据各种估计,俄罗斯航天部队仅接收了2019年合同计划飞机的约三分之一:2022年10架,2023年再订购11架。
新型Izdeliye 30(AL-51F1)发动机(图五)于2017年12月首次搭载原型机试飞。然而事实证明,该计划进展缓慢且不均衡,飞行测试持续到2025年。
直到2026年初,母公司才正式宣布,搭载Izdeliye 30发动机的新Su-57开始交付。与此同时,所有先前生产的飞机仍配备较旧的AL-41F1发动机。因此,俄罗斯航天部队现运营着一支异构机队,飞机性能因生产批次而有显著差异(既出现图四和图五两种发动机都用的阶段)。

这为什么重要?第五代战机发动机的关键要求是能够在无加力的情况下维持超音速飞行——即所谓的超级巡航模式。加力燃烧室是一种在紧急高推力模式下工作的系统。通过向发动机注入额外燃料,它提供快速加速,但显著增加飞机的热特征,使其在红外系统中更为明显,并大幅增加燃油消耗。
相比之下,F-22能够在无加力燃烧室的情况下持续进行超音速巡航飞行模式已经有了超过二十年历史。而配备Izdeliye 30发动机的新Su-57缺乏这种能力,而新发动机实际上只是“昨天”才出现,仍需在大规模量产中证明其性能。

四、传感器稀缺性问题
从纸面数据看,苏-57的雷达系统确实令人印象深刻。该机配备五个天线系统:机头的主N036 Belka雷达,配备1514个X波段发射-接收模块;两台N036B侧视雷达,每个配备404个模块;机翼前缘还安装了两个L波段阵列,用于友敌识别(IFF)和电子战功能。理论上,这能提供完整的角度覆盖,而大多数配备单机头雷达的第四代战斗机所不具备(图六,苏-57雷达系统)。
然而,区分安装的传感器数量与驾驶员实际看到的设备非常重要。第五代飞机的核心原则是所有传感器——雷达、红外系统和被动接收器——自动合并为一个作战画面,无需飞行员参与。这被称为传感器融合。正是这种能力造就了F-35的独特之处:飞行员无需手动切换系统,而是直接能看到现成的情境图景(图七,F-35雷达系统)。
很明显,苏-57确实配备了一套雷达和被动探测系统,但它们整合成统一画面的水平仍不及F-35,后者将AN/APG-81/85雷达、分布孔径系统和光电目标系统整合成一个数据流。
一个关键问题仍然是电子领域,这直接取决于半导体产业的发展水平。由于苏-35采用合成孔径雷达(SAR)模式,其分辨率大致相当于20年前F-15E机械扫描雷达,这清楚地说明了俄罗斯雷达系统的核心局限——极其有限的工作频段。
由于这些狭窄的频段,无法实现真正有效的低概率截获(LPI)特性——即通过各种反探测机制和算法(如跳频、聚焦特定扇区信号等)设计,使对手难以被发现的雷达发射模式。
同样的限制也阻碍了狭窄而定向的视距数据链的使用,这些链路可以在低拦截概率(LPI)模式下运行。因此,俄罗斯系统被迫依赖较低频率的全向通信渠道。这些设备向各个方向发射信号,降低了飞机的隐身特性,同时限制了数据传输速度。
在现代航空中,低可探测性不仅由机体形状决定,机载电子设备也起着重要作用。由于无法严格控制电磁波,飞行员要么几乎“盲飞”,完全避免使用雷达和通信,要么激活这些系统,失去隐身飞机理论上应有的奇袭效果。

这背后是一个更根本的技术问题。实现多雷达和传感器数据的全实时融合需要基于先进芯片的极其强大的机载计算系统。这些处理器必须处理大量信息,并为飞行员生成统一的情境图景。自2022年以来,制裁极大地使俄罗斯获取西方微电子设备变得复杂,而这些微电子设备此前曾用于其战斗机的许多航空电子设备中。
俄罗斯国内半导体采用约90-60纳米(近年来开始接近28纳米)的工艺节点,而现代作战航空电子设备通常依赖7-5纳米及以下的芯片。这种差异绝不仅仅是数值上的。对于较老的工艺节点,在相同的物理尺寸内实现所需的计算性能,设备质量和功耗会显著增加,变得更加困难。

五、战火洗礼:远距离攻击与为了声誉而避免直接接触
俄罗斯对乌克兰的全面入侵成为苏-57的首次严峻实战测试。但可笑的是,这次测试的结果揭示的不是飞机的功能,而是它躲避了什么。
自2022年入侵后的最初几个月起,苏-57专门用于远程打击,长期在乌克兰防空系统交战区外。目前,其主要武器是Kh-69巡航导弹,由于机身舱内装载雷达能见度降低,以及射程超过300公里的R-37M空对空导弹,苏-57曾用它在未进入探测区(视距外)的情况下攻击乌克兰飞机。问题是,到目前为止没有与乌克兰防空系统在低空遭遇的记录。
俄罗斯极力避免飞机损失。截至2025年10月,苏-57现役机队不超过25架。鉴于数量有限,每架飞机都具有重要的政治和声誉价值,因此指挥部极度谨慎地使用它们,主要在相对安全的远程距离上使用(简单地说,不论是用于威慑还是为了今后出口,俄罗斯都经不起苏-57出现负面消息。可问题是,你怎么进步呢?)。

六、一个时代的终结:为何未来不再属于苏霍伊?
苏-57的悖论在于,它既是俄罗斯航空工业中最雄心勃勃的项目,但同时也是其技术极限。

虽然俄罗斯仍在努力将第五代战斗机全面量产,但世界其他地区已经在向第六代迈进。本质上,下一代战斗机的概念——在某种程度上甚至是第五代——不再是制造一架极其强大的单一飞机,而是将飞机转变为一整支自主无人机、传感器和武器群的指挥中心,每个无人机各自承担从侦察、拦截和电子战等专业任务(忠诚无人僚机模式。这是六代机的重要标志之一)
俄罗斯正试图通过S-70“猎人”无人机与世界潮流一起向同一方向发展。该计划设想苏-57作为指挥节点可同时控制多达四架此类无人机。首次联合飞行早在2019年9月就已完成。然而,示范飞行与正常作战网络之间存在显著差距。2024年10月,一架苏-57竟然将自己的无人僚机(S-70)击落(图八。注意,当时这架无人僚机掉在了乌克兰一侧。所以照片中的人是乌克兰专家),这清楚表明平台间很可能仍不存在可靠的数字连接。
问题归根结底还是微电子技术。在真实战斗环境中控制一群无人机需要有能够在毫秒级内处理数据流并做出战术决策的人工智能算法。这反过来又需要有能够在战斗机上处理此类处理的先进制程芯片。
越来越明显的是,苏-57不再是通往未来的跳板,而是苏联设计局自20世纪80年代首次提出的理念演进的最终阶段。在射程达300公里导弹的时代,传统超机动性已被证明不再必要。模拟隐身正逐渐被数字方法取代。而一个因数十年渐进式现代化而非新开发而削弱的生产基础——加上制裁的进一步限制——俄罗斯无法实现自己的目标。
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文章作者最后针对俄乌战争发表自己的看法:
“对乌克兰来说,这几乎没有安慰作用。即使是第四代飞机也在给乌克兰造成真实损失,并且只要战争持续,这种损失将持续下去。苏-57不必技术革命也能在这场战争中保持优势。”
“但展望更远的未来——面对北约系统、其网络、卫星通信以及完全集成的第五代飞机——苏联时代设计理念的局限性将成为俄罗斯战机发展的严重限制。在未来的空战中,网络、数据和自主系统将成为决定性因素,苏-57如今正是那一列早已驶离轨道的列车。”

发布于 重庆