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楼主: 万磁王

苏-57进化论

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:35 | 显示全部楼层
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  这是因为现代战斗机雷达隐身技术主要针对S波段和X波段的火控雷达有效,对L波段雷达没有多大效果,因此后者可以探测到隐身目标。但L波段雷达在探测距离和精度上还不能满足火控要求,所以N036L-1-01仅被俄罗斯称为“敌我识别系统”,这大概是苏-57的一种专门针对F-22和F-35的航电,也能被看做是对苏-57明显更高RCS的补偿,这将有助于对西方隐身战斗机进行远程探测。
  L402“喜马拉雅”电子对抗套件由卡卢加附近的无线电工程研究院(KNIRTI)研制,该系统有自己的有源相控阵天线,位于发动机之间尾椎内,但当系统工作在与雷达相同的频率时,就使用N036的天线阵列。
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尾椎内L402“喜马拉雅”系统的有源相控阵天线

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:36 | 显示全部楼层
  101KS“环礁”光电系统由叶卡捷琳堡的拉尔光学和机械厂(UOMZ)研制,由五个子系统组成。第一个是101KS-V——安装在座舱前方的红外搜索和跟踪(IRST)转塔,用于探测、识别和跟踪空中目标。第二个是安装在机背和前机身下方的101KS-O定向红外对抗(DIRCM)转塔,发射调制激光干扰来袭导弹的红外引导头,苏-57是全球第一种装备该设备的战斗机。第三个是101KS-U紫外导弹逼近告警传感器(MAWS),可与DIRCM转塔配合使用,苏-57机身安装了四个传感器以实现全覆盖。第四个是101KS-P高分辨率热像仪,用于低空和夜间飞行,系统的两个传感器安装在翼根近距空空导弹舱前端。最后一个101KS-N导航和瞄准吊舱,挂载于进气口下方,用于对地任务的目标识别和瞄准。
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101KS“环礁”光电系统安装位置示意图

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:37 | 显示全部楼层
定向红外对抗系统
  101KS-O使苏-57成为世界上第一种装备激光定向红外对抗系统的战斗机,以往该系统仅被用于装备军用直升机、运输机和客机上,用于干扰来袭的肩扛式防空导弹。苏-57装备该系统说明俄罗斯在激光定向红外对抗系统的研制上已经有了长足进步,其发射的调制激光可能已能破坏现代红外成像制导空空导弹(如AIM-9X)引导头的跟踪机制,这在全球尚属首创。从中也反映出苏-57的主要设计理念:依靠高机动性、有限隐身能力和现代电子战和光电对抗系统来躲避超视距和视距内空空导弹的攻击。
  101KS-O的两个气泡式激光转塔被安装在苏-57座舱后的机背上方和座舱下的下颚部位,内置激光发射器反射镜组件,分别对机身上半球和下半球形成360度全覆盖。在101KS-U  MAWS探测到来袭导弹之后,自卫系统会自动控制101KS-O瞄准导弹来袭方向,自动持续发射调制激光,直到致盲其引导头使导弹偏离本机为止。
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101KS-O组件
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101KS-O的安装位置
  从某种意义上说,苏-57装备的101KS-O可能会成为未来视距内空战的“游戏规则改变者”。如果该装置的确有效,将使现代红外成像空空导弹有效性和杀伤率大幅下降,从而抵消掉西方战斗机在格斗弹上相对俄罗斯的优势。在战斗机上安装DIRCM系统是前所未有的,作为这方面的先驱者,苏-57很可能会引领战斗机机载DIRCM发展的潮流。
                    
                                                                                                                                                   


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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:38 | 显示全部楼层
苏-57进化论(三),发动机迷雾

真假AL-41F
  T-50原型机和苏-57早期生产型安装两台AL-41F1加燃涡扇发动机,该发动机由土星-留利卡科研生产联合体研制,是苏-27/30系列AL-31系列发动机的深度改进型,也是苏-35  AL-41F-1S发动机(“产品117S”)的增推型,最大加力推力从前者的14.5吨增加到15吨,该发动机代号“产品117”。
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AL-31FN与AL-41F-1S(右),前脸看起来一模一样
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安装了轴对称全向矢量尾喷管的AL-41F1
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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:39 | 显示全部楼层
  “产品117”作为一种过渡发动机,虽然号称AL-41,却与曾安装在米格1.44验证机上的AL-41F(“产品20”)截然不同,后者具有全新的核心机,最大加力推力17.7吨,并针对长时间超音速巡航进行了优化,在尺寸上也大于“产品117”。
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正宗AL-41F

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:40 | 显示全部楼层
  土星在AL-41F的研制中采用了包括粉末冶金在内的多项新技术,发动机大量采用复合材料和新型合金等先进材料,留里卡工程师们在降低发动机的红外和雷达特征上也付出巨大努力,最终与苏-27战斗机的留里卡AL-31F发动机相比,AL-41F的性能在几乎每个方面都有了很大提高。例如涡轮温度上升12%,推重比从AL-31的8提高到了11,另一个重要指标——推力/迎风面积比也得到了改善。AL-41F零件数量更少,单晶叶片高压涡轮采用全新叶片冷却概念,此外留里卡-土星科研生产联合体还必须满足一个关键指标:发动机操作成本降低约25%。
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Al-41F与“产品117S”(下)的尺寸对比
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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:41 | 显示全部楼层
  但随着苏联在1991年底的解体,AL-41F发动机也最终随着米格1.44项目的终结而夭折,仅制造出几十台原型发动机,安装在图-16LL发动机测试平台和一架米格-25PD上进行了飞行测试。除了米格1.44外,苏霍伊的苏-47“金雕”验证机也计划安装这种发动机,但最后没有实现。
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安装两台AL-41F发动机的米格1.44验证机
  2002年苏霍伊公司在PAK-FA项目中获胜后,俄罗斯重启第五代战斗机的研制。但苏霍伊公司设计的苏-57战斗机是一种与米格1.44和苏-47截然不同的隐身战斗机,在进气系统和发动机设计继承了苏-27的吊舱式设计,紧凑的外形意味着该机发动机舱将无法塞下庞大的AL-41F发动机。

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:42 | 显示全部楼层
“产品117”
  于是俄罗斯人决定采用两条腿走路的办法,在T-50原型机和苏-57早期生产型上使用AL-31F发动机的重大改进型AL-41F1“产品117”,然后在后续生产型上安装全新研制的“产品30”发动机。
  使用“产品117”发动机完成过渡,不会耽误苏-57的研发试飞和装备,此外还能借鉴苏-35S在“产品117S”发动机上的使用经验。作为AL-41F-1S的进一步改进型,AL-41F1“产品117”具有了全权限数字式发动机控制系统以适应苏-57的全新飞控。
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台架测试中的AL-41F1
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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:43 | 显示全部楼层
  “产品117”与AL-31相比更换了新的风扇、高低压涡轮,数字控制系统,以及在苏-30MKI上验证成熟的推力矢量喷管,最大加力推力比Al-31F增加了16%,寿命比Al-31F大幅提高了2~2.7倍,首次大修时间提高到1500小时,此后的大修间隔也从500小时提高到1000小时,该发动机依据使用条件的不同能达到1500~4000小时的设计寿命,这对俄制发动机来说是重大飞跃。
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尾喷管和LEVCON配合差动的苏-57
  虽然“产品117”发动机的推力比AL-31F增加了2.5吨达15吨,发动机重量减轻了330千克,推重比增加到10.5,由于军用推力不足(8.8吨),影响了苏-57超音速巡航能力的发挥,与F-22普惠F119发动机的10.6吨军用推力相比还有很大差距。
  超音速巡航是第四代隐身战斗机的一个重要能力,F-22能做1.5-1.6马赫的超音速巡航。由于超音速巡航无需开加力,所以大幅提高战斗机在超音速机动中的滞空时间,还能降低对隐身不利的红外辐射,并具有更大的机动空间和空空导弹初始动能,提高射程。虽然苏霍伊表示苏-57的最大超音速巡航速度1450公里/小时,但这个数值应该是更换“产品30”发动机之后的估算数值,安装“产品117”发动机的苏-57在干净气动外形下应该仅能进行“弱”超音速巡航,意义不大。

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:44 | 显示全部楼层
“产品30”
  苏-57最终将换装“产品30”发动机,也就是所谓的“第二阶段发动机”,该发动机不仅更轻、推力更大,并且零件数量也大幅减少。
  目前这种发动机处于严格保密状态中,相关信息很少。一般认为,“产品30”代表着俄罗斯在战斗机发动机领域的最高成就,其设计军用推力11吨,加力推力17-18吨,达到甚至超过F119的水平。“产品30”属于俄制第5代喷气式战斗机发动机,具有许多新特点,其中最重要的就是能在不开加力的情况下让苏-57进行超音速巡航飞行,这对提高该机作战半径和空战能力至关重要。
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测试台上的“产品30”发动机

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