一机多能的苏-30MK

2000-06-07 19:32樊福辉
航空知识 2000年10期
关键词:设计局制导战斗机

樊福辉

苏-30МК是俄罗斯苏霍伊设计局在苏-30基础上研制的一种多用途战斗机。不仅可用于空战、也可用于对地攻击、还可以用于指挥苏-27机群作战,是一种三位一体、一机多能的作战飞机。近来有消息报道,在对车臣反政府武装的作战中,俄罗斯空军曾秘密使用该机投掷电视制导炸弹,取得了很好的效果。虽然这一消息尚未得到俄罗斯官方的证实,但对于苏-30МК有不少军事爱好者表示关注。有不少军事刊物也对该机作过一些介绍(其中包括本刊),看了以后总觉得还不过瘾。由于笔者长期收集俄战斗机的资料,加上有机会接触过俄罗斯的有关飞行员。故而写成此文,供读者和有关人员参考。

苏-30МК的来龙去脉

20世纪80年代末,当时的前苏联国土防空军司令部提出对双座战斗/教练机苏-27УБ进行改进,要求改进型战斗机不仅可以作为远程战斗截击机使用,还能够作为空中指挥机对苏-27机群作战实施空中指挥。这种改进型战斗机就是苏-30。它不仅保留了苏-27战斗机的所有作战性能,而且由于改为双座,机上增加了一名乘员,在作战时对飞行员的注意力分配和心理都是大有益处的。

初期的苏-30战斗机并不具备空中受油能力。由于要执行远离本场的空中巡逻任务,于是从1987年起,苏霍伊设计局的设计人员给该机加装了空中受油系统。1988年夏,装有空中受油系统的苏-30战斗机开始试飞。1991年在伊尔库茨克厂开始进行批量生产。生产型的首次试飞是1992年4月14日进行的,试飞员为Г·Е·布兰诺夫和В·Б·马克西缅科夫。

1992年8月,在莫斯科航展上,由格罗莫夫试飞研究院的试飞员А·Н·克沃丘尔领导的试飞员特技小组首次驾驶苏-30与图-95МС和图-22М3一起表演了编队飞行和双机特技飞行,以及与伊尔-78加油机相配合的模拟空中加油。克沃丘尔是“俄罗斯勇士”飞行表演队的队长,曾驾驶苏-30战斗机在1998年的中国珠海航展上进行过飞行表演。当年,他在驾驶苏-30途经天津时,笔者曾向他咨询过有关苏-30的一些技术和飞行表演项目等问题。他在俄罗斯航空兵中具有很高的威信,飞行技术相当出色。

1993年,在莫斯科航展上表演的第一架苏-30后来又回到了苏霍伊设计局,按照俄罗斯军方的要求进行改装,改装后的飞机就是苏-30МК。按俄文的意思,М为多用途或多功能,К为综合体,МК合起来就是多用途武器综合体的意思。俄罗斯研制苏-30МК的目的主要是为了出口,以争取在国际军机市场上赢得更多的份额。

苏-30МК多用途战斗机的第一次公开露面是1994年3月在智利航展上。此后频频参加各种展览或表演,引起了人们的注意,特别是一些已装备了苏-27飞机的国家更为关注,相继得到了印度等国的订单。印度订购的飞机称为苏-30МКИ,其中И是俄语ИНДИЯ(印度)的第一个字母。值得一提的是苏-30МКИ安装了АЛ-31ФП型推力矢量发动机及其转向喷管。这种发动机可以装在苏-37、苏-30МК及苏-27其它改型上。该型发动机装AЛ-100推力矢量转向喷管,可进行各种状态下的全方位操纵,大大提高飞机的机动能力。它既可以在双发战斗机上使用,也可以在单发战斗机上使用。装上这种发动机的战斗机,不仅可增加飞行高度和速度范围,而且稳定性和可靠性更好。如果遇到进入螺旋的情况,也容易改出。

АЛ-31ФП型发动机曾参加过1999年的北京国际航展,其AЛ-100推力矢量转向喷管,垂直方向的最大转向角可达到±15度,水平方向的最大转向角为±8度。该型发动机已为多种飞机所采用,在俄罗斯试飞已超过200架次。据俄罗斯留里卡发动机设计局的现任总裁切普金介绍,印度空军订购了100台装有推力矢量转向喷管的АЛ-31ФП发动机。

从技术上来讲,AЛ-100推力矢量转向喷管的密封性是最难于解决的问题之一,为此留里卡发动机设计局的技术人员在切普金的带领下,先后花了10年时间进行研究。从结构设计和使用材料上,都有很多创新,最终解决了转向喷管的密封性问题。

现在,俄罗斯已掌握在现有的苏-27飞机发动机基础上改装转向喷管的技术,改装后装有AЛ-100推力矢量转向喷管的发动机与改装前的АЛ-31Ф发动机外形尺寸相同。经在试车台上调节后,改装后发动机的技术条件和技术性能与改装前相同,发动机的重量约增加70公斤。喷管的外部气动性能不变,发动机的极限状态和发动机短舱也没有变化。

留里卡设计局总裁切普金认为,AЛ-100推力矢量转向喷管技术是他们所独有的。它不仅可以在超音速飞行时使用,而且在亚音速和跨音速飞行时也可以使用,而美国的推力矢量喷管只能在超音速飞行时使用,这一技术领先美国约10年。改进型的AЛ-100推力矢量转向喷管可在各种状态下全向转动,使用装有АЛ-31ФП发动机和转向喷管的战斗机,可在任意机动飞行状态下攻击目标,飞行员的精力主要用在操纵火控系统寻找和攻击目标。飞行状态则根据飞行员在跟踪目标的过程中操纵驾驶杆所提供的信号,通过机载计算机控制AЛ-100推力矢量转向喷管动作,以此来控制飞行状态。

首台АЛ-31ФП型发动机及其附件都是由留里卡设计局设计局制造的,后来的生产型发动机则由俄罗斯另一个发动机生产联合体生产。

苏-30МК的机长21.94米,机高6.40米,翼展14.70米,最大起飞重量33吨,正常起飞重量24.6吨,最大速度2150公里/小时,机内最大燃油量9400公斤,最大爬升率290米/秒,实用升限17500米,转场航程(机内最大燃油)3000公里,一次空中加油可达5200公里,作战半径1350公里,最小起飞滑跑距离550米,着陆滑跑距离(使用减速伞)750米。

空战、对地攻击和空中指挥三位一体

苏-30МК集空中格斗、对地攻击、空中指挥三种作战功能于一体,是当今世界战斗机中独一无二的。

苏-30МК共有12个外挂点,最大载弹量8000公斤。可以使用具有全向攻击能力的РВВ-АЕ(Р-77)、Р-27ЭР1、Р-27ЭТ1等中距导弹和Р-73Э近距格斗导弹摧毁空中目标,夺取制空权,也可用这些武器执行远距巡逻和护航任务。

空战时,苏-30МК有多种挂弹方案,最典型的是机翼下各挂2枚Р-73Э空空导弹、2枚РВВ-АЕ空空导弹,机腹下挂4枚РВВ-АЕ空空导弹,共12枚。该挂弹方案主要用于夺取制空权。Р-27用于简单和复杂气象条件下,以地面和海面为背景,在全向攻击空域中,可摧毁单机或编队的空中目标。改进型Р-27Р和Р-27Т导弹的发动机为单推力发动机,Р-27ЭТ的则为双推力发动机。双推力是相对于单推力而言的。单推力发动机一般有二个燃烧室,一个普通推力燃烧室,一个加力燃烧室;双推力发动机只有一个燃烧室,而这个燃烧室既可以产生普通推力,也可以产生加力推力。这样可以减小导弹的体积和重量,增加推重比,获得更好的推力效应。

Р-27Т和Р-27ЭТ导弹,装带光电探测器的被动红外寻的导引头。Р-27Р和Р-27ЭР则装半主动雷达寻的导引头。Р-27Т的发射距离是72公里,而增加射程型Р-27ЭТ的发射距离可达到120公里。同样,Р-27Р的发射距离是80公里,Р-27ЭР的发射距离达到130公里。Р-73可用于简单和复杂气象条件下,有自然干扰和电子干扰的环境,从任意方位进行近距机动格斗时摧毁空中目标。其最大发射距离是30公里。

РВВ-АЕ又叫Р-77,可用于简单和复杂气象条件下,在敌方进行主动信息对抗时,以地面和海面为背景条件下,进行全向攻击,摧毁空中目标。РВВ-АЕ装主动雷达寻的导引头,可在飞行过程中捕捉目标。其最大发射距离100公里,作战使用高度200~30000米。РВВ-АЕ是一种先进的空空导弹,可“发射后不管”。

在火控系统方面,苏-30МК装有脉冲多普勒雷达和头盔瞄准具,可搜索和跟踪10个目标,跟踪距离不小于100公里,可引导空对空、空对面武器对目标进行攻击。飞行员通过先进的头盔瞄准具只需要看着目标就可以给机载导弹发出攻击目标指令。这样就大大缩短了武器系统攻击目标的反应时间。

机上装的红外导弹告警器,其性能也非常先进。当苏-30МК被敌方的雷达照射,显示敌方的导弹来袭时,红外导弹告警器就会向飞行员发出警告,同时将来袭的敌方导弹数据输入火控系统计算机。火控计算机将解算后的任务数据再传给自己的导弹。当飞行员发射导弹攻击敌方目标时,红外导弹告警器作为综合火控系统的一部分,对自己发射的导弹进行引导。苏-30МК上装的后视雷达,使其具备了向后的攻击能力。

苏-30МК飞机上还装有先进的空中指挥与控制系统,可作为指挥机使用。在作为指挥机使用时,一架苏-30МК可以同时指挥4架苏-27飞机作战。

在执行对地攻击任务时,苏-30МК可使用Х-29Т、Х-59М、Х-31П、КАБ-500КР等高精度制导武器,摧毁地面和水上目标。苏-30МК执行对地攻击任务也有多种挂弹方案。其中方案之一是机翼下各挂3枚Р-73Э空空导弹、1枚Х-29Т制导空地导弹,机腹下挂2枚Х-31П制导空地导弹,主要用于毁伤和遏制敌方的防空武器和设施。方案之二是机翼下各挂2枚Р-73Э空空导弹、1枚РВВ-АЕ空空导弹、1枚Х-59М制导空地导弹,机腹还挂1个航空炸弹吊舱,主要用于摧毁防区外的地面目标。还有一种方案是机翼下各挂2枚Х-59М制导空地导弹、机腹下挂1个航空炸弹吊舱,另外在机翼和机腹挂8枚КАБ-500КР制导炸弹(或机翼和机腹下挂8枚空地导弹,其中Х-31П和Х-29Т各4枚),主要用于摧毁地面目标。

Х-31П反雷达导弹是当前世界上同类导弹中比较先进的,能有效攻击现有的中、远距地面防空设施、导弹系统和雷达站,如美国的“爱国者”防空导弹系统。据研制单位的负责人说,装备Х-31П系列导弹后其战斗力可提高2~4倍。该导弹的作战使用高度500~15000米,发射距离5~100公里。

КАБ-500КР制导炸弹,有专家称它为云爆弹。这种制导炸弹的功能像是中子弹,但它又不是中子弹。爆炸后,可以在1000多平方米的范围内产生负压,依靠这种负压力将杀伤范围内的人员等所有有生命的生物全部杀死,而其装备和设施没有任何损坏。这样,这些装备和设施,占领方仍可继续使用。不过,这种制导炸弹在使用时也需要一定的条件,如风速不能过快。如果风速过大,就形不成足够的负压,杀伤力也会大打折扣。还有就是对地形的要求也比较严格,在平原地带使用效果就明显不如在山区和丘陵地带。有报道说,在第二次车臣战争中,车臣反政府武装退到山区后,俄罗斯军队在刚开始进行搜寻时,由于车臣军队的狙击手在山区依靠地形优势给俄罗斯军队造成了较大伤亡,俄空军在这种情况下使用了КАБ-500КР制导炸弹,给车臣军队以沉重打击,作战效果非常好。

由于采用双座布局,苏-30МК还可以作为教练机使用。以培训飞行员、领航员和其他空勤人员。

主要系统和设备的改进

为增大航程和续航时间,苏-30МК加装了空中受油系统。为了安装受油探头,特意将原安装在风挡玻璃中间位置的光电雷达瞄准具,向右移了一定的距离。

加装了空中加油设备,航程加大,同时也加长了飞行员在空中的飞行时间。为了适应这一改进,同时也必须改进生命保障系统。为此,氧气系统增装2个氧气瓶,可保证2名飞行员在空中连续飞行10小时的用氧需要。还给飞行员配备了专用食品和排泄设备。

由于外挂点增加到12个,机载武器增多,为保证飞行安全,对起落架和机翼承力结构进行了加强。飞行员座舱也进行了改进,仅保留了平视显示仪,以及作为备份用的地平仪、高度表、速度表等仪表,其余均被2个多功能显视器所代替。前舱主要负责飞行控制及空空导弹的发射和机动空战,后舱主要负责对地制导武器的瞄准发射和制导,前、后舱都可以实施空中指挥。

机载设备,增加了1台火控计算机,主要用于对地武器的控制,还加装了А-737卫星导航定位系统。该系统既可接收俄罗斯的GLANAS卫星信号,也可以接收美国的“导航星”信号。导航精度小于100米。

为了完成Р-77“发射后不管”导弹的发射控制,将原苏-27使用的СЦВ-1计算机,更换为性能更好的计算机,其运行速度比原来快3倍以上,内存增大4倍。使用该计算机可以同时控制6枚导弹对目标进行跟踪,但如果要使其具有同时攻击多目标的能力,还需要对系统做进一步改进。

将原来苏-27战斗/教练机上使用的Л-006全向告警器,换成了精度更高的Л-150,可满足Х-31П的发射需要。在360度范围内,该告警器可以显示4个最具有威胁的地面目标。

由于机载武器的改进和增加,苏-30МК的重量增加约1000公斤,其飞行性能略有下降。但武器和火控系统的性能得到提高,加上火力圈外武器和反辐射空地导弹的使用,使苏-30МК的总体作战效能增强。

在苏-30的基础上,苏-30МК加装了通信设备,对电传操纵系统和全套航行设备进行了改进。改进后的苏-30МК保留了原型机夺取制空权的主要性能,同时也扩大了其使用范围。不仅能执行空空作战任务,也能执行空地攻击任务,还可以作为空中指挥机使用。

仅使用机内燃油,即可在距离起飞机场1600公里范围内拦截高度30~17500米的飞机,压制各种现代化的防空武器,能用导弹、炸弹对地面固定点状目标和小型活动目标进行打击,并可在电子对抗条件下进行全天候作战。

对苏-30МК作战效能初步的评估

在近距格斗方面,由于苏-30МК的气动外形与苏-27没有太大的变化,飞机本身和发动机也没有大的改变,只是飞机的机载设备有所增加,使飞机的基本性能略有变化(下降约3%)。但是,由于苏-30МК实现了座舱综合显示和控制,简化了飞行员在空战格斗时的操纵程序,有利于抓住战机。因此,该机的近距格斗能力与苏-27基本相当。

在超视距攻击方面,由于苏-30МК飞机配挂了РВВ-АЕ主动雷达制导导弹,超视距攻击包线显著扩大,对高空典型目标的最大攻击距离可达70公里,超视距作战能力明显增强。此外,由于主动雷达制导导弹在飞至距离目标约154公里处,导弹进入自动寻的阶段,此后载机就可以脱离,转而攻击下一个目标。这样,将大大地增强导弹攻击的成功概率和载机的生存能力。所以,苏-30МК飞机空战的总体作战效能明显增强。经苏霍伊设计局初步分析,苏-30МК飞机空战的总体作战效是苏-27飞机的1.4倍。

在防空压制能力方面。据介绍,在未来的攻势作战中,可以压制和避开“霍克”(射程40公里)、“天弓”Ⅱ(射程60公里)和“爱国者”(射程80公里)等地空导弹的火力,有效地攻击地面点状目标。与俄罗斯空军使用的苏-27相比,其中、远距作战效能成倍增加。

在近距对地支援方面,由于苏-30МК飞机挂载了Х-29Т/ТЕ/Л近距电视/激光制导导弹、КАБ-500和КАБ-1500电视制导炸弹,攻击精度大大提高。根据俄国防部的初步分析,苏-30МК飞机的对地作战效能是苏-27УБК飞机的2倍左右。如果以出动架次为评估条件,苏霍伊设计局认为,对地面战术小目标、重要的点目标和防空压制目标实施攻击,苏-30МК飞机的作战能力是苏-27飞机的6倍以上。

由于苏-30МК飞机增加了Х-59МЭ空地电视制导导弹、Х-31П空地反辐射导弹,已具备了对地精确打击的手段,完全可在防空火力圈(100公里)外,对敌纵深目标实施有效打击。与西方战斗机相比,有关专家认为,俄罗斯的苏-30МК的综合作战效能,要比F-15E提高40%左右,比“幻影”2000-5提高约60%。

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