SU35BM战机暨俄罗斯第五代战机技术初探-台《空军学术双月刊》 下载本文

对面能力部分,包括地形测绘、合成孔径、地形闪避等,但合成孔径功能直到2000年后的Su-30MKI完整版才完成整合。对于地面小目标如坦克之最大探测距离约40至50km。对于海面之大型目标分辨率为20m时探测距离为400km,较小目标则在120km。

尾刺内有N-012后视相控阵雷达,是由NIIR的某个分部研制的,技术水平类似N-011M不过比较小。对于RCS为3平方米的目标探测距离约50km,视野左右上下各60度。与N-011M搭配,可提供SU-35近乎全周界的雷达视野,提升SA性能之余,还能使R-73飞弹进行后射或越肩发射(掉头射)。 (2)新型OEPS光电系统[35][36]

包括前视红外线探测器、雷射测距仪、电视摄影机、改良的Shchel-3UM头盔瞄准具。红外探测器一开始用SU-33的46Sh,后来改用52Sh。

52Sh是为Su-27生产36Sh光电探测仪的乌拉尔光学仪器生产厂(UOMZ)为Su-35研制的,采用防震传感器、微型冷却设备及新的软件。视野左右60度,上60度下15度;操作环境温度摄氏-50~+60度;总重200kg;具四种搜索模式(水平x俯仰,单位:度):60x10,20x5,3x75(近战垂直扫描,为26Sh所没有的功能),3x3(锁定)。在中空、正常天候下对最大军用推力状态的F-15类目标迎击探测距离40km,追击90~100km。

Su-27上的OEPS-27系统的头盔瞄准具是由抬头显示器(HUD)两旁的定位装置定位的,但有趣的是,在某些Su-35以及711号机的座舱内,HUD两旁已无定位装置,不知是否采用别种定位方法,值得观察。

雷射测距仪操作距离扩展至15km,能用以引导雷射导引武器。 3.电战系统

自卫系统连结SPO-32(L-150)雷达警告器、MAK环场红外线探测器、APP-50干扰丝/热焰弹发射器、主动电战系统、自卫系统计算机。发现威胁时,会以干扰丝、热焰弹进行被动干扰,以及电战系统的主动干扰。 (1)SPO-32(L-150)雷达警告器[37]

SPO-32(L-150)是一种第五代等级的雷达警告器(RWR),于1982年开始为Su-35、MiG-29M/K、Mi-28等4+代军用机研制,初始型于1983年完成。数字化使得能轻易与全机信息整合,也能透过软件升级;拥有足以提供射控数据的精确度(Su-25TM所用的SPO-32使用区定位天线时精确度10度,使用点定位天线时精确度3~5度),能显示4个最具威胁的地面目标,引导6枚Kh-31P反辐射飞弹;有更大容量,能储存更多辐射源信息(Su-25T

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M使用者可存128种雷达信息);有3种警示模式:最具威胁的目标、预设目标(programmed target)、处理中目标(operational target) ,而SPO-15只有上述第一种模式;能储存辐射信息,回基地供下载研究;接收频率范围更广,在1.2~18GHz(SPO-15为4.45~10.35GHz);能对处于扫描、追踪、照明模式的脉冲、脉冲都卜勒、连续波发出警告。 SPO-32与SPO-15一样至少能在敌雷达探测距离1.2倍处发现之,频率分辨率也同为20KHz。

(2)环场飞弹来袭警告系统

Su-35装有感热式飞弹来袭警告系统,至少包括光电球前方的小型三角柱状传感器以及机背上的Mak球状传感器。

感热式飞弹警告器藉由探测飞弹弹体因摩擦生热而放出的热辐射提出来袭警告。与同时代的RWR相比,这种装置探测距离较短,较易受天候影响,但却最保险。这是因为它可以发现各种导引方式、不管引擎是否在工作的飞弹。

由于追热飞弹在终端导引时不会发出电磁波,因此不会被雷达警告器发现。所以红外线缠斗飞弹或是采用射后不理模式的中长程红外线飞弹(如R-27T/ET)一旦被发射后,就不会被RWR抓到。为了解决这种问题,出现了紫外线警告器。在空中,自然界的紫外辐射源是太阳,但太阳紫外光被臭氧层吸收大半,因此飞行器工作中的引擎就成了空中独一无二的紫外光源。因此紫外线传感器就能抓到各种导引方式的飞弹,而且根据实际经验,紫外线传感器漏失率与虚警率均低,是非常可靠的威胁警示器。但有两个不利点:(1)飞弹的紫外光来自尾焰,对于被威胁的飞机而言,飞弹是迎面而来的,即紫外光源与传感器间其实被弹体隔开,因此探测距离有限。这就好像以往抓尾焰红外辐射的红外线探测器的迎面探测距离非常短一般。(2)飞弹飞行末端引擎往往早已停工,这样一来就没有紫外光源,紫外线传感器无从发现。

红外线飞弹警告器采用中长波感光组件,可以探测因表皮摩擦而发出的低温热辐射。因此不论来袭飞弹采用何种导引方式、不论引擎是否在工作,都难逃红外线警告器的法眼。除此之外,红外线警告器同样有漏失率与虚警率均低的优点,被认为是目前最有效的飞弹来袭警告装置。在战斗机上,Su-35是第一种配备红外线警告器的战机,欧美则由幻象2000开先例(Su-35于1980年代装设,幻象2000于1990年代装设)。

Su-35的Mak传感器由阿佐夫斯基(Azovsky)光学仪器工厂生产。Mak有多种改型,用于Su-24M、Tu-95MS等飞机上[38]。不过Su-35所用者最为特别,其外观一点也不像光学仪器,

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甚至也可漆上不同颜色。

Su-35的飞弹来袭警告器已能定出飞弹方位,据说还能将此资料传给我方空对空飞弹以拦截来袭空对空飞弹。其实这种装置也能发现飞机,这就为构筑环场红外线视野与全周界射控提供可能性。Su-35的传感器几乎集中于机背的小球(除了机首光电球前方的柱状物外),不易进行被动三角测距,然而在Su-30MKK等后续型号中,这些传感器被分散布置(注2),不但能消除死角,而且容易做到被动三角测距,若然,就能完全以被动方式定出目标的三维坐标,成为更强的〝状况意识〞与射控资料来源。 4.PNK-10M导航与飞控系统[39][40]

PNK-10M飞行暨导航系统包括数字计算机;SVS-2Ts-U大气数据系统;RV-21无线电测高器;SPKR失速警告装置;A-723长程及A312短程无线电通讯系统;A-315相对位置定位系统;ARK-22无线电罗盘;ShO-13A雷射陀螺仪;IK-VK-80姿态及惯性参考系统;SAU-10M自动飞行系统;SDU-10M线传飞控系统等。

PNK-10M可从信息系统取得探测系统、武器管制系统、或经由数据链取得的目标数据,将他们成为导航点(其导航点包括预设的、自己探测到与僚机探测到的目标、地面或空中指挥中心输入的导航点)。主控计算机会根据设计好的规则规划飞至各导航点的路径,交由SAU-10M自动飞行系统自动控制飞机前往选定的导航点。也就是说,飞机能自动前往战区(例如导航点为基地或加油机时)或自动接近选定的敌机(当导航点为敌机时),而空战时武器施放等也都是他的处理范围,必要时可进行全自动拦截作战。降落时,飞机会自己将高度降至约60m,再交由飞行员操作。SAU-10M也有让飞机自动恢复平飞、自动返回基地等功能。 惯性定位系统使用雷射陀螺仪独立定位,透过短程无线电导航信息及卫星定位信息共同校正定位数据,另有无线电罗盘、无线电测高计之辅助数据。A-315相对定位系统在编队飞行时定出各机间之相对位置,避免相撞,在空中加油时,能保障加、受油机安全的靠近。 SDU-10M数字式四余度线传飞控系统与Su-27的SDU-10模拟式二维线控系统相比,多出控制偏航方向的能力,且用的是更灵敏、更精确的数字式系统,因此能够做出更灵敏的反应。这就保障了无限制飞行能力。

飞控系统平时将攻角限制在35度及将G值限定在正常模式内,当达到临界条件时, SPKR失速警告系统会以语音及影像发出警告,并且在操纵杆增加15kg的力作为限制,因此飞行员无须牵挂飞机失控。必要时,飞行员可关闭攻角限制以进行超控,在Su-27S上,这表示关掉飞控系统进入〝直接操纵模式〞,但在Su-35上,关闭攻角限制后飞控系统依然继

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续工作,因而能进行超级眼镜蛇等失速后动作。 5.TKS-2-27通讯系统

TKS-2-27加密通讯系统包括数字计算机、两个R-800L VHF/UHF波段及一个R-864L HF波段通讯设备、空对地及空对空数据链。VHF/UHF作用范围约400km,装设在两个垂尾顶端;HF频道范围约1500km,装设在右侧垂尾前缘。通讯系统与全机讯息系统也是相连的,能以数据链与僚机交换目标数据、分配任务、提供射控数据以进行无线电缄默作战,或由地面指挥中心分配任务甚至遥控。但不确定是否像其晚辈Su-30MKK那样能由地面遥测机上状况。Su-35之后的Su-30MKK及Su-27SM所用的TKS-2系统可连结16架飞机。 6.座舱界面

Su-35开始使用玻璃化座舱,也就是以大型单色CRT显示器[41]取代多数传统仪表。不过不同的Su-35就有不同的配置,正面仪表的显示屏就有左右各一个的,也有两个大的在右,一个小的在左的,应为比较之用。此外,侧面仪表板也有几个显示屏。Su-37的座舱则更为干净利落,内有4个大型彩色显示器,几乎看不到传统仪表。他们显示飞行及导航信息、战术情报等。而显示屏功能可互换。〝专家系统〞可以在作战时引导飞行员下一步动作,系统出错时也能指引飞行员除错,这些辅助讯息都是以屏幕显示或语音表示的。HOTAS双杆操纵设计,驾驶/武器杆位在座舱中央(Su-35)或右侧(SU-37),左侧置油门操纵杆及向量推力操纵按键,飞行员可单单操纵右侧操纵杆而让飞机自动控制向量推力,也可用左手手动控制之(通常他的向量推力是服从线传飞控系统控制的)。座椅后倾29度以提升飞行员抗G能力。由于Su-35滞空时间更长,因此机上氧气携行量增加了,并设有食物及饮用水[42]。 四、武器

Su-35/37两翼各加一个外挂点,共有12个外挂点,采用多用途挂架可有14个外挂点[43]。武器筹载量提升为8,000kg,正常空战筹载则为1,400kg。机翼外侧可挂短程的R-73飞弹或电战荚舱。 1.空对空武器

包括R-27系列、R-73系列、R-77、KS-172等及Gsh-30-1单管30mm机炮。其配备方式如下:(1)10枚R-77及两个翼端荚舱。(2)8枚R-27或R-77或其混合及4枚R-73,此为正常空战配置。(3)承2,使用多用途挂架时,R-73可增为6枚或维持4枚但增加两个荚舱。(4)射程超过100km的R-27增程型或射程达400km专打预警机的KS-172这类大型飞弹挂于进气道下及机腹中线挂架。 2.对面攻击武器

理论上Su-35能发射所有俄制精灵武器如Kh-29、Kh-59、Kh-31系列导引飞弹与KAB-500、KAB-1500系列导引炸弹等。 性能诸元与讨论

表中取用的海平面爬升率(350m/s)为Su-35以正常起飞重起飞(燃油约6,300kg,起飞

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