苏-27算是俄罗斯的第四代单座超音速战机,也被全世界公认是20世纪里表现最出色的作战飞机之一。这架飞机凭借着它那完美的飞行表现和操控性能,特别受飞行员和地勤人员的喜爱。在各地举办的多个航展上,苏-27都曾大展身手,特别是在表演环节展示出的顶级机动性,弄得观众都心动不已。一直到现在,苏-27仍然保持着27项国际航空联合会认可的全球飞行纪录,绝对算得上是所有创纪录飞机中的佼佼者。在苏-27的基础上,苏霍伊设计局还打造了一个包含多款战机的家族,这个系列里包括有苏-27UB双座战斗-训练机、苏-33舰载战斗机、苏-30多用途战斗机系列、苏-34战斗轰炸机,以及经过深度现代化改进的苏-35战斗机。
中国空军的歼-11战斗机,算是咱们国家自主研发的多用途重型战机,性能相当不错。这款飞机源自苏-27的底子,经过咱们本土改良以后,变得更适合中国的作战需求。它具有强大的空战能力,飞行速度快,机动性也杠杠的,可以应对各种空中威胁。在飞行员的手里,歼-11展现出很好的操控性和可靠性,不少实战演练都表现得特棒。除了作为空中优势机型,这架飞机还能执行对地攻击和侦察任务,真是一机多能。歼-11的不断升级,让它在现代空战中依然保持竞争力,是咱们空军重要的作战利器。
为了搞出这些牛逼的成就,苏-27的研制团队可是经历了长时间的艰辛努力。这款飞机,外型现代,能够守护俄罗斯领空,还能保护其他使用国家的空域,背后离不开许多工程师、设计师、科学家还有飞行员的辛勤付出。在苏-27的研发过程中,最重要的力量就是由苏霍伊设计局和阿穆尔共青城飞机制造厂组建的设计制造团队,还有负责动力系统的土星-留里卡设计局,雷达系统由提赫米洛夫仪器仪表研究所搞定,导弹武器的部分由三角旗设计局负责。除了这些机构,科研单位也帮了大忙,比如茹科夫斯基中央空气流体力学研究院(TsAGI)、中央航空发动机研究院(CIAM)、俄罗斯国家航空系统研究院(GosNIIAS)等。其他一些设计局、研究所还参与设计了苏-27的各种系统。本文主要讲的,就是那四十多年前开始的苏-27研制历程。
这款战机,走在技术的最前沿,专门用来应对当时各种复杂的空中战斗环境,算是当时的尖端代表。它在性能上相较于旧款有了巨大提升,飞行速度快、机动灵活,装备了先进的雷达和导弹系统,目标就是在空中占据绝对优势,确保国家安全。这种前沿装备,不仅代表了技术水平的飞跃,也彰显了军工力量的强大。
1969年,苏霍伊设计局的一支团队,在帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊的带领下,开始为苏联空军和国土防空力量研制一款属于新时代的先进战斗机。这款新机的框架逐渐在70年代中期成型,提出了要装备强大的武器系统,配备完美的火控和导航设备,同时具备高超的机动性,旨在让飞行员在远距离导弹互射和近身格斗中都占据优势。这款新战斗机的性能指标必须达到了世界顶尖的水平,甚至在某些方面要超越主要竞争对手,也就是被美军指挥官寄予厚望的F-15战斗机。苏霍伊设计局打算在这个内部代号为T10的项目中,尝试应用一些创新的设计理念。
苏霍伊、米格和雅克这三家设计局,各自拿出了自己最棒的设计方案,展开了一场激烈的角逐。苏霍伊的方案特点鲜明,强调高机动性和先进的武器系统;米格则着眼于简洁实用,注重成本控制和可靠性;而雅克则偏向于灵巧轻盈,试图打造一款操作灵敏、适应性强的战斗机。每家都拿出了自己的“绝活儿”,比赛可真是激烈得很!
1970年,苏霍伊设计局推出了第一款新型战斗机的设计方案,这个版本采用了一体化的气动布局,飞机的机翼和升力体机身连接得非常顺畅,两个独立的发动机吊舱挂在机腹上。这样的整体气动设计使得飞行性能明显提升,还为油箱和各种设备提供了更宽敞的内部空间。为了让飞机在高速和高空飞行时达到预期的性能,设计师在机翼前缘根部加装了尖拱式边条。专家们认为,翼根边条能确保在超音速飞行时气动中心移动的情况下,依然能保持高升力,同时还能产出边条涡流,提高机翼和控制面的效率。苏霍伊还为新战斗机设计了另一套方案,用的是传统的非一体化气动布局:两台发动机紧贴着安装在机身后段,通过侧面进气道进气。到1972年,这两个设计方案都提交给了空军委员会,让他们评审。委员会当时对三大设计局(苏霍伊、米高扬-格列维奇、雅科夫列夫)提交的预计在八十年代早期服役的先进战术战斗机方案进行评估。
第一架原型机T10-1,是这个新战斗机项目的试验样车,代表着整个设计的初步成果。这台T10-1的出现,标志着苏霍伊在战斗机研发上的重要一步,展示出了未来战机的雏形。它不仅承担了性能验证的任务,也为之后的改进和完善提供了宝贵的实际数据。嘿,要是按照当时的条件来看,这款原型机可以说是技术创新和设计探索的结晶,为后来真正投入批量生产打下了坚实基础。
经过对所有提交审核的方案进行全面的评估之后,空军委员会同意了苏霍伊和米高扬对各自方案的再度改进。苏-27(T10)这条路线的目标是研发一种重型、多用途、先进的战术战斗机,而米格-29的方向则是打造一款便于大规模生产的轻量级战术战斗机。这两款战机的主要作战任务包括近距离格斗、中距区域交战以及全向目标的截击,稍微次要点的任务则是打击地面目标。苏-27拥有更大的载油和弹药容量,加上更先进、更复杂的导航、自卫和通信系统,基本上能以小队为单位深入敌方控制区250-300公里去完成任务。而米格-29轻巧又经济,能深入敌方100-150公里范围内应战。苏-27的火控系统能有效对抗当时西方最强的战斗机F-15,还能在遇到数量多但战斗力相对弱些的敌机(像YF-17、YF-16、歼-6)时,把对手打得片甲不留。别忘了,经过一些设备和武器的调整,苏-27也加入了苏联国土防空军的阵营。
T10-1的机翼设计得挺讲究,采用了双翼布局,既保证了气动性能,又提升了机动性。它的翼面面积大,升力充足,能在各种飞行状态下保持良好的操控感。机翼上配备了多个挂点,为携带各类武器和电子设备提供了空间。这款机翼设计不仅适应了战斗机的高速飞行需求,也兼顾了低速时的稳定表现,让整体性能得到了很好的平衡。总体来说,这套机翼方案在技术上相当先进,兼具实用性和战术灵活性。
随着客户对1980年代战术战斗机提出了更详细、更具体的需求,苏霍伊设计局在1972年启动了T10项目的初步方案,很快就进入了概念设计的阶段。在1970到1975年期间,设计团队研究了超过15种不同的机型布局和配置方案。这些设计不仅在整体布局上有所差异,比如采用翼身融合还是传统布局,还在一些具体的细节上比如发动机和进气道位置、起落架设计、控制系统类型等方面有不同的考虑。最终,设计师们更倾向于采用翼身融合和静不稳定的布局组合,形成了整体的设计思路。值得一提的是,苏-27也成为了苏联第一款采用飞行中通过电传操纵系统进行纵向通道控制的战机。引入纵向静不稳定布局带来了不少好处,配合翼身融合的静不稳定设计,让苏-27展现出极强的机动性,能够完成一些传统布局战机无法实现的高难度动作。同时,这种布局也让苏-27在没有外挂副油箱的情况下,实现了4000公里的航程。全世界还找不出其他战斗机能达到这种水平的航程。
苏-27采用的气动布局是机翼在前,水平安定面在后的常规配置。向前伸展的机翼前缘边条,能增强机翼的升力,不过只会带来少量阻力增加,确保飞机在大迎角情况下的表现。水平尾翼装在分离的发动机吊舱外侧的承载梁上,双垂尾则分别放在发动机吊舱的上方。飞机控制系统由全动水平尾翼、副翼和舵面共同实现。机翼上的增升装置是襟翼设计。为了让发动机在任意速度和高度都能发挥出最佳状态,安装在边条后下方的进气道还能通过调节斜板来调节气流路径。飞机的前部布置了雷达,罩以透波材料制造的头锥,座舱的视野也达到了全方位的良好水平。
T10-3原型机是该系列的首批试验机之一,用于验证设计参数和飞行性能。它在研发阶段起到了关键的作用,为后续型号的改进提供了宝贵的技术数据。这个原型机在性能测试和飞行试验中表现出了不错的适应性和稳定性,为后续的批量生产打下了基础。
苏-27战机的武器装备跟米格-29轻型战术战斗机挺相似的,都是配备30mm高射速航炮,搭载R-27中距空对空导弹,以及R-73和R-14近距离空空导弹。唯一不一样的地方是载弹量:米格-29最多能挂6枚导弹,比如说2枚R-27;而苏-27则可以挂得更多,最多8枚导弹,可以是4枚R-27或者R-27E那种改进型远距雷达和红外制导导弹,像R-27ER和R-27ET。
这两款战机的火控系统几乎完全一样,这在航空史上还是蛮少见的。它有两个探测通道,一个是雷达系统通道,另一个是光电系统通道,而且还配备了头盔瞄准具。针对苏-27设计的火控系统性能要比其他的更牛逼一些。N001雷达是由维克多·格里申带领的法佐特伦研究发展联合体搞出来的。莫斯科“地球物理”中央设计局在主任设计师霍洛尔的带领下,又搞了OLS-27光电系统,这套系统由一个红外接收跟踪定位器和一个激光测距仪组成,挺厉害的一个搭配。
OLS-27的传感器平台就安置在风挡前头这块地方。
起落架采用了比较经典的前三点式布局,前起落架就安置在座舱下面。主起落架会向前收纳,藏在中央翼下面的主起落架舱里,收起来的时候,起落架会旋转90度,而主起落架的舱门还可以当作减速板用,挺巧的。
苏-27的动力系统由两台性能强大又经济的AL-31F涡轮风扇发动机组成,每台最大推力达12500公斤,起飞推重比超过了一,比较牛的。这个发动机是由阿尔欣·米哈伊洛维奇·留里卡带领的土星机械厂(后来变成土星-留里卡设计局)研发的。油耗比较低,加上占了机身大部分空间的油箱能装8吨燃油,这样一来,战斗机就能实现预设的作战半径,任务完成得还挺顺溜的。
在俄罗斯空军博物馆(莫尼诺)展出的,是那架T10-1,挺醒目的一个陈列品。
苏-27战斗机的设计概念和细节规划,差不多在1975到1976年那会儿就搞定了,设计方案一敲定,相关的图纸和文件也都搞完了。随后,第一架原型机就在库隆机械厂开始制造出来了。可惜的是,帕维尔·苏霍伊没能等到这款飞机展翅飞翔,就在1975年辞世了,叶甫根尼·伊万诺夫接手继续推进项目。到1976年,在米哈伊尔·西蒙诺夫的带领下,苏-27的项目正式展开。到1977年初,第一架原型机T10-1已经制造出来了。因为AL-31F涡扇发动机的研发还出现了点延迟,所以这架T10-1用上了改良版的AL-21F-3AI涡喷发动机,也就是在AL-21F-3A的基础上调整优化的那款。这台发动机,之前在苏霍伊设计局的苏-17、苏-24等战机上也用过。经过一系列地面检查和滑行试验确定一切正常后,准备工作就绪了。1977年5月20日,T10-1在苏霍伊设计局的首席试飞员弗拉基米尔·伊留申的操控下,成功实现了首次飞行。这架原型机的主要任务,是评测关键的飞行性能、稳定性以及操控感受。
1978年,第二架原型机T10-2终于制造完毕,可惜飞行时间没长多久。7月7日,这架飞机发生了飞行事故,导致试飞员叶甫根尼·索洛维耶夫不幸牺牲。在高速超音速飞行时,飞机出现了纵向振荡,产生了巨大的过载,结果在空中解体。黑匣子数据显示,这架战机进入了之前研究中未曾发现的共振区,导致了飞机的分崩离析。事故发生得太快,经验丰富的试飞员,苏联英雄叶甫根尼·索洛维耶夫,甚至都没有机会弹射逃生。事后分析查明了事故的根源,也让设计团队对战机的结构做出了必要的调整和修正。1978年,苏-27的预生产准备工作在远东阿穆尔-共青城加加林机械制造厂已全速推进。同时,库隆机械厂也在忙着组装另外两架苏-27原型机。跟前两架不同,这两架都装备了全新的AL-31F发动机。换了这个发动机之后,重量减轻了大概500公斤,推力增加了12%,油耗也更低。虽说引进了外涵道设计,但AL-31F的直径和长度都比之前的发动机更紧凑。8月23日,弗拉基米尔·伊留申驾驶T10-3成功完成了首飞;两个多月后,T10-4也加入了试飞序列。起初,这两架飞机主要用来测试发动机飞行性能,然后T10-3又被改装,用于支持发展舰载型的相关试验,而T10-4则负责火控系统的试验飞行。
T10的座舱设计得挺不错的,布局合理,乘员的视野非常宽敞开阔,能很好地满足作战需要。座舱配备了先进的驾驶员座椅,支持弹射逃生,确保在紧急情况下安全撤离。仪表盘布局简洁明晰,各种仪表和显示屏都在乘员的视线范围内,操作起来非常方便。座舱内还加入了诸如多功能显示器、HUD(抬头显示器)等高科技配置,提高了作战效率和飞行安全性。整体来说,这座舱的设计既注重实用,又兼顾了飞行员的操作体验,不愧为当时最前沿的战机座舱之一。
到了1980年初,T10-1、T10-3、T10-4三架原型机已经投身于苏-27的试飞任务中,首批预生产机也快要准备下线,一切都按着原定的安排走,预计几年后这型新战机就能正式服役。可是,来自西伯利亚航空研究院(SibNIA)的一帮空气动力学专家和负责人之一的米哈伊尔·西蒙诺夫坚决反对按目前的气动布局投入量产。他们经过对苏-27项目大量空气动力学研究后,得出结论:这款飞机在研发过程中就出现了几个毛病。T10的机翼搭配边条的设计容易导致涡流提前脱离,气流不稳定在迎角8到10度时就显现出来,结果就是飞机升力下降、出现抖动,横向稳定性变差。再说,T10尾部的结构设计没有办法提供有效的纵向、横向和航向的控制面。西伯利亚的专家们还根据1975-1976年风洞测试的数据指出,如果不解决这些问题,未来出来的战斗机绝对跑不了高机动性这套技能。
在乌克兰卢甘斯克的一个博物馆里,摆放着一架T10-10。
修改苏-27项目已经迫在眉睫,得抓紧行动。米哈伊尔·西蒙诺夫坚定地支持进行全面改动,可航空工业部的领导就不买账。苏霍伊设计局的总设计师伊万诺夫,对冒险大幅改动苏-27的设计也没太大兴趣。所以,第一批苏-27依照最初的气动布局进行生产和试飞。T10-1和T10-3的飞行测试结果,验证了西伯利亚航空研究院(SibNIA)空气动力学专家们的担忧。为了弥补大迎角时垂直安定面效率下降带来的航向稳定性问题,第一批原型机按照茹科夫斯基中央空气流体力学研究院(TsAGI)的建议,在机翼上表面加装了扰流条。不过,这个扰流条反而降低了机身的升力,还削弱了边条带来的性能提升(这个导流条在其它机型上不算常见,从用途上讲也跟翼刀不同)。
T10的测试结果也暴露出这款战机的性能并没有达到预期。最直观的就是实际航程比设计指标少了超过20%。苏霍伊设计局的负责人向航空工业部报告说,导致T10性能未达标的原因主要有两个。一个是航电系统的开发未能满足重量要求,超重了几百千克,自然就增加了飞机的总重,也限制了它的机动能力,还影响了航程。另一个问题是发动机的油耗率没有达到设计标准。不过后来查明,最初设定的发动机油耗指标偏高,不太容易达成,调整之后,这个问题就不复存在了。虽然测试和研究都显示出T10存在明显缺陷,叶甫根尼伊万诺夫还是希望能通过一点点调整,比如增加燃油储备,来改善飞机性能。但是,米哈伊尔·西蒙诺夫一直坚持要对飞机进行彻底改造。从1976年到1977年,他的手下就和西伯利亚航空研究院的科学家们一块设计出了一套新的气动布局,并在风洞中反复测试验证。这个新的布局,基本上解决了之前的诸多问题。在西蒙诺夫的坚决和多番劝说下,航空工业部的领导决定冒险对T10进行彻底改造。最终证明这个决定非常明智,即便到了30多年以后,改型后的战机仍被认为是全球最顶尖的战斗机之一。凭借苏-27,苏霍伊设计局巩固了自己在国际航空工业中的领头地位,始终坚持不给用户交付平庸之作的传统。
从T10演变到T10S的过程,实际上是一次非常重要的技术升级。最开始的T10型号,因为一些设计和性能上的不足,逐渐暴露出不少短板。为了改善这些问题,设计团队在原有基础上不断进行优化,最终演化出了T10S版本。这一升级版本在飞行性能、航电系统,以及武器配置上都做了相应的提升,明显增强了战斗力。特别是在航程和机动性方面的改良,让T10S在实战中表现得更为出色,也更贴合现代空战的需求。可以说,这次从T10到T10S的升级,堪称是苏霍伊在战机发展史上的一个重要里程碑,不仅持续巩固了其在国际航空界的地位,也为未来的战机设计树立了标杆。
采用了新布局的战斗机编号为T10S,全面设计工作是在1979年开始的。起初,苏霍伊设计局联手西伯利亚航空研究院(SibNIA),在由技术科学副博士斯坦尼斯拉夫·卡沙弗特季诺夫带头的团队指导下,制定了一个战机方案,试图修正第一版T10的各种缺陷,满足设计指标,确定了对原有布局的变更方案。随着研究的深入,T10S和T10之间的差异逐渐变得明显,设计师们最终打造出了一款全新的飞机。米哈伊尔·西蒙诺夫还打趣说:“T10S和T10除了主起落架和弹射座椅之外,没半点一样的。”不过,苏霍伊为苏-27确定的一些设计元素,诸如整体气动布局、偏后重心的静不稳定设计、电传操纵系统、机腹进气道,还有单独的发动机吊舱,都得以在T10S上得到保持。
风洞里进行测试的T10-21(T10S)缩比模型,看起来挺威风的,你说是不是?
T10S在平面图上做了些啥变化,心里大概有谱吧?
T10S的全新机翼设计,采用了直线前缘、气动扭转结构和重新设计的前边条,显得更为合理。旧款的卵形翼尖,回归到传统的梯形翼尖,带有固定的前缘后掠角,并配备了空空导弹挂架,这样一来就省去了T10上翼尖的防震颤配重,载弹能力也由8枚导弹增加到了10枚。机翼面积从59.4平方米扩大到62平方米,增升装置也有了大变样,副翼和襟翼合二为一,用一个控制面襟副翼来操控,不像T10的机翼前缘没有增升设备。前缘襟翼的加入,加上襟副翼和前缘襟翼的自适应调节,确保了飞机在最初设计设想中的飞行性能包线。通过新官机翼和边条的配合,升力特性得到了提升,飞机还能在正迎角时保持负的俯仰力矩,迎角的使用范围也变宽啦,这样一来,飞行稳定性更妥当,也避免了抖动的问题。
T10的变化升级,算是比较明显的一次改良。它在机翼布局上进行了一些优化,换用了直线前缘和气动扭转设计,结构更加科学合理。原来的卵形翼尖,换成了传统的梯形翼尖,还加装了固定的前缘后掠角和空空导弹挂架,省掉了一些翼尖的震颤配重。这也让载弹能力提高,从原来的8枚增加到10枚。机翼面积也有点扩大,从59.4平方米变成62平方米,升力装置方面更是大调整,副翼和襟翼合二为一,用一个襟副翼控制,跟之前没有增升装置的T10不一样。前缘襟翼别忘了也加入了,配合襟副翼和前缘襟翼的智能调节,飞行性能变得更加完美。新机翼和边条的搭配,让升力特性更好,飞机还能在正迎角时保持负俯仰力矩,使用范围也更宽了,飞行稳定性提升不少,也能避免抖动啥的,更加顺畅啦。
为了更好地减小阻力,飞机的机体前部进行了新设计:座舱附近的横截面积减得更紧凑,座舱盖的最大横截面积也跟着缩小,同时还后移了一些,换来了增加机身前段第一个油箱附近的横截面积。尾椎和机身澎湃引入一个占满整个尾椎长度的过渡段,尾椎的横截面积也得到了缩减,尾椎梁的布局也改了,末端变成了圆柱形,还融入了后油箱里。这样,内部油箱的载油量提升到9.4吨。机身底下的发动机吊舱也做了改善,减轻了重量,同时适配了上置附件机匣的AL-31F发动机(T10-3和T10-4都是装配了下置附件机匣的AL-31F)。在不改变进气道空气动力布局的基础上,下表面加装了辅助进气门,并在进气道内添加了防外物进入系统(FOD系统),在滑跑和起飞时能放下防护格栅,有效阻截外来异物,防止它们进入发动机。
配备了10枚导弹的T10-17
为了让控制面的效率更高,从而提升航向和横向的稳定性,T10S的尾翼又做了不少改动。垂直尾翼被放在了发动机吊舱外侧承力梁上,间距变大,这是利用机翼和边条形成的涡流的最佳位置。这样一来,T10S在大迎角和大偏航角的情况下,航向的稳定性和操控性都得到了增强。不仅如此,还在尾部装了腹鳍,增强航向稳定性以及抗尾旋的能力。把尾部控制面设在尾部承力梁上,还让水平安定面和垂直安定面的面积增加了,同时也让控制面的执行机构可以更靠后安装。对水平尾翼的形状也做了改动,因为执行机构的位置变化,导致水平尾翼的转轴位置也换了,更好地解决了振颤问题,而且省掉了防振颤配重的需求。原本T10上用主起落架舱门当减速板,但这样会引起尾翼振动,在T10S上,换成了座舱后方的大型减速板来解决这个问题。
起落架也进行了全新的设计:主起落架的支柱可以旋转,这样一来,轮子在收回时可以旋转后直接进入中央翼区域,不用再搞折叠结构。这一改动还能减小主起落架仓附近升力体和机身的横截面积。前起落架也得到了加强并向后移动,目的嘛,是为了改善滑行性能,防止在滑跑和起飞时,前起落架卷起杂物,导致发动机受损。飞机的布局变了以后,飞机的最大横截面积减少了15%,在跨音速和超音速飞行阶段,空气阻力降低了18到20%。机身的升力特性提升,再加上航向和横向稳定性,以及三个操控通道的操纵性提高,让这架战机的机动性变得超棒,特别是在大迎角状态下依旧能灵活操控,同时飞行距离也达到了预定的设计目标。
试飞
在1980年,随着新设计的原型机开始在库隆机械厂组装,阿穆尔-共青城的厂里,预生产批次的飞机基本快要搞完了。这批飞机的设计已经定了,还是用的AL-21F-3AI发动机,基本上就是T10-1和T10-2的复制品,唯一不同的地方是它们都装上了T10-3原型机的倾斜垂尾。这个批次的飞机和未来的苏-27(也就是T10S)差别挺大的,决定不把它们取消,是为了在制造第一架T10S的同时,用这批飞机调试火控系统,尽可能多地测试机载设备,同时完成试飞的初步任务,这样就能最大程度缩短为了改造生产线而浪费的时间。第一架预生产飞机,编号T10-5,于1980年7月下线,紧接着在那年的其他时间里,T10-6和T10-9(编号7和8,是第一批T10S的原型机)也相继完成。到了1981年,阿穆尔-共青城厂又制造了两架新飞机——T10-10和T10-11。加上前面这几架,统称为苏-27-T10-5型,方便区分它们和之后还要生产的飞机。到1982年,预生产的飞机数量达到九架,还包括一架静力试验机在内。
在1981年上半年,苏霍伊完成了编号为T10-7的T10S原型机的组装,这架飞机也被叫做T10S-1。同年4月,试飞员弗拉基米尔·伊留申成功进行了首次飞行。同一时期,T10S的静力试验机T10-8,也就是所谓的T10S-0,和另一架新布局的原型机也开始投入生产。从这一年开始,苏-27项目由阿列克谢·克内舍夫掌舵,他也一直担任这型飞机的主要设计师。T10-7和T10-12这两架飞机,主要用来测试新布局飞机的核心性能,比如稳定性和操控性,还要验证升级后将装在上面的发动机配备。不过,这两架飞机都飞行不多就出了事。1981年9月3日,T10-7因为燃油系统出问题,发生了事故,飞行员弗拉基米尔·伊留申不得不跳伞,飞机几乎空了油箱,直坠地面,瞬间炸成一团火球。而在1981年12月23日,T10-12在减速进行飞行时,因失控左右侧滑坠毁,飞机前部破损,撞击地面,试飞员亚历山大·科马罗夫在这次事故中牺牲。
因为残骸毁得太厉害,想把事故的具体原因搞清楚,真是不容易。不过到1983年,苏霍伊的试飞员尼古拉·萨多夫尼科夫在试飞第一批产的苏-27,也就是T10-17那架飞机时,遇到过类似的事。在低空高速平飞时,萨多夫尼科夫的战机前缘襟翼和部分机翼受损,残骸甚至损坏了垂直安定面。不过,靠着飞行员出色的操控技术——萨多夫尼科夫后来还被授予苏联英雄的称号,还创造了不少世界纪录,他把这架几乎丧失大部分机翼、只剩垂直尾翼的一样飞机稳稳地着陆了。这可为研制人员提供了宝贵的线索,帮他们找到问题的所在。后来查明,几次事故的原因是因为对自适应前缘襟翼在特定飞行状态下的铰链力矩计算得不准。设计局赶紧进行了改良,重新设计了结构,把机身和机翼的加固方式调整了,还采用了面积更小的自适应前缘襟翼。
在试飞中的T10-17机型,苏霍伊的试飞员尼古拉·萨多夫尼科夫在进行飞行时,遇到过类似的问题。
1982年,阿穆尔-共青城厂出产的头批新型布局原型机,比如T10-15(后来改装成了P-42纪录飞机)、T10-16,以及前面提到的T10-17,陆续投入了试飞。那一年的6月2号,首架苏-27也正式完成了首次飞行。到第二年,这个厂又生产了另外9架战斗机,包含T10-18、T10-20、T10-21、T10-22、T10-23、T10-24、T10-25、T10-26和T10-27。这一批机型主要是根据之前事故的调查结果,对机身前部和机翼进行了改良和加固,主要用来进行苏-27的国家联合试飞。对于已制造的飞机,安装了额外的加固板;而那些还在制造过程中的飞机,蒙皮和结构件都得加强。尾椎部分的形状也翻新了,取消了以前设计的尾部配重。座舱盖的可动部分改成了向上向后开(之前是向后滑动的设计)。为了安装干扰弹发射器,还延长并提升了尾椎和发动机吊舱之间的过渡段。飞翼尖端也可以用电子对抗系统的吊舱替换掉空空导弹发射滑轨。
1984年,第一批苏-27飞机正式服役于苏联空军,到第二年年底,生产下线的战机已经接近百架,空军和防空军的许多战斗单位开始换装新型战机。80年代中期,苏-27的国家联合试飞顺利结束,试飞结果证明这款飞机是非常出色的,机动能力、续航距离、作战效率都排在前列,简直没得挑。不过,一些机载的航电设备还得在试飞结束后,按规定流程进行额外的测试和改进。等到补充试飞完毕,到了1990年,苏-27正式列入了苏联空军和防空军的作战序列,成为了战斗群的主力机型。
T10-33这个型号的飞机,可不是吃素的,属于苏联研发的一款强悍的战斗机,后来也叫苏-27系列中的一个具体版本。这款飞机在设计之初,就充分考虑了多任务作战的需求,既能应对空战,也能执行对地攻击任务,功能挺全面的。它的性能在当时简直可以用“炉火纯青”来形容,不管是机动性还是航程,都在同行中遥遥领先,堪称空中猛兽。这个代号的出现,也标志着苏联在战斗机技术上的持续创新和追求卓越的决心。
苏-27战机和苏联其他在役的战机相比,无论是飞行性能、火控系统、导航设备还是其他配备,都有不少差别,为此设计出了苏-27UB这个双座战斗教练机版本。这个苏-27UB基本继承了单座版本的航电和武器系统,实际上和单座型号一样能完成各种作战任务。而且,考虑到苏-27的油箱容量和续航能力,两名机组成员多配合,很多时候能发挥更好的战斗效果。
苏霍伊设计局在20世纪70年代末推出的苏-27,刚开始设计时还没有进入试飞阶段,就已经开始规划苏-27UB(那会儿的代号叫T10U)了。为了确保单座和双座版本在航电设备上有很好的通用性,同时也要让双座机能拥有单座版那样出色的机动性能,研制团队可没少琢磨。到了1980年,双座型的设计基本搞定了。苏-27UB在气动布局上,和单座非常相似,主要区别在于机身前部要容纳两个座位的串列座舱,还把垂尾面积加大一些,以保持飞行时的航向稳定。为了让后座的飞行员能有更宽广的视野,把座舱后部抬高了一点。座舱采用了一个向后上方旋转开启的整体舱盖,操作起来很方便,也保障了弹射的安全。这个后座比前座高,导致前部油箱和位于中央翼上方的机身部分要做调整,让整架飞机看上去像是后背微微隆起似的。不过,这样一来,前起落架和起落架舱的布局不用变,后座下方还能安放两个电子设备舱,油箱容量也没减少,机身长度还是保持不变。至于垂尾,双座型比单座的高出了420毫米,每个垂尾的面积也扩展到1.55平方米左右。
双座的T10U原型机,其实就是在苏-27的基础上,专门为双座设计的那版,研发出来后,目的主要是为了训练以及完成一些特殊任务。这个机型和单座的苏-27差不多,飞起来也很灵活,但在座舱布局上多了一个座位,让两个飞行员可以一起操作,配合更默契。它的外形基本保持苏-27的特征,只是在前面多了一个大型的后座舱盖,飞行控制系统、航电设备也经过调整,确保两个人都能很顺畅地操作。这样一来,不光可以当训练机,还能执行一些侦察或者指挥的任务,功能丰富,灵活多变。总的说,这个T10U双座原型机,是苏-27大家族里的一个重要成员,既传承了单座机的优良性能,又加入了双座的实用性,更加多面手。
关于苏-27的41项纪录,实际上是这个经典战机在性能和飞行能力方面创造的众多记录中的代表。它涵盖了从速度、爬升、转弯半径,到耐力和最大载荷等多个方面的卓越表现。这些纪录不仅彰显了苏-27在性能上的强大,也证明了它在国际航空史上的重要地位。每一项纪录都经过严格的测试和验证,充分展现了这款飞机的技术实力和飞行员的操控水平。可以说,苏-27凭借这些纪录,巩固了其在战斗机领域的领先地位,成为许多国家空军的主力机型之一。
到了1986年年末,媒体就报道了苏联新一代战机——P-42在爬升率方面创造的全新纪录。那年的10月27日,飞行员维克多·普加乔夫用25.4秒的时间,从地面拼命冲刺,爬升到3000米高度,而且在这之前的10月15日,他还分别在37.1秒、47.0秒和58.1秒内,顺利爬升到6000米、9000米和12000米。这一连串的成绩,轻松打破了由美国飞行员史密斯驾驶F-15创下并保持了十年的爬升纪录。值得一提的是,要创造这纪录的飞机属于喷气机类别,重量在12到16吨之间。这消息让有经验的航空专家都觉得很惊讶,没想到背后隐藏的竟然是苏联的最新战斗机——苏-27。不过,众人也都明白,20吨级的飞机怎么可能归属在16吨以下的范围内。国际航空联合会公布的数据显示,P-42的起飞重量只有14,100公斤,比苏-27的空重还轻了两吨。为了搞出这些纪录,苏霍伊设计局的领导们决定用苏-27的第一批原型机中刚刚完成测试的T10-15型飞机进行改装。总设计师米哈伊尔·西蒙诺夫解释说,这架飞机的编号“P-42”其实是有特殊含义的:“这是为了纪念伟大的卫国战争转折点——1942年的斯大林格勒战役。在那场保卫家园的战斗中,苏联的航空工业发挥了极其重要的作用。”这架飞机拆除了火控系统,以减轻整体重量。此外,还缩短了尾椎,减小了垂尾的面积,拆除了减速伞和腹鳍,改装了更轻的金属雷达罩,并采取了其他一些措施来减重。每次进行创纪录的飞行时,飞机的油箱里燃料都非常有限,刚好够完成起飞、飞行任务再到降落。设计师们还试图提高发动机的推力,每台引擎都增加了超过1000公斤的推力(按照国际航空联合会的纪录,使用的是R32发动机,推力达到13.6吨)。这些努力让P-42在起飞时推重比达到了2,甚至在垂直爬升状态中还能保持加速,突破音障指日可待。
那台创造纪录的P-42飞机,真是厉害极了,代表了苏联航空技术的顶尖水平。
不过,这架飞机强劲的推重比带来了个挺特别的问题,就是P-42的刹车在发动机加力的情况下根本刹不住,飞机就跑偏。于是,想出了个挺巧的办法:用钢索和电锁把飞机跟一辆大功率牵引车连在一起,牵引车通过装甲板来挡住尾流的影响。起飞前,牵引车就开上跑道,用自个的重量把飞机稳住,防止提前滑动。快到起飞时间,电锁会把缆绳和飞机分开,这时摄像机和秒表也启动,P-42就冲刺起飞,迎接新的世界纪录。这个准备工作,是由当时的主管工程师——后来成了总设计师的马尔基罗索夫带领搞的。1987年3月10号,试飞员萨多夫尼科夫驾驶的P-42,把9公里和12公里的爬升纪录提升了3秒,分别是44.2秒和55.5秒。第二天,得益于那个强大的推重比,飞机成功进入短距起降机行列,爬升到3公里、12公里和15公里的时间,分别是25.4秒、57.4秒和75.7秒。到了6月10号那天,P-42又创造了短距离起飞纪录,距离达到了19335米。最后一次官方纪录,是由普加乔夫干的,他驾驶P-42载着1吨负载,从起飞到爬升到15000米,只用了81.7秒。1986到1988年间,这架飞机一共创造了27项世界纪录,普加乔夫、萨多夫尼科夫、佐伊和弗拉罗夫都得到了世界纪录保持者的证书。
爬升过程中的那架P-42,劲可不一般,推重比特别高,导致刹车在加力状态下根本用不着,飞机就偏跑。于是,老早就琢磨出个绝招:用钢索和电锁,把飞机跟那辆大功率牵引车绑在一块。牵引车还搭了个装甲板,挡住尾流的影响。起飞前,牵引车就提前在跑道上开着,用自身的重量稳住飞机,防止它提前滑出去。到起飞时间快到了,电锁一解开,缆绳和飞机就分开了。随后,摄像机和秒表一同步准备,飞机就在推力最大的状态下冲刺,去冲击那世界纪录。整个准备工作,都是由当年的首席工程师——后来还成了总设计师马尔基罗索夫带领团队搞的。1987年3月10日,薩多夫尼科夫驾驶的这架P-42,把9公里和12公里的爬升纪录分别提升了3秒,达到了44.2秒和55.5秒。第二天呢,靠着那强悍的推重比,飞机进入了短距起飞行列,把3公里、12公里和15公里的爬升时间,分别缩短到了25.4秒、57.4秒和75.7秒。到6月10日那天,它还创造了短距离起飞的纪录,距离达到了19335米。最后一次官方纪录,是普加乔夫干的,他载着1吨负载,从起飞到爬升到15000米,仅用了81.7秒。这几年,1986到1988,P-42一共创造了27个世界纪录,普加乔夫、薩多夫尼科夫、佐伊和弗拉罗夫都拿到了国际记录保持者的证书。
开始服役
1984年,苏-27开始部署到作战部队里头。还在开发阶段的时候,决定这款飞机要同时服务于两种作战航空力量——空军和国土防空军。就是说,空军的战术飞行部队和防空军的战斗机单位,都用同一型号的飞机。需要提一句,苏联在苏-27出现之前,大部分战机都是“单一职业”型,比如米格-21专供空军,苏-9、苏-11、苏-15、图-128和米格-25P全都由防空军用。唯有米格-23,既在空军也在防空军服役,而且,防空军用的米格-23P是个特别版,火控系统和武器装配上跟空军用的米格-23M有挺大差别。这种情况一直到了80年代,米格-29战术机进入空军服役,而防空军则装备了米格-31拦截机。因此,苏-27变成了第一款能同时担负空军战术任务和防空军拦截任务的飞机。之所以能行,主要是因为苏-27的飞行性能优越、火控系统强大、武器也挺先进。空军用的苏-27被叫做苏-27S,国土防空军用的则是苏-27P。很多资料都说,苏-27S和苏-27P其实一模一样,只是分别由不同的部委买的,但也有一些资料指出,装备于不同军种的苏-27实际上还是有点差别,主要在航电系统上,国土防空军的苏-27P配备了与空气-IA自动拦截系统匹配的机载设备。不过,1998年两军合并后,苏-27P和苏-27S经过统一改装的情况到底怎样,没人说得清楚。
苏-27S驻扎在基尔普-雅芙尔空军基地,那个地方在科拉半岛上。
按照计划,远东地区的国土防空军战斗机部队将成为首批进行苏-27改装的单位,因为这个地方的苏-27生产线就在这里,这样就能先发制人,及时找出并解决新型战机刚服役时难免遇到的各种问题。不过,按照惯例,空军和国土防空军的飞行员战斗使用和改装训练中心(CEPRC)也会率先装备新型战斗机,负责制定飞机的操作、战斗训练教材,然后对新机的飞行员进行培训。所以,苏-27在正式进入作战航空兵团服役前,就先送到利佩茨克基地的空军飞行员战斗使用和改装训练中心,还有萨瓦斯列依卡基地的国土防空军飞行员战斗使用和改装训练中心。到1990年,这两个中心各自拥有15到16架飞机。除此之外,还一支部队比作战部队更早装备了苏-27,那就是位于克里斯诺达尔的红旗高级联合飞行技术学校。
根据欧洲常规武装力量条约框架下的数据交换协议提供的情况,到1990年底,苏联在欧洲地区共部署了367架苏-27,这里面空军有138架,国土防空军则配备了229架。波兰那边有两支空军苏-27团,分布在克柳切夫和霍伊娜两个基地;乌克兰也有一个空军苏-27团,驻扎在米格尔罗德基地。而库宾卡空军基地的合成航空兵团里,也有一个大队装备苏-27。到1991年,靠这个大队组建了俄罗斯勇士飞行表演队,后来库宾卡的合成航空兵团还改编成了以空军元帅阔日杜布命名的飞机展示中心。国土防空军方面,列宁格勒、阿尔汉格尔斯克和第比利斯这三个独立集团军各自拥有两个苏-27航空兵团,分布在瓦伊涅杰、尼温斯科耶、基尔普-雅芙尔、罗加乔沃、克雷姆斯克和古达乌塔这些基地。据一些国外资料估算,80年代末90年代初,俄军大概有600架苏-27S,包括在欧洲部署的单座型,双座的苏-27UB战斗教练机,以及在乌拉尔以东地区服役的苏-27。
苏-27P双机编队,嘿,就是两个苏-27P一起行动的那种配置。在东欧和俄罗斯一些基地里,经常能看到这种双机齐飞的场景,既能进行联合空战演练,也方便相互支援。这种双机编队,不单单提升了战斗效能,还能在飞行训练中起到互补作用,显得特别实用。你要说具体型号,苏-27P可是单座的,专门为空中优势设计的,配备了先进的雷达和导弹系统,双机配合,那效果真是不容小觑。
苏联解体一发生,随着华沙条约的解散,空军和防空军的部分部队就开始调动或者撤编,说白了,也有一些装备苏-27的部队被拆散或重组。除了这些,还留下了大概100架飞机,散落在原苏联加盟国乌克兰和白俄罗斯那边。到了1992年夏天,原本的苏联空军部队就从波兰撤离了。根据一些国外资料推测,到1996年初,俄罗斯空军手里差不多有130架苏-27S,另外大概还有300架在国土防空军的阵地上。除此之外,还有24架苏-27K舰载机部署在海军的北方舰队里,岸基的航空兵也还装备了一部分苏-27S。