主题：【原创】沉重的起飞 -- 晨枫
家园 【原创】沉重的起飞 白天看到消息，但是要上班糊口啊。昨天晚上写好了，但太晚了，来不及配图，要睡觉了，只好今天早上才贴出来。
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1月29日，“俄罗斯24”电视台转引苏霍伊公司新闻处消息称，俄罗斯第五代战斗机T -50成功完成首次试飞。报道称，T-50飞行了大约45分钟，“飞机的表现非常出色，已达到我们对试飞的所有期望。这次首飞是成功的”。至此，一直深藏迷雾之中的俄罗斯第五代战斗机正式亮相了。
外链图片需谨慎，可能会被源头改犹抱琵琶半遮面的T-50终于首飞了
俄罗斯空军的现役主力苏-27和米格-29的首飞已经是30年前的事了。这30年里，俄罗斯曾多次努力，追赶由于F-22的出现而重新拉大的差距。在苏联解体的前夜，米格I-44已经接近完成首飞准备，但苏联解体后的极端经济困难使得米格I-44最终流产。米格设计局曾勉强进行滑跑试验，甚至秘密地进行了首飞，试图造成既成事实，逼迫军方出资继续研制，但俄罗斯军方实在是无力资助，只好听由眼看就要做熟的米饭成为夹生饭。米格I-44的流产最终连累了米格设计局，曾经是苏联战斗机代名词的米格如今已经落下帷幕，并入了以苏霍伊为主的俄罗斯联合飞机公司（OAK）。
外链图片需谨慎，可能会被源头改米格I-44生不逢时，只有进博物馆的命
外链图片需谨慎，可能会被源头改S-37惊世骇俗，但依然没有成为第五代战斗机
苏霍伊设计局在1997年9月出人意料地推出S-37前掠翼研究机，引起了人们对俄罗斯第五代战斗机的无限遐想。但S-37尽管获得了苏霍伊的貌似正式的编号苏-47，最后还是没有超过研究机的地步，没有成为俄罗斯的第五代战斗机。
进入21世纪，俄罗斯空军委托苏霍伊设计局研制名为PAK-FA（意为“未来前线战斗机系统”）的第五代战斗机，还把印度弄进来“负责”开发双座型，再一次激发了人们的想象。苏霍伊设计局对PAK-FA的内部代号为T-50，T是三角翼的意思，前掠翼或者后掠翼的内部代号则为S。多年来，人们对T-50的外形和性能大加猜测，但直到这一次正式亮相，T-50一直是犹抱琵琶半遮面，不露真相。
外链图片需谨慎，可能会被源头改首飞的T-50据说是没有装用新发动机和雷达的，主要用于测试基本飞行性能，这是通行的做法，但这也意味者里形成实战能力还有距离
俄罗斯的电视报道没有对飞行性能和武器系统多加透露，但《独立报》报道，试飞的T-50使用的是苏-35BM的4++代发动机，没有采用第五代发动机，也没有第五代的主动电扫雷达。这样看来，试飞飞机主要是验证气动外形和基本飞行性能的，离实战水平的第五代战斗机还有一定的距离。
从外形来看，T-50结合了F-22和苏-27的特点，力图在隐身、超音速巡航、机动性方面达到较好的平衡。
外链图片需谨慎，可能会被源头改在可预见的将来，F-22将作为世界战斗机技术的标杆
外链图片需谨慎，可能会被源头改T-50受F-22的影响是显然的，和苏-27的渊源更是清晰可见
T-50是一架单座、双发、双垂尾的重型战斗机，采用两侧翼下进气，具有较大的机腹武器舱。T-50明显地和F-22有很多相像之处，但也有明显的苏霍伊特色。事实上，T-50与其说是F-22的翻版，不如说是F-22化的苏-27。苏-27最大的设计特色是由翼身融合体和翼下双发组成的宽大的升力体，双发之间的隧道在大迎角飞行时兜住迎面气流，两侧的发动机舱好比巨型翼刀，平坦的机腹和水滴形的背鳍组成巨型机翼，产生的升力可以高达总升力的40%，辅佐本来已经很大的机翼，使实际翼载进一步降低，极大地提高了机动性。T-50为了机内武器舱的空间，部分填补了隧道的空间，但还是有一个较浅的隧道存在，保留了升力体的作用。
外链图片需谨慎，可能会被源头改T-50没有完全舍弃苏-27的大间距双发加翼身融合体的基本格局，不过把双发之间的隧道部分填补起来，用作机内武器舱
外链图片需谨慎，可能会被源头改较厚的隧道使得尾锥格外肥大，相映成趣的是格外小的平尾和垂尾，这应该反映了T-50的飞控大量采用推力转向的事实
部分填平的隧道和左右分得很开的双发使得机尾的处理比较棘手，弄得不好会造成巨大的后体阻力。苏-27采用一个巨大的尾锥填补尾后的低压区，T-50的尾锥进一步增大，或许兼作额外的机内油箱，或许容纳后向的探测和电子对抗设备，增加T-50的全向状态感知能力或自卫电子对抗能力。
T-50采用了和F-22一样的大型梯形翼，翼面积大，刚性好，容易做到边缘对齐。平尾像苏-27一样“悬挂”在尾撑之后，垂直外倾，以减小侧向的雷达发射面积。有意思的是平尾和垂尾的面积都很小，这只能说明一个问题：T-50大量采用推力转向辅佐偏航和俯仰稳定性，但还没有大胆到完全依靠推力转向。
比较有意思的是T-50的大边条。大边条不仅产生涡升力，还有利于为翼下进气口提供预压缩，减小大迎角下进气道的气流紊乱，改善发动机的工作条件。苏-27也采用大边条，但苏-27的边条设计还比较保守，就是简单弧线过渡。F-18E采用饱满的所谓哥特式大边条，效果更好，但设计要求也更高，否则容易弄巧成拙。在俄罗斯对边条的深入研究和丰富经验支持下，T-50采用了更大胆的梯形边条，和进气口、机翼的设计融为一体。更有意思的是，边条前半是可动的，不仅产生更强的涡升力，还可以通过可动的边条前缘控制涡升力的位置，适合不同飞行状态的需要。应该指出，可动的边条前缘和鸭翼还是有差距的。鸭翼有两大作用，1、产生涡升力；2、产生配平力矩。可动边条在产生可控涡升力上和鸭翼相当，但不足以产生配平力矩。鸭翼也是机翼，鸭翼靠产生升力来产生控制力矩，但机翼产生升力的前提是气流的连续性。流经边条上表面的气流要到机尾才能和流经对应的下表面的气流汇合，破坏气流连续性的因素太多了，所以可动边条无法充当配平用的鸭翼，也和前缘襟翼改变机翼弯度的机制有本质的不同。另一方面，T-50的大型进气口可能是固定的，可动边条或许还能充当调节进气激波位置的作用。
外链图片需谨慎，可能会被源头改T-50的可动边条是一个设计上的创新，起到可控涡升力的作用
外链图片需谨慎，可能会被源头改大型斜切菱形进气口应该是由隐身考虑的，但翼下的溢流道设计虽然简单有效，对隐身却是大大的不利，是一个细节上的缺失。进气口外侧的翼下鼓包作用不明，可能是电子战或者被动探测系统的吊舱
俄罗斯从三翼面的苏-35时代开始，就对推力转向做了大量的研究，对将推力转向结合进飞控系统深有心得。T-50的平尾和垂尾都出奇地小，说明了俄罗斯的推力转向的功力。结合可动边条的可控涡升力，T-50将具有出类拔萃的机动性。
T-50采用近似F-22的大型斜切菱形进气口，超音速性能和隐身性能兼优。不过T-50的进气口的边界层分离设计实际上和F-18E更加接近，不是穿过机翼从上表面泄放，而是从翼下横向的溢流道泄放。这样的设计比较简单，也不影响机翼的构造，更不占用机翼油箱的体积，但形成雷达角反射区，不利于隐身。从有限的照片上还很难判别T-50是否采用S形进气道，发动机舱平直的筒形似乎说明进气道没有弯曲，但作为以隐身为主要设计指标之一的第五代战斗机，T-50的进气道没有任何弯曲似乎不可思议。就有限的照片来看，进气道最多只有有限的弯曲。这对发动机工作状态的影响小，对飞机整体布局的影响也小，但对隐身不利。座舱盖没有采用F-22那样的无边框构造，也不利于隐身。T-50采用了机头锥的折边和机翼边缘对齐等典型的隐身处理，但总体来说似乎不愿意为隐身而在细节上多做牺牲。T-50在前向隐身最重要的进气口设计上三心二意，双发之间的隧道也增加了对上视雷达的雷达反射特征，或许说明了俄罗斯对隐身的战术作用的定位，也或许说明了俄罗斯对T-50在成本上的定位。
外链图片需谨慎，可能会被源头改座舱盖没有采用F-22那样的无框架结构，也是增加前向雷达特征的一个败笔。座舱盖顶上有一条纵向的加强筋，这是现代战斗机中很少见的。T-50继承了苏-27的传统，采用红外光电探测系统补充雷达
外链图片需谨慎，可能会被源头改大量的铆钉使得机体表面平滑度很成问题，对隐身的影响不可忽视
外链图片需谨慎，可能会被源头改T-50的进气道是否有弯曲是一个问号。对比T-50和YF-23的进气口和喷口位置，似乎说明T-50的进气道同样有上下的弯曲
外链图片需谨慎，可能会被源头改但上下的弯曲不大可能保持机底的平直，YF-23的下表面就是弯曲的
外链图片需谨慎，可能会被源头改弯曲嵌入机体的进气道也是上表面的鼓包异常地大
外链图片需谨慎，可能会被源头改但T-50不仅下表面平直，上表面的鼓包也不比苏-27大
外链图片需谨慎，可能会被源头改侧视图更清楚地显示了发动机的安装位置，更难置信T-50的进气道有显著的弯曲
雷达隐身只是隐身的一部分，红外隐身也同样重要。现代战斗机不光大量使用红外制导的空空导弹，还是用红外搜索跟踪系统对远方的敌机做被动搜索和跟踪。F-22采用矩形的二维推力转向喷口，将喷流压扁，展开，最大限度地增加喷流的截面积，极大地强化和环境冷空气的混合，降低发动机的红外特征。T-50采用的是传统的圆形截面喷口，这就注定了喷流和环境空气的混合不如矩形喷口。
作为第五代战斗机，T-50应该具有优秀的超音速巡航能力，但恰恰在这一点上，T-50或许并不出色。超音速巡航是一个模糊的概念。巡航速度本来指升阻比最高时的速度，在这个速度下可以达到最大的航程。F-22的最初设计要求是在离前线160千米的地方起飞出击，高亚音速接近前线，然后以超音速巡航深入敌后650千米，执行攻势制空作战，然后以超音速巡航退出战斗，直到返回友邻空域后，按高亚音速返航。但事实上F-22不能达到这个最初的要求，所以现在只要能以非加力推力达到超音速（最好能达到1.5倍左右音速）都称为具有超音速巡航能力了。T-50应该也具有这个能力，但大间距双发和升力体使得机体的湿面积很大，超音速阻力很大，T-50的超音速巡航时间或者航程并不乐观。较大的机体湿面积也是机体表面的气动加热加剧，增加红外特征。机体表面气动加热引起的红外特征是非常难以抑制的。相比之下，F-22的外形要紧凑得多，更有利于实现超音速巡航。
外链图片需谨慎，可能会被源头改T-50双发之间的隧道里是机内武器舱，可能有前后两个
外链图片需谨慎，可能会被源头改相比之下，F-22的武器舱里武器投放就比较少碰撞的顾忌
T-50采用双发之间的机内武器舱，避免了依靠外挂武器造成的强烈雷达反射特征和气动阻力。不过缩在隧道内的武器舱在高机动时发射有和机体碰撞的危险，这个位置并不理想。F-22或者YF-23的机内武器舱都和机体表面齐平，最大限度地避免发射是碰撞的危险。
外链图片需谨慎，可能会被源头改有30年苏-27经验后，旧瓶装新酒的苏-35BM的试飞和投产尚且一波三折，T-50的前途并不平坦
T-50还不是定型的第五代战斗机，新发动机和雷达都还没有装机。如果在成熟技术上研制的苏-35BM的试飞和装备进度可以作为参考的话，T-50离量产和装备还有很大的距离。
在划时代的苏-27首飞30年后，T-50凝聚了俄罗斯航空技术的精华。但苏-27在襁褓中遇到严重问题后，总师西蒙诺夫毅然壮士断腕，在凤凰涅磐之后塑造了一代名机，不仅在口头上压倒F-15，在实际上也做到了，真正做到了后来居上。YF-22在1990年就试飞了，近20年后T-50不仅姗姗来迟，还后来而不能居上，冷战结束后俄罗斯军工科技大出血后，俄罗斯航空技术的衰败可见一斑。T-50的首飞一推再推，这里面经济问题更大还是技术问题更大，只有等日后解密才能知道，但T-50与其说是俄罗斯航空迟开的蓓蕾，不如说是俄罗斯航空在溺水中的最后挣扎。
本帖一共被 2 帖 引用 (帖内工具实现)家园 看不到图啊 可年~
家园 感觉苏联包括俄国在军备上发展的思路不对头 感觉苏联包括俄国在军备上发展的思路不对头，似乎很大程度上不是从自身的需求出发，而是在和美国做一种盲目的比较，尽管军事科技发展的趋势是相通的，但是有太多的可类比装备可能就不对头了，美国的需要就是俄国的需要吗？美国需要全球部署，攻势战略，俄国需要吗？
对我们也有启发，美国人可能某智囊发一篇文章，扯一个“星球大战”我们就跟在后面耗尽心力。需要警惕。
家园 换位思考一下，有更对头的发展思路么？ 这个看法确实是“似乎很大程度上”，因为你所看到的只是西方的宣传技巧而已。
处于苏联那个位置，能不对星球大战做出激烈反应么？无论真假，这可是关系身家性命的问题。
至于三十年后回头再看星球大战是不是忽悠，仁者见仁智者见智。
其实看看这30年来大陆军事科普杂志立场的变化，你的问题不难解释。
家园 目的不同，手段不同 这是要承认的，在军事装备发展领域不只是国内，而是全世界都或多或少的被美国左右了，或者说从我们能够看到的各国对外宣传上来看是这样的，包括中国。
但是俄国的、我国的装备发展除了对称发展之外，是不是考虑过非对称的发展思路呢？美国资金实力雄厚，利益遍布全球，我们明显不是，苏联在最强盛的阶段也不完全是，这样装备发展的目的明显是有差异的，目的有差异手段就不会一样。
家园 空谈非对称的发展思路没用，拿一个实例出来吧 针对美国的F-22，中国（或者俄罗斯）应该如何非对称发展？为什么这样的非对称发展能够达到目的？
家园 客观的说，苏联与美国的差距在于预研，根本的原因在于国力 德国战败赠送的福利享受完后，苏联和美国在资源、实力的差距体现出来了。给人的感觉是苏联疲于奔命，在美国后面追赶。虽然事实未见得如此，但是给了宣传战上的可乘之机。
或者说，苏联开发了很多验证机、预研项目，也很科幻，但是试错的资本一直没有美国雄厚。加上实力和一些体制方面的原因，一旦发展方向错误就会前功尽弃。
所以，到了后期苏俄只能在某些方面拥有一技之长，整体上的差距只能依靠所谓工程整合能力来补上，很辛苦而且找不准方向。
而美国掌握了电子科技革命的技术高点，以及逐渐成熟的发动机研发优势，并不在乎奇技淫巧。
越到后来，战斗机本身只是作为作战平台。只要平台基本上不落后，通过全寿命周期的航电升级，F35和F22对美国军队来说没有本质区别。
说了这么多废话。。。总结如下，非对称发展思路也得实力做依靠，完全依赖非对称和指望人家打内战差不多，路得一步一步走。
家园 作战必然是系统对抗 网上愤青们的理论不足为论（大多数吧），单机与F22（及其后续改进型号）全面对抗估计10年内中俄都无法做到，但是估计10年后F22的后续机也要公开了，所以单件兵器的对抗难免落入美帝的圈套，但是打仗不可能美军就只派来180架f22，所以必然是系统的对抗。假设我们的立足点是防御，或主动防御，那也就是俄国、中国的空防系统与美国空军进攻系统的对抗。
根据f22使命，试问f22是否有把握穿越俄中空防系统？是否能够在俄中境内及周边维持空中优势？
家园 问得好，你的结论呢？ 如果F-22不能穿越，为什么？如果能穿越，中国应该怎么办？
家园 这倒未必见得 俄罗斯步步紧跟更大的原因是“最好的反xx是xx”原则，这个xx可以说坦克、飞机、潜艇、……俄罗斯的问题不是盲目跟从，而是技术储备和技术主动性。