蘇-33UB戰鬥機是俄羅斯航空母艦庫茲涅佐夫號的艦載戰鬥機，由蘇霍伊設計局在蘇-27IB原型機的基礎上研製的，也是蘇-33“側衛”D艦載戰鬥機的並列雙座型。
基本介紹
- 中文名：蘇-33UB艦載戰鬥機
- 釋義：庫茲涅佐夫號航母的艦載戰鬥機
- 設計者：蘇霍伊設計局
- 原型機：蘇-27IB
- 主要需求：用作俄國海軍航母艦載教練機
- 設計特點：採用並列雙座設計，視野較廣
簡介,發展歷程,設計特點,機載設備,武器系統,綜合評述,性能數據,
簡介
這種戰鬥機將成為俄羅斯航空母艦“庫茲涅佐夫”號上的決勝力量。 該機是一款多用途戰鬥機，具有強大的空中截擊能力、對海面目標攻擊能力和電子戰能力。蘇-33UB主要需求是用作俄國海軍航母艦載教練機，此外，必須具備遠程攔截、遠程攻擊、長時間滯空、對付高難度空/面目標的能力。首架飛機以第二批蘇-33為基礎進行修改，在共青城製造組件並在莫斯科裝配完成，1999年4月29日原型機首飛，年底莫斯科航展首次對外公開。其重要改進特點包括：並列雙座、增大翼面積、新材料的套用、使用更多複合材料、裝備具有第五代戰機特性的航電系統。
蘇-33UB艦載戰鬥機
蘇-33UB艦載戰鬥機發展歷程
俄羅斯的主力艦載機是蘇-33單座型戰機，由於蘇聯解體時，相對應的教練機未研發完成，且俄國軍方當時連採購、維護現有裝備都有困難，因此取消艦載教練機計畫。艦上起降訓練因而都是靠蘇-25UTG或是飛行模擬器來完成，缺乏性能接近蘇-33的實機來演練，使得訓練上有不小的困難。另一方面，俄軍發現單座型的蘇-33在執行任務時飛行員負擔太大，再加上一些對未來空戰的考慮，他們需要一種雙座艦載機，做為訓練之用，並且還要有很好的作戰能力，能長時間滯空並攻擊高難度空中目標。
蘇-25UTG艦載教練機
蘇-25UTG艦載教練機一個有著滑稽臉蛋的“側衛”新成員給了這個問題一個不錯的答案，當然也給了中國艦載機一個不錯的選擇，那就是蘇-33UB。蘇-33UB是一種從誕生背景開始就很特別的飛機。由於經濟條件限制，俄羅斯海軍已經決定採用蘇-25UTG而不是一種飛行性能與蘇-33相當的雙座飛機作為艦載教練機。那么在蘇聯轟然解體的9年之後蘇霍伊公司仍然斥巨資研製並竟然生產了兩架同樣用於艦上操作訓練的蘇-33UB教練機，而且蘇-33UB整個氣動布局和航電設備等都發生了很大改變，其所需要付出的成本近乎於全新設計的前掠翼驗證機蘇-47。
蘇-33UB的研製最早可以追溯到1989年之前。蘇-33UB的首架原型機是在蘇-33二號原型機T-10K-4基礎上改造的。在首架原型機上可以看到整個進氣道，機背和尾錐都還是原有的俄羅斯海軍藍綠海洋迷彩，黃色部分是新生產的改造部分。新改造的組件在共青城製造，首架試飛用原型機T-10KUB在奠斯科的蘇霍伊試驗工廠裝配完成
其實早在蘇-27剛問世且還沒有量產時，蘇聯的艦載機計畫就開始了，艦載戰機就是今天的蘇-33，而訓練蘇-33飛行員的教練機與蘇-33同步展開，經過測試，認為採用並列雙座較好，因此當時選定的教練機構型就是今日蘇-34的前身蘇-27IB 。既然如此，為何蘇-33UB不是蘇-27IB的改型呢？一方面，蘇-27IB約在1990年首飛，約兩年後蘇聯便解體，蘇聯解體衝擊到艦載機計畫，例如蘇-33也只有約30架服役，而訓練任務則交由蘇-25雙座型。蘇-27IB之後的發展與艦載教練機完全是兩回事了，他發展成為遠程戰鬥轟炸機蘇-34/32FN。1990年代初就取消的計畫，加上構型看似不適合空戰，應該是不已蘇-27IB修改城蘇-33UB的原因。1990年，一架蘇-34戰鬥轟炸機原型機T-10V-1在演習中為了助興，放下起落架後低空掠過“提比里西”號航空母艦的甲板並作出著艦姿態一一雖然它無法在航空母艦上降落。而這張“擺拍”的照片公布後令西方大為震驚，並斷言紅海軍要在全球作戰的航空母艦上部署高速轟炸機。結果這個斷言成了西方的噩夢，當然這也不過是蘇聯紅海軍的一個美夢。其實在蘇-33的基礎上增加對面攻擊能力也無法改變其功能單一且貧弱的事實。蘇-27SM的不受歡迎足以說明這一點。畢竟這種已經誕生了20年之久的舊飛機想要抗衡最新的F/A-18E/F那么就需要像“超級大黃蜂”一樣進行一番脫胎換骨的改進。
T-10V-1在提比里西號表演著艦
T-10V-1在提比里西號表演著艦1999年春，蘇-33UB進行了第一次高速滑跑。全新生產的二號原型機不久後就完成總裝並首飛成功。1999年4月29日，在“超級大黃蜂”首飛4年之後，一架造型怪異的蘇-27以未塗裝姿態來到會場，落地後不久隨即離去，這是蘇霍伊設計局又一力作蘇-33UB。這架飛機一方面作為艦載戰鬥教練機，一方面也是一架具有第五代戰機特性的蘇霍伊式飛機。設計局再這架飛機上實驗了多項新技術，例如材料、航電等，作為下一代飛機的技術儲備及試驗。
中間插敘一句：我們知道蘇-47僅僅是俄羅斯第5代戰鬥機的氣動驗證機，那么其他子系統呢?這些系統都在蘇-33UB上進行了測試，也就是說，俄羅斯第5代戰鬥機=X·(蘇-47+蘇-33UB)，當然其中作為係數的X目前還不得而知。不過.蘇-3UB的目的絕不僅僅像其“UB”這個表示教練的尾輟那么簡單。
設計特點
蘇-33UB採用的是並列雙座設計，在起降時有較廣的視野，從教練任務上講這種布局使得教官與學員較容易溝通，減少訓練困難及危險；同時解決縱列雙座布局的后座飛行員在降落時不容易看清光學助降系統指示的缺點；作戰攻擊任務而言兩名飛行員比較容易配合，且部分儀表可以共用。這是蘇-27IB家族之後又一種使用並列雙座布局的蘇-27改型飛機。與蘇-32FN類似，飛行員是經由前起落架艙進入座艙的，可見其座艙空間也不小（因為至少要留個通道），這能提升長時間作戰的舒適程度，例如飛行員可以不必全程坐在椅子上，偶爾可以起來休息。內裝光電探測系統的球狀物就放在座艙正前方，因為是並列雙座設計，因此這時光電球不會影響視野。為了保護飛行員，座艙附近也裝設金屬與陶瓷複合裝甲，可見該機頗重視對面攻擊。蘇-33UB最大的改進在於氣動外形。與蘇-33相比，翼面積由67.84平方米增加到71.38平方米（指由機翼前後緣延伸交會後所得的大三角形的面積，通常飛機性能諸元提到的翼面積指的就是這個），翼展由14.7米增至15.9米，展弦比從3.18增到3.54，平尾、前翼也增大了面積。蘇-33UB保留了蘇-33的可偏轉45 度的雙縫式後緣襟翼。主翼前緣採用智慧型自適應蒙皮，這種蒙皮能夠填補前緣空隙，完全能夠避免翼下氣流經縫隙倒流到上翼面，這一設計不僅僅提高了氣動性能，而且在一定程度上減小了雷達回波，增加了隱身性。這些改進使得蘇-33UB的升阻比足以堪稱現代戰鬥機中的佼佼者。蘇-33UB的最大升阻比超過13，是相當高的水平（蘇-27 是11.8，同時代飛機大都在12 以下），號稱超過包括F-22在內的所有飛機。其最大升力係數高於蘇-33的2.4（蘇-27 是1.83）。氣動效率的提高使得蘇-33UB與蘇-33相比在使用相同燃油的情況下航程增加15%到20%，且敏捷性更好。蘇-33UB僅靠內燃油的航程達3200千米，與陸基型雙座蘇-27（如蘇-27UB、蘇-30MKK）相當。而蘇-33是3000千米，這樣看似乎很奇怪，按照上面的說法，蘇-33UB的航程應該在3450千米到3600千米之間，莫非哪個數據出錯了？
蘇-33UB機艙特寫
蘇-33與蘇-33UB的翼面積對比
蘇-33UB機艙特寫蘇-33與蘇-33UB的翼面積對比其實沒有錯，因為蘇-33UB使用兩次折迭機翼，其折迭關節一個在翼根，一個大約在機翼中線，折迭後整片主翼幾乎完全被收在機背上，這將使得蘇-33UB折迭後寬度比蘇-33 的7.4m還要窄，停放面積當然也更小（蘇-33 折迭後的停放面積比F-14、F/A-18E/F、陣風-M 都小）。其兩次折迭機翼除了有更適合航母的好處外，在地面上，該機可以停放在俄國大量的米格-21的機庫中，而不必為其建造新機庫。而新設計的結構油箱可能能使蘇-33UB航程達到4000千米。此外，落地速度也由蘇-33的240千米/時降至220千米/時，失速速度勢必小於蘇-27的200千米/時，最大外掛量由蘇-33的6500千克提升到7000千克 。
就機動性而言，蘇-33UB並列雙座的巨大座艙令人覺得該機不過是和蘇-34是一樣是一種笨重的轟炸機，其實該機的機動性有可能相當甚至強於老蘇-35（即蘇-27M），就機動性的三個關鍵要素-氣動性、動力和飛控系統而言，氣動性能上蘇-33本身就是“側衛”家族中最好的。而UB型更是有大幅度的提高，遠勝於老蘇-35；蘇-33UB本來裝備的就是新型發動機，而且批生產型很有可能裝備新型的117S甚至AL-41發動機，動力系統比之蘇-35有過之而無不及。而1999年才試飛的、氣動外形大規模改進的蘇-33UB的飛控系統據推測應該強於1988年首飛的老蘇-35—這種一度被認為是最強機動性戰鬥機的飛機。
在氣動外形的改進中，飛機機翼前緣採用的智慧型彈性蒙皮頗引人關注。蘇-33UB可能會是第一種服役的“智慧型結構飛機”。智慧型型的自適應結構簡單說就是機翼蒙皮能根據不同的飛行狀態改變外形以提高該狀態下的氣動效率，蘇-33UB通過在桁條骨架上安裝與飛控系統相連的機械結構，上面鋪設柔性蒙皮，機械機構根據飛控系統指令改變翼型，達到控制柔性蒙皮以改變機翼表面弧度的作用。
蘇霍伊設計局在宣傳中稱蘇-33UB“實現了一系列隱身設計”，排除所謂的等離子隱身外。可以想像的主要也就是採用隱身吸波塗料前緣柔性結構碳纖維機翼、減小表面開口以及相互平行的前翼、機翼、平尾的前緣和後緣（從俯視圖推測）。但是其未作修改的純圓截面機頭雷達錐和未採用S形設計的進氣道使其隱身性能恐怕不會有質的飛躍。
機體材料上，蘇-33UB的更動量非常大。其翼前緣用了柔性複合材料，前面提到，在主翼與前緣襟翼間連著一塊柔性材料，使得不論前襟翼如何動，都不會有縫隙，減少誘導阻力發生（後緣襟翼的縫隙是為了增升需要，而前緣縫隙則是需要避免的）。
柔性材料也是“自適應氣動結構”的重要組成成分之一。所謂的自適應氣動結構就是能隨飛行狀態改變氣動力特性以儘量提升各種狀態下的氣動效率的結構設計。其作用方法有許多，例如以機翼內的空腔抽除機翼附面層（空中客車的某型客機）、或是改變機翼表面彎曲度、甚至未來可能用的微噴流都算。其中改變機翼彎曲度就可以套用柔性蒙皮，其使用方式簡單的說就是在骨架上裝設與飛控系統連結的機械設施，上面再鋪設柔性蒙皮，該機械根據飛控計算機命令運作，達到“控制”柔性蒙皮進而改變機翼表面弧度之作用。當把上述機械裝置以微機械取代進而與柔性蒙皮結合，就可稱做“智慧型型材料”。自適應氣動結構是現代飛機的趨勢之一，特別是需要具備全空域全速度功能的防空型戰機。每一種機翼形狀、翼面曲度都會有他最適合的高度、速度，因此以往的飛機只能突出任務需求方面的性能，至於其它的就只能遷就、或是儘量避免，例如早期的三角翼戰機，就以攔截為主，儘量避開低速纏鬥。而有了智慧型型結構後，可以調整出適合各種情況的翼面，使得升阻比儘量最高，這些都根據實驗證實了可行性。這種智慧型型柔性蒙皮同樣的被用在S-37前掠翼試驗機上，可以解決前掠翼再高速時產生的離散效應等。這項技術在歐洲也有發展，未來EF-2000上也會有類似的技術。
觀察照片可以發現，蘇-33UB的複合材料使用率應該很高，從未塗裝照片可明顯的發現主翼與翼前緣為黃色，而他們中間的帶狀地帶是藍綠色，通常飛機的金屬部分因為加工的因素，多呈黃色，而照片中，除了機翼的帶狀部份外，機背、進氣道、左側前翼都是別種顏色，其中機背與進氣道部分顏色與機翼的帶狀地帶幾乎相同，可以推測這些部分可能都是複合材料，這也與蘇霍設計局說“該機也注意到隱身”互動印證。但這些地方未必全都是自適應結構，可能只是單純的複合材料而已。但筆者認為在左側翼前緣延伸部分的藍綠色部分可能是自適應結構，因為該處具有控制翼前緣延伸處氣流的效果，有這種設備頗為合理。此外，右側同一地方沒有，可能是仍在驗證。
機載設備
蘇-33UB採用先進的N014相控陣多功能雷達，空對空探測距離最大170到180千米，追蹤距離60到80千米，跟蹤30個目標並攻擊其中6個目標，對驅逐艦300千米，對快艇180千米，鐵路橋樑150千米，移動坦克25千米，X波段，並可同步工作在空中監視模式和對陸/海監視模式。該雷達的對現役戰鬥機的探測距離達150千米，對大型空中目標可達400千米，對海面目標搜尋距離為200千米。光學瞄準系統可探測到50千米內的目標，並具有高精確性和抗干擾能力，還可與機載雷達交換信息。這使飛行員的下方視界擴大，能及時採取有效的對抗措施。尾錐內裝有“法老”相控陣雷達，此外俄羅斯還推出了側向雷達天線，使飛機能360度發射雷達波，不過蘇-33UB還未證實裝有該裝備。
N014有源相控陣雷達天線
N014有源相控陣雷達天線蘇-33UB的航電系統是在中國專用的蘇-30MKK基礎上發展的，以一個強大的計算機為核心構成綜合信息系統，包括人性且高度自動化的座艙接口、先進的環境意識系統（SA）等等，屬於第四代戰機水平。這套系統擁有俄國自製的每秒運算100億次級（10GHZ）的中央計算機，近6萬倍於蘇-27S的TS-100計算機的17萬次。該計算器運算能力已屬於超級計算機級，相較於以往的俄國戰機是很大的進步。這種運算能力與“颱風”及早期的F-22同級，超級運算能力除了能夠處理複雜的程式來整台各系統的數據外，還能介入各系統的工作，做到共點式信息綜合。
蘇-33UB的高度自動化可以儘可能減低飛行員的工作量，使飛行員在一些情況只需做“決定”而“不必操縱飛機”。舉例來說，當蘇-33UB進行機炮空戰時，飛行員只須選定目標，進入一定的空域，並扣板機即可，而不需要不斷的校正飛機；又例如低空飛行時，飛行員只需顧著找目標、鎖定、發射武器等，而不必擔心飛機撞地，因為那些都由計算機處理了。人性化的接口讓飛行員往往只需做攻擊與否的決定而不必將過多精力放在繁瑣的操縱，並將精神聚焦於任務執行、戰術運用等等。
多路訊息取得系統，使飛行員能接收360度的戰場環境，提升飛行員的環境意識（SA）。所謂的“多路訊息取得”顧名思義，是說用許多渠道取得戰場數據，再加以整合，得出有用的信息給飛行員。探測方式可包括雷達、紅外線、各種頻道無線電、甚至我軍船艦、衛星等等皆可，這方面美國F-22與F-35幾乎發揮了當代極致。蘇-33UB這方面至少包括前、後視相控陣雷達；環場紅外線探測；多頻道無線電；多機數據鏈互連；預警機與地面戰管資料等。衛星方面，目前俄羅斯軍用衛星幾乎不具備實用價值，故從衛星取得數據應該不是蘇-33UB的重點；機載數據鏈方面，與蘇-30MKK、蘇-27SKM一樣採用TKS-2系列通信系統以取得共通性。1999年推出的蘇-30MKK的數據鏈最多可連結16架飛機，蘇-33UB應該約是這個水平。多路訊息系統使蘇-33UB能發現並鎖定360度方位角以及一定俯仰角內的戰機的熱訊號並導引飛彈攻擊；在飛機前半球及後半球以雷達發現並鎖定敵機；環場飛彈來襲警告；以雷達預警系統提供反輻射數據；自動以數據鏈連結其它蘇-33UB或有類似系統的戰機，使其它飛機能進行無線電靜默作戰等。
蘇-33UB的前視紅外線探測系統採用先進的熱成像探測系統以增強搜尋目標的能力。除此之外該機還裝有微光電視攝影機，主要功能也是探測隱身飛機。
蘇-33UB裝備了機上氧、氮氣製造器，能從外界空氣中取得氮與氧，經適當混合後提供飛行員使用。與過去的氧氣瓶相比，這種系統沒有供氧限制，滯空時間可以更長，且重量較輕。這是當前新世代戰機使用的供氧設備，在俄國戰機中也是首次使用。
蘇-33UB原型機採用的是AL-31K發動機作為動力系統，最大推力13300千克（130.3千牛）。2002年春季的測試結束後，第二架原型機進場改裝新型的大推力發動機並裝備有矢量噴口。量產型可能使用AL-31FP的海軍型（最大推力14500千克）或最新的推重比達到10的AL-31FP改型。
由於蘇-33UB是1999年新改造的戰機，而且改動幅度非常大，不太像是單純的實驗機。從蘇-33UB的任務需求以及蘇-33將提升成蘇-33UB等級的情況來看，蘇-33UB可能與改良的蘇-33並列為俄羅斯第五代艦載機。若如此，情況與蘇-34/32FN類似，後者因此考慮裝備AL-41F發動機以與第五代戰機保持後勤共通性極更高性能，所以蘇-33UB的量產型不無可能使用AL-41F 。
武器系統
進行空戰時，該機可掛8枚R-27ET/R-27ER/R-77空空飛彈，射程達50-60公里，並具有攻擊抗海目標的能力，近距格鬥時可帶多枚R-73M紅外空空飛彈。在對艦攻擊時，可掛載一枚Kh-31A近距或Kh-41遠距超音速反艦飛彈，其中，Kh-41具有強大的殺傷力，射程達250公里，飛行速度更是大於3馬赫，是航空母艦的殺手。
有意思的是，蘇-33UB還被要求具有掛載中國特色的Kh-31A/P和Kh-59MK飛彈的能力，這些不是蘇聯海軍艦載機的標準配置。不過可以提高該機的反艦能力。不過話又說回來。該機還能掛載印度“布拉莫斯”飛彈的原型——Kh-61“寶石”反艦飛彈。
綜合評述
通過增大翼面積、減輕設備重量以及智慧型型材料的使用，蘇-33UB成為側衛家族戰機中氣動力特性最好的。在升阻比大於13而基本氣動力特性未減的情況下，氣動力效率高過蘇-35。其落地速度已經減低到220千米/時，相當適合航母使用。優異的氣動力外型加上向量推力的使用使其能完成超機動動作、過失速機動等。機動力增加之餘，航程也增加15% 到20% 。載彈量也由蘇-33的6000千克提升到7000千克。此外航電上的大幅精進讓他可以同時對付遠距離的空中及地面海面目標，減低飛行員負擔的駕駛艙以及並列雙座配置也使飛行員能長時間執行這些任務。
整體而言，蘇-33UB在氣動力效率（關係到機動力、武器籌載、航程等）系統等方面具有第五代戰機水平，也注意部份隱身性能 （ 例如較多複合材料）。可以猜測，該機可能是俄國第五代艦載戰機，或是類似蘇-30這種“指揮機”。
蘇霍設計局指出，這架飛機除了可用於海軍，空軍也相當適合使用。蘇霍伊設計局還以此機參加印度下一代艦載戰機的競標。目前這架飛機還在進行各項測試。此外蘇-33UB有一個非常特別的好處，那就是該機已經證實可以裝備空中加油吊艙，作為一種夥伴加油機使用。此外。蘇-33UB可以輕易地改造成一種電子攻擊機用於伴隨電子作戰；還可以比照蘇-32FN的標準增裝“海蛇”系統以及反潛魚雷、聲吶浮標、反潛探磁儀等一系列設備，改裝成一種反潛巡邏機：蘇霍伊設計局還證實該機有計畫在兩個腹鰭中央安裝可收放的“愛立眼”或類似系統的天線，系統設備安裝在加大的尾錐內，來發展一種早期預警控制飛機，高度自動化的預警系統由一人進行操作；開句玩笑地說，其巨大的駕駛艙也能作為小型超音速貨機/要員運輸機使用。也就是說如果各科目要求都不高的話，蘇-33UB可以超越“超級大黃蜂”的境界，包攬艦載機聯隊所有的任務——截擊、制空、反艦、對地、反潛、電子攻擊、早期預警、教練甚至是運輸任務。
蘇-33UB改裝預警機構想圖
蘇-33UB改裝預警機構想圖綜上所述，排除難以討論的隱身性能，批生產型的蘇-33UB以及按照這個標準升級的蘇-33M是一種勝過F/A-18E/F的，當代最先進的艦載戰鬥機。不過目前蘇-33UB只有兩架，蘇霍伊雖然做好了蘇-33MK的生產準備，但是它畢竟沒有生產，而現在的兩架蘇-33UB尚不能證實具備完全的作戰能力和全系統設備。且驗證機的性質大幹實戰機。也就是說蘇-33UB並不是一種可以隨時投入作戰或拿來出口的全狀態飛機——儘管這一點有錢就可以做到，那么我國同樣還有完全自主研製主力艦載戰鬥機這條路來選擇。
性能數據
機長 | 185米(不包括空速管) |
機高 | 9米 |
翼展 | 00米(全展) 2米(第一次摺疊後) 6米(第二次摺疊後) |
翼面積 | 38平方米 |
空重 | 17噸 |
最大載荷 | 7噸 |
航程 | 3200千米 |
作戰半徑 | 1800千米 |
最大速度 | 2300千米/小時 |
著陸速度 | 240千米/小時 |
