当原型机在1980年首飞后一直受机体与设备超重情况困扰.在1979年11月发生叙利亚6架米格23与2架以色列的F15A对抗事件.结果是米格机大败.空战过程分析出来后让苏联大为吃惊.F15的空战性能远超过原来估计.
SU27原型机设计能力完全没有压制F15能力.受军方对提高SU27性能要求刺激,总设计师西蒙诺夫提出改变飞机横截面积,改变气动布局等一系列改进方案.并且在改进方案中巧妙的利用发动机短舱使其成为主支撑的侧面支撑点.为了能提高结构强度,降低重量.大量采用了钛合金设计.这一系列改变按照总设计师的说法是:除了轮胎,主起落架支肋和优秀的K36弹射座椅外,全部部件均要重新设计与制造.
这样一来导致了许多单位与权威人士反对.总设计师抱着必须设计出世界最优秀战斗机理想,找到了非官方战斗研究机构:西伯利亚研究院气动专家卡沙夫斯基诺夫帮忙,卡沙夫斯基诺夫更成为日后SU27气动外形并列创始人.
在总设计师坚持下,留里卡局也同意不采用MIG29的设计,SU27把AL31F改装在上方.这一来使飞机减少了重量,阻力减少,发动机舱更短.由日后的维修工作看,SU27并没有出现留里卡设计局预计可能出现的维修困难情况.
虽然T10-1与SU27外表近似,但是T10-1是传统布局,SU27是随控布局.两者机动性能天差地别.
改进工作与原型机试飞工作是同时进行的.当T-10-1试飞成功时,全新改型机也开始组装.1981年进行了飞行试验,由于改动太大,原来准备批量生产的设备均无法用于现在的改型飞机,一直等到1982年初,在共青城才结束了结构加强型的SU27批量装配准备工作.而MIG29已经于1983年开始交付部队使用.各种压力下,SU27面临可能流产境地.
总设计师仔细研究MIG29与F15后得出结论,MIG29并没有全面超过F15.所以认为SU27还是有希望的.军方内的狂热支持者也对SU27继续投产起了帮助.他们的目标非常简单明确:苏联必须拥有超过F15的第一流战斗机.
在苏联复合材料工艺缺乏情况下,SU27采用了大量钛合金结构解决飞机应力问题.为了能解决钛合金大型构件与薄壁构件焊接问题,专门设计了车间进行制造.全新原理下制造的雷达与电子设备也给工厂调试带来困难.为了解决生产问题,苏霍伊设计局全体技术人员与其他装备生产研制单位的专家均投入了解决批量生产技术问题的运动.后来这种对生产线装配技术提出合理化建议的做法成为了苏霍伊设计局传统.
1982年5月31日.第一架采用全新气动设计的17号原型机试飞.试飞后期发生事故,由于钛合金焊接问题,机翼散架.直到1987年完成严格测试的军用型SU27才交付军队使用.
与此同时,还没有等SU27完成测试,SU27双座教练机也于1984年完成设计与制造.1985年完成测试投入生产这就是SU27UB.在这些工作进行中的时候,SU27加装前三角翼的工作也在展开,航母用的SU27K系列也在积极进行当中.在日后这被证实是个非常有战略眼光的决定.
SU27性能数据
SU27的基础型号仍然是世界上综合作战效能最优秀的战斗机.它的主要数据如下:
长: 21.94M.
翼展: 14.7M
高: 5.932M.
空机重: 16吨
正常起飞重量: 22.5吨
最大起飞重量: 30 吨
最大载重量: 6吨
机内燃油储备: 9.4吨
转场航程: 4000KM.
作战半径: 1500KM.
实用升限: 1.8万米
爬升率: 305米/秒
最大瞬间盘旋角:25度/秒
SU27采用了翼身融合技术,采用边条翼,放宽静稳定度设计(是苏联第一种采用此设计方法的战斗机.MIG29不是这类设计).模拟式线传操纵.设计独特的进气道等等.
它的主要零件是钛合金,最特别的是它的机翼传载盒结构是由三条平行梁与多条纵加强肋组成.底部的蒙皮由钛合金制成.机身前,中段先与翼盒联接,再与后机身与发动机短舱对接.这一生产工艺对钛合金加工对接技术要求非常高.质量不过关就会造成机体散架.
飞机的关键部位:AL31F发动机,是使得SU27拥有如此高机动性能的关键.AL31F最大静推力为74.5KN.最大推力为:122.5KN.推重比为8.17.换装AL31F的SU27要比安装AL21时候减轻2吨重量.
AL31F最独特的地方是采用了模块化设计.损坏部件只需要更换模块即可立即修复.85%的零件可以在野战机场进行拆除,甚至换压缩机叶片也变得非常简单.AL31F的大修时间是1000小时,寿命是3000小时.发动机寿命与机体基本一致.大家要注意的是苏联的大修时间是以战场情况下超负荷使用为标准.西方国家是以正常理想状况下使用为标准.这两者的大修时间概念不相同.
AL31F引进了电子控制技术.可以让发动机按本身实际状态下工作.电子控制设备与飞行控制设备有接口,发动机对极限操纵与发射导弹吸入气流引起的气流变化有极佳反应.
基础型号SU27是世界上第一架将多种传感数据合成系统实际应用的战斗机.NO-01雷达,IRSI光电系统,HMS头盔瞄准具结合起来大大提高了SU27的战斗性能.
由于这是一架全新理论下的战斗机,苏联设计师们也不明白SU27真正的性能.在早期试验中,旧有的理论表明SU27无法改出尾旋.在对放大实体模型投放研究中也证实了这一看法.直到在1988年,试飞员科特洛夫飞行试验中,SU27出现了典型失速和尾旋现象.可是最后飞机并没有进入尾旋状态,而是平稳的改出,飞机也没有出现失控现象.这让设计师们意识到SU27是可以自动改出尾旋的.不久在其他部队飞行中也出现了同样现象.经过气动专家研究后,发现SU27非但可以改出尾旋,而且在临界情况下仍然有可靠的操纵性能.这点对于装备有大离轴发射导弹中的缠斗有划时代意义.意味在缠斗中,SU27可以更有效,更快的改变瞬间盘旋角抓住敌机.对超临界下机动试验发展成为'眼镜蛇'机动动作.而后更进一步发展成为'钟'机动动作.
SU27系列的发展
SU27发展到这里开始分化为5个主要变形.分别是SU27SMK,SU27UB,SU27IB,SU27M.SU27K.这些型号分别由苏霍伊集团下的3个主要生产厂制造.它们分别是:共青城厂,新西伯利亚厂,伊尔库茨克厂.
在讲述这些变形发展差别时先要介绍一下三翼面SU27计划.
早在SU27原型机还没有完成改造前,总设计师西蒙诺夫就提出采用三翼面技术改造SU27.当总设计师提出采用4余度数控线传,矢量发动机,电子扫描雷达,主动雷达引导空空导弹等一系列改造方案时引来一系列严厉批评.在总设计师坚持下1983年,第24号原型机被制造成采用三翼面技术的飞机(1987年坠毁).
为了能保证1987前装备部队SU27基础型号,总设计师委托了尼基金负责24号原型机研制工作.在这史无前例的超难度研制中,为了在有限的空间布置自己产品,许多工程师与科学家甚至为了1立方厘米的空间而争吵.
其中机载设备里的新型ZHUK-27雷达也开始研究.虽然在1981年MIG31就装备了相控阵雷达,但是ZHUK27还是被确定为新一代机载雷达设备.更新型号的ZHUK-PH电子扫描雷达也取得进展.
1988年,也就是5年后.SU27M首飞.但是这时的飞机依然有许多问题尚待解决.与此同时,新型的矢量发动机也在积极进行当中.
AL31F的改进型号有许多,其中最主要的分别是:
AL31FP AL31F上加装轴对称转向喷口,用于SU27改造
AL35FM 最大推力为142.2KN 推重比8.7
AL37FU 在AL35FM上加装轴对称转向喷口
AL41F 推重比为10. 正在发展当中.
1989年,两架SU27S被改装成验证机.SU27UBL左侧换装2元喷嘴,SU27LMK-2405右侧发动机换装轴对称发动机.20多个月的测试后决定采用轴对称发动机.
在对AL41F发展中,考虑到隐形问题,2元喷嘴被重新提出.为了的俄罗斯先进发动机将装备两种喷嘴进行试验.
当MIG设计局全力投入下一代飞机研制工作而放慢MIG29改进工作时候,西蒙诺夫却否决了任何减慢三翼面研制计划的建议.坚持对SU27M系列的研制让苏霍伊集团渡过了1991年后的困难时期.
1991年后,为了能争取更多订单.苏霍伊集团发展出了许多型号飞机.其中SU27系列改型基本都利用了SU27M的技术成果.
共青城厂:
它是最大的SU系列生产基地.它可以制造80%以上的SU27系列飞机.装备苏联/俄罗斯的SU27S就出自这家生产基地.1991年后由于有俄罗斯军方与大量出口订单,它的业绩是最好的.更发展出多种SU27改型飞机.在SU27系列发展历史上共青城厂是最多改型生产者.其中最出名的系列包括:SU27SMK,SU27K,SU27M三大系列.
SU27SMK:
SU27SK是SU27制空型号的延续.SU27虽然拥有许多一流技术与优秀的气动性能.但是它的弱点也相当明显,仍然采用落后仪表,线传还不是数字式.雷达与电子设备缺少综合分析能力.针对这些状况,苏霍伊集团发展了SU27SK多用途型战斗机,为了满足国际市场上对多用途的要求,出口型被改成SU27SMK多用途型战斗机.
由于是外销型号,具体装备电子设备每一批均有所不同.但是基本改进分别有采用了玻璃座舱,换装数字式线传系统(基础型号为模拟式),增加多用途能力.
与SU27SK相比较,SU27SMK换装ZHUK-M火控雷达与新型电子设备.可以在140KM外发现F16类目标,同时跟踪10个,攻击4个.可以配备中程发射后不管的R77对空导弹.ZHUK-M也拥有了对地搜索能力.最大外挂提高到8吨.加装了空中加油装置.
外观上,SU27SKM与以前型号并没有多少不同.主要是改进了内部电子设备.提高了多用途能力.
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