以下文章来源于温哥华的鱼 ,作者温哥华的鱼
7月20日莫斯科航展第一天,俄罗斯最新锐的苏-75战斗机揭开了黑色蒙布正式亮相,俄罗斯总统普京亲自到场视察。这款构型奇特的战斗机保密工作做得几乎滴水不漏,直到航展开幕前进场外界才第一次知道它的确切存在,这和大多数西方国家研制5代机时刚有个PPT就大肆宣传形成了鲜明对比。

苏霍伊作为新机的研制主体声称已经在准备实机测试,意味着原型机可能已经制造或即将开始制造。官方没有给出具体时间表,俄罗斯媒体预计2023年首飞,2026年开始交付,航展上展出的是一架完成度相当高的地面工程测试样机,而不仅仅是一个模型。
俄罗斯军方没有下达任何研制任务或者订单,这是个相当纯粹的外贸项目,所以并没有官方赋予的正式编号。UAC用于市场推广的绰号是“The Checkmate”,就是国际象棋里的将军(名词)。很多网友在探讨怎么翻译更合适,比如“将死”、“将杀”,字面上讲“将军”就很合适,只要你能理解这是指下棋而不是军衔就行,私底下我觉得应该叫“王炸”。

Rostec及旗下子公司最近几天正在媒体和网络上为新机积极造势,潜在客户是亚洲、中东、非洲和拉美国家,他们正在寻求可负担得起的第五代单发战斗机。俄方的市场分析显示将有300架的需求,不过尚未开始任何商务磋商。

我通常都不喜欢蹭热度,只凭非常有限的资料、低精度的图片/视频,甚至像一些网友说的看一眼就知道了,很难保证得出的观点是客观全面的。等到更多高清图片公布之后细细品味,才能发现很多妙处。

对于苏-75,我想说在已经面世的各种量产机、验证机、模型、PPT里,它绝对是最具创意的一架,如果考虑到俄罗斯目前的国力,它的创造性甚至比歼-20的意义还大,为布局雷同又无法兼顾隐身和载弹量的中型五代机闯出了一条新路。

在细品苏-75之前,先强调2个前提。
【 俄罗斯的实力 】
在疫情和西方制裁的双重打击下,2020年俄罗斯的GDP排名已经被韩国超越,以1.67万亿美元列世界第12,为美国的1/13,前十名排位没有变化。



【 苏-75的尺度 】
要评价一架飞机的性能,首先要确定它的尺度,拿中型机去和重型机比显然是不公平的;而不少人也因为俄方轻型战斗机的称呼把苏-75认为和米格-21差不多大。它有到底多大呢?
在苏-75裹着黑布出场的时候,前面的拖车是个很好的参照物,这是德国Goldhofer公司生产的Schopf F59四轮驱动飞机专用拖车,车体长3.32米,车高2.068米。





气动布局
现代战斗机在确定了主要作战指标后基本上都是围绕发动机来进行气动布局设计的,因为先进发动机研制难度太大,几乎没有可选项,相对而言气动布局的变化就多得多了。各大飞机制造商在设计新一代战斗机的初期基本上都会穷尽所有可能的组合,优中选优。比如诺斯罗普在参加MRF多任务战斗机选型时就提出了多达54种构型方案,洛马和波音在JSF的竞标中也考虑过很多不同构型,有的脑洞大到匪夷所思,鸭翼、无尾布局全都考虑过,所以看到一架新飞机和某些过去型号有相似之处时并没什么可惊奇的。

苏-75是单发战斗机,量产型预计搭载“产品30”发动机,和苏-57一致,推重比将超过1。不过“产品30”要到2020年代中期才能量产,所以原型机试飞的时候很可能也采用AL-41F1A过渡。

苏霍伊坚持在新机上采用单台大推而不是韩国KF-X、土耳其TF-X、“鹘鹰”那样的双发中推,这个选择是相当明智的,发动机所占容积和重量的比例降低了很多,当然这个前提是俄罗斯拿得出足够水平的大推力涡扇发动机而不必受制于人。
发动机确定后接下来就是进气道系统的布置,五代机的进气道要兼顾大范围的速度变化、隐身性能和内置弹舱的空间,难度非常高。中小国家缺乏气动方面的理论支撑和大型风洞等基础设施,即使有雄心要研制自己的五代机,气动上也往往照搬F-22、F-35等成熟设计,以求降低风险,所以最后PPT上的长相都挺像。
但是中型机的尺度加上双发中推的体积和重量,两侧肋部进气道还得加入S型拐弯,留下的空间就非常局促了,弹舱和油箱的布置只能见缝插针,不断妥协,甚至妥协到武器改成外挂了,这才是真正意义上的“中型机陷阱”吧。

苏-75虽然是苏霍伊的亲生儿子,却没有简单地缩小苏-57,而是重起炉灶打造出一款将量产五代机里最另类的气动布局(和上面那些脑洞大开的初步方案比还算中规中矩)。歼-20已经很科幻了,不过它仍然具有鸭翼、主翼和垂尾6个气动面,苏-75没有鸭翼也没有平尾,只有主翼和斜置垂尾4个气动面,还采用二、三代机上常见的颚部进气道,形成复古与现代风格糅合的独特外观。

苏-75的主翼翼型和苏-57几乎一样,都是切尖的菱形翼,后掠角同为48°,和歼-20的后掠角也一样,为五代机中最大的。机头雷达罩角度和苏-57很接近,是五代机里最尖锐的。






1. 和著名的F-16DSI验证机腹部进气道相比,位置前移了约1.2米的颚部进气道大大增加了机体容积,从而能够布置下侧弹舱和主弹舱,对中后机身的布局也宽松了很多,有足够长度对进气道进行弯曲。

2. 苏-75的进气道可以看作是半个传统的机头进气道,包围机头三面,兼容了两侧进气和腹部进气的特点,在大仰角和大侧滑角状态下的进气效率都很高。扩展到机体两侧棱线处的进气口压缩了纵向的高度,在保证大推力发动机进气量的同时缩小了机体的正向迎风面截面积,有利于高速飞行也提高了隐身能力。对比一下F-8、X-32和苏-75正面:

3. 苏-75是俄罗斯第一型应用DSI技术的飞机。最初我看到它的进气道时也觉得奇怪,怎么唇口这么薄,没有任何附面层吸附或者隔离装置,真的这么简陋吗?后来在低角度拍摄的机身照片上终于看到了鼓包,而进气道正中有一个流线型的隔板,起到整理来流和支撑下唇口的作用。
鼓包的顶部与周边存在压力梯度差,当附面层流经鼓包时顶部的高压区将附面层推离流向周边的低压区,配合前掠进气道唇口将附面层从进气道两侧排出。


无论如何苏-75的问世让俄罗斯成为美、中之后第三家掌握DSI实用化技术的国家,和苏-57上带可调斜板的加莱特进气道相比减轻了结构重量,提升了隐身性能,向前迈进了一代。
接下去看机身,苏-75进气道在机身两侧部分的宽度相当大,进气道上盖和34°内倾的机身侧面组成一个较窄的边条,向后一直延伸到发动机两侧的尾撑。这一部分的一体化设计和歼-20比较接近,进气道唇口、边条和机翼折线构成2个涡流发生器,可以产生强大的涡升力,适应超音速机动飞行。



虽然它的面积小于常规的鸭翼和平尾,但长度比普通副翼长,加上位于发动机高速喷流的两侧,偏转时依靠引射作用产生的力矩也是相当大的。而布置在这里隐身性比外露的鸭翼或者平尾要高出一大截,这个设计值得点赞。
当然它并不是苏-75首创,在米格1.44验证机上就有相同的设计,并在2000年试飞过两次。只不过米格1.44的研制年代完全没有考虑到隐身效果,为了追求高速尾撑非常薄,这个翼面更薄,所以能看到上表面的动作筒。


不过为了容纳这么多部件,在气动上还是得付出一定代价的,从进气道下缘向后延伸,形成了一个几乎全长的独木舟状凸台,边条到尾撑形成另一级台阶,这种分层布局让四个舱室在纵向上可以部分重叠,相当巧妙。




苏-75在机体内布置了2个侧弹舱和1个主弹舱,超越其它5代中型机基本达到重型机的载弹量,这是相当难得的。





苏-75上没发现苏-57装备的101KS-O型定向红外对抗系统转塔,在起落架前方、进气道两侧各有一个黑色的光学窗口,从苏-57的例子看应该是101KS-U紫外线导弹逼近告警传感器,在尾部可能还有一个。
座舱的航电系统比苏-57有所升级,采用单块大面积彩色液晶显示屏代替了苏-57上的两块多功能显示屏,系统集成度更高。两者都装备了衍射平显,都是中置操纵杆。UAC介绍苏-75具备高度人工智能,拥有AI“副驾驶”帮助飞行员做出决策。

从上面的分析可以看到苏-75拥有尖锐的机头和进气道前缘、尽量缩小的正面横截面积、大后掠角的主翼、缺乏后向视野的座舱以及后仰角度不大的座椅、1.8-2马赫的极速。通过这些特征可以做出一个假设,就是苏-75将偏重于空战,尤其是高速拦截。它的上表面隐身性能明显好于下表面,又配备有红外搜索转塔,一个可行的作战模式就是和苏-57类似地在战区内线低空高速出航,依靠地面引导和机载红外设备上视上射拦截敌方包括F-35在内的空中目标。次要任务才是利用EOTS和主弹舱携带的大型弹药对地攻击。

苏-75最让人吃惊的是它的价格,俄方说单价只要3千万美元,比很多四代机还便宜。实际上这仅仅是用于吸引客户的裸机价格,只包含最基本的机体,可能连发动机都没算进去。众多先进的作战功能都需要客户定制,甚至先投资后才能开发完善。该机的基础设计是高度模块化的,可以按客户需求发展出双座或者无人机构型。俄罗斯媒体估算一架完整版的苏-75价格起码要达到6千万美元,不过对于很多受政治和经济因素买不到F-35级别五代机的潜在客户来说还是具有一定吸引力的。
这些国家,例如越南、印度、沙特、阿联酋、阿根廷,引进五代战斗机的主要任务都不是去攻击别人,而是进行国土防御抵抗周边国家F-35一类四、五代机的进攻。有效发现隐身飞机比自身的全向隐身性能更重要,高速截击打了就跑也是越南这种中小国家面对强敌总结出来的高效作战模式,空中格斗和多用途性都是次要的需求。从这个角度来说苏霍伊开发这款廉价版中型五代战斗机还是相当有针对性的。

抛开市场宣传的话术看苏-75的本质,它是一款在气动布局上巧妙构思、充满创意的新作,打破了五代机构型的很多常规,同时还显著提升了俄罗斯战斗机的隐身性能。即使在它身上能看出不少其它飞机的影子,但把这些不同国家不同风格的设计有机得融合,在速度、载弹量、隐身性、造价等各方面取得良好的平衡,还是显示出苏霍伊设计局深厚的功力。不论最终是否能够实现这些指标,也不论它在隐身、航电等方面还存在不少短板,单就这种创新精神就非常值得航空业学习借鉴。
对于俄罗斯自身而言,在苏-57前途不明、军方订货稀少的情况下苏霍伊以超常规的速度推出苏-75,到底是要和苏-57形成高低搭配还是取而代之呢?这个还得继续观察。
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原标题:《深度解析 | 最具创意的五代机:苏-75》