Su-37 vs F-22
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美國(guó)與俄羅斯在軍用飛機(jī)的研制和生產(chǎn)方面一直是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，冷戰(zhàn)時(shí)期他們代表了兩大陣營(yíng)在航空軍事科技方面的精銳，如今又在軍機(jī)銷(xiāo)售商戰(zhàn)中較量。究竟誰(shuí)主沉??？本文的比較會(huì)給出一個(gè)明確的概念，也清晰地分析了美國(guó)與俄羅斯在制空武器方面的設(shè)計(jì)思想與研制重點(diǎn)上的異同。
基本性能：1996年，俄羅斯的Su-37戰(zhàn)斗機(jī)公開(kāi)亮相；一年后，美國(guó)的F-22戰(zhàn)斗機(jī)首架準(zhǔn)生產(chǎn)型出廠(chǎng)，從冷戰(zhàn)時(shí)期開(kāi)始的美俄航空技術(shù)較量由此進(jìn)入了一個(gè)新的階段。對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，F(xiàn)-22是代表第四代戰(zhàn)斗機(jī)水平的主力戰(zhàn)斗機(jī)，將在未來(lái)20年內(nèi)保持美國(guó)傳統(tǒng)的空中優(yōu)勢(shì)。對(duì)于俄羅斯來(lái)說(shuō)，Su-37盡管只是在Su-27基礎(chǔ)上的一個(gè)改進(jìn)型，總體水平只能算作“三代半”，但它所使用的技術(shù)卻大量來(lái)自于屬于第四代戰(zhàn)斗機(jī)的未來(lái)型號(hào)，可以說(shuō)是俄羅斯未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)的驗(yàn)證機(jī)。Su-37和F-22同為21世紀(jì)初的頂尖戰(zhàn)斗機(jī)，兩者在技術(shù)指標(biāo)和作戰(zhàn)要求上有很大的相似之處。它們都采用了推力矢量噴管，具有過(guò)失速機(jī)動(dòng)能力；采用放寬靜穩(wěn)定設(shè)計(jì)、數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)，以提高飛機(jī)的靈活性；同時(shí)也都裝備有大功率的火控雷達(dá)和完善的機(jī)載電子戰(zhàn)系統(tǒng)等；強(qiáng)調(diào)在空戰(zhàn)中奪取戰(zhàn)場(chǎng)制空權(quán)，保障己方作戰(zhàn)飛機(jī)順利行動(dòng)。由于美俄雙方對(duì)未來(lái)空戰(zhàn)樣式的設(shè)想以及戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)思想上的差異，F(xiàn)-22與Su-37存在著一些明顯的差別。
通過(guò)分析可以看出，為了適應(yīng)美國(guó)未來(lái)全球進(jìn)攻戰(zhàn)略的需要，F(xiàn)-22在設(shè)計(jì)中突出了遠(yuǎn)程攔截和對(duì)地攻擊能力，由此帶來(lái)了它在隱身性能和超音速巡航性能上的突破。Su-37戰(zhàn)斗機(jī)更加強(qiáng)調(diào)的是防空作戰(zhàn)，因此在設(shè)計(jì)中突出了傳統(tǒng)的格斗能力，并在此基礎(chǔ)上改善了遠(yuǎn)程攔截能力。在兩種戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們還能發(fā)現(xiàn)一些有趣的現(xiàn)象，例如同樣是為提高遠(yuǎn)距離的攔射空戰(zhàn)能力，Su-37只是加大火控雷達(dá)的作用距離，增大空對(duì)空導(dǎo)彈的射程；而F-22在做到上述的同時(shí)，盡量減少自身的雷達(dá)反射截面積，從而實(shí)現(xiàn)“先敵發(fā)現(xiàn)，先敵跟蹤，先敵攻擊，先敵摧毀”。這在一定程度上體現(xiàn)了美俄兩國(guó)在航空技術(shù)水平上的差距。但無(wú)論如何我們必須承認(rèn)，在Su-37這個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的俄羅斯未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)將有能力與F-22一較高低。在未來(lái)的空中戰(zhàn)場(chǎng)上，美俄兩國(guó)的新型戰(zhàn)斗機(jī)還將要有一番龍爭(zhēng)虎斗。
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遠(yuǎn)程攔截：90年代以來(lái)，超視距空戰(zhàn)的地位和作用日益凸現(xiàn)，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，伊拉克的飛機(jī)有70％的是被“麻雀”中程空空導(dǎo)彈摧毀的。作為下一代的主力戰(zhàn)斗機(jī)，F(xiàn)-22和Su-37極其重視超視距空戰(zhàn)能力，在遠(yuǎn)距發(fā)現(xiàn)、遠(yuǎn)程攔截方面都作了巨大努力。F-22和Su-37均裝有大功率相控陣火控雷達(dá)，前者AN／APG77，后者為N011M，作用距離基本相當(dāng)。對(duì)雷達(dá)反射截面積RCS為3平方米的空中目標(biāo)，探測(cè)距離為140到160公里，都具有對(duì)空、對(duì)地、地形回避等多種工作方式。在目標(biāo)分辨率和低截獲概率方面，APG77優(yōu)于N011M。N011M可同時(shí)跟蹤20個(gè)空中目標(biāo)，引導(dǎo)導(dǎo)彈同時(shí)攻擊其中8個(gè)目標(biāo)；APG77同時(shí)跟蹤目標(biāo)超過(guò)30個(gè)，能同時(shí)攻擊其中6－8個(gè)目標(biāo)。在遠(yuǎn)程攔截作戰(zhàn)方面，F(xiàn)－22的雷達(dá)火控系統(tǒng)性能較優(yōu)，Su-37機(jī)載導(dǎo)彈射程較遠(yuǎn)。
對(duì)比F-22和Su-37的遠(yuǎn)程攔截能力，就要說(shuō)到RCS值。RCS指的是雷達(dá)反射截面積。雷達(dá)對(duì)空中目標(biāo)的作用距離與目標(biāo)的RCS值的四次方根成正比。減少戰(zhàn)斗機(jī)RCS值的意義非常重大，RCS值越小，越不易被對(duì)方發(fā)現(xiàn)，越容易突防成功。對(duì)于遠(yuǎn)程空戰(zhàn)，RCS值小的一方能借此彌補(bǔ)在雷達(dá)的作用距離、空空導(dǎo)彈射程等方面的差距。例如，Su-37的N011M火控雷達(dá)能在400公里處發(fā)現(xiàn)RCS值為100平方米的B52，圖—95，但對(duì)RCS值為0.01平方米的F117A戰(zhàn)斗機(jī)的作用距離僅40公里。F-22設(shè)計(jì)時(shí)就把降低RCS值，提高雷達(dá)隱身能力作為很重要的指標(biāo)。它在外形上采用了大量的隱身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)并加以反雷達(dá)涂層，據(jù)稱(chēng)正常條件下的RCS值僅為0.08平方米。Su-27的正常RCS值為5到6平方米，而Su-37加裝了鴨式前翼，RCS值超過(guò)6平方米。
如果F-22與Su-37進(jìn)行模擬空戰(zhàn)，那么由于在RCS值上存在著的巨大差別，F(xiàn)-22能在190公里處發(fā)現(xiàn)Su-37，在140公里處進(jìn)行跟蹤。而Su-37卻只能在57到65公里處發(fā)現(xiàn)F-22，在逼近至43到49公里時(shí)才能跟蹤，其結(jié)果可想而知。當(dāng)然，這種對(duì)比只是理論上的推算，實(shí)際作戰(zhàn)中，如果F-22不打開(kāi)雷達(dá)，則無(wú)法獨(dú)立發(fā)現(xiàn)并鎖定目標(biāo)，如果打開(kāi)雷達(dá)又面臨過(guò)早暴露，遭到對(duì)手遠(yuǎn)程導(dǎo)彈攻擊的危險(xiǎn)。
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導(dǎo)彈攻擊：戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)系統(tǒng)鎖住目標(biāo)后，就用空空導(dǎo)彈摧毀目標(biāo)。所以，空對(duì)空導(dǎo)彈的性能對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)超視距作戰(zhàn)能力有著極大的影響。F-22戰(zhàn)斗機(jī)使用的中程空空導(dǎo)彈是AIM120C，Su-37主要用R77型中程空對(duì)空導(dǎo)彈。兩者都屬于主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)，“發(fā)射后不管”的第四代空空導(dǎo)彈。AIM120C是AIM120A的改進(jìn)型，AIM120A發(fā)射重量148公斤，最大速度4馬赫，最大射程80公里，機(jī)動(dòng)過(guò)載35G；采用慣導(dǎo)(初段)十指令(中段)4主動(dòng)雷達(dá)自導(dǎo)(末段)的復(fù)合制導(dǎo)方式，主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭對(duì)RCS值為5平方米的空中目標(biāo)發(fā)現(xiàn)距離為18公里。AIM120C將換裝推力更大的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)彈最大速度超過(guò)5馬赫。射程也相應(yīng)增加。與AIM120A相比，R77重量略大，速度、制導(dǎo)方式、導(dǎo)引頭作用距離相當(dāng)，但射程更遠(yuǎn)，機(jī)動(dòng)性也優(yōu)于A(yíng)IM120A。目前，俄羅斯正設(shè)法將R77改為固體沖壓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，可使射程增大40％。
另?yè)?jù)報(bào)道，俄羅斯已研制成功專(zhuān)用于攻擊敵方空中預(yù)警機(jī)的超遠(yuǎn)程大型空對(duì)空導(dǎo)彈KH172，據(jù)稱(chēng)其最大射程為400公里。美軍目前尚無(wú)與KH172同等的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈。Su-37利用多用途掛架最多能掛14枚空對(duì)空導(dǎo)彈，而F-22考慮到隱身與超音速巡航需要。只在機(jī)身內(nèi)帶6枚中程空空導(dǎo)彈和2枚近程格斗導(dǎo)彈。對(duì)某一個(gè)給定的空中目標(biāo)，Su-37的攻擊力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)F-22。對(duì)于后者，在機(jī)翼下還有4個(gè)備用掛點(diǎn)，一般掛載轉(zhuǎn)場(chǎng)飛行用的副油箱，當(dāng)然也能掛4枚AIM120，但這將使其RCS值劇增，從而喪失其作為隱身戰(zhàn)斗機(jī)的巨大優(yōu)勢(shì)。但在對(duì)付小威脅目標(biāo)時(shí)，也是增加攻擊力的辦法。
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近距格斗：在超視距空戰(zhàn)中不能殲滅對(duì)方，近距格斗空戰(zhàn)則在所難免。近距格斗中，空空導(dǎo)彈的性能和戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動(dòng)能力將成為決定勝負(fù)的關(guān)鍵因素。近距格斗導(dǎo)彈是目前戰(zhàn)斗機(jī)在近距纏斗中的首選武器。這類(lèi)導(dǎo)彈以大過(guò)載、大離軸發(fā)射角為特征，多采用紅外制導(dǎo)。第一種真正意義上的近程格斗導(dǎo)彈是美國(guó)1978年開(kāi)始使用的“響尾蛇”AIM9L，它的有效射程8000米，最大射程18000米，采用紅外引導(dǎo)頭，機(jī)動(dòng)過(guò)載為26到30G，最大離軸發(fā)射角正負(fù)30度。這種導(dǎo)彈有較高的命中概率，至今仍是美軍近距空空導(dǎo)彈的主力。與AIM9L相比，俄羅斯裝備在Su-37戰(zhàn)斗機(jī)上的AA11(R73)射手型格斗導(dǎo)彈要更勝一籌。
AA11全重110公斤，比AIM9L略重，但射程更遠(yuǎn)，機(jī)動(dòng)性能更好，離軸發(fā)射角更大。重要的是這種導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭能與飛行員的頭盔瞄準(zhǔn)具交聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了“看到哪打到哪”。紅外導(dǎo)引頭目標(biāo)鎖定、指示與發(fā)射只需1秒鐘，這就擴(kuò)大了載機(jī)在格斗空戰(zhàn)中的攻擊范圍。據(jù)美國(guó)空軍帶AIM9L導(dǎo)彈的F-16與德國(guó)空軍帶AA11導(dǎo)彈的米格-29模擬空戰(zhàn)表明，F(xiàn)-16的機(jī)動(dòng)性?xún)?yōu)于米格-29；但后者導(dǎo)彈發(fā)射機(jī)會(huì)卻比前者多得多。AA11的改進(jìn)型AA11M主要改進(jìn)了導(dǎo)引頭，使其離軸發(fā)射角接近正負(fù)90度。
80年代末，AA11的公開(kāi)震驚了美國(guó)軍方，感到迫切需要一種超過(guò)AA11的新“響尾蛇”，這就是后來(lái)的AIM9X。AIM9X較AIM9L有很大突破，它采用紅外成像導(dǎo)引頭，靈敏度更高，抗干擾能力也大為提升。能夠穿透云層攻擊目標(biāo)，離軸發(fā)射角增加到正負(fù)90度，對(duì)目標(biāo)的截獲距離成倍增加，與裝備F-22的新型頭盔瞄準(zhǔn)具交聯(lián)；利用噴流偏轉(zhuǎn)葉片的推力矢量控制技術(shù)，極大地提高了導(dǎo)彈的敏捷性，轉(zhuǎn)彎速率可達(dá)每秒100度，是AIM9L的7倍。AIM9X將于21世紀(jì)初投產(chǎn)，每架F-22帶2枚。
出于自衛(wèi)，F(xiàn)-22和Su-37都裝有新的電子戰(zhàn)系統(tǒng)，包括電子情報(bào)設(shè)備，箔條和曳光彈投放器、雷達(dá)警戒接收機(jī)和導(dǎo)彈攻擊裝置。值得一提的是Su-37的長(zhǎng)尾錐內(nèi)還裝有一部專(zhuān)用的后部監(jiān)視雷達(dá)，這種護(hù)尾雷達(dá)對(duì)RCS值為3平方米目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離是30至50公里，可為向飛機(jī)尾后發(fā)射的R73M空空導(dǎo)彈提供目標(biāo)指令，攻擊機(jī)尾方向12公里范圍內(nèi)的敵機(jī)，真正使飛行員攻擊前方敵機(jī)時(shí)無(wú)“后顧之憂(yōu)”。在Su-37上還裝有“紅外搜索與跟蹤裝置”，同Su-27一樣，裝置安裝在座艙的右前側(cè)，主要在火控雷達(dá)因故障或受強(qiáng)烈干擾而不能正常使用，或者為了不“打草驚蛇”而關(guān)閉火控雷達(dá)，進(jìn)行隱蔽攻擊時(shí)使用。它和激光測(cè)距儀、頭盔瞄準(zhǔn)具配合，可控制近程格斗導(dǎo)彈的發(fā)射和主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)的中程攔射彈攻擊近距離目標(biāo)。據(jù)稱(chēng)，當(dāng)在高空時(shí)，該裝置能以尾迫狀態(tài)發(fā)現(xiàn)50公里外開(kāi)加力的F-15。在F-22上也將裝有類(lèi)似的紅外機(jī)載設(shè)備。
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過(guò)失速機(jī)動(dòng)：現(xiàn)役第三代戰(zhàn)斗機(jī)具有控制能力的最大飛行迎角一般在30度左右。而下一代先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)必須在迎角60度至70度時(shí)仍具有控制能力。當(dāng)飛機(jī)速度低于失速速度后還能進(jìn)行復(fù)雜的機(jī)動(dòng)，快速改變機(jī)頭指向，為機(jī)載武器的瞄準(zhǔn)提供條件。這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出第三代戰(zhàn)機(jī)的機(jī)動(dòng)性能就是所謂的過(guò)失速機(jī)動(dòng)能力。F－22和Su-37所裝的推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)為其進(jìn)行過(guò)失速機(jī)動(dòng)創(chuàng)造了良好的條件。Su-37的AL37FU發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管可作俯仰方向正負(fù)15度偏轉(zhuǎn)，加上三翼面布局，使其能飛出許多令人難以想象的機(jī)動(dòng)動(dòng)作，例如著名的“普加喬夫眼鏡蛇”機(jī)動(dòng)，類(lèi)似“尾沖”的“鐘”式機(jī)動(dòng)，以及獨(dú)創(chuàng)的在垂直平面內(nèi)作直徑很小，轉(zhuǎn)彎速率很快的“筋斗”……據(jù)稱(chēng)。這類(lèi)機(jī)動(dòng)動(dòng)作有利于常規(guī)戰(zhàn)斗機(jī)與隱身戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行近距離作戰(zhàn)。
F－22戰(zhàn)斗機(jī)的F119發(fā)動(dòng)機(jī)能進(jìn)行俯仰正負(fù)20度的偏轉(zhuǎn)，飛機(jī)的可控迎角在70度以上，能借此實(shí)現(xiàn)機(jī)頭的快速平移與轉(zhuǎn)向。估計(jì)它也能飛“鐘”式一類(lèi)的過(guò)失速機(jī)動(dòng)。當(dāng)初在競(jìng)爭(zhēng)ATF計(jì)劃的對(duì)比試飛中，YF－22A之所以能取勝的其中一個(gè)重要原因在于機(jī)動(dòng)性要優(yōu)于YF－23A，盡管其RCS值為后者的2倍，超音速巡航速度要低M0.1以上。在對(duì)于過(guò)失速機(jī)動(dòng)的研究方面，俄羅斯領(lǐng)先于美國(guó)。早已批量生產(chǎn)的Su-27戰(zhàn)斗機(jī)就可以飛過(guò)失速機(jī)動(dòng)；而美國(guó)只能用一些驗(yàn)證機(jī)進(jìn)行相同的研究。另一方面，像“鐘”一類(lèi)的過(guò)失速機(jī)動(dòng)畢竟太復(fù)雜，目前僅有一些經(jīng)驗(yàn)非常豐富的試飛員才能飛出來(lái)，離前線(xiàn)飛行員普遍熟練掌握還有相當(dāng)距離。 
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