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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标  题: SU-27
发信站: 紫 丁 香 (Sat Mar 18 08:31:27 2000), 转信

完美的空气动力布局
可以说这是苏-27最为成功的设计。在开始设计苏-27的前五年里，苏霍伊设计局先后研究了2
0个气动布局。从传统布局到带边条翼身融合升力体、从带中尖锥圆形进气道到方形进气道等
，设计局均一一作了风洞试验。最后确定苏-27的基本气动布局为：弓型前机身与机翼平滑过
渡形成翼身融合升力体，发动机舱置于升力体下方并相互独立，双垂尾安装在发动机舱上，水
滴型座舱盖置于下倾机头上以形成良好视界。
翼身融合体的好处不言而喻。直达雷达罩的边条产生的涡流附着在升力体上不仅增加了涡升力
，还延迟气流分离，提高各可控翼面在低速范围内的效率。翼身融合体由于翼身之间过渡平滑
，所以干扰阻力很小。而在飞机迎风面积不变的情况下翼身融合体的摩擦阻力也较小。狭长的
前机身在飞机高速飞行时有利于减小飞机焦点移动，因而减小了配平阻力。同时，翼身融合体
还能提供较大可利用内部空间，以便于增添电子设备或燃油。
独特的气动布局
苏-27的机翼展弦比为3.5，在弦长25%处后掠角为37度，其前缘后掠角为42度，可下偏30度的
前缘襟翼从翼根一直延续到离翼尖60厘米处。而后缘襟副翼则占据了后缘翼展的三分之二，并
可在+35度到-20度范围内偏转。起飞和降落时前后襟（副）翼均下偏同一固定位置，而飞行中
则由计算机控制襟（副）翼的无级变化形成自适应翼面以适应不同的巡航和机动要求。在后缘
襟副翼作为滚转控制舵面差动致动时，可由差动平尾副翼提供辅助。
苏-27的垂直安定面为无外倾双垂尾布局，面积为15.4平方米。前缘后掠角为40度，后缘方向
舵可作左右25度偏转。垂尾向下延伸成为腹鳍以增加垂直静安定度，腹鳍前缘后掠角为38度，
面积为2.5平方米。水平尾翼的可动边界为+16度到-21度，在俯仰轴方向的控制效率极大。这
是因为平尾低于机翼后缘，所以其流场不受机翼下洗流场影响；而平尾的前缘相当于机尾端板
的侧边衍生，后缘则延伸到发动机舱与垂直安定面之间，使得这段被加速的气流亦可受控。
苏-27基本上还是全金属结构，主要采用钛合金构成，其他还包括一些铝合金和铝锂合金，而
复合材料用得比较少。整个机身分为前中后三部分。
苏-27的机身结构简单可靠
机身前段外形复杂，机头下倾7度30分，内有高功率脉冲多普勒雷达。在机头航电设备舱后是
驾驶座舱。座舱空间很大，座舱盖为水滴型，风挡是侧装的单块透明部件，能见度极好。仪表
盘仍为模拟式，平显视角较宽，并在两边带有飞行员头盔位置传感器。飞行员座椅为Zvesda 
K-36MD 零-零弹射座椅，安全度很高，在几次重大事故中均表现优异。座舱后是前航电设备舱
，在其后隔框上固定着前起落架，而之后便是后航电设备舱及辅助设备舱，起落架的收放动作
筒安装在后航电设备舱的后隔框上。
机身前段先与中段的机翼翼盒结构相连，然后再与后机身和发动机短舱结合。中段翼盒结构约
5米长、2米宽，由三条平行主梁和多根纵肋结构组成，蒙皮为承力面板，底部面板则由钛合金
制成以承受更高局部压力。中段机身还包括两个整体油箱、电子设备舱以及机炮弹匣。机背上
有一块面积为2.6平方米的液压减速板，可向上打开54度，但仅限于飞行速度为0.9马赫以下使
用。
实用的前起落架
进气道与主起落架
机身后段由两个带尾撑纵梁的发动机短舱和短舱之间的中间部分与尾锥组成。发动机短舱为半
硬壳结构，内装AL-31F涡轮风扇发动机。短舱间的中间部分前段为辅助动力装置（APU），中
段为油箱。尾锥内有装有减速伞，并在水平延伸的整流罩内两边各放置了14个APP-50干扰/照
明弹系统发射器，同样在尾锥的减速伞舱前也有4个发射器，总共备弹96发。电子对抗天线安
装在尾锥两边的中间体末端。
苏-27的起落架被设计为能在最少地面支援情况下在简易、不规范的跑道上起降。前起落架的
轮叉上安装有一个挡板以防杂物吸入到发动机内或击中机体下部，充当纵向支撑的作动筒在起
落架收起时嵌入前机身的下部整流罩内，简单、省钱又节重。由于主起落架的轮胎尺寸较大，
所以轮轴设计为置于支架前端100至120毫米处，这样主起落架轮胎向前绕支架旋转后可以收入
翼根整流罩和进气道上部外壳内。
苏-27的进气道也设计得别具一格。进气道为二元可调几何形状多冲击波型，进气道内上方的
可调斜板由计算机根据大气数据传感器、油门位置及飞行参数来控制进气量。进气道侧壁与可
调斜板上有约9万6千个微孔，可向外排放低能量附面层气流。为了保护发动机免受外来杂物的
损伤，在起飞和降落时随着起落架的收放进气道内会升降起钛网筛板，而在正常飞行时钛网筛
板放置于辅助进气口上方。进气道底部有12扇辅助进气弹簧窗，会根据发动机的需要打开。大
多数情况下仅作为辅助进气口，而在极限飞行姿态状况下就要靠它为发动机供气了。
置
苏-27的强大动力来源 - AL-31F
苏-27使用两具AL-31F双转子涡轮风扇发动机，它是留里卡设计局的呕心之作。AL-31F涵道比
适中，为0.6:1，在亚音速巡航时保持0.67千克/小时/千克的低油耗，即使是在加力燃烧至最
大推力时油耗不过是1.92千克/小时/千克。AL-31F自重1545千克，军用推力为74.5千牛，加力
推力为122.5千牛，自身推重比（推力:发动机重量）为8:1，所以苏-27能在空战重量下达到1
4.4牛/千克的高推重比。
AL-31F的喷管部分
AL-31F的总增压比为23-24，就是说发动机把吸入的空气体积压为原来的1/23-1/24之间。发动
机的涡轮为双级、双转子、轴流反应全冷却式涡轮，用以带动高低压压气机及其他附件工作。
涡轮口工作温度为1427摄氏度。第一级涡轮为高压涡轮，最大物理转速为13300转/分，第二级
涡轮为低压涡轮，最大物理转速为10098转/分。AL-31F的一大特点是涡轮冷却回路上安装有空
气热交换器，可以利用外涵道的冷空气给涡轮冷却流降温，有效简化发动机结构，增强效率。
压气机分为高、低压压气机。低压压气机有4级，由低压涡轮带动，增压比为3.54。在进气口
有23个可变弯度导流叶片，保证低压压气机能在所有状态下稳定工作。高压压气机有9级，由
高压涡轮带动，其中前3级为可调导流叶片，而叶片的调节由发动机综合调节器与液压机械调
节器根据发动机的转速来调整。燃烧室为短突扩压器环形燃烧室，采用加大型双路离心式喷嘴
，并带有高能点火装置。加力燃烧室位于涡轮后面的内外涵气流混合处，利用内外涵平行进气
中的未消耗的氧气与加力燃烧室的燃油混合进行再次燃烧，并靠火焰稳定器稳定加力燃烧室的
燃烧，这样能再次提高气体温度，从而增大气体喷出的速度。
AL-31F的喷管部分由收敛扩散可调几何形状的两圈同心鱼鳞板构成，在两圈鱼鳞板之间流过的
外涵冷空气流可以冷却喷气流，减少红外特征。
由于采用模块化设计并且其附件安装在发动机上方，维修人员可以方便地从发动机短舱上方舱
门接近发动机，而且某个地方除了故障只需要更换相应模块就可以了。因此整个发动机的85%
可以在损坏后立即修复，连更换发动机压气机的叶片也不是很困难。更重要的一点是AL-31F一
改以往俄制发动机大修间隔时间和寿命很短的状况，大修间隔时间达到1000小时，寿命则达到
3000小时，而这都是频繁使用的标准，不同于西方理想状态下的标准。由于同样受计算机飞行
控制系统控制与飞行姿态相匹配，在进气道变化的配合下，AL-31F能在极限条件下提供强大推
力。
独特的火控武器系统
长久以来俄制电子设备尤其是火控武器系统一直逊于西方，但苏-27的火控武器系统以其独特
性使得西方对其另眼相看。
Phazotron N001 Zhuk大功率脉冲多普勒雷达
苏-27的火控系统首次应用多传感器数据合成概念，主要组成部件为：
· Phazotron N001 Zhuk大功率脉冲多普勒雷达；
· OEPS-27光电系统综合红外搜索及跟踪系统（IRST）；
· 飞行员头盔目标指示器（HMTD）及近距目标指示与跟踪系统；
· 数字计算机系统、综合显示系统、电子对抗系统等等。
OEPS-27光电系统
这使得苏-27能够在不同模式下工作的雷达可以和IRST同时搜索目标，也能仅通过IRST/激光通
道寂静指示与截获目标，而在机动作战中可以使用头盔目标指示器扩展目标搜索跟踪包线，并
指示近距离格斗导弹飞向目标。
各类传感器的数据合成后显示在仪表板右上方的阴极射线管（CRT）内，并在平显（HUD）中显
示相同内容。光电系统置于风挡前方突出的整流罩内，并以透明球面作为IRST/激光测距仪（
LRF）的万向接收反射体。
电子对抗（ECM）系统天线分散在两个垂尾顶端、尾锥两边延伸的整流罩、进气道侧面底部及
其他平滑位置以构成一个全向告警/电子对抗系统。遇到威胁时在威胁告警面板显示告警信息
，除发射机尾的APP-50的50mm多普勒雷达反射体箔片和红外假目标曳光弹外，还可在翼尖换装
GARDENIJA主动电磁干扰系统吊舱以便在高威胁区作战。
R-73(上)与R-27(下)
苏-27的武器系统十分强大。全机十个武器外挂点分布在翼尖（2个）、翼下（4个）、发动机
短舱下（2个）和机腹（2个串列），固定武器为一门置于右边条的GSh-30-1 30mm转膛机关炮
，射速1500发/分钟，备弹150发。苏-27可挂载的对空导弹有：
· R-27R1，北约代号AA-10-A“杨树-A”（Alamo-A），半主动雷达制导中距导弹，射程0.5-
50千米，可挂于机翼内侧挂架、发动机短舱挂架和机腹串列挂架上；
· R-27ER1，北约代号AA-10-C“杨树-C”（Alamo-C），半主动雷达制导远距导弹，射程0.5
-70千米，可挂于机翼内侧挂架、发动机短舱挂架和机腹串列挂架上；
· R-27T1，北约代号AA-10-B“杨树-B”（Alamo-B），红外制导中距导弹，射程0.5-50千米
，仅挂于机翼内侧挂架上；
· R-27ET1，北约代号AA-10-D“杨树-D”（Alamo-D），红外制导远距导弹，射程0.5-70千米
，仅挂于机翼内侧挂架上；
· R-73E，北约代号AA-11“弓箭手” （Archer），红外制导近距格斗导弹，射程0.3-30千米
，能攻击12G机动目标，可挂在任何一个机翼挂架上；
此外苏-27还能装备R-27远程型的其他改进型，如R-27AE（主动雷达末端寻的）/EE（反辐射）
/EM（改良半主动雷达制导），以及较新型的R-77（北约代号AA-12 Adder）主动雷达制导中程
导弹。在对地武器方面由于苏-27的基本型是为空战而设计的，所以只能携带一定量的非制导
空地武器，如火箭或非制导炸弹等。但苏-27的后继变型能够携带各种对地对舰的制导及非制
导武器，大大增强了苏-27的通用性。
格-25原型机和米格-23原型机首飞成功的影响，从1965年开始相继提出了F-15“鹰”（YF-15
 Eagle）重型战斗机计划和F-16“战隼”（YF-16 Fighting Falcon）轻型战斗机计划作为美
国空军未来的新主力战斗机，并形成“高低搭配”的概念。而与YF-16竞争轻型战斗机计划失
败而落选的YF-17则被美国海军看中成为其主力舰载机F/A-18“大黄蜂”（Hornet）。苏联人
当然不甘落后，作为回应，前苏联于1969年开始进行有针对性的PFI（Perspektywnyi Fronto
woy Istryebytyel/Perspective Frontline Fighter ）未来前线战斗机招标，其主要目标就
是要超越F-15，所以这个计划也简称为“反F-15”（Anti-F-15）。
帕维尔·奥·苏霍伊
参与竞标的有雅克福列夫设计局（Yakovlev）的雅克-45（Yak-45）、米高扬设计局（Mikoya
n）的米格-29（MiG-29）以及苏霍伊设计局的T-10（苏-27的原型机，为苏霍伊设计局内部编
号，T即Triangular代表三角翼布局，10代表苏霍伊设计局的第十种三角翼飞机）。经过一番
激烈竞争后，当局决定发展较轻的米格-29以对抗F-16、发展重型的苏-27以对抗F-15。而落选
的雅克福列夫设计局则只能抹着眼泪继续独自搞它的垂直/短距起落飞机系列去了。
作为重型拦截歼击机，Su-27的主要设计战术要求是：最大速度达到2500千米/小时（海平面最
大速度1500千米/小时）；最大升限18500米；航程2500千米；能够消灭高度为30米到18000米
、时速2400千米（海平面时速1400千米）的敌机；能够在1200米长的跑道上起降。
当时前苏联在先进材料技术（尤其是钛金属）方面和在电传操纵系统方面（已在苏霍伊T-4上
试验成功）具有一定优势，这对后来苏-27的发展起了很大作用。不过据传，老苏霍伊认为靠
那时候苏联的科技水平尤其是航空电子方面，要造出比F-15好的飞机几乎是不可能的。但到后
来前苏联科技人员忘我的工作热情与辉煌的成果使他对自己的项目充满了信心。唉，只可惜他
自己没能撑到苏-27上天的哪一刻，帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊（Pavel Osipovich Sukhoi
）于1975年9月15日与世长辞。在这之后由西蒙诺夫（Mikhail P. Simonov）担任主设计师之
职。 
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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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