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MFI——俄罗斯新型多用途战斗机

(2006-07-28 17:08:23)

MFI——俄罗斯新型

多用途战斗机

Ai38b.jpg (32915 字节)

   1999年1月12日,莫斯科格罗莫夫飞行试验中心机场。当谢尔盖耶夫元帅拉下飞机上的那面俄罗斯国旗时,寒气袭人、滴水成冰的机场一片沸腾。俄罗斯新型多用途战斗机——MFI首次向世人亮相。
    在此之前,人们一直试图寻找答案:俄罗斯多用途战斗机MFI,即著名的“1.42方案”究竟是个什么样子?该研制计划现处于何种阶段?
它能否升上天空?这一切今天终于有了谜底。
      MFI--15岁的“婴儿”
Ai38a.jpg (73923 字节)
    80年代初期,美国开始展开ATF(先进战术战斗机)规划的科研设计工作。为应对美国人发起的挑战,米格设计局从1983年开始研制新型战斗机,到80年代中期时曾提出两种设计方案,即为防空军研制的“7.01方案”和为空军研制的“1.42方案”。1995年,“1.42”差一点因为预算短缺而宣告取消,这也是米格设计局少数几个没有因经费困难而被砍掉的项目。该机的研制历时15年,除财政原因外,也存在技术上的问题,主要是AL-41F型发动机燃烧室的温度要比苏-27飞机上使用的AL-31F型发动机高250℃,致使该机的试验计划一拖再拖。现在的2架样机是1994~1995年制造的。1994年初,MFI被运到茹科夫斯基,同年12月,该机进行了前起落架离地快速滑跑试验。但进一步试验并没有继续。
      

    该机曾计划在1997年的莫斯科航空航天博览会上展出,但被军方以保密为由予以制止。目前,这种新型战斗机尚未正式命名,设计代号为“1.42方案”(也称1-42 I-42或1.44),其成批生产型估计将定名为米格-39,用于取代苏- 27和苏- 35系列飞机,相当于美国的F-22。Ai38x.jpg (41036 字节)

MFI——庐山真面目
    MFI为重型单座战斗机,“鸭翼”式气动布局,带有全动式鸭翼(这是该机重要特征之一),中置三角机翼和v型尾翼;机翼与机身有机融合,前机身横截面呈三角形状,机翼大边条延伸至机头;双垂尾稍向外倾,翼尖略下垂,机头下倾,可使飞行员有良好的视界。这是俄罗斯在设计喷气式飞机时首次运用鸭式气动布局。MFI的气动外形和结构与现在的歼击机有较大的区别。如普通歼击机上有水平尾翼、垂直尾翼上的方向舵和襟翼,而MFI上这种可调翼面达16个之多。飞机可对各种飞行状态和飞行条件做出反应,使其像小鸟一样地飞行。所有这一切都是借助于计算机完成的,给飞行员剩下的只有像普通飞机上的驾驶杆。同时,MFI在开始研制时就确定,未来可作为舰载多用途歼击机使用。

    MFI发动机进气道为可调整的S型通道。在机身、机翼和鸭翼结构中广泛使用了在碳塑料和聚合物基础上研制的复合材料。飞机设计时考虑到了“隐形”技术的要求,机体表面采用吸波材料以减小雷达反射面积。这种材料曾在米格-23机上进行了试验,使其隐身性能提高了10倍。该机拥有优秀的起降性能,正常起飞重量28-29吨,最大起飞重量35吨。MFI不仅可以同时探测和确定多个目标,也像米格-31B型机那样拥有预警机的功能。例如,它在射击6个目标的同时,还可给其它飞机指示目标,使这些飞机不用打开机载雷达便可发射导弹。过去俄罗斯机载雷达唯一的不足之处是比西方的要大许多,但现在这一问题得到了解决。由俄罗斯航空设备公司研制的新型计算机系统装备在MFI上,它在重量特性上并不逊色于西方的计算机,同时在智能化方面要大大超出。在该机上还安装有新一代多功能液晶显示器。MFI装备有新型综合电子设备,具有超视距多目标攻击能力。该机的航空电子设备包括NIP-NO14型相阵控脉冲多普勒雷达,后视自卫雷达,还有先进的导航和电子对抗系统。该机还使用新型设备以提高飞行员对过载的承受程度,主要由机载系统、新型抗荷服、可调式座椅等组成,可最优化地保证飞行员的安全。

    飞机的动力装置由2台可调推力矢量的AL-41F型涡扇发动机组成,其单台推力达196千牛,总推力392千牛,是莫斯科留里卡-萨图思(留里卡-土星)设计局研制的第五代可调推力矢量发动机。它既可保证飞机有比苏-27和米格-29SMT更大的航程,还可进行推力矢量调整。该发动机已在图-16飞行实验室上进行了传统的飞行试验,并在米格-25飞机上进行了非传统的试验,在20多千米的高度以2000千米/小时的速度进行飞行。在所有飞行阶段,A-41F发动机都表现得极为出色。新发动机的优势在于它可保证飞机以超音速速度长时间飞行,而且无需打开汕耗巨大的加力。AL- 41F使用了最新的技术与工艺,并进行了充分的试验。其主要优势有:一是更加轻便。苏-27飞机上使用的AL-31F发动机每千克自身重量可产生8千克的推力,而MFI上使用的AL-41F则达到11千克,这在世界航空制造业上也是绝无仅有的。二是保证飞机不开加力状态下的超音速巡航能力,这可大大提高飞机的机动性能,快速反应,迅速截击,在对地实施攻击中提高飞机对抗敌防空兵器的能力。并节省燃油。

    该机保留了内置式30毫米航炮,据称为rIII-301型单管航炮。该航炮只有45千克重,射速1500发/分钟,炮弹初速达850米/秒。飞机所携带的武器可全部配置在机身内,大大减小了飞机的雷达反射面积。该机可携带俄罗斯空军使用的所有种类的武器,包括第五代空空导弹和空地导弹,主要挂载在机内武器舱中,必要时也可挂载在外部挂架上。俄有关部门还专门为该机研制了第五代远程空空和空地导弹。MFI的标准武器配备是带主动雷达导引头的R-77M(BVV-AE,西方称为AA-12“蛙蛇”)中程空空导弹。这是一种可与美国的“阿姆拉姆”导弹相媲美的中距拦截导弹,采用短翼和可折叠的格栅式尾翼,并且优化配置在飞机的武器舱中。俄已在苏-27飞机上成功进行了该种改进型导弹的飞行试验。导弹使用冲压式喷气发动机,增加了航程(最远可达80千米),加快了飞行速度(达4马赫)。

    KC-172(AAM-L)是俄最新研制的两级高超音速远程空空导弹,配备有复合式制导系统,最大射程达400千米,与机载火控雷达匹配后,具有先敌发现,先敌攻击的超视距攻击能力,并可在敌防空人力杀伤范围之外实施攻击,可专门用于对付AWACS和JSTAR,是目前两方国家无可抗衡的武器系统。 该机配备的R-73M(AA-11“射手”)红外制导空空导弹可实施全向攻击,具有发射后不管及同时攻击多目标的能力,不仅能攻击飞行中的飞机,也可用于拦截中、远程空空导弹,要比英、美两国发展中的近距空空导弹(ASRAAM)和AIM-9X先进十年左右。新型导弹K-74是在R-73导弹基础上研制的,改进了热寻的系统,目标截获角从80度-90度增曾加到120度,最大杀伤距离达40千米。该机还可使用集束炸弹和精确制导炸弹,用于摧毁地面和水上的目标,以及敌方的雷达站。该机还可挂载K-37型空空导弹。
    MFI的高空最大飞行速度为2.6马赫(2500千米/小时),最大超音速航程达到2000千米,亚青速航程可超过4000千米。

    MFI——身价几何?
    俄罗斯对战斗机的划分与美国有所不同,它将米格-19、米格-21和米格-23划分成第一、第二和第三代,将苏-27和米格-29视为第四代,将其后研制的战斗机视为第五代,MFI属于第五代战斗机。 俄罗斯对第五代战斗机的基本要求是,多功能,也就是要具备打击空中,地面、水面和水下目标的能力;推重比超过1,能够在超音速状态下进行巡航飞行;“超级机动性能”,即在90度或更大迎角时保持飞机的稳定性和可操纵性;30%-50%复合材料的机体结构,采用翼身融合体和具有隐身能力的气动外形,对无线电雷达和红外雷达具有高隐身性;机载信息和干扰系统控制的自动化和一体化;机载火控系统采用同时跟踪和全方位攻击多个空中目标的多功能火控雷达;主要机载武器是可大离轴角发射和发射后不管的空空导弹。与第四代战斗机相比,其飞行性能上的主要特点是:机动能力更强,可超音速巡航飞行,有短距起降能力和隐身能力。

    总体上看,俄罗斯的第五代战斗机与美国的第四代战斗机——F-22和“联合攻击战斗机”(JSF)大体相同。俄罗斯现在发展的第五代战斗机主要有五种型号,MFI、S-37、可与“美国联合攻击战斗机”相媲美的“轻型战斗机”(LFI、米格- 2000)和S-54轻型战斗机,以及米格-35中型战斗机。在当今世界,除美、俄的上述飞机以外,法国的“阵风”、欧洲的EF-2000以及瑞典的JAS39只部分具备第五代战斗机的特性,只能被称为“四代半”(西方称“三代半”)战斗机,所以说,在第五代战斗机中,现己制造完毕或已经开始飞行试验的有三种,即F-22、S-37和MFI。

   F-22战斗机被视为美国未来保持制空权的保证,是20多年来美同第一种新型空中优势战斗机,它具备先进的空气动力性能、超音速巡航发动机和隐身能力,装备最先进的航空电子设备和计算机。S-37前掠翼战斗机于1997年9月25日进行了首飞,被称之为21世纪的超级战斗机,只比美国的竞争对手F-22“猛禽”晚了18天(“猛禽”于9月7日进行了首飞)。S-37采用鸭翼、前掠翼和尾翼串列式气动布局,并采用推力矢量控制技术,可充分利用前掠翼和鸭翼两者的优点,它也标志着前掠翼飞机的发展从验证机步入实用机阶段。S-37型机是俄第一种全隐身战斗机,在隐身方面采取了多种措施,其机身、机翼、鸭式翼和尾翼大量采用复合材料制造,机体表面涂有吸波涂料,武器内置,能有效地降低飞机对雷达波的反射和自身的红外辐射。F-22采用蝶形机翼,翼身融合体设计,武器可装载于机身内部,大大提高了隐身能力。

    俄在研制MFI型机时,充分研究了F-22的隐身技术,并针对其不足之处进行了大量的研究与改进,这使其外形布局比F-22更加合理,有效反射面积更小,只达0.5平方米。与美国的F-117和B-2相比,MFI在提高隐身能力的同时,并未降低对重要作战性能的要求。就机动能力而言,S-37要优于F-22.而且拥有更加优秀的短距起降能力。总体来说,在推力矢量技术研究与实践方面,俄罗斯要优于美国,从已经开始艺行的S-37、苏-37等型飞机所能完成的超级机动动作便可得到印证。

  “超级机动性能”最初也是美国ATF(先进战术战斗机)方案的基本要求之一,但美国人遇到了难以解决的难题,即如何将隐身性、超音速巡航速度和“超级机动性能”集于一身,于是被迫牺牲掉最后一项,以致于F-22战斗机的机动性能只接近于装备有矢量控制系统的改进型苏-27。美同空军放弃对第五代战斗机超机动性要求的理由主要是航空武器的改进较快,出现了高机动全方位射击的导弹、头盔瞄准系统和新型自动导引头,这可使飞机在执行空战任务时无需进入敌机后方区域。F-22装有普惠公司研制的推力156千牛的F119涡扇发动机,它使F-22具有超音速巡航能力,在不开加力时便可使F-22进行超音速飞行。S-37在使用AL-41F型发动机后,在其正常起飞重量24吨,即携带空空导弹和副油箱的条件下,飞机起飞时的推重比达1.5高于推重为1.25的MFI,更加优于F-22。

   MFI拥有速度上的优势,其最大速度达到2500千米/小时,S-37为2200千米/小时,F-22为2000千米/小时。在航程方面,MFI的航程可超过4000千米,S-37航程为3300千米,F-22的转场航程可达5500千米。在武器配置方面,三种飞机基本相同,都考虑到了隐身问题,将武器配置在机身内部,并且均可在必要情况下在其外部挂架上挂载先进的武器装备。F-22的武器存放在4个武器舱内,在两个侧方武器舱内各存放1枚AIM-9“响尾蛇”导弹,机身下两个武器舱可携带6枚“阿姆拉姆”导弹,还装备了1门20毫米的M612型机炮。S-37拥有比较完备的对空对地作战系统,在14个外挂点上可挂载各种中、近、远程空空、空地和各种精确制导炸弹,并装备有先进的复合式假目标系统,自我保护能力进一步加强,具有多目标跟踪与攻击能力,能同时跟踪24个目标并攻击其中的8个目标。MFI也可在机内和机外携带各种空空和主地导弹及航空炸弹,可同时攻击20多个空中目标,其攻击能力更强。

     MFI——能走多远?
    俄罗斯此次突然展示MFI并重新启动“1.42”工程,看来有其深刻的政治原因。由于冷战结束后,俄罗斯经济形势不断恶化,许多重大军事计划由于缺乏经费而个得不搁置,因而在西方国家、特别是美国眼中,俄罗斯的军事实力已大大下降,这将直接导致俄罗斯在全世界的政治地位下降和影响力的削弱。在1998年年底美、英对伊发动的“沙漠之狐”行动中,美、英对俄的各种努力采取了明显的藐视态度,进一步削弱了俄罗斯在世界政治活动中的影响,从而使叶利钦遭到来自国内外的压力。在美国宣布增加军费以研制下一代武器装备的同时,俄罗斯选择这一时机公开MFI,也是要向美国表明,虽然俄罗斯目前军费不足,但仍有足够的潜力研制出能与美国抗衡的飞机。

    此外,1997年9月25日S-37的首次飞行也加快了MFI的解密进程,“1.42”面临着S-37的有力竞争。S-37被视为MFI的一种廉价小型的替代机。对于第5代战斗机。俄空军尚未表态采用哪种和采购多少架,但同时装备四种同代战斗机显然是不可能的。军事专家分析,俄空军在2010年前后才能装备新一代的战斗机,装备S- 37和LFI的可能性较大,而将MFI作为其技术验证机,将S- 37用于出口。米格设计局并不排除将该机上的成熟技术用于研制其它型号飞机的可能性。由于较高的研制成本和样机的昂贵价格,MFI未必能够发展到成批生产阶段。如果该机不能投入批量生产,在MFI上成功运用的所有技术与工艺成果都可运用到米格联合体研制的“轻型战斗机”(LFI)上。对于米高扬设计局来说,LFI并不是优先发展的项目,因为它尚未达到米格-29的能力。

    财政问题是制约MFI发展的主要障碍,也是该机能否顺利进行飞行试验及成批生产的关键。尽管,俄罗斯国防部不愿透露MFI的研制成本或售价,但估计应为7000万美元。与美国F-22高达1亿美元的造价相比,MFI的成本并不算高,甚至可以说是“造价低廉”。但是,7000万美元的造价对于俄罗斯来说仍然太高。当然,终自制止“1.42方案”的可能性是不大的,俄罗斯需要此种飞机。俄罗斯军方对MFI的评价是非常高的,称该型机将是世界上最优秀的歼击机,超过美国的F-22和欧洲的EF-2000。据该机的总设计帅科尔茹耶夫称:“如果使用该飞机对抗英美对伊拉克的空袭,则可以将所发射的包括巡航导弹在内的90%的制导武器在其达到目标之前击落。”此外,该型机有可能成为俄外汇收入的潜在来源。俄罗斯不仅希望将其装备部队,成为其21世纪的重要武器装备,也计划将其出口。在未来相当长的时间里,武器出口是俄国防工业的主要支撑点,而航空装备的出口又占其中一半以上。

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