“金雕”蘇47被捧上天,除了機動性不錯,內置彈艙僅能裝兩枚導彈
2019年,莫斯科航空航天展的靜態展覽中有着一個非常有趣的模型——蘇-47 “金雕”實驗戰鬥機。
與許多人對其吹捧中的說法不同——蘇聯製造這種飛機實際上一直是爲了尋找新的技術解決方案和測試新技術而製造的“技術驗證原型機”,其武備也相當地有限。
雖然它未能擺脫純粹實驗機的身份,但一些研發成果在隨後的項目中得到了應用,並對蘇聯與俄羅斯航空業的發展產生了積極影響。
蘇-47“金雕”的過去
蘇-47“金雕”項目的主要目標是研究所謂的反掠翼/前掠翼結構對飛行性能的影響,幾乎所有關於蘇-47“金雕”的試驗課題與項目都和反掠翼/前掠翼結構的特性試驗相關。
早在20世紀80年代中期,蘇聯的飛機設計師們就開始研究這一課題,並很快就製造了一型名爲S-22的前掠翼戰鬥機初步設計,並幾進改進,逐步“成長”爲一個名爲S-32的全新前掠翼戰鬥機初步研究項目。
之後的20世紀90年代,蘇聯方面開始在總結了S-22前掠翼項目、S-32前掠翼項目的經驗後,正式開始推進S-37前掠翼戰鬥機項目——不過,這個項目更爲出名的應該是其設計局編號蘇-47 “金雕”。
蘇-47的意義
實際上,早在反掠翼/前掠翼的早期的理論研究階段,蘇聯方面就清楚地認識到,帶反掠翼/前掠翼戰鬥機需要一種全新的更優化的氣動方案;
同時還需要更新的、更高強度的結構與製造方式;
機身的強度也需要由新材料來承受;
特殊設計帶來的額外問題與力矩;
並且要特殊的機載系統來控制機體運作。
而且在20世紀90年代的時間節點下,蘇聯確立了“未來戰鬥機需要通過各種手段提高機動性”(即俗稱的“強調超機動”特性)的背景下,未來計劃也在制定之中。
因此,到20世紀90年代中葉,即便俄羅斯方面已經在受到男孩幫“全面放棄軍備採購”的號召背景下,爲反掠翼/前掠翼進行研究與開發的S-22、S-32、S-37項目仍然在蘇霍伊自己的資金下緩慢地推進。
包括空氣動力學、材料學、電子學等領域的後續研究工作也儘可能得到了滿足。
爲後繼機型造福
在這樣的研發背景下,蘇-47“金雕”所需的新部件和新技術都有緩慢的突破與進步。
儘管並未隨着蘇-47“金雕”進入服役,但對後續開發的多個新第五代隱身戰鬥機項目起到了“技術鋪墊”的作用,S-37(蘇-47“金雕”)的相當部分研發成果被用於開發新型戰鬥機。
誠然,從外形上看蘇-47“金雕”的機身氣動外形是縱向三翼面方案——帶有前置翼面、前掠翼和尾翼。
在日後的蘇霍伊設計局設計的多種蘇-27系列後續飛機,就曾多次採用這類氣動外形方案。
同時,在製造反掠翼/前掠翼飛機的過程中,蘇聯設計師們發現保證機體結構強度成爲了蘇-47“金雕”這類飛機的主要困難之一。
畢竟,前掠翼/反掠翼的設計能夠換來更好機動特性的同時,也很容易出現所謂的“彈性發散”現象,導致飛機在高速氣流的影響下發生扭曲變形,從而導致機毀人亡。
而如果用傳統方法加固結構“打補丁”,又很容易導致重量的無節制增加和“水多加面,面多加水”的問題,從而將機體結構搞得本末倒置。
爲此,俄羅斯方面爲當時還叫S-37的蘇-47“金雕”開發了一種全新的機翼——由碳纖維增強複合材料製成,使其既能滿足所需的剛度和強度,又能以更低的重量勝任這一責任。
爲蘇-47“金雕”準備的複合材料機翼面板
在這樣的大前提下,蘇-47“金雕”開始更加廣泛地在機身中引入複合材料——不僅僅是機翼,其機身上也使用了輕量化的複合材料,按照一些數據,複合材料在S-37(即後來的蘇-47“金雕”)上的使用量佔總重的13%。
這自然也爲後來進一步在戰鬥機上使用複合材料提供了事實依據。
在後來的新第五代戰鬥機蘇-57隱身戰鬥機中,複合材料佔乾重的比例提高到了25%,這無疑是獲得蘇-47“金雕”成功經驗後,蘇霍伊設計局在複合材料的使用上變得更加放得開手腳的原因之一。
結論:
儘管,蘇-47“金雕”所使用的反掠翼/前掠翼構型十分新穎,也具有性能相當不錯的氣動性能。
但與大多數人所想象的不同,蘇-47“金雕”從頭到尾都不是很多人認爲的“蘇聯第五代隱身戰鬥機構型”的考慮對象,更多的只是起到了對舊有設計的承前啓後作用,並進一步驗證了反掠翼/前掠翼的適用性與氣動特性。
在20世紀90年代中葉,蘇霍伊設計局有時候甚至需要自掏腰包才能保證這架飛機能夠順利推行並完成初步的測試——是的,該項目在相當長的一段時間內,甚至沒有得到俄羅斯國防部的任何撥款
不論蘇-47“金雕”在諸多影視作品、遊戲作品中如何客串與“大殺四方”,也終究無法改變這一客觀事實。
參考資料:
【1】航空與航天《S-37試驗戰鬥機》
【2】航空與航天《蘇-47的飛行》
【3】航空全景《蘇-47:用於測試新技術的實驗飛機》
【4】航空與航天《蘇-47“金雕”試驗戰鬥機》
【5】空軍技術《蘇-47(S-37)“金雕”實驗戰鬥機》
【6】V.E.伊林《二十一世紀俄羅斯的戰鬥機》
【7】環球網《尚能一戰?蘇47“金雕”現身航展 保養狀態良好》