基本介紹
- 中文名稱：俄羅斯MFI戰鬥機
- 英文名稱：Russian MFI fighter
- 研製時間：1983年
- 國家：俄羅斯
基本數據,戰機簡介,設計特點,戰機結構,隱身性能,武器裝備,研製歷程,
基本數據
長：20.7米
翼展：15.5米
總翼面積：120平方米
空重：18噸
正常起飛重量：27至30噸
最大起飛重量：35噸
正常起飛推重比：1.48
最重起飛推重比：1.14
高空極速：2765km/hr（2.6馬赫）
最大巡航速度：1800km/hr（1.69馬赫）
航程(內燃料)：大於3000km
超音速巡航航程：1200km-2000km
翼展：15.5米
總翼面積：120平方米
空重：18噸
正常起飛重量：27至30噸
最大起飛重量：35噸
正常起飛推重比：1.48
最重起飛推重比：1.14
高空極速：2765km/hr（2.6馬赫）
最大巡航速度：1800km/hr（1.69馬赫）
航程(內燃料)：大於3000km
超音速巡航航程：1200km-2000km
戰機簡介
俄羅斯MFI戰鬥機為重型單座戰鬥機，“鴨翼”式氣動布局，帶有全動式鴨翼（這是該機重要特徵之一），中置三角機翼和v型尾翼；機翼與機身有機融合，前機身橫截面呈三角形狀，機翼大邊條延伸至機頭；雙垂尾稍向外傾，翼尖略下垂，機頭下傾，可使飛行員有良好的視界。這是俄羅斯在設計噴氣式飛機時首次運用鴨式氣動布局。MFI的氣動外形和結構與現在的殲擊機有較大的區別。如普通殲擊機上有水平尾翼、垂直尾翼上的方向舵和襟翼，而MFI上這種可調翼面達16個之多。飛機可對各種飛行狀態和飛行條件做出反應，使其像小鳥一樣地飛行。所有這一切都是藉助於電腦成的，給飛行員剩下的只有像普通飛機上的駕駛桿。MFI可作為艦載多用途殲擊機使用。
設計特點
MFI是一種攻擊型飛機，其三角形截面的機身和壓偏的鯊魚機頭能在大迎角時形成較好的氣動流場，天線罩稍向下傾，以改善氣泡式駕駛艙的視界，與蘇-35不同，MFI的氣動布局獨具特色。它的翼身雖然不是十分光滑的融合體，但從機頭到機身都呈現了光滑的升力曲線外形。雖然它與米格-29一樣有改善隱身等性能的V形雙垂尾，但還帶有一對翼下鰭片；雖然它與許多鴨式三角翼戰鬥機一樣帶有全動式前翼，但前翼的前緣內側有一個鋸齒，它會產生強烈的渦流替代前邊條渦的作用，當前翼偏轉時，前翼與機身端面會形成“剪刀口”，其作用類似於鋸齒，由於它與前翼鋸齒靠得很近，兩股鋸齒渦流勢必會互相“結合”形成一股更強的渦流，左右前翼鋸齒形成的這股渦流將從垂尾內側流過，從而可增強垂尾內側機翼表面的氣動增升效應。特別需要指出的是，在垂尾內側機翼的後緣，設計人員還精心設計了一對操縱面，這將對大幅度增強飛機的大迎角氣動特性發揮關鍵的作用。另外，在前緣後掠角約40°—45°上，左右各有3個操縱面，如果再加上前翼和垂尾的方向舵，MFI總共有16個操縱面，因而可以肯定，MFI的機翼具有“任務自適應”功能，即通過KSU—142綜合數字式電傳操縱系統，統一調整各個操縱面，對應不同的任務，直接給出性能最佳的機翼構形。這不但使MFI具有更靈敏的反應特性和非常規機動能力（包括機身指向與直接力控制），而且使其巡航及大過載飛行的能力大幅提高。
戰機結構
MFI的火控系統性能比上一代的蘇—27有大幅的提高。它雖然也是由雷達、紅外探測器、雷射光點跟蹤測距機等組成，但其技術性能卻大大超出蘇—27的火控系統。其各類型的探測系統即使在很強的電子干擾下仍能正常工作。液晶顯示器顯示目標信息，並能根據空情的不同由計算機自動顯示攻擊目標。MFI的機頭雷達比蘇—35的小，與F—22的差不多，但其效能要優於F—22使用的APG—77相控陣雷達。它對橫截面積為1平方米的空中目標的探測距離至少為400公里，能跟蹤並顯示至少100個空中目標，同時攻擊20餘個目標。上述性能是理論值，是在無電子干擾的前提下對付迎面的目標。為了對付機後的目標，MFI還裝有一部後視雷達，使之具備了離軸180°的越肩攻擊能力。
MFI發動機進氣道為可調整的S型通道。在機身、機翼和鴨翼結構中廣泛使用了在碳塑膠和聚合物基礎上研製的複合材料。飛機設計時考慮到了“隱形”技術的要求，機體表面採用吸波材料以減小雷達反射面積。這種材料曾在米格-23機上進行了試驗，使其隱身性能提高了10倍。該機擁有優秀的起降性能，正常起飛重量28-29噸，最大起飛重量35噸。MFI不僅可以同時探測和確定多個目標，也像米格-31B型機那樣擁有預警機的功能。例如，它在射擊6個目標的同時，還可給其他飛機指示目標，使這些飛機不用打開機載雷達便可發射飛彈。由俄羅斯航空設備公司研製的新型電腦系統裝備在MFI上，它在重量特性上並不遜色於西方的電腦，同時在智慧化方面要大大超出。在該機上還安裝有新一代多功能液晶顯示器。MFI裝備有新型綜合電子設備，具有超視距多目標攻擊能力。該機的航空電子設備包括NIP-NO14型相陣控脈衝都卜勒雷達，後視自衛雷達，還有先進的導航和電子對抗系統。該機還使用新型設備以提高飛行員對過載的承受程度，主要由機載系統、新型抗荷服、可調式座椅等組成，可最最佳化地保證飛行員的安全。
飛機的動力裝置由2台可調推力向量的AL-41F型渦扇發動機組成，其單台推力達196千牛，總推力392千牛，是莫斯科留里卡-薩圖思（留里卡-土星）設計局研製的第五代可調推力向量發動機。它既可保證飛機有比蘇-27和米格-29SMT更大的航程，還可進行推力向量調整。該發動機已在圖-16飛行實驗室上進行了傳統的飛行試驗，並在米格-25飛機上進行了非傳統的試驗，在20多千米的高度以2000千米/小時的速度進行飛行。在所有飛行階段，A-41F發動機都表現得極為出色。新發動機的優勢在於它可保證飛機以超音速速度長時間飛行，而且無需打開汕耗巨大的加力。AL-41F使用了最新的技術與工藝，並進行了充分的試驗。其主要優勢有：一是更加輕便。蘇-27飛機上使用的AL-31F發動機每千克自身重量可產生8千克的推力，而MFI上使用的AL-41F則達到11千克，這在世界航空製造業上也是絕無僅有的。二是保證飛機不開加力狀態下的超音速巡航能力，這可大大提高飛機的機動性能，快速反應，迅速截擊，在對地實施攻擊中提高飛機對抗敵防空兵器的能力。並節省燃油。
隱身性能
隱身性能在設計中有所反映：首先飛機採用的S形進氣道，對發動機進氣口的壓氣機及風扇葉片進行遮蔽，從而減弱雷達波的散射強度。其次，V形尾翼主要是為改善隱身性能而設計的，其正向、側向雷達散射面積都很小。另外，為了達到隱身和飛機氣動力的最佳組合，並大幅度降低成本，俄羅斯可能在MFI的生產型上採用其新開發的隱身技術—等離子噴流法。這種技術不但能使飛機達到驚人的隱身效果，而且能使飛行阻力降低30%以上。其基本工作原理是：在飛機幾個特定位置安裝等離子發生器，在飛行途中釋放出一定的等離子流，就可以得到隱身與減阻的雙重效果。俄羅斯在雅克—141飛機模型上對這項技術進行了成功的試驗，其隱身效果可增強100倍以 上，而成本僅為F—22的1/10。
動力裝置MFI的動力裝置不是AL-31P（蘇-27的動力裝置）的改進型，而是一種全新設計的帶有推力矢量控制系統的渦扇發動機。自80年代以來，AL-31F已經過多次改進，其潛力已基本挖盡，留里卡-土星設計局經過多年的預研和探索，終於推出了全新的AL-41P渦扇發動機。該發動機的涵道比為0.2，相當於F-22的動力裝置F-119的水平，而推重比卻高達11，略優於F-119。從MFI的外形看，其楔形乎直進氣道布局表明該機很注重超音速巡航時的進氣效率。
座艙從外形上看，MFI的座艙與米格—29的差不多，位置突出，前機頭略下垂，改善了前方視野。它安裝整體式風擋玻璃，向後開啟的氣泡式艙蓋與風擋用半圓形框架相連。框架上裝有後視鏡而改善了後視野c座艙內可能裝有K—36MD彈射座椅，其零高度、零速度下的彈射能力已在米格-29、蘇-30MK飛機的數次失事中得到了驗證。該座椅的安全彈射高度達3000米，速度可達3馬赫，並配有標準應急裝置，全球定位信標機等。
武器裝備
俄羅斯MFI戰鬥機保留了內置式30毫米航炮，為rIII-301型單管航炮。該航炮只有45千克重，射速1500發/分鐘，炮彈初速達850米/秒。飛機所攜帶的武器可全部配置在機身內，大大減小了飛機的雷達反射面積。該機可攜帶俄羅斯空軍使用的所有種類的武器，包括第五代空對空飛彈和空對地飛彈，主要掛載在機內武器艙中，必要時也可掛載在外部掛架上。俄有關部門還專門為該機研製了第五代遠端空空和空對地飛彈。MFI的標準武器配備是帶主動雷達導引頭的R-77M（BVV-AE，西方稱為AA-12“蛙蛇”）中程空對空飛彈。這是一種可與美國的“阿姆拉姆”飛彈相媲美的中距攔截飛彈，採用短翼和可摺疊的格柵式尾翼，並且最佳化配置在飛機的武器艙中。俄已在蘇-27飛機上成功進行了該種改進型飛彈的飛行試驗。飛彈使用衝壓式噴氣發動機，增加了航程（最遠可達80千米），加快了飛行速度（達4馬赫）。
MFI擁有速度上的優勢，其最大速度達到2500千米/小時，S-37為2200千米/小時，F-22為2000千米/小時。在航程方面，MFI的航程可超過4000千米，S-37航程為3300千米，F-22的轉場航程可達5500千米。
研製歷程
1983年，蘇聯開始了與美國ATF計畫對應的MFI計畫(Mnogofunktsionahl'nyiFrontovoiIstrebitel，即俄文（“多用途前線戰鬥機”的字頭）以及LFI計畫（俄文“輕型前線戰鬥機”的俄文字頭）。MFI計畫要發展一種同時具有MiG-31的長程攔截性能、超機動性能、良好的對面攻擊能力之戰機。即蘇聯第五代戰鬥機計畫。
1970年，當時蘇聯幾大戰機設計局及幾大研究院開始了三個大項目的預研、論證工作，包括I-90(Istrebitel-90)、Sh-90(shtoormovik-90)、B-90(bombardeecovschchik-90)，分別為90年代的戰鬥機、攻擊機、轟炸機的俄文縮寫。因此前蘇聯/今俄羅斯空軍一直以I-90稱呼MFI。其中I-90計畫就用了至少5個大有來頭的研究院進行理論探所及資料分析等工作，根據與其他國家的相對優劣程度制定I-90的任務需求及所需技術性能等。其中蘇聯國防部所屬的TsNII-30(中央研究院)及NII-2制定了未來戰鬥機及攔截機的整體性能要求；TsAGI(中央氣動力學暨流體力學研究院)大致確定新戰機的外型尺寸、布局等；TsIAM(中央航空引擎研究院)提出先進發動機、進氣道布局、噴嘴的基本設定；GosNIIAS(飛機系統狀態研究院，俄國航電設備設計領導單位)提出五代機的射控系統、武裝、生存性等設定。飛機設計局則在這個框架下設計自己的產品。
