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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 09:00:25 | 显示全部楼层
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  先进飞行控制系统和推力矢量喷管使苏-57具有很强的抗偏离特性,并在偏航和俯仰轴上都具有高度的机动性,使飞机不仅能做如“布加乔夫眼镜蛇”和“敲钟”这样的超高迎角机动,还能做高度损失很小的水平旋转机动(“落叶飘”)。苏-57的超音速巡航能力和作战高度也将使该机具备比前一代战斗机大幅增加的优势。
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苏-57的“落叶飘”机动

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:26 | 显示全部楼层
  苏-57广泛使用复合材料制造,结构重量的25%和蒙皮的近70%都是复合材料。在对静力测试机身和早期原型机进行测试之后,苏霍伊的设计师发现机身结构无法承受极端机动产生的应力,因此对苏-57的机身内部进行了改进,大幅增强了机身结构强度。
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苏-57的大面积复材蒙皮
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苏-57制造材料占比:40-44%铝合金 22-26%复材 18%钛合金 10%钢铁 4%其他 ​​​​

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:27 | 显示全部楼层
  第二阶段机身在外观上最大的不同是:1、发动机舱上下方都涂覆吸波涂料而不是第一阶段机身裸露的钛合金耐热蒙皮。2、进气道侧面的泄气门经过重新设计和重新定位,并优化了机身口盖的锯齿外形。3、尾椎明显扩大,截面外形也经过重新设计。上述细化设计都有助于苏-57生产型降低RCS。
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经过隐身细化的苏-57第二阶段机身,图为T-50-10原型机

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:28 | 显示全部楼层
  该机的弹药被安装在发动机机舱之间机腹的两个串列主弹舱,以及翼根处两个三角形凸起近距格斗弹舱内。武器内置化不仅能保持飞机的隐身外形,还大幅降低了阻力,维持飞机的高机动性能。
  先进发动机和气动设计使苏-57能实现不开加力的持续超音速巡航,凭借大内油,苏-57的超音速航程超过1500公里,是苏-27的两倍以上。在苏-57宽间距矢量喷管设计中,苏霍伊解决了F-22尾喷管只能进行俯仰控制的局限,左右喷管转轴的垂直中心线向外侧偏转了32度(右喷管向右偏,左喷管向左偏),使喷管可以在一个V形相交平面内偏转,两个喷管非对称偏转时能产生滚转和偏航控制力矩。这种3D推力矢量控制能力能在操纵面失效时,仍能在低速时保持对飞机的精确控制。
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苏-57的矢量尾喷管与苏-35和苏-30MKI如出一辙

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:29 | 显示全部楼层
  试飞员谢尔盖·博格丹称苏-57的飞行性能与苏-35差不多,但该机的超音速加速能力要强悍许多,具有“粗暴而狂野”的加速能力,他还指出苏-57具有良好的可控尾旋特性,能迅速改出。
  苏-57延续了俄制战斗机在简易跑道上起降的传统,具有坚固的起落架、前轮挡泥板、进气口格栅、能有效防止发动机吸入异物。
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带挡泥板的前轮

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:30 | 显示全部楼层
隐身设计
  与第四代俄制战斗机相比,苏-57的雷达截面积大幅降低,尤其是前向,该机复合材料和雷达吸波材料的重量占比高达25%。但长期以来T-50原型机外露的铆钉、不加修饰的弹舱门、直通式进气口和发动机舱设计让人们质疑其隐身能力。虽然随着T-50原型机的演进,该机隐身细节设计逐步优化,但仍能看出苏-57为了高机动性和机腹大型武器舱,在隐身设计上做出重大妥协。
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已坠毁的T-50S-1生产型机身表面维护盖板的螺丝也经过了隐身处理

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:31 | 显示全部楼层
  苏-57在隐身设计理念上与F-22有很大不同。根据2014年出版的俄罗斯军事学说,俄前线航空兵的主要任务是防空和为地面部队提供战术级对地支援,苏-57并不像F-22那样需要在有先进综合防空系统威胁存在的情况下在敌对空域争夺制空权。所以苏-57并不是一种全向隐身的战斗机,其隐身设计主要针对前向,该机可以被视为一种反隐形战斗机,在遭遇F-22时先依靠多阵面雷达和光电系统从远距离发起超视距攻击,然后凭借机动性优势和定向红外对抗系统在近距格斗中获胜。
  所以与F-22相比,苏-57在后机身隐身设计上就显得漫不经心了。通过综合应用隐身外形设计和吸波材料,苏-57的RCS仍比苏-27大幅降低,苏霍伊在2013年12月提交的一份专利中对该机雷达截面积的估计是“平均为0.1-1平方米”。尽管苏-57的全向隐身能力可能不如F-22、F-35、歼-20,但即使这样,该机RCS仍大幅低于四代半战斗机,如“阵风”和“台风”。
  不管怎样,苏-57仍将是俄罗斯空军装备的第一种隐身战斗机,该机在平面外形遵循边缘平行的隐身设计原则,机翼和控制翼面的前后缘,以及蒙皮盖板的锯齿状边缘都以几个特定的角度互相平行,把雷达回波集中于向几个方向反射,降低被截获的概率。此外,苏-57的内部弹舱和与蒙皮齐平的共形天线都维持了飞机的隐身外形,风挡前方的红外搜索与跟踪(IRST)转球在不使用时会转向后方,露出RAM材料制造的壳体,以减少其雷达回波。
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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:32 | 显示全部楼层
  苏-57的进气道难以遮掩发动机正面的强反射源,生产飞机在改用“产品30”发动机之后才能彻底解决直通式进气道在隐身上的最大缺陷。苏-57机身表面广泛采用吸波材料,并对风挡和座舱盖玻璃进行了铟锡氧化物涂层处理,使座舱内部的雷达反射最小化。
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从苏-57的直通式进气道设计上也能看出该机在隐身上的妥协

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:33 | 显示全部楼层
传感器融合
  苏-57的航电和传感器系统都通过一台中央计算机进行接入和控制,该机的航电是苏霍伊公司自己进行集成的,打破了苏联时期的惯例。过去由仪表制造商负责新型战斗机的火控和飞行导航系统,对于苏霍伊设计局来说,集成工作一般被委托给拉缅斯科耶仪器设计局(RPKB)。
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苏-57座舱模拟器早期型
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在2019年的莫斯科航展上,俄方展示了苏-57的最新单块大屏显示器

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 楼主| 发表于 2020-4-23 09:00:34 | 显示全部楼层
  苏-57配备了提赫米诺夫仪器制造研究院(NIIP  Tikhomirov)全新研制的Sh121多功能集成无线电电子系统(MIRES),其核心组件是N036“松鼠”有源相控阵雷达系统和L402“喜马拉雅”电子对抗系统。
  N036“松鼠”大概是目前天线阵数量最多的战斗机雷达系统,除了安装在苏-57机鼻雷达罩内的N036-1-01 X波段有源相控阵天线(1552个T/R模块)外,该机还在机鼻两侧安装了两块N036B-1-01  X波段有源相控阵侧视天线(各有358个T/R模块)来增加雷达系统的扫描角度,能扫描飞机前半球270度(左右各135度)的空域。
  这还不算完,苏-57还在机翼前缘安装了两套N036L-1-01  L波段有源相控阵天线,不仅被用作N036Sh“死神”敌我识别系统的收发天线,根据未经证实的消息,苏-57的机载N036UVS计算机能对上述X和L波段天线阵列获取的雷达信号进行综合处理,获得探测隐身战斗机的能力。
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N036“松鼠”雷达系统

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