苏75、鹘鹰和F35定位差异

百科   2024-09-12 00:01   北京  

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正文开始:

不可小觑的俄罗斯第五代战斗机苏75

及其与鹘鹰、F35定位的差异

苏75是苏霍伊设计局继苏57之后推向外贸市场的第五代战斗机设计,根据苏霍伊提供的地面样机细节,威龙设计单位的文章(图1)肯定了苏75在充分继承苏57优点的基础上有所创新和突破,依赖于“低成本”对4/4.5GEN战机形成“降代打击”,但仍然存在推力不足、载荷受限、隐身设计不彻底的弊端。

苏霍伊随后推出了迭代后的第二版苏75(图2右侧为新设计,但目前苏75雷达罩的锯齿花纹是画出来的图2的手指处【图源:Fighterman_久丽美学研究】,没有使用FSS雷达罩技术的实物在实机出现,地面样机仍为与苏57的一致的传统雷达罩)的CG图和近期披露的苏75结构图,为观察苏75设计方向提供了更多素材。


      1.从图3的OAK官网披露的苏75结构图已经确认苏75没有采用鹘鹰和F35采用的机翼机身整体结构,优点是机翼受损无需更换整体机身局部维修即可,缺点是带来更高的空重和更多的零件数量。

根据图4的结论,整体式机翼机身结构能减少50%的零件,相比传统机翼机身桁架结构减重38%,制造效率提高10倍,翼根高度降低25%。因此,从结构减重上看,苏75是明显落后于F35和鹘鹰的。


      同为陆基战斗机的F35A空重13.29吨(29300磅)正常起飞重量22.47吨(49540磅),外贸鹘鹰F公开数据正常起飞重量17.5吨,苏75公开数据是正常起飞重量18吨(推测为正常起飞重量,有弹仓尺寸明显比J10大的苏75最大起飞重量不如J10是明显反常的)。这里需要注意图5,F35的正常起飞重量是内置2枚2000磅2枚AIM120+85%内油(可能)计算,起飞重量计算比中俄多了合计1.8吨+29%内油,而中俄的正常起飞重量仅计算空空导弹和56%左右内油在航程、作战半径计算上占便宜,因此统一只带空空导弹和56%左右内油标准则F35A正常起飞重量是18.25吨,F35实际作战半径比洛马公开数据更大。空空导弹载荷重量差异不大,内油计算差异方面F35A是8.278吨,鹘鹰是7.2吨,苏75未知,可以推算鹘鹰空重(数据来源AVIC展板)17.5-0.42-4.32=13.048吨,苏75空重18-0.34-0.21-6X0.56=14.09吨(内油取6吨,地面样机观测6吨左右内油大致是靠谱的),F35A空重13.29吨是公开的。

 结论1:这里面800KG~1000KG左右的空重差异就是苏75机身机翼整体制造工艺的落后导致的。
      2.图6为一张拍得非常好的苏75正面照片(图源:Armstrong的空军之翼)。

机头轮廓目前是不合格的,J20鹘鹰F22F35YF23机头截面轮廓要么接近菱形、要么接近盔形。苏75地面样机的机头截面很三代机,这一点类似大哥苏57均采用了传统三代机采用的大弧度气泡式座舱,但苏75迎头的硬伤比苏57少很多,例如没有图13的LEVCON形成的复杂断面:

没有图12进气道与机身形成四个隔道:

与图11比迎头看不到发动机叶片、部分光电采用了棱面处理、冷却进气道没有在迎头暴露不利隐形的凹腔等:

图7的新设计正面图也显示正面投影面积比苏57低:

根据图2和图8可以看出苏75新设计已经至少纸面上重视了FSS锯齿选择性透波雷达罩技术的应用以及座舱盖前缘和后缘要锯齿设计,典型反面教材是苏57整个座舱盖前缘后缘都是圆弧。


      结论2:苏75迎头隐形将比苏57有显著提升。根据图10的数值,采用F22的裸机迎头0.0234(图14)估算苏75大约能做到迎头0.05的水平,即比苏57缩小90%的截面积,当然如果苏75继续为了低成本省钱减配设计降低到苏57的制造工艺、没有采用CG画的这些新技术,其隐形水平就可能降低到0.1左右。


     3.F22的格斗弹仓最为复杂,双开门格斗弹仓内部有复杂的摆动支架以及排焰通道设计(需要额外的排焰舱门,在起落架舱门和格斗弹舱门之间)、J20虽然比F22巧妙些但是仍然起落架舱门与格斗舱门没有一体化设计。苏75是第一个做到格斗弹仓和起落架舱门一体化设计的五代机,图12可以看到主起落架沿用苏57的向前收设计,但格斗弹仓门的后缘恰好与起落架舱门贴合,实现了空间效率的最优化,这也使得苏75成为目前唯一具备专用格斗弹舱的中型五代机。

与之相比,鹘鹰没有格斗弹舱甚至PPT也没有内置格斗弹的迹象,F35目前没有任何现役型号内置格斗弹,等TR4列装后才能实现内置AIM9X。红外格斗弹目前仍然是五代机内战的最可靠导弹,F22MLU选择外挂2个大型红外吊舱对付J20就是证据。PL15/AIM120虽然能中弹近打,对1公里内目标不如格斗弹可靠。
      结论3:苏75的起落架舱与格斗弹仓设计非常精妙,在简化设计方方面超过了F22和J20。


       4.苏75目前第一阶段计划安装AT俯仰二元矢量喷管14.5吨~15吨推力的117发动机,即便按13吨空重鸡血强俄,其推重比也只有JAS39E9SAAB公司官方承认放弃狗斗的机型。第二阶段换用产品30发动机技术的发动机推力比AL31FP大30%(图18)约160KN折合16.3吨,这推比仍然比18吨总推力的FC31低。


      结论4:几款中型五代机空机推重比排名估算:苏75(117)<海35(WS21)<F35C<苏75(产品30技术发展的新发)<F35B约等于空35(WS21)<FC31(WS21)<F35A<NGF<空35(WS19)<GCAP


       5.苏75有平尾如图13,只是平尾只保留了翼根的部分,如果把F35\KAAN的铰链式平尾外侧去掉,剩下的平尾就是类似苏75的平尾。


       结论5:苏75其实不是无尾布局,是常规布局的变种。这种尾板设计在米格1.44中也出现过,而反观J20的尾部是固定的,不能称为类平尾设计,只能算一种放宽的尾撑,从敏捷性角度看苏75/米格1.44这种小平尾设计更好。
                              综上所述,从三者定位看:

     苏75最大马赫仍然达到2马赫,大于FC31的1.8马赫,也大于F35的1.6马赫,最大速度是中型五代机里最高的,但推比不佳即便完全体也推比困难户,定位可以看作五代机里的J10A,突出大速度截击和有限包线内的敏捷性,同时力求低成本的国土防空机,如果数量不足或配套引战体系不足会影响其发挥作战能力。

F35机动特点类似F18,强调高攻角机动性和低空低速指标,其加速比挂弹F16C慢约1秒,最大速度较低不如挂弹F16C的1.85马赫,瞬盘与F16C相当,稳盘不如F16C,是个出色的攻击机为特色兼职缠斗的战机,可以看作五代机里的F18E。

鹘鹰(WS21)机动特点类似米格35和F15的混合,比F35速度快些,高攻角差些,翼面积相对高降低翼载+高推比(WS19),稳盘预计是三者中最好的,可以看作五代机里的米格35。

另外,可变翼面越多隐形处理越复杂、零件越多故障率越高、减重难度越高,苏75必需采用符合隐形原理的一体化座舱盖、FSS雷达罩、前后缘锯齿、柔性蒙皮填充活动部件转轴,否则就面临RCS增长过快的惩罚,得不偿失,但这些技术的应用可能带来苏75成本的高企,在高端市场被F35圈占的现实下,在成本和指标方面如何取舍考验苏霍伊设计局的智慧。

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