時(shí)隔12年蘇-47“金雕”亮相航展
反向翅膀一展英姿 前掠翼戰(zhàn)機(jī)浴火重生并非奢望
在近日舉辦的莫斯科航展上，外形科幻的蘇-47“金雕”前掠翼試驗(yàn)機(jī)以靜態(tài)展示方式亮相，讓廣大軍迷驚喜萬(wàn)分。蘇-47上一次公開現(xiàn)身還是在2007年莫斯科航展上。
作為21世紀(jì)第一款前掠翼飛機(jī)，蘇-47采用了獨(dú)特的“前掠翼+鴨翼”三翼面布局，1997年9月首飛。公開數(shù)據(jù)顯示，其最大平飛速度1.65馬赫，最大航程3300千米。
軍事科普作家陳光文表示：“雪藏12年之后，俄羅斯展示蘇-47的這一舉動(dòng)令外界大吃一驚，更沒想到一架已經(jīng)下馬的戰(zhàn)機(jī)竟保養(yǎng)得如此好。從這些細(xì)節(jié)看，俄羅斯應(yīng)該沒有最終放棄對(duì)蘇-47進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，也可能正將各種最新技術(shù)植入該機(jī)，以解決以往遇到的問(wèn)題。”
前掠翼戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)性能更好
二戰(zhàn)時(shí)期的德國(guó)爆發(fā)出了強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，前掠翼飛機(jī)就是德國(guó)的杰作。1944年12月， 德國(guó)HE-162前掠翼戰(zhàn)斗機(jī)試飛，1945年1月開始正式生產(chǎn)。有猜測(cè)稱，蘇-47就是蘇聯(lián)和俄羅斯在研究吸收了從德國(guó)獲取的原型機(jī)和資料基礎(chǔ)后開始研制的。
陳光文介紹：“當(dāng)美國(guó)的F-22首飛成功后，一般都習(xí)慣與美國(guó)保持著戰(zhàn)斗機(jī)同代的俄羅斯，自然感到時(shí)不我待，于是也開始研發(fā)自己的第五代戰(zhàn)機(jī)。當(dāng)時(shí)，據(jù)說(shuō)給俄羅斯軍工部門下達(dá)的研究指標(biāo)是：性能不能低于美國(guó)F-22，多功能性（空戰(zhàn)、對(duì)地打擊）、超級(jí)機(jī)動(dòng)性、隱身性、短距起降技術(shù)等都要與F-22差不多。”亮相后的蘇-47幾乎驚艷了整個(gè)世界，因?yàn)槠洳坏谕庑紊鲜挚苹们靶l(wèi)，而且還采用了自己獨(dú)特的前略翼設(shè)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)了這些研究指標(biāo)，更重要的是沒有模仿F-22。
那么，蘇-47為何采用前掠翼？前掠翼和后掠翼各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？
“如今幾乎所有的民機(jī)或軍機(jī)，都是后掠翼機(jī)型，因?yàn)檫@一機(jī)型可在飛機(jī)速度不斷提高的狀態(tài)下，有效解決阻力的發(fā)散現(xiàn)象，還能解決飛機(jī)本身潛在的失速問(wèn)題，特別是有能力突破音速飛行的戰(zhàn)機(jī)更是必須采用后掠翼機(jī)型。”陳光文科普道，“而前略翼機(jī)型現(xiàn)在來(lái)看基本都是試驗(yàn)機(jī)型，如美國(guó)的X-29和俄羅斯的蘇-47，現(xiàn)實(shí)中根本沒有任何一款機(jī)型服役。不過(guò)，美俄卻都在積極研究前略翼機(jī)型。這是因?yàn)樵摍C(jī)型與后掠翼相比最大的氣動(dòng)優(yōu)勢(shì)在于跨音速低阻和高機(jī)動(dòng)性能”。
具體來(lái)說(shuō)，前掠翼飛機(jī)所產(chǎn)生的升力更大，在仰角狀態(tài)下的機(jī)動(dòng)性比同類型的后掠翼飛機(jī)要強(qiáng)。具有相同機(jī)動(dòng)性能的前掠翼飛機(jī)和后掠翼飛機(jī)相比，機(jī)翼可以設(shè)計(jì)的更小，減小產(chǎn)生的阻力和機(jī)體本身重量，降低失速速度和產(chǎn)生尾部螺旋的概率，進(jìn)而帶來(lái)飛機(jī)低速操縱性能的提升，縮短起飛與著陸滑跑距離。據(jù)美專家估算，若F-16戰(zhàn)斗機(jī)使用前掠翼結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)彎角速度可提高14%，作戰(zhàn)半徑可增大34%，起降距離可縮短35%。也就是說(shuō)，采用前掠翼的蘇-47將更容易實(shí)現(xiàn)五代機(jī)“4S”能力中的“超機(jī)動(dòng)性”和“超音速巡航”。
存在難以克服的技術(shù)障礙
有媒體表示，蘇-47事實(shí)上已經(jīng)初步具備了五代機(jī)的“4S”能力，即“超機(jī)動(dòng)性”“超音速巡航”“隱身能力”和“高級(jí)戰(zhàn)役意識(shí)和效能”。如機(jī)動(dòng)性方面，借助前掠翼的優(yōu)勢(shì)，蘇-47在亞音速時(shí)有著極高的靈敏度，并且在超音速時(shí)仍舊保持機(jī)動(dòng)性。同時(shí)，其隱身性能以及航電系統(tǒng)也比較出色。而且，隨著俄羅斯發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的提升，將來(lái)升級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)后也可取得超音速巡航能力。
蘇-47最主要的特點(diǎn)有兩項(xiàng)，一是試驗(yàn)了俄羅斯第一款電傳操縱系統(tǒng)。二是使用了十分前衛(wèi)的前掠翼技術(shù)，同時(shí)使用了吸波涂層和20%—25%的復(fù)合材料。獨(dú)特的氣動(dòng)布局，使蘇-47具備了在亞音速時(shí)有極高的靈敏度，在亞音速和大攻角時(shí)有出色的氣動(dòng)性能，能夠快速地改變仰角和飛行路徑，并且可以在所有的仰角下發(fā)射武器。即使在超音速時(shí)仍然可以保持良好的機(jī)動(dòng)性。
那么，為何俄羅斯將其放棄，轉(zhuǎn)而研發(fā)蘇-57作為五代機(jī)？
“蘇-47最終沒有投產(chǎn)，主要是因?yàn)樵摍C(jī)無(wú)法滿足俄軍的要求，使得其在俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)中敗給了蘇-57，最終蘇-47停止研發(fā)，未能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。究其原因，還是當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件無(wú)法解決前掠翼設(shè)計(jì)的老問(wèn)題。”陳光文表示，一是氣動(dòng)彈性發(fā)散問(wèn)題，這是一直困擾前掠翼技術(shù)得到廣泛工程應(yīng)用的最大障得；二是氣動(dòng)效率較低，主要原因在于根部氣流分離問(wèn)題難以解決。但近期有俄羅斯專家指出，蘇-47之所以沒有進(jìn)入量產(chǎn)，主要是一直沒有解決該機(jī)進(jìn)入螺旋失速狀態(tài)的改出問(wèn)題，并且當(dāng)時(shí)俄羅斯也沒有成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量技術(shù)，所以才最終放棄了蘇-47的進(jìn)一步研發(fā)。
“從技術(shù)上來(lái)看，蘇-47的確令人耳目一新，但在當(dāng)時(shí)的復(fù)合材料技術(shù)條件下，前掠翼存在難以克服的技術(shù)障礙，這使得俄選擇了類似F-22風(fēng)格的蘇-57。”陳光文說(shuō)。
蘇-47或?qū)⒅匦屡麙焐详?/strong>
前掠翼所存在的技術(shù)難題，在20年前的確是巨大的攔路虎，不單俄羅斯，就是美國(guó)也無(wú)法解決。
時(shí)隔12年，俄羅斯再度曝光蘇-47，而且還是以保養(yǎng)良好的狀態(tài)出現(xiàn)，是否意味著俄羅斯并沒有真正放棄蘇-47？當(dāng)前，蘇-47的價(jià)值又在哪里呢？
對(duì)此，陳光文認(rèn)為：“俄羅斯在航展上再次展示蘇-47，也許意味著兩個(gè)問(wèn)題：一是俄羅斯要復(fù)活這一項(xiàng)目，二是該機(jī)已基本解決此前存在的技術(shù)性問(wèn)題?；蛘?，俄羅斯正在繼續(xù)使用最新技術(shù)改進(jìn)蘇-47，特別是可有效解決進(jìn)入螺旋失速狀態(tài)的改出問(wèn)題，成為該機(jī)一直在進(jìn)行試驗(yàn)的主要方面。比如，復(fù)合材料的氣動(dòng)彈性剪裁技術(shù)可以在一定程度上緩解氣動(dòng)彈性發(fā)散問(wèn)題。若如此，可以設(shè)想，在解決了前略翼戰(zhàn)機(jī)的技術(shù)性問(wèn)題并改裝AL-41F推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)之后，同時(shí)大量應(yīng)用在蘇-57上已經(jīng)成熟的一些航電技術(shù)，有理由認(rèn)為設(shè)計(jì)相當(dāng)前衛(wèi)的蘇-47可以成為蘇-57的好搭檔，就像F-35與F-22。”
能夠保養(yǎng)得這么好還在航展上公開展出，足以說(shuō)明俄羅斯從來(lái)就沒有放棄對(duì)這一前衛(wèi)機(jī)型的技術(shù)驗(yàn)證飛行。“蘇-47原來(lái)存在的問(wèn)題如果得到有效解決的話，就為其重新披掛上陣掃清了障礙。”陳光文說(shuō)。
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