S-54戰鬥機

S-54戰鬥機

S-54戰鬥機是由俄羅斯蘇霍伊設計局股份有限公司設計的第三代輕型戰鬥機方案。該機是上個世界90年代初蘇霍伊公司為俄羅斯空軍研製的新一代教練機的備選方案,採用單發設計,氣動方案與蘇-27M類似,但體型僅相當於後者的三分之二。在參與俄羅斯空軍高級教練機競標落選後,蘇霍伊公司曾試圖將其發展成輕型戰鬥機,但最終不了了之。目前該機僅處於設計階段沒有實際建造。

基本介紹

  • 中文名:S-54
  • 外文名:С-54(俄文) / S-54(英文)
  • 類型:輕型戰鬥機 / 高級教練機
  • 設計方:俄羅斯蘇霍伊設計局股份有限公司
  • 設計時間:1991年12月~1999年10月
  • 裝備狀態:僅停留在設計階段
簡介,設計特點,衍生型號,技術參數,

簡介

重型戰鬥機由於能夠有效地執行多種類型的任務,其發展受到當今各航空大國的重點關注。不過,在出現爆發大規模武裝衝突的跡象時,即使是經濟最為發達的國家也無法在短時間內生產並部署足夠數量的重型戰機。現代空戰實踐證明,誰能搶先增強航空兵戰鬥實力,誰就能獲得勝利。如果一個國家僅擁有重型戰鬥機,雖然能高效執行較為廣泛的戰鬥任務,但也有護航要求高、批量生產能力低、造價較高等非常明顯的致命缺點,一旦發生大規模戰事,很難在急需時刻得到必要數量的補充,即使經濟上最發達的美國也無法保障在戰爭時刻迅速部署需要數量的戰機。如果戰爭短期內無法結束,持久發展,先進戰機戰時動員生產能力將對戰爭勝負起著非常關鍵的戰役作用。
S-56戰鬥機方案S-56戰鬥機方案
美國空軍原計畫在2012年前採購339架第四代戰鬥機(按國際通用劃代標準,下同)F-22A“猛禽”,由於造價過高(1億美元左右)而縮減為187架。而俄羅斯第四代戰鬥機T-50的研製由於受經濟因素的制約而進展緩慢,到2015年前不會裝備部隊,即使增加預算支出規模,爭取到更多的研製資金,加快研製步伐,也不會在2020年前形成戰鬥力,預計生產數量也相對較少。就俄羅斯國防部來說,即使在最理想的情況下,其購買的第五代戰機數量也不會超過300架。顯然,這種規模的機群不足以在一場長時間戰爭中維持必要的空中作戰能力。因此,能夠大批量生產和裝備的輕型戰鬥機對多數國家都是非常必要的。以俄羅斯目前的航空工業水平,完全有能力研製出一種性能絲毫不遜色於F/A-18E/F、F-15和蘇-27這類第四代重型戰鬥機的“二十一世紀的米格-21”。為保障在任何規模戰爭中高強度空戰對現代化戰機的需求,俄空軍一直計畫裝備輕型戰鬥機,保障航空工業企業在戰時能迅速、大量生產各種“動員”飛機,創造21世紀的米格-21戰鬥機神話。
在上述背景下,印度、德國、韓國等積極尋求世界航空市場地位的一些國家,開始研製較輕(10-12噸)、較廉價的現代化戰機,主要用於出口,不過,通過對這些國家研製中的戰機技術性能的分析,可以認為,在戰鬥能力上,它們與俄羅斯、歐洲、美國研製的現代化戰鬥機的差距還是比較大的。
輕型戰機相對低廉的價格還有助於開拓國際市場,保持和增加俄羅斯在全球軍火市場的份額。目前,俄羅斯已經被西方排擠出世界大部分民用飛機市場,只有戰鬥機和直升機方面還保持著可以與其競爭的實力與地位,因此,開發新一代戰鬥機對俄羅斯航空航太業的生存關係重大,是關係到俄羅斯航空業生死存亡的問題,迫使俄羅斯要集中一切力量研製新型戰機。事實上,目前像F-16和米格-29這樣的所謂輕型戰鬥機的正常起飛重量均超過了15噸,已經超過了“輕型”的範疇,而且它們並不低廉的價格也遏制了眾多潛在客戶的購買願望。
針對這種情況,蘇霍伊設計局早在1990年便啟動了一種輕型戰鬥機(重量10~12噸)的研製工作。該項目機型的編號為S-54(衍生型號還包括S-55和S-56),其最初的目的是研製一種能夠滿足俄空軍和國際市場需求的輕型超音速教練—戰鬥機。不過,隨著在改進蘇-27系列(包括蘇-33、蘇-35等)戰機中取得的巨大成果和最近20年來航空製造、發動機和航電系統等領域的飛速發展,S-54正在由一款具備作戰能力的高級教練機演化為一種性能不遜色於甚至要更為出色蘇-27的輕型戰鬥機,其重量和價格均只有後者的一半。蘇聯解體後,俄羅斯軍政領導決定繼續研製S-54系列輕型戰鬥機,具體研製工作於1991年12月開始。1990~1992 年,在俄羅斯空軍進行新一代高級教練機招標時,蘇霍伊提交了S-54方案。該機是蘇-27 的縮小和單發版,在氣動特性上和蘇-27 相似,但採用單台Рд-195фс渦扇發動機,這是米格-29的Рд-33的發展型。最後米格和雅克的方案入選,蘇霍伊方案落選。落選後,蘇霍伊設計局開始將S-54發展成輕型戰鬥機,補充蘇-27/蘇-30。
1993年冬,俄羅斯與印度就S-54項目聯合研製問題進行了談判,準備替換印度空軍日益老化的米格-21戰鬥機。後因印方決定對現役米格-21作部分改進、部分自然退役的處理,雙方未能達成協定。
S-54方案模型頂視照S-54方案模型頂視照
在1997年巴黎航展期間,蘇霍伊設計局展出了S-54戰鬥機模型。當時的資料稱,S-54是一種單座輕型戰鬥機,採取串列三翼面——鴨式前翼/機翼/水平尾翼的氣動布局,看上去很像縮小的蘇-27M空中優勢戰鬥機。動力裝置為一台AL-31F渦扇發動機,未採用矢量推力噴管。飛機將裝備SOKOL火控雷達,其最大作用距離180千米,能同時跟蹤24個空中目標,同時引導攻擊4個目標。顯然,根據現在的資料來看,這些資料並不屬實,不排除這是蘇霍伊設計局為推銷該機進行的誇大宣傳。
1998年有傳言稱,S-54項目因為與米格-29M(米格-33)項目重複,前景不大而被放棄。1999年5月底,蘇霍伊公司宣稱S-54將是公司在蘇-32MF項目後的重點研製項目,1999年10月13日,公司總經理波戈相宣布,S-54系列新型輕型戰鬥機設計階段的研製工作已經結束,準備進行生產試驗階段,他沒有透露新型飛機的具體戰術技術性能,只是表示新型飛機在機動性能上達到了第4代戰機的水平,研製過程中充分借鑑了蘇-27家族戰機的研製和改進經驗。
2002年5月,俄羅斯第五代戰鬥機研製計畫開始啟動。在研製招標工作中,蘇霍伊設計局的S-54一舉奪得研製權。蘇霍伊設計局現將其設計樣機暫定名為S-54。俄工業與科技部長稱,俄第五代戰鬥機的研製將集中體現俄軍工部門和俄航空技術的“集體智慧”。需要特別說明的是,雖然S-54是蘇霍伊公司研製項目,但某些媒體對其稱之為“蘇-54"是不正確的。在蘇霍伊公司的編號序列中,“蘇”字頭代表已經定型投入生產的飛機,而“S”則代表僅作設計方案或技術驗證的飛機。由於S-54始終未能定型投入生產,所以該機時至今日仍然使用代表設計方案的“S"字頭。由於S-54設計完成投入生產希望渺茫,故可能該機將長期使用S-54這一編號。

設計特點

在基本設計上,S-54戰鬥機是一種介於米格-29和蘇-27之間的單發多用途戰鬥機。它將吸收米格-1.44型戰機和S-37型前掠翼戰機的諸多優點,採用三翼面邊條翼布局。其獨特的結構布局和推力向量發動機技術使其機動性能和超音速巡航性能得以充分體現。
S-54方案模型S-54方案模型
隨著研製的不斷深入,S-54系列飛機充分借鑑了蘇-27殲擊機研製中的最新科技成果和先進經驗,隨後採納了蘇-27家族中蘇-33、蘇-33КУБ、蘇-35改進型殲擊機在空氣動力學、電子學、發動機製造、機載系統等領域的成果,開始從戰鬥教練機向完全、真正的戰鬥機轉變,到1999年,研製工作進入實質階段,從戰機模型及有限的技術性能數據上看,S-54在基本戰術技術性能上已經不遜於蘇-27,在某些方面甚至優於蘇-27,而它的重量和造價則減少了一半。
S-54的空氣動力配置與蘇-33比較相似,採用全動前、後尾翼、相對加長的梯形機翼、雙垂直安定面尾翼等,但也有明顯的區別,與最新改進型蘇-33КУБ不同,新型輕型殲擊機航空動力學性能得到了明顯的完善,可適應機翼能極大地提高空氣動力學性能,同時完善了飛機垂直安定面和機身下部導流片的機動性能。可以毫不誇張地說,S-56將是世界上配置最緊湊的飛機,由於採用機翼雙層摺疊技術,機翼能向機身摺疊。另外,S-56採用獨特的“屈膝式”起落架,前支柱向前彎曲,後支柱向後彎曲,飛機能在起落架半收起狀態下被攔阻繩固定,這樣,設計高度4.47米的飛機停放高度僅為3米,加上本來就較小的尺寸,從而能保障對航母艦載殲擊機重新部署,在機庫與起飛甲板間騰出一個輕型甲板,使艦載機的數量增加1-2倍。
為集中所有資源來開發航空發動機,為正在研製的S-54戰機提供先進的動力技術,俄計畫在現有30家航空發動機製造企業的基礎上組建5~6個,甚至是1~2 個大型企業集團。目前,俄羅斯“烏法”航空發動機製造廠、莫斯科“禮炮”航空裝備設計局和雷賓斯克“土星”公司參與了第五代航空發動機的研製工作。新型發動機與現役蘇式飛機上裝備的發動機的主要差異是:裝備有高壓和低壓渦輪機和新型風扇,使飛機具有更大的牽引力。S-54戰鬥機將採用單台Рд-195фс渦扇發動機,該發動機是米格-29的Рд-33的發展型,其提供的推力更大,同時
S-54戰鬥機方案模型S-54戰鬥機方案模型
具有更長的壽命和大修間隔時間。超視距。裝備了“智慧型化”座艙、先進的機載武器和大幅度改進的先進電子設備,以及火控、離機、自我診斷等系統,使戰機具有對空、對地、對海的不同工作模式,並具有地形跟隨、迴避能力,使其能夠先敵發現和同時鎖定24個重要目標,並能在50-70千米內進行定位,能在40千米內精確測定和攻擊8個目標。
在研製S-54、S-55和S-56的過程中,蘇霍伊設計局並未像美國的F-22和F-35項目那樣運用大量可降低雷達反射特徵的隱形技術。與美軍飛機武器裝備攜載方式不同,S-54系列飛機僅使用外掛攜載武器,與機身共軛,同時減少飛機部件、天線、緊固件的數量,使用雷達吸波塗層和防輻射材料,保障飛機具有較高的雷達隱形性能。
S-54戰機將裝備最現代化的機載電子設備。其機頭整流罩直徑與蘇-27相當(約1米),這使其能夠安裝具備遠距離探測能力的相控陣雷達系統。S-54戰鬥機計畫裝備最現代化的機載無線電電子設備,機載雷達輻射透明整流罩直徑與蘇-27型機載整流罩直徑相當,從而能夠安裝功率相當強大的相控陣天線雷達,保障較遠的空中目標發現距離,優於F-16C或JSF戰機機載雷達性能。另外,還將裝配新型光電系統、夜視系統,保障飛機既能遠距離攻擊空中目標,也能高效轟炸地面和水面目標。蘇霍伊公司現已宣布公開招標研製S-54戰機的航空設備,俄“技術”公司將與蘇霍伊公司聯合製造S-54戰機的駕駛艙,“技術”公司及其下屬公司研製S-54戰機的火控系統、搜尋瞄準光學電視系統、油量系統和應急離機系統等。此外,俄“彩虹”設計局計畫參與S-54戰機武器系統的研製招標。同時,該戰機擬裝備自我診斷系統。俄蘇霍伊公司總經理稱,該系統對戰機有良好的保護作用,從而也能成倍降低新型戰機的使用費用。
與俄羅斯研製中的其它戰鬥機一樣,S-54戰鬥機將安裝強大的機載計算系統,使用俄國產處理器,快速運算能力可達每秒種數百億次。座艙內裝備現代化的信息指揮系統,視野開闊,使用14-15寸的多功能彩色顯示器,還計畫安裝根據K-36改進的完善型彈射座椅,為飛行員配備新型防過載飛行服和氧氣系統,保障飛行員在最大過載指數為10-12的情況下仍然能實施機動空戰,重量較輕的新型飛行頭盔也將配置新型顯示器。蘇霍伊設計局準備大幅度改進機載電子設施,使得整套電子系統具有對空、對地、對海不同的工作模式,並具有地形跟隨、迴避能力,使其能夠具備在鎖定24個重要目標的同時攻擊8個目標;它能在100至150千米範圍內發現目標,能在50至70千米內進行定位,能在40千米內精確測定幷且確定其中威脅最大的8個目標;它還有8個武器外掛點,載彈量大於6噸。在空空格鬥方面,它可以攜帶各類遠、中和近程空對空飛彈,執行各種距離的空中打擊任務,還可以打擊任何高度上的空中預警機和戰略轟炸機。
S-54戰鬥機剖視圖S-54戰鬥機剖視圖
目前,全俄航空材料研究院正在制定研製與生產先進複合材料的專項規劃。據專家稱,俄第五代戰機未來航空發動機部件和元件的製造將使用新型複合材料,該材料構成情況是:陶瓷複合材料占18%,金屬複合材料占 17%,耐熱鎳合金占15%,聚合複合材料占20%,鎳鈦金屬化合物占30%,以上新材料都具有更高的強度、硬度及耐熱性。負責研製S-54戰機的蘇霍伊公司已訂購了大量的新型複合材料。其使用的複合材料可承受400攝氏度的持續高溫。

衍生型號

S-54的出口型稱為S-55,是一種雙座型多用途戰鬥機。S-55的飛行員座椅橫向配置方式與蘇-24、蘇-27ИБ、蘇-ЗЗКУБ戰機上的一樣,可以降低飛行時對飛行員間協同配合能力的要求,減小飛行員操作和培訓難度。儘管飛機尺寸較小,兩張座椅間仍然保持了相當的間隔,不低於蘇-24轟炸機座椅間隔水平。
S-56方案模型側面照S-56方案模型側面照
在設計之初,蘇霍伊設計局便考慮到了將S-54作為艦載機使用的可能性(例如摺疊機翼和抗海水腐蝕等措施)。艦載版的S-54被稱為S-56。這種戰機上艦後可使航母攜帶的艦載機數量提高1~2倍,極大地提高了艦載機群的戰鬥效率,保障在與敵方航母戰鬥群的對抗中獲勝。
雖然S-56的氣動外形很像是一款單發動機型的蘇-33,但其機體設計經過了進一步最佳化,飛行性能要更為出色。此外,由於採用摺疊機翼設計並將機身高度控制在三米,S-56在航母上所占用的空間要遠低於其他艦載機。
根據俄“庫茲涅佐夫海軍上將”號航母的要求,蘇霍伊公司確定了S-56戰鬥機的性能參數。如果艦載機降落重量低於7噸,在航母上飛機著陸攔阻裝置的作用下,按照慣性繼續高速滑行的飛機在制動時會出現極度過載情況,極有可能導致飛機損毀或飛行員傷亡事故的發生,因此,S-56的起飛和降落重量都有所增加,在攜載兩枚中程空空飛彈和兩枚近程格鬥飛彈的標準武器配備情況下的起飛重量為12噸,高於最新型米格-21戰機8-9噸的標準起飛重量,降落重量也有明顯增加。
由該機衍生出的S-56非常適合裝備常規航母和輕型防空航母——印度目前正準備建造此類航母。同時,S-56也能滿足俄羅斯武裝力量的需求。如果該系列戰機能在短時間內完成研製並投入量產,其不但有助於擴展俄空軍和海軍航空兵的作戰能力,而且還可鞏固俄制戰鬥機在國際航空市場上的地位。

技術參數

翼展
9.8米
機長
12.3米
機高
4.4米
機翼面積
26.42平方米
空重
4.79噸
最大起飛重量
9.41噸
動力裝置
一台Рд-195фс雙涵道渦噴發動機,額定推力4200千克力,加力推力6200千克力
最大飛行速度
1660千米 / 小時(高空);1200千米 / 小時(海平面附近)
實用航程
2000千米
實用升限
18000米
起飛滑跑距離
360米
著陸滑跑距離
500米
S-56戰鬥機三視圖S-56戰鬥機三視圖
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