蘇-47“金雕”

tjhx0526 2012-09-14

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蘇-47“金雕”（俄文：Су-47 Беркут，英文：Su-47 Berkut），北約代號：Firkin（小木桶），是一架由俄羅斯聯(lián)邦蘇霍伊航空集團研發(fā)的超音速試驗機，曾在設計與試飛階段曾經給予S-32和S-37的編號。這架飛機的最大特點在于前掠翼的設計，與美國格魯門公司的X-29試驗機很相似。自2002年以后編號改為Su-47之后，顯示這是一架準備進入量產的戰(zhàn)機，不過極有可能在量產前需要先經過大幅修改（成為蘇霍伊的“戰(zhàn)術空軍的未來空中復合架構”下之一部分，也就是“PAK FA”計劃），而Su-47的編號不見得會使用在蘇霍伊最后推出的設計案上。

2002年，蘇霍伊重新設計了它的改進型試驗機Su-47（原編號S-37）。這個改變反映了蘇霍伊將把它視作一款生產型戰(zhàn)機，而不是一款試驗機。S-37（又被廣泛稱為“金雕”）的最初用途是作為俄羅斯的最重要的復合材料與電傳操縱系統(tǒng)的試驗平臺。前掠翼的使用給了蘇-47更好的性能，而且Su-47能以45度或更大的迎角戰(zhàn)斗。

俄羅斯中央空氣流體動力學院已經關注了前掠翼的發(fā)展很長時間，它的研究包括了Tsybin LL（前蘇聯(lián)第一種前掠翼飛機，時間遠在X-29之前，以火箭為動力）和虜獲的容克287轟炸機（Junkers Ju 287，納粹德國的前掠翼噴氣轟炸機，世界上第一種用于實戰(zhàn)的前掠翼飛機）。前掠翼提供了低波阻，減少了彎矩，而且和常規(guī)機翼比起來，它延遲了失速時間。然而前掠翼會產生很大的扭力，如果機翼是用常規(guī)材料制成，它很可能被撕裂。最近研發(fā)的復合材料才使前掠翼布局成為可能。

與它在西方的競爭對手，格魯門X-29一樣的是，S-37基本上是用于科技展示，是為下一代俄羅斯戰(zhàn)機打下基礎的。這種戰(zhàn)機雖然略遜于F-22“猛禽式”戰(zhàn)機，但絕對不會輸給歐洲的臺風戰(zhàn)斗機（Eurofighter Typhoon），它也與更常規(guī)的米格1.44爭奪研發(fā)資金。但是，蘇霍伊公司正在嘗試著將S-37作為生產型戰(zhàn)機出售給俄軍和其他外國顧客。一開始，顧客的反應不太好，但是俄羅斯政府被它的高性能吸引住了，它已經籌集了足夠的資金去進行下一階段的測試。

S-37的尺寸與蘇霍伊公司以前的大型戰(zhàn)機（如蘇-35）相當。為了減少研發(fā)資金，S-37借用了蘇-27家族的前端機身，垂直尾翼和起落架。但是它也使用等離子隱身技術，內部武器倉，和為更先進的雷達留出的空間。雖然概念與1980年代美國的X-29相似，但是S-37為X-29的兩倍大，而且比它的美國對手更接近一款實戰(zhàn)型戰(zhàn)機。

為了解決機翼扭曲的問題，S-37機翼除了使了復合材料，并應用了一種稱為自適應機翼的技術，用電腦透過機械裝置改變機翼傳力性質，讓機翼在各種情況下只彎不扭；此技術早年美俄曾經在其他飛機如F-18、F-111、Su-33UB等進行測試或應用。因為S-37的機翼相當大，所以它配備了折疊翼以便保存在機庫里。與它的近親蘇-37一樣，S-37擁有串聯(lián)式三翼布局（tandem-triplane layout）：鴨翼，主翼和尾翼。有趣的是，S-37在尾噴管外面有兩個不一樣長的突出物（tailbooms），左方的短突出物內藏后向雷達，長突出物里藏有減速傘。

生產型S-37可能攜帶大多數(shù)在俄羅斯空軍與印度空軍中服役的空對空導彈，包括AA-12，AA-11和AA-10。它無法攜帶KS-172長距空對空導彈，這種導彈是為蘇-27家族，米格-31和米格1.44設計的。

該機采用前掠機翼，有明顯的機翼翼根邊條和長長的機身邊條，能降低阻力和減少雷達反射信號，改善飛機的起飛著陸性能，在亞音速和大迎角時有很好的氣動性能，可增加飛機的航程和高空機動性，并能充分利用復合材料的結構特性。扇形不可調進氣口道位于機身邊條下方，S形涵道側面靠近機翼前緣處裝有鴨翼。雙垂尾略向外傾斜，機身中部有兩個大的輔助進氣門，并且采用雷達吸波涂料對飛機進行了隱身處理。

由于資金限制，該機的前兩個階段的飛行試驗到2000年中期才結束，共飛行了90多次，進行了亞音速和超音速飛行。2001年5月，該機開始第三階段的飛行試驗，為研制俄羅斯的第五代戰(zhàn)斗機積累經驗，飛行試驗將持續(xù)到2005年。2002年5月，蘇霍伊被選中作為俄羅斯第五代戰(zhàn)斗機的主研制商。俄羅斯的第五代戰(zhàn)斗機在性能上不能低于美國的JSF，在一系列參數(shù)上不低于F-22，主要特點首先是多功能性（既可空戰(zhàn)，也可打擊地面目標）、超級機動性（能完成低速和大迎角的可控飛行）、隱身性（光學、紅外和雷達波段的低可探測性）、短距起降（在使用長為300~400米的跑道起降），可能會在該機的基礎上進行研制，但不會采用前掠翼布局。同時蘇霍伊將該機重新命名為蘇-47，強調該機不僅僅是驗證機，以后會發(fā)展成為生產型飛機。

動力裝置兩架原型機，第1架采用的是兩臺用于米格-31的D-30F6發(fā)動機，單臺靜推力93.1千牛，加力推力151.9千牛；第2架使用兩臺土星公司（Lyulka）AL-37FU發(fā)動機，單臺加力推力142.2千牛，帶有推力矢量控制及全權數(shù)字式發(fā)動機控制系統(tǒng)。座艙單座座艙，彈射座椅向后傾斜30°安裝，風擋和座艙蓋與蘇-27相同。機載設備機頭裝有多功能相控陣雷達，右側尾錐內有后視雷達。

Su-47在亞音速時有著極高的靈敏度，使戰(zhàn)機能夠非常快速地改變迎角與飛行路徑，并且在超音速時仍舊保持機動性。

武器所能發(fā)射時的最大轉向率和空速的上下限，為空戰(zhàn)優(yōu)勢的重要依據(jù)。蘇-47戰(zhàn)機在所有迎角下都具有非常高的穩(wěn)定性和操控性。

最大轉向率在近戰(zhàn)時有其重要性，當任務可能牽涉到與領空上各空域的連續(xù)目標進行交戰(zhàn)時，則在中長距離下也同樣重要。蘇-47的高轉向率能讓飛行員可以迅速地將戰(zhàn)機轉向下個目標，并展開導彈攻擊。

前掠翼（swept-forward wing）與后掠翼相比（swept-back wing），具備了一些優(yōu)勢：

更高的升阻比（lift to drag ratio）
更高的纏斗操控能力
亞音速時更高的航程（range）
改良過的抗失速和反尾旋（anti-spin）特性
改良過的高迎角穩(wěn)定度
更低的最小空速
更短的起降距離。

最大速度 2,600千米/小時
巡航速度 1,500千米/小時
爬升率 350米/秒
最大升限 18,000米
最大航程 4,000千米
翼負荷 470千克/平方米
推重比滿載：1.18
空載：1.15

Su-47機身的橫截面為橢圓形，全機主要由鈦鋁合金建造，13%為復合材料。機鼻雷達罩在前部稍微變平，底邊為水平，為的是將它的反尾旋性能最優(yōu)化。

機炮 1門GSh-30-1型30毫米機炮(備彈150發(fā))
導彈 14個掛載點：
空對空導彈：
R-77、R-77PD、R-73、K-74
空對地導彈：
X-29T、 X-29L、X-59M、X-31P
X-31A、KAB-500、KAB-1500

前掠翼讓Su-47有著罕見且奇特的外觀。大多的升力都產生于翼展的內部。升力并不會因為翼緣的失速而受限。副翼－機翼的控制面－在最高的迎角下仍然可以保持效率，且即使在氣流從翼面的其他部分流失時仍能保有飛機的操控性。

機翼面板的90%由復合材料制成。前掠翼的縱橫比很高，這使它在長距離任務中有很高的性能。翼前緣延伸面與機翼平滑地接合，機翼前緣有可彎曲的板條，機翼后緣為襟翼和副翼。

長度 22.6米
翼展 16.7米
高度 6.3米
翼面積 61.87平方米
空重 16,830千克
負載重量 25,000千克
最大起飛重量 35,000千克
發(fā)動機 2具土星公司AL-41F型渦扇發(fā)動機
帶后燃器、數(shù)碼控制推力向量
推力通常：2×9,800千克(83.4千牛)
后燃器開：2×17,950千克(142.2千牛)
推力向量上下左右4方向
范圍：-20°至+20°
噴口轉速度：30°/秒

駕駛艙的設計著重于飛行員高度的舒適性，使得飛行員能夠以極高的G力負載操駕下控制飛機。機上配有了新型的彈射椅和維生系統(tǒng)。幾何可變適應彈射椅以60°角的傾斜，用來減少高G力之下對飛行員的沖擊。這個座椅可以讓飛行員以一般情形下無法承受的高G力負載來做出近戰(zhàn)纏斗。

飛行員使用一個安裝在側部，low-travel 控制桿and a tensiometric throttle control.