俄羅斯  第五代戰機系列  之

 

                MiG-1.42

  

  The Fifth Generation Fighters Of Russian Power           By LUZE


 

     

20.7m

 

主翼 翼展15.5m,厚弦比3.5%前緣後掠52度,後緣後掠0度
前翼 前緣後掠58度,後緣後掠23度

總翼面積

120平方公尺

含前翼之extended area

垂尾

外傾約15度

 

重量

空重

18頓

 

正常起飛重量 27或30頓
最大起飛重量 35頓

發動機

型號

AL-41F

噴嘴

縱向角 +-15度
最大靜推力 15000kg 橫向角 +-8度
最大推力 20000kg 制動機構受命 250小時(將至500小時)
第一次大修 1000小時

翼負荷

正常起飛重量

225kg/平方米

 

最大起飛重量 292kg/平方米

起飛推重比

正常起飛重量

1.48

 

最大起飛重量 1.14
材料使用比例(與結構重比) 複合材料 30%  
鋁鋰合金 35%
約3%
合金鋼 約27%
橡膠等 5%
飛行性能(估計) 高空極速 2765km/hr M2.6
巡航速度 1800km/hr M1.69
     

 

 

 

 

年份 米格MFI大事記 備註
1983

•蘇聯軍方為因應美國ATF提出MFI計畫

•VVS、PVO、TsAGI、航空工業部與米格設計局共同勾勒

  出MFI基本設計

 
1986

•軍方比較各設計局方案,米格設計局的1.42獲勝

•米格設計局獲准建造MFI測試機數種、數架

•1.42第一個初始藍圖設定完成

•留里卡設計局受命研

  製與MFI配套的AL-41F

  發動機

1987

•1.42部份細節經修改並確定

 

1989

•公佈1.42的第一個完整藍圖

•米格實驗工廠開始高自動化建造1.42實驗機1.44

•留里卡設計局再一架

  SU-27UB的左側實驗扁

  平噴嘴

1991

•1.44機體完成,部分設備因經費不足而留空

•米格設計局開始為量產工廠準備1.42生產流程圖及技

  術資料

•圓形截面噴嘴的AL-41

  初步設計完成

•AL-41F經費短缺,留

  里卡開始自力救濟

1993

 

•AL-41F在Tu-16LL機腹

  測試,接著開始在

  MiG-25PD測試高級項

  目

1994

•以鐵路運至祖可夫斯基機場

•12月15日進行高速滑行試驗並拍攝官方照片

 
1995

•米格代總設計師在巴黎航展表示1.44將亮相當年莫斯

  科航展

•ANPK MiG加入莫斯

  科飛機生產聯盟

  (MAPO) 

  

 

1997

•9月25日對手蘇霍設計局的S-37首飛,促使米格公司戮

  力解凍MFI計畫

•總數27具AL-41完成測

 

1998

•12月底1.44被拖出機棚對內公開,12月24日某報紙以

  簡短圖文介紹之

•拉賓斯基發動機工廠

  開始建造AL-41F預量

  產型

1999

•1.44補足原本留空設備,正式完成

1月11日,西方的Aviation Week以及Space 

  Technology公佈了1994年時俄國拍攝的官方照片

•1月12日,正式對俄國政府、軍方高層及國內外媒體公

  佈1.44

•ANPK MiG加入俄羅斯

  飛機生產股份公司

  (RSK)

2000

•2月23日進行高速滑跑、鼻輪離地以評估是否能安全飛

  行。

•2月29日,首次試飛

•4月27日,第二次試飛

 

 

         

 

MFI發展史

 

前蘇聯的第五代戰機計畫:I-90

      1983年,蘇聯開始了與美國ATF計畫對應的MFI計畫(Mnogofunktsionahl'nyi  Frontovoi Istrebitel,即俄文〝多用途前線戰鬥機〞的字頭)以及LFI計畫(俄文〝輕型前線戰鬥機〞的俄文字頭)。MFI計畫要發展一種同時具有MiG-31的長程攔截性能、超機動性能、良好的對面攻擊能力之戰機。此即蘇聯第五代戰鬥機計畫。

    俄第五代戰機發展可追溯至1970年代,當時蘇聯幾大戰機設計局及幾大研究院開始了三個大項目的預研、論證工作,包括I-90(Istrebitel-90)、Sh-90(shtoormovik-90)、B-90(bombardeecovschchik-90),分別為90年代的戰鬥機、攻擊機、轟炸機的俄文縮寫。因此前蘇聯/今俄羅斯空軍一直以I-90稱呼MFI。其中I-90計畫就用了至少5個大有來頭的研究院進行理論探所及資料分析等工作,根據與其他國家的相對優劣程度制定I-90的任務需求及所需技術性能等。其中蘇聯國防部所屬的TsNII-30(中央研究院)及NII-2制定了未來戰鬥機及攔截機的整體性能要求;TsAGI(中央氣動力學暨流體力學研究院)大致確定新戰機的外型尺寸、佈局等;TsIAM(中央航空引擎研究院)提出先進發動機、進氣道佈局、噴嘴的基本設定;GosNII AS(飛機系統狀態研究院,俄國航電設備設計領導單位)提出五代機的射控系統、武裝、生存性等設定。飛機設計局則在這個框架下設計自己的產品。

 

   當時蘇聯科研單位的官僚體系以及研究單位分散使得科研效率低,研究單位的分散使得面對這種大型而先進的計畫時有無力感,也構成資金的分散,而官僚體系想當然爾對科研效率構成負面影響。因此在米格設計局初步設計主任V.N Schchepin等人的領導下蘇聯政府於1983年開始了一項業務整合計畫,目的是整合分散的科研單位,共同研發第五代戰機的通用設備及科技,並避免官僚體系的影響,以提高科研效率。這是相當值得當前大陸航空工業學習的。此計畫由米格設計局總設計師R.A Belyakov提議,並獲得蘇聯空軍以及工業界首腦的支持而進行,且被併入當時蘇聯五年經濟建設計畫中,可見其重要性,該計畫也間接促成米格設計局成為MFI計畫的主要(或是說內定)研製單位。同年,蘇聯空軍(VVS)、國土防空軍(PVO)、航空工業部、中央流體力學研究所(TsAGI)等研究單位與米格設計局共同勾勒出第五代戰機(包括MFI與LFI)的藍圖。當時大致確定MFI將使用鴨式氣動佈局(前翼-三角翼)、後掠角40到45度的三角翼、武器艙或半埋式掛架、向量推力等。

        1986年蘇聯軍方令蘇霍、米格、亞克列夫三大戰機設計局交出自己的第五代戰機方案並於年底決定MFI研發單位。米格設計局推出1.42(設計局內又稱為512計畫,後改稱512號產品),是在與VVS、PVO討論後,將一開始的1.41與1.43方案特性綜合而來;蘇霍設計局提出S-32前掠翼戰機;雅克列夫設計局則提出一種採用鴨式佈局、類似現在F-22的機身的單發戰機。亞克列夫的方案雖然在外型上是最有匿蹤特色的,但單發戰機不能滿足蘇聯空軍的長程、重型要求;蘇霍的S-32則因為使用前掠式主翼,風險較高而落敗。米格的1.42是與空軍、國土防空軍、空軍研究院等共同協商的產物,真正能符合蘇軍作戰思想,此外,當年米格設計局是蘇聯唯一一所專職的戰鬥機研發單位,不像蘇霍設計局那樣多方面發展,因此蘇空軍自然較相信米格能做出他們所要的東西。

      米格設計局獲勝後,獲准建造4架1.42的測試機,包括一架靜力試驗機、一架動力暨疲勞試驗機,以及兩架飛行實驗機。1987年在TsAGI以及NII VVS之協助下,經過改良且確定更多細節的MFI及LFI方案出爐,不久進入了全程發展階段。有感於同時進行兩個計畫的難處,米格設計局在此一階段決定先全力攻堅MFI計畫,之後再以此計畫之成果發展LFI。1989年1.42的第一個完整設計藍圖出爐,米格實驗工廠以高度電腦化製程建造飛行實驗機(前蘇聯航空業體系中,設計局與工廠是分開的,設計局只有實驗工廠以製作實驗機,而量產機則必須轉往大型的專任工廠生產),飛行實驗機使用的技術較簡單,主要是用來實驗1.42的氣動力設計、飛控系統如超音速巡航、超機動、飛型控制、測量RCS等。為了與1.42區別,實驗機稱為1.44。1991年新的MFI藍圖通過蘇聯空軍許可,進入先進發展階段(Advanced Development Project),同年米格設計局開始為準備量產MFI的工廠準備MFI的生產流程資料、技術文件等。1.44實驗機於1991年完成機體,但當時蘇聯政府經濟拮据,開始刪減經費,1992年以後,經費幾乎完全不存在,使得原定於1991至1992年間的首飛行程因而取消。其中一個重大關鍵在於由NPO Rodina設計的控制面制動機構就因為米格局多年無力付款而無法裝備。1994年初1.44被命名為〝Blue 01〞,以鐵路運輸至祖可夫斯基試飛中心,同年12月15日進行高速滑行試驗,並拍攝首批官方照片。但因經費問題,如控制面制動機構等設備仍未裝設,因此仍不能試飛。

1.44全比例機首模型,用來測試新型彈射椅

 

重生

     為了獲得所需經費,米格局有了一系列作為,包括開拓固有飛機市場以及吸收MFI潛在客戶資金。1995年5月米格設計局改組,成為MAPO集團(莫斯科飛機生產集團,包括米格設計局、克里莫夫發動機設計局、兩個製造廠)的一部分,集團的發展重點在於擴展商機,例如MiG-29SMT、MiG-29UBT、MiG-AT教練機以及民用航空業務等。這種發展方向對航空工業來說是頗正確的,因為1995年已經不是冷戰時代,發展民用航空似乎是大型航空工業的生存之道,例如美國最具規模的航空工業集團是生產民用機聞名的波音公司,而不是做出許多可怕飛機的駱馬公司。但大力發展民用業務的結果,造成許多戰機工程師英雄無用武之地,有些人還因此離開MAPO集團。儘管如此,這種務實的做法確實為MAPO賺取所需經費,新型教練機MiG-AT就在1996年3月1日進行首次高速滑跑。另一方面,米格公司也希望能在莫斯科航展展出1.44,以便吸收潛在客戶的經濟支持,1995年第41屆巴黎航展上,米格公司副總設計師A.A Belosvet公開表示,他們將在8月份的莫斯科航展公佈1.44,但這項美夢後來被俄國防部打破。同樣的,俄國防部也否決了1.44亮相1997年莫斯科航展的提議。這可以說明俄國有多重視1.44。

 

初次露面

         1997年9月25日,蘇霍設計局自籌經費發展的S-37實驗機進行首飛,該機同樣具備第五代戰機特性,就當時來看,可以說蘇霍設計局有可能成為俄羅斯第五代戰機的生產者,所幸1.42當時仍獲得空軍及政府高層的強烈支持,蘇獲設計局才沒有反客為主。但是,若再不有所〝動作〞,米格公司不但顏面掃地,時間久了,軍方是否繼續支持1.42仍很難說。因此新任總經理兼總設計師M.V Korzhooyev設法再次啟動1.44計畫,撥款給前副總設計師A.A Belosvet準備試飛工作。1998年12月底,米格公司終於在說服高層後,將1.44托出機棚,向國內公佈1.44,12月24日俄羅斯某日報就以簡短的圖文介紹這新型戰機,這是1.44首次公開於俄國之紀錄。而在西方世界的首次報導是在1999年1月11日,Aviation Week以及Space Technology公佈了1994年時俄國拍攝的官方照片,這很可能是俄國方面選擇性的〝洩漏〞給西方的,可見俄羅斯對於MFI這類重大計畫的情報操作是完善的。1999年1月12日,Vladimir Gorboonov駕駛1.44以自身動力滑出機庫,在白銀銀的北方雪地上,讓包括俄國防部長在內的政府、軍方首腦及國內外記者在飛機邊觀賞、拍照。並預告1.44即將試飛。

1998年12月24日由俄羅斯某報公佈的照片之一

展翅高飛

    整個1999年1.44的試飛準備如火如荼的進行,前面提到的控制面制動機構終於裝備,而發動機也反覆試車。2000年2月23日,1.44在祖可夫斯基機場進行高速滑行及俯仰控制,讓鼻輪短暫離地。米格公司隨後分析這筆測試數據,結果認為1.44的機況良好可供安全試飛。2月29日莫斯科時間上午11時25分,1.44由Vladimir Gorboonov駕駛,爬升至1000m高並以500至600km/hr速率盤旋於機場上空兩圈後,於上午11時43分降落,完成處女航。兩週後,官方的ORT電視台才在晚間新聞公佈米格公司提供的1.44首飛影片,在這之前與之後,仍沒有任何相關訊息公開,保密之嚴再次可見。2000年4月27日,1.44進行第二次試飛,歷時22分鐘,首度將起落架收起,並爬升至2000m高。在這之後,就沒有公開試飛了。

    據估計,1.44高空極速2765km/hr(2.6馬赫);最大巡航速度1800km/hr(1.69馬赫);航程(內燃料)大於3000km;超音速巡航航程據說在1200km到2000km之間。

  

透視1.42

    

    目前公佈的1.44是1.42的實驗機,與1.42略有不同,主要是驗證1.42的飛行性能,航電設備等則以各種測試裝備為主。但可從對他的觀察得到米格新一代戰機1.42的特性,以下就介紹1.44實驗機,並說明與1.42的關係。

 

機體:氣動力設計、結構

           1.42的任務需求如前述,相當於〝能對地攻擊的超機動MiG-31〞。技術性能在機動性方面必須有超音速巡航能力,以及90度攻角時仍可控制的超機動能力(〝可控〞表示除了不能失速外,還要能控制姿態),以及隱形性能(可能是後來加上去的要求)。幾乎都與美國ATF要求相對應,最大的差別在於美國把匿蹤放首位,而俄羅斯認為匿蹤不應該影響氣動性能。

       1.44使用前翼-三角主翼、機腹進氣、雙發、雙垂尾、雙副鰭氣動佈局;沒有翼身融合,不過前機身的構型仍可產生升力,而且據說效果很好,又特別是高速時。主翼與前翼之總翼面積高達120平方米(這裡指extended area,就是把機翼前後緣延伸交會後所得的大三角形的面積,通常飛機性能諸元提到的翼面積指的就是這個)。主翼前緣後掠52度,有一片接近全翼展的機動襟翼;後緣掠角約為0,有內外襟副翼各一;厚弦比(機翼厚度與弦長之比)3.5%;垂尾外傾約15度以符合匿蹤要求。全複合材料前翼前緣後掠58度、後緣後掠23度,面積不但大,且緊鄰座艙,因此可以產生較傳統前翼佈置更大的控制力矩,前翼前緣有一個明顯的鋸齒,當前翼轉動時,前翼內側與機身形成的剪刀狀缺口與鋸齒相當於兩個靠得很近的渦流產生裝置,能製造很強的渦流,能增加升力、將升力中心前移以減少穩定性、吹除附面層氣流以減少阻力及延緩失速等。1960年代米格局曾在MiG-21的基礎上發展Ye-8實驗機,該機就使用機腹進氣,且增加一對前翼,該機在15000m高空時持續盤旋加速從MiG-21的2.5G增加到5.1G,增加了一倍以上!由此可見鴨式佈局的功效。在尾部垂尾與發動機之間,前翼產生的渦流必經之路上,也安裝升降舵以利用這強勁的氣流。面積大且位置相當前移的前翼及尾部升降舵應該提供很好的控制能力,使1.44可能有S-37那樣的〝三翼面戰機〞的俯仰控制能力,翼面控制能力應當相當優異。除了前翼、前緣機動襟翼、後緣襟副翼、尾部升降舵以及垂尾方向舵外,1.44居然連腹鰭都有方向舵!控制面以及向量噴嘴服從KSU-1-42飛控系統之指揮,能根據飛行狀態作出最有效率的〝氣動構型〞,提升氣動力效率。米格方面用很陽光的口吻說〝這使得1.44能像鳥一樣自在的飛行〞。

      從1945年的MiG-8開始,米格設計局有了前翼佈局飛機,之後仍一直有相關研究,到1980年代,已經累積了許多相關數據以及技術。蘇聯情報人員發現歐洲的幾種新世代戰機都使用鴨式佈局,經過研究後,蘇聯得到與歐洲類似的結論,認為鴨式設計才能兼顧高速及中低速攔截性能,且三角翼設計可以有較大的內部空間放置燃油及武器艙,因而TsAGI一開始就建議米格設計局使用鴨式氣動佈局。之後蘇聯中央流體力學研究院(TsAGI)以及蘇聯空軍研究院(NII VVS)在不斷的風洞測試以及遙控大比例模型測試下確定1.42的正式佈局。鴨式佈局戰機的大比例遙控滑翔機是由NII VVS做的。該機以資料鏈進行遙控,並下載感測器資料至米格設計局、TsAGI、NII VVS、格洛莫夫飛行研究院(至今從不缺席珠海航展的兩架SU-27的擁有單位)進行分析及修改設計。該系列實驗被高度保密,首先滑翔機被漆上黃綠色陸地迷彩以便於平時能隱匿的停放、運送;再者,只有在美國間碟衛星不在測試空域上方時才進行各項測試。有趣的是,過去認為前翼三角翼佈局是人類無法控制的,但該實驗用的滑翔機以機械控制而無自動飛控,卻可以在攻角60度以下保持穩定性和可控性!縱向穩定性方面也許實驗機做了特殊的配重,因此該結果也許不那麼重要,但可控性說明了該機的偏航控制性能非常優異,應當超過在風洞實驗中無此性能的SU-27。

         值得一提的是,上面提到的MiG-8綽號為〝Utka〞,也就是俄文〝鴨子〞的意思,因為MiG-8的側面極似鴨頭,而且是俄國第一種前翼機,具有紀念意義,因此俄國方面又把無平尾前翼佈局稱為鴨式佈局,中國大陸因為有接觸俄系資訊,因此也將這種設計稱為〝鴨式佈局〞。

這裡可以清楚看出三角橫截面機首、前翼的鋸齒、及進氣口

          

       機身方面,機首橫截面接近三角型,據說這種構型的高速性能優良,此外,這種機首底部接近平面,相當於很大的導流板,在高攻角時為動力系統提前整流,增加轉彎時的氣動效率。橫截面呈長方形的進氣道位於機腹,正面看去類似EF-2000的進氣道,側面看去類似SU-27的進氣道,有點像兩個加大且緊靠的SU-27進氣口。進氣道內上表面可調節,下唇在高攻角時可下放以增加進氣量,平時則收起,收起時與進氣道平滑的重合,看不出明顯的稜角。下唇後緊鄰前輪艙,接著是武器艙,再來才是發動機,進氣道經由上機身繞過武器艙,由於武器艙厚度與進氣口幾乎相同,因此從正面幾乎完全看不到發動機。機背有類似MiG-29、MiG-21的縱樑,從座艙罩後面延伸到發動機尾部,如果需要,樑柱可以加大以容納更多燃油或航電設備(如同MiG-29改成MiG-29SMT)。1.44的進氣佈局也是測試項目之一,米格的工程師曾擔心這種S型進氣道是否會導致臨界攻角機動時的發動機喘振以及熄火。

      武器艙空間很大,估計共可放8枚折收後的R-77(四個疊四個),要放某些對地攻擊武器可能也沒問題。不過1.44的武器艙沒有武器發射裝置,而是作為儀器艙測試航電設備。武器艙當實驗儀器艙有很大的方便,可以方便更換儀器進行各種實驗,例如美國波音公司在最新的幾種飛機如X-32、X-45(無人機)上就將一個武器艙用來當儀器艙,成為該公司設計飛機的一項新傳統。米格設計局早期曾設想過機背武器艙,這種設計一方面提升對地匿蹤性能,一方面在高G空戰時有助於武器的鎖定與操作(高G纏鬥時,目標總是在〝上面〞,F-22就曾因AIM-9X導引頭被機翼遮蔽影響對〝上方〞的視野,因此假設武器能夠用背負式的,在纏鬥時就有許多優點),不過這樣一來,飛機結構會更加複雜,且可用武器種類將受限制,所以MFI的武器艙仍是保守的機腹式。

       1.42仍不改俄係飛機能在嚴苛環境操作的傳統,光從1.44的起落架設計就看得出他對野戰跑道的適應性很強。鼻輪為雙輪,尺寸620x180mm,向後收入輪艙;主輪尺寸1030x350mm,向前收入緊靠在武器艙邊的輪艙,其最大的特色是可隨降落姿態調整高度(主支撐柱後面是可動懸吊裝置,輪子與上述二者相連,藉由可動裝置拉動主輪,以調節高度)。強勁而特殊的起落架除了讓1.44能在較差的跑道起降外,也有助於修改成艦載飛機,其實1.42在設計之初就考慮了修改成艦載機的情況。因為前輪安裝在進氣道下方,因此降落時比較不會有吸入異物的煩惱,所以起落架可以做得低矮些,有助於後勤維護。

       在材料上,1.44既先進又落後,先進的地方是複合材料佔結構重量的30%,用在前翼、部分蒙皮、武器艙門等處;玻璃和橡膠佔5%;鋁鋰合金佔35%;而侮辱的是,鋼與鈦共佔了30%,其中約27%以上是鋼!那麼多的鋼實在不是這種注重機動性的戰鬥機所該有的比例,光SU-27使用的鈦就佔總重的41%。鋼材的用途在於耐熱,但用鈦合金一樣可以達到鋼的耐熱性,且重量更輕,為何不用鈦?很可能是生產米格機的工廠當時(1989年)還沒有完全掌握鈦合金加工技術且缺乏資金的緣故。在蘇聯航空工業上,鈦合金加工技術有許多是與SU-27同步發展的,技術也可能掌握在生產SU系列戰機的工廠。但這應當不構成問題,因為在俄國,設計單位與生產方是分開的,生產SU戰機的工廠一樣可以生產MiG機,例如現在的SU-27大廠共青城以前就是生產MiG戰機的。也可能是資金問題,不過因為1.44的機體1991年就完成,在那之前經費來源基本上還沒有問題,故第一個原因可能性較高。目前1.44空重高達18噸,若將鈦與鋼的比例對照SU-27的方式,並考慮量產型會去除一些不必要的測試設備以及將設備輕量化,其重量可望減為16噸左右。

       至於1.42究竟與1.44有哪些不同呢?除了航電系統的制式化之外,在外型上,1.42的主翼可能有翼前緣延伸(LERX),而且很可能是類似S-37的圓弧式LERX,據米格設計局工程師再解釋他們的第五代輕型機I-2000設計概念時表示表示,這種翼前緣在飛機攻角改變時能提供較平順的窩流變化,有助提升機動性;進氣口可能改成更符合匿蹤原則的構型;機首可能配合裝備雷達而改變以使雷達有最佳性能。

    

發動機:AL-41F

AL-41F的噴嘴內側有陶瓷套筒,能減少傳到金屬外圍的熱,增加熱匿蹤性能

      1.44裝備兩具留里卡-土星公司(Lyul'ka-Saturn)的AL-41F渦輪扇向量推力發動機,最大靜推力約15000kg,最大後燃推力約20000kg(196千牛頓),推重比11.1。是目前全球推力最大、推重比最高的戰機用發動機。其渦輪進口溫度1800K到1900K(K是絕對溫度單位),是其關鍵技術,也是長期遭遇的瓶頸。其構造、維修更簡單,操作成本較舊型發動機減少約25%;發動機全權數位管理系統與飛控系統連線,外加機械備分;壓縮機的級數更少,總壓比更高。重量約與AL-31F相當(多約300kg)。噪音也減低。AL-41F裝有圓形截面的軸對偁三維向量噴嘴,能上下15度,左右8度偏轉;第一次大修間隔1000小時,噴嘴制動部份壽命250小時,目前正要被提升至500小時。此外還盡可能減低雷達及紅外線特徵。

       AL-41係留里卡設計局於1986年正式受命研製以用於MFI的,全程由切普金(Victor Mikhailovich Chepkin)任總設計師。技術要求包括增加推力減少油耗,使MFI能進行長時間超音速巡航;簡化結構,簡化後勤需求,使操作成本降低25%;減少雷達反射、紅外線訊號以及噪音,以符合匿蹤需求。為了簡化結構並增加推力,必須用新科技造出級數更低、構造更簡單、總壓比更高的壓縮機,以及耐熱性更好的渦輪葉片。AL-41F就用上了許多複合材料(碳-碳複材、硼-鋁複材等)、新型合金等,使其內部構造能有更好的氣動力性能、減少能量損失、增加受命等。比較明顯的例子是他的噴嘴內側有一圈陶瓷套桶,可增加噴嘴受命,並減低噴嘴溫度,降低被發現的可能。發動機大推力的關鍵之一在於渦輪前溫度,這一溫度越高,推力通常越大,要提高這一溫度,就要解決渦輪葉片在高熱下結構強度衰退的問題,AL-41F的高壓渦輪就使用有新的冷卻方式的單晶葉片,單晶葉片除了因為是一體成型而可以增加氣動效率外,因為整片只是一個晶體所以在高熱下強度較不會衰減。

     為了配合MFI的匿蹤要求,留里卡一開始專注於發展扁平噴嘴型的AL-41,同時還研究軸對偁噴嘴做交互比對。1989年代號BLUE 08的SU-27UB實驗機左發動機換裝扁平噴嘴進行測試。實驗證實該型噴嘴提供預期般的靈活性,但會減少14%到17%的推力,總設計師切普金表示〝設計向量推力噴嘴時,必須儘可能讓氣流能平穩的流動,扁平噴嘴的問題在於從燃燒室的圓形截面出口到扁平噴嘴的距離太短,很難讓氣流平穩的度過這段區域。除非加長噴嘴,這樣一來會增加飛機尺寸及重量,而即使噴嘴盡可能加長了,氣流也不會如設想般的流動,它有自己的流動規則,因此推力仍然會損失,這個問題即使在理論上也無法解決.....美國的F-117使用了扁平噴嘴,推力因此減少了約15%,但他是完全以匿蹤考慮為主的攻擊機,因此不需要顧慮推重比大不大的問題〞。美國的F-119可能也有類似的問題,JSF用的F-119改型在增加旁通比及改用圓截面噴嘴後,最大推力就由156千牛升至181千牛。具切普金的說法,扁平噴嘴的另一缺點是重量問題,從上述SU-27UB實驗機噴嘴及S-32模型噴嘴可看出,留里卡設計的扁平噴嘴體積是很大的(為了讓氣流盡可能平順),其複雜程度比傳統噴嘴大。切普金表示,扁平噴嘴的應力較為複雜,若要用金屬結構製造該型噴嘴,重量將比傳統噴嘴重約500kg,要解決這問題,目前可預見的方法為使用碳-碳複合材料作噴嘴,碳-碳複材在燃點之前熱性能良好,像目前一些火箭、飛彈的向量噴嘴就是以塗上陶瓷層的碳-碳複材製造的,但火箭發動機工作時間僅數十秒,而戰機發動機一次大修間格約1000小時,故要將碳-碳複材用在戰機噴嘴上,就必須確保在使用中不會燒起來,畢竟碳-碳複材的性質與煤礦是類似的...。基於推力等級以及重量、保證進度的考量,留里卡轉為以研發軸對偁噴嘴為主,扁平噴嘴型為輔。1991年,使用軸對偁噴嘴的AL-41F完成基本設計。同年,MFI計畫經費開始縮減,不久經費幾乎完全凍結,留里卡設計局便自籌資金繼續發展。1993年AL-41F裝置在一架Tu-16LL引擎測試平台的機腹上進行首次飛行測試,同年,裝備在代號BLUE 306的MiG-25PD的一側,開始總數超過30次的試飛,包括高空、超音速等高級項目。1997年27具發動機完成測試,1998年交由拉賓斯基(Rybinsk)發動機工廠建造預量產型。當時生產工作遇到不少難題,因為該工廠已經很久沒做軍用發動機,也沒有做向量推力發動機的經驗,為此留里卡的工程師還奔波了好一陣子。

      使用扁平噴嘴的AL-41F雖然成為次要發展項目,但計畫仍持續進行,原型可能快要問世,最大推力約17000kg到18000kg之間。1993年蘇霍設計局公佈S-32的想像模型,就使用扁平噴嘴,從模型看,其噴嘴相當龐大,不像F-119那樣嬌小。從該模型大致可以推測扁平噴嘴型AL-41F的樣子。目前扁平噴嘴的工藝難關可能能已經克服,據〝國際航空〞雜誌報導,留里卡已經開始建造原型,且重量將比現有構型輕。

    不同於MiG-29、SU-27自用自的發動機的情況,目前俄羅斯各種第五代戰機都選用AL-41F為動力,如已經試飛的1.44、S-37,以及構想中的米格I-2000、蘇霍S-54等都選用之,甚至根據蘇霍設計局的說法,SU-34/32FN的量產型也將選用之。

 

匿蹤

     MFI的技術要求中包括〝匿蹤〞一項。不過美國是把匿蹤放在第一位,然後用高超的電腦技術及匿蹤設計的經驗,將匿蹤與機動性作了折衷。而俄國人認為,他們不應該為了匿蹤而犧牲氣動外型,在匿蹤方面應該尋求他法。這是因為俄國自己知道在匿蹤外型上技不如美國,而在氣動、結構設計上具有一定的優勢,此外他們認為在現代戰場上,只要地面的防空體系遭到摧毀,那麼不論是匿蹤還是非匿蹤飛機幾乎都能行動自如,所以他們相當重視MFI的長程對空對地攻擊能力,匿蹤則居次要地位。

    從1.44的外型看,除了前面提到從正面幾乎無法看到發動機相當符合匿蹤要求外,其他部分很難與匿蹤扯在一起:從側面看,進氣道、機背與機翼幾乎垂直;垂直的腹鰭;以及前翼的鋸齒等。但米格的工程師仍說〝1.44的RCS與F-22相當〞這也許是吹牛,也許不是。筆者提此為引,討論俄國的〝他法〞,並不在這話的真實性做無謂的討論。就目前所知,1.44使用吸波塗料及等離子隱形設備達到匿蹤。

      俄羅斯在上個世紀末就開發出一種塗料,能使RCS減為1/10,該塗料在俄國至少在MiG-23上實驗成功,前鎮子印度想以塗料提升SU-30MKI的匿蹤性能,俄羅斯就提供塗料讓印度用在MiG-21上測試,結果也證實了上述數據。2001年俄羅斯又公佈一種〝多層塗料〞,其方法是在表面塗上數層能吸收不同波段的吸波塗料,以擴大吸波範圍,使用多層塗料的飛機將不只對戰機雷達匿蹤,對地面、預警機雷達也有很好的效果。匿蹤塗料技術這幾年發展相當快,已經不像過去的塗料使用大量含鐵化合物,因此比較不用考慮過重的問題,這使得塗料的效益大大增加(過去的塗料含大量含鐵化合物,因此若要用途層達到希望的RCS,重量會爆增,不符戰術要求及經濟效益)。此外,用納米技術製作的塗料可能也有很棒的效果,據說美國開發的第四代納米技術塗料可吸收99%雷達波,而厚度僅數微米。納米技術可望成為匿蹤科技的新星。在塗料科技進步下,也許只要注意發動機正面不要暴露、避免垂直面等有〝致命性影響〞的項目即可,其餘則都以塗料達成匿蹤,〝塗料的效果有限〞的觀念可能將成為歷史。

    

      接下來討論的是比較有爭議的〝電漿匿蹤〞。所謂的電漿是指同樣數目的陰陽離仔共存,使得巨觀呈電中性,而卻又能受電磁場控制的物質,又稱等離子體。電漿匿蹤的構想來自某次蘇聯太空船返回途中一度通信失效,事後研究發現當時太空船周圍因高溫而產生電漿,俄國因此開始進行相關研究。其使用方式是在飛機的某些部位製造電漿,藉由外界氣流吹遍全機,使飛機幾乎被包在電漿裡面。藉由控制電漿的濃度可以吸收、反射、或折射雷達波,因此除了可以匿蹤,還可以作電戰工具。據說該方法可使RCS降為原來的1/100,英國曾做實驗證實此一說法(英國是第一個知道俄國電漿軍事科技的西方國家,這是因為蘇聯剛解體時英國曾派技術人員前往俄國試圖進行技術合作,當時的俄國科學家為求溫飽,紛紛將看家本領〝出售〞,因此這些前往俄國的英國專家得以窺見前蘇聯的許多尖端技術)。而1970年代起美國也做過類似的實驗,目前發展電漿軍事技術也被美國列入未來重點技術之一。除了匿蹤,前蘇聯科學家還發現在飛機某些地方使用等離子流可減少30%的飛行阻力,這方面目前法國達梭公司也自費研究,他們是利用等離子流吹除附面層以達到減阻。

      目前已知俄國最新的電漿匿蹤設備為其第三代系統,是在裝置中攜帶特殊的氣體,先在裡面將氣體電離成等離子體後放出,俄國方面說該設備總重約100kg且得到出口許可。然而,該設備並沒有進入實戰配備,其測試成功的部分只在於他真的可以降低RCS且可以減低阻力,這些是在模型中測試的(俄羅斯祖可夫斯基市有供1:1模型用的風洞),2002年才將之用於SU-34或SU-32上測試,該機也很可能成為第一種裝備電漿匿蹤的實戰飛機。相關單位表示,目前這種系統有幾個問題,首先是他的耗電量驚人,所需功率高(有資料說是5萬瓦),需要額外的電源,高功率電源有可能造成電磁波外洩導致破功;再者,如果整個飛機都包覆在電漿內,自己的的通訊也將失靈,因此必須安排一些〝窗口〞讓電磁波能穿過。如果該系統成功的裝在1.44上,加上塗料,RCS有望減至原來的1/1000至1/10000。

       電漿匿蹤造成的另一爭議,在於認為電漿若要達到所需的濃度,其溫度會高到把飛機燒壞。其實雖然高溫是製造電漿的方法(如前面提到太空船返回途中因高溫而產生電漿),但電漿不一定只存在於高溫,溫度影響的是電漿內物質的運動程度及距離,例如有些物質的電漿態由高溫降至低溫時,就可由氣體轉成液體,再到固體。此外,不同的物質形成電漿的條件也不同。筆者曾就此事請教過研究電漿的教授,教授認為,儘管電將可以有高溫至低溫各種狀態,但用在飛機上還是可能有高溫的問題,此外,最大的問題還是在於所需的電源究竟有多重,故教授認為這種東西還有很長的路要走。

    有一點可能要注意,就是〝電漿匿蹤〞可能〝不是用電漿〞,而只是改變飛機周圍的電磁性質如電荷分布等等。其實只要在電磁波行進的路徑中存在靜電荷、電流或電磁性值不連續(如空氣到水),電磁波的行進就會受影響,特別是前兩個因素,在一般雷達波於大氣的傳遞過程中是不會遇到的。因此如果能改變飛機周圍的這類因素,就可能可以做到匿蹤。2000年7月法國航空雜誌某文作者認為,美國B-2轟炸機在前後緣間產生20萬伏電壓,電離空氣,改變周圍電磁性質而協助B-2匿蹤。此外美國於1970年代做了不少相關實驗,也得到不錯的成果,美國還有科學家在這方面取得不少專利。因此所謂的〝電漿匿蹤〞難保不是〝電荷匿蹤〞。俄國人似乎很喜歡這樣玩弄外界,例如蘇霍設計局1996年開始建造他們的前掠翼戰機,西方得到該情報後就直覺的報導〝俄國開始建造S-32〞,但蘇霍設計局已經把名稱改為S-37,因此西蒙諾夫可以在鼻子不變長的情況下大聲說〝S-32不存在〞。

      據說美國的F-22在抑制熱特徵方面用了以燃油通過表皮內面來散熱的主動散熱方式,使飛機高速飛行時溫度較低,且發出的紅外波段也不利於多數光電探測器的偵查,早在前蘇聯時代的某架極音速飛機就應用了這種散熱方式,雖然使用的燃油不同,且該極音速飛機也許沒有完全成功,但可以推測俄國人已經有這種觀念,甚至驗證過相關技術,俄五代機很可能有這種設備,若真如此,除了平時飛行時減少熱特徵之外,也許能讓表皮承受電漿系統可能產生的高溫。

    

    至今,關於1.42的匿蹤,俄國方面的數據是,在部分使用複合材料以及匿蹤塗料的情況下,1.44的RCS為0.1平方米。

    

       筆者認為,俄羅斯在戰機設計時以氣動力設計為優先,而在匿蹤方面尋求他法對俄國而言是正確的選擇。因為不論是經驗還是相關的電腦科技、數據,俄羅斯早已落後美國約10年,如果要跟美國的路線,那真是掉進美國的陷阱去了,美國之所以在軍事科技上居主流地位,一部分原因是他們搶到了主動權,讓其他國家不得不跟但一旦跟進就被牽著鼻子走,匿蹤科技也是如此,美國人發展了形狀式匿蹤多年,再將之公佈,在加以波灣戰爭F-117戰果的渲染,使得大家的注意力集中在形狀匿蹤,即使腦海中閃過其他思路,也只是視之為邪門歪道,然後就一股腦的跟著美國玩形狀匿蹤,成為被動的一方。花費鉅資不說,做起來還未必比得上美國,說不定作出一個匿蹤或機動都不如人的飛機,那就得不償失了。反之,在氣動力設計上繼續發揮所長,匿蹤科技另尋他法,即使匿蹤方面不能全面趕上,但至少在拉近匿蹤差距的同時有局部優勢(如超音速巡航),與前者相較,後者似乎較為理想。

 

座艙介面、航電

      儘管航電科技可能仍是弱項,但俄國再論證I-90時對航電設備的功能要求與美國ATF是不相上下的。簡單的說,就是要人性化(使飛行員輕鬆操作)、自動化、統一化(由統一電腦處理所有資料)。MFI所用的航電設備幾乎全是與他同步研製的新產品,一些主要的系統不是已經測試成功,就是可見於最新的SU-27或MiG-29上。但相信不少次要的系統可能因為經費問題而停滯,但既然叫做〝次要〞的,代表不那麼敏感,必要時是可以透過國際合作的,就如同SU-35與法國合作航電系統一樣。

    必須說明的是,以下雖然分成射控、導航、SA等系統討論之,但隊於MFI這種第五代戰機而言,這些系統都是綜合處理,難以分類的,例如第四代戰機的雷達警告器通常只作為警告系統及與自衛系統(干擾絲、熱焰彈、干擾系統等)連線,不能提供射控資料,甚至飛行員不見得能完全掌握這些系統的作用狀況。而五代戰機或是四代半戰機的雷達警告系統等除了警告、自衛外,還要與射控系統連線提供射控資料,各系統的作用也必須清楚的顯示給飛行員,增強狀況意識(SA)。這個簡單的例子就說明了五代機的航電分類其實是含糊不輕而不像下面討論的那樣壁壘分明。不過為了討論上的方便,還是將他們分開討論,故你等一下將看到在不同的系統中出現相同的設備。

      綜合射控系統綜合前後視雷達、光電探測器、紅外線警告器、雷達警告器等提供之資料以得到最適合的射控資料。機首裝備NO-14相控陣雷達,能同時追蹤20個目標並攻擊6個,能同時處理空中、地面及海面目標,當追蹤機數較少時(有資料說是6個)還可兼做指揮機;垂尾下方的縱樑末端將設置後視相控陣雷達,能在發現威脅時啟動電戰裝置並可導引短程飛彈攻擊之(後射型或180度掉頭型皆可)。

    光電探測裝置分為前視紅外線暨雷射測距系統以及環場紅外縣探測陣列,搭配頭盔瞄準具可使飛行員能鎖定並攻擊方位角360度以及一定俯仰角的敵機、來襲飛彈等。環場追熱陣列是由凝視焦平面陣列元件構成,藉由計算每個元件接收訊號的時間差來判定方向,有點類似像位陣列雷達的接收原理,由於紅外線波常僅數微米,故解析度遠高於雷達。該系統兼有自衛系統及射控系統之功能,當敵人發射飛彈時,系統會向飛行員提出警告,並與機上自衛系統綜合,對敵實施干擾等反制,同時將敵方飛彈的數據輸入射控系統計算機,使飛行員可以發射飛彈攔截敵方飛彈。SU-30MKK就有了這種設備。

      從一些報導以及推測已經可以側證這種匪夷所思的能力。例如德國新一代空空導彈IRIS-T就裝備了掃描焦平面陣列導引頭,其工程師就說該飛彈具備攔截空空導彈之能力,並表示攔截空空導彈之性能並非發展此裝備之預定目標,是後來才發現的。從這個例子可以整理出,反飛彈應用了IRIS-T的高靈敏度及高機動特性。考慮到飛機上的紅外感測陣列數以及電腦性能都應比飛彈來得高(靈敏度高),R-73系列也具有足夠的性能(高機動,甚至新型R-73也有高靈敏導引頭),因此這項能力應該是存在的,祇是可能仍在測試而已。如此看來,一批新一代纏鬥飛彈都有凝視或掃描焦平面陣列導引頭,或許也都具備反空空導彈性能,若然,或許又帶來一場空戰革命:例如說, 用能量空戰觀點被認定是〝活靶〞的正在進行過失速機動的飛機,就能用這一能力攔截來襲空空導彈。這或許言之過早、也許實用性還不大,但是千萬別忘了,這個紅外警告器的主要任務是〝警告〞而不是〝反飛彈。 

     筆者觀察SU-35的照片發現,這種系統應該在SU-35就已經開始實驗。各位不妨注意一下SU-35的機背,在天線以及減速板中間,有一個明顯的球狀物,從與飛行員頭盔大小比對來看,該球狀物比頭盔小一點點。從球狀物的位置與形狀,說是〝全週界紅外線接收器〞是很可能的。(美國雷神公司公佈的一種全週界紅外線接收器夾艙,其接收器也是一個很小的近似球狀)目前發現,SU-35除了原型機之外,都有該球狀物,而711號(曾被稱為SU-37然後又改回來稱SU-35)機則沒有。再者,同是共青城廠生產且比SU-35晚問世的SU-30MKK、SU-33UB、SU-35UB都沒有球狀物。因此應該是已經被整合到機身裡面,此外,很可能是以分散在機身周圍的方式佈置的,就像美國X-32與X-35就是將類似的裝備分散再飛機的六個角落。   

      MFI有新研製的濾波及資訊分類方式,使得戰機能更有效的濾除雜波,並增加在惡劣天候下的探測能力、增加長程敵我識別能力、以及探測匿宗飛機的能力等。

      現代的雷達警告系統除了能感測、紀錄工作範圍內的電磁波並對飛行員發出警告外,還要能藉由這些資訊提供射控資料,屬於電子支援設備(ESM)而不只是電子反制設備(ECM)。以SU-30MKK的雷達警告設備為例,他能夠提供射控資料給射程達200km的Kh-31P反輻射飛彈,換研隻他能在大於200km處識別預警機或雷達站這類大型輻射源,由此可以知道MFI的性能等級下限。

 

    提昇飛行員的環境意識(SA)。除了前後視雷達、環場追熱系統、雷達警告器等電子支援系統給予飛行員長距離的360度視野外。飛行員可得到綜合雷達、光電系統、自衛系統、地面站台、空中預警機、衛星、友機等所得之空中、地面、海面資料。將各種威脅以語音及三維座標顯示。此外,除了用資料鏈連結地面站台、預警機等外,還要連結友機,自動或手動交換資料並分配任務,使某些飛機可以進行無線電緘默作戰。目前不知道MFI的連結機數,不過其下限將是SU-30MKK的16架。

    電腦、軟體等方面,KSU-142飛控系統綜合各翼面、發動機數位管理系統以及飛行環境監測系統(攻角、空速等感測)以及可調角度的彈射椅。飛機各系統如飛控、射控、導航、探測、通信等,都將以統一的中央電腦處理,而不像第四代戰機一般採用分散式處理,使得資料互通性更高、後勤簡化、也更容易升級。為了統一處理這樣多的資訊,全新的電腦、軟體、資料匯流排、數據記錄器等都與MFI同步發展。主電腦硬體由位在莫斯科北方不遠處素有〝科學城〞之稱的Zelenograd市的Angstrom公司研發,搭配由拉緬斯基儀器設計局(Ramenskoye Design Company,RDC)所設計符合國際標準的ARINC-429以及MIL-STD-1153B資料匯流排,新型資料匯流排也可直接用於舊裝備以及西方系統。要綜合處理這麼多資料除了電腦的運算得夠快,還需要有效的數據記錄器與主電腦搭配,用來記錄所有感測器、通訊系統等獲得的的資料,與之搭配的數據記錄器是由位在聖彼得堡的NPO Preebor(NPO是〝科學暨生產聯合集團〞的俄文字頭)以及其他航電公司聯合設計的Gamma-1106數據記錄器,可由傳統電線或光纖進行數據連結,是俄國第一種同類系統,已經在一架編號Blue 11的MiG-29A上測試成功。另一個重要的設備是ASIS-2000資料儲存暨分析系統,已在許多航電測試機上測試。  

         目前1.44的航電系統幾乎都是測試用,雷達、光電探測系統等則尚未安裝。而飛機原訂安裝通訊或偵查系統的部位目前雖然裝設了絕緣透波外罩,但部分裡面仍是空的。航電設備主要裝在原定的武器艙空間內以方便拆裝。

    複合導航系統以慣性導航為基礎,輔以衛星、長短波無線電校正。尚包括自動降落系統、能根據燃油使用及剩餘量計算飛行距離之系統。整個系統能根據任務為飛機設定最短飛行路徑,也可精確的指示飛機與空中加油機交會。

    低空導航對於對地精確打擊非常重要。五代機的雷達再對地攻擊時必須測地以供飛控系統自動閃避地形,並將導航與對地射控數據進行優化。這除了需要優秀的雷達性能及優異的處理能力外,還牽涉到一個看起來不起眼的項目:雷達罩,雷達波通過雷達罩時無可避免的會有折射效應,因此雷達罩的外型將影響雷達〝看到〞的〝景物〞(就像透過彎曲的投影片看到的東西會跟平常不太一樣)。俄國的四代戰機如SU-27、MiG-29等之雷達罩外型在這方面都沒考慮太多,俄國航電設計單位體認到,這個問題在不改善,對地精確打即將只是幻想,因此他們開使用電腦分析方法校正雷達罩造成的誤差。

    拉緬斯基儀器設計局還有一種第五代戰機的導航裝置,可以顯示飛機下面的2D或3D地圖,讓飛行員相當於可以直接從座艙看到下面的狀況。

   

    

    座艙、人機介面方面,第五代戰機的座艙主要由拉緬斯基儀器設計局設計,介面與西方第四代戰機一樣是〝人性化〞且〝傻瓜化〞的。飛機的高度自動化使飛行員能專注於思考任務的執行而不必過度專注在如何操作飛機。舉例來說,進行低空飛行時,飛行員可以不必顧慮撞地的危險而盡情操控飛機,飛控系統自己會根據高度、速度等做飛行校正;使用機炮纏鬥時,飛行員只需飛到一定的位置,選定目標並扣板機即可,而不需要自己操控飛行。飛機還能自動識別目標﹐選擇武器和控制武器發射,幫助飛行員選擇躲避敵軍攻擊的最佳方案。為了減低飛行員的精神負擔,座艙將〝黑暗化〞也就是當系統工作正常時,不會亮燈,這不但降低精神負擔,還增加危急時飛行員對警告的敏感度,以上這些性能在1999年問世的SU-33UB就已存在。目前俄國正在發展頭盔顯示器(HMD)以取代抬頭顯示器(HUD)以及頭盔瞄準具(HMS)。

    座艙內將配備由NPP Zvezda公司設計的可變傾斜零零彈射椅,由著名的K-36改良而來,該彈射椅與飛控系統相連,能根據飛行狀態改變座椅傾斜度以提昇飛行員抗G能力,除了彈射椅,還將搭配新型抗G衣,使飛行員能真正發揮戰機的超機動性能。

   

      另外,要著名一點,以上提到的航電設備的設計公司是前蘇聯時代以及早期獨立國協時代的名稱,上個世紀末,俄羅斯主要航電廠商以拉緬斯基設計局為首成立了一個由政府控股超過50%的聯合集團,期能整合各家力量有效率的拓展業務。

性能諸元及戰術性能評估

   以下將介紹1.44的性能諸元,並依此性能特性評估其戰術上之優劣,為了方便想像,以目前最具代表性的五代機F-22為基礎,比較1.44與F-22的局部優劣。由於影響空戰性能相當重要的航電設備,目前即使是F-22的都少見公開,更甭論俄國系統,而即使所有資料都清晰無誤,也不可能那麼簡單的斷定整體性能優劣,故在此只列出美俄五代機之局部比較,以易於了解其性能水平,並比較米格1.42與蘇霍Su-47的優劣。

    1.44長20.7m;翼展15.5m;總翼面積(前翼與主翼之extended area)120平方米;空重18噸;正常起飛重量27至30噸;對大起飛重量35噸。即正常起飛推重比1.48;最重起飛推重比1.14。(沒有辦法算空戰推重比,因為飛機飛行時,進氣道設計對推力產生影響,因此空戰推重比不能僅以推力除以空戰重量計算)。高空極速2765km/hr(2.6馬赫);最大巡航速度1800km/hr(1.69馬赫);航程(內燃料)大於3000km;超音速巡航航程據說在1200km到2000km之間。

      1.44的推重比與F-22差不了多少,最重起飛重比還差了些。但真正運動性能的表現除了看推重比與翼負荷外,還要看氣動力效率,例如F-15推重比往往比同級的SU-27高,但後者的氣動力效率整體超越前者,因此在能量機動性方面較前者更勝一籌。1.44不受匿蹤影響的外形以及多控制面整合能力使得他的氣動力效率可能勝過F-22,因此在纏鬥方面未必會因為推重比的問題吃虧。F-22巨大的平尾雖然帶給他很強的瞬間俯仰控制力矩,但大平尾作用時所造成的升力損失可能也很大,這使得等效翼面積減少而導致氣動作用力減少。在現役戰機中F-22有最大的推重比以及最低的翼負荷,使得上面提到的問題幾乎不是什麼問題:等效翼面積減小,翼負荷還是最小,大推重比又彌補機動動作時的能量損失。因此F-22仍是現役飛機中總體機動性最好的,他甚至要求在1.5馬赫時也要有纏鬥能力。但遇上翼負荷更低且使用前翼的1.44相比,這可能就是近戰時的弱點了。此外,如同前面提到的,1.42或以之為基礎的飛機若真的成為第五代制式戰機,那麼含鋼量絕對會大大少於1.44,估計空重可減至16噸上下,這樣一來,搭配AL-41F將使他成為推重比最高的飛機。不過要注明的是,上面提到的討論只能評估瞬間機動性,關於持續機動性還要多考慮如升阻比之類較難找到的數據,因此在此無法討論。

       超視距作戰的主要過程為〝先發現、先發射、先擊落並逃跑〞,這受到兩個主要因素的制約,其一為狀況意識(SA)的差異,這取決於敵我探測性能的優劣、匿蹤性能的優劣、協同作戰能力的高低等;其二則為超視距機動力。

       非常多研究證實,狀況意識(SA)可以說是影響空戰最重要的因素。因為進行長程射擊時,必須要能看得遠且能長程敵我辨識,這需要SA。而即使SA系統能讓你很遠就發現並識別敵人,但飛彈再實際使用時射成將可能因為天候、飛機飛行方式、敵機RCS等眾多因素而〝打折再打折〞,因此實際上,多遠的探測距離、多遠的識別距離、多遠程的飛彈都無法造成決定性影響,只有能夠知道整個空情,包括敵方的動態、友機的動態、自己是否遭到攻擊等才能決定空戰性能優劣。

    從俄國的幾種四代半戰機的相關訊息可以知道,在雷達、協同作戰性能、多路訊息取得方面,俄羅斯並不差。F-22的強項之一在於他的人性化介面,如電腦將繁雜的資料轉成簡單有用的資訊給飛行員、飛行員很多時後只做決定者的角色、不會亂發警告的座艙、與僚機高自動化合作等,這些在SU-33UB以及SU-30MKK改型、MiG-29SMT就可看到。此外,如SU-30MKK可用來提供反輻射射控數據的雷達警告系統(RWR),也屬於西方第四代的RWR水準(在西方標準中,第三代與第四代最大的差異在於前者只做警告與紀錄有威脅的電磁波,僅為防衛系統,而後者更可以在一定範圍內取得輻射源的詳細數據如位置等,亦為偵查系統之一部分)。雷達方面,目前不確定俄國的主動相控陣雷達服役與否(目前已知的最新型雷達為SOKOL,有人說他是主動,有人說他是被動),但總體而言,相信俄國在〝發現〞這一環沒什麼問題。俄國極可能居於劣勢的是〝不被發現〞,也就是匿蹤,這方面F-22已經做到戰鬥機領域的極緻,除非俄國真的能沒有問題的漿電漿設備與吸波塗層共同用在1.42上。然而,儘管很樂觀的,1.42在用了電漿系統與塗料後RCS與F-22相當,但仍有一個可能的缺陷,那就是F-22的匿蹤能力是不必用電的,可是電漿匿蹤卻是要用電的,這將可能影響1.42隱形的時間,進而可能影響作戰彈性(例如說,也許在加油後可以增加滯空時間,但因為電漿設備已經沒電,只好回航),因此就總體SA性能來說,1.42可能是較差的(除非衛星、預警機或特殊的雷達能幫助他發現匿蹤飛機)。

       除了SA,超視距作戰若能搭配相關的飛行性能,將如虎添翼,這包括高速、高空、快速轉彎。以F-22為例,其巡航速度較一般戰機高,使得飛彈有效射程提高,發射飛彈後則迅速急轉彎,一方面快速回航避開纏鬥;一方面,若敵人也已經發射飛彈,那麼瞬間激動將使敵飛彈不是脫鎖就是跟著作高機動,因而減低敵飛彈有效射程。因此高速飛行能力、低翼負荷、大推力使1.42在超視距作戰時具有相當大的優勢(儘管1.42應該比1.44輕,但重量與速度理論上沒有關聯,故1.44的飛行速度大致就是1.42的數據,這可能也是為何米格只公佈1.44飛行速度而沒有在機動性多做著墨的原因)。但要注意,這是在能夠發現敵人且能夠敵我識別的情況下才有用,因此整體空戰戰力幾何,仍要先看SA。

    

  

結語

     1.42藏盡無數秘密,除了研發階段的高度保密外,1995年以後米格公司想以航空展亮相方式吸收潛在客戶資金之願望都遭國防部否決。此外,儘管蘇霍設計局在1.42前途充滿烏雲時推出一樣具有第五代戰機特性的S-37/SU-47時,俄國軍方仍獨衷1.42,這暗示著1.42似乎擁有許多〝黑暗世界〞的科技。2001年5月18日俄國已經確定優先發展第五代輕型戰機,約2005至2010年再開始發展第五代重型戰機,因此儘管米格方面表示〝只要有錢就能有1.42〞,1.44也祇能繼續當技術驗證機而已,對於一個空軍武器及俄國武器迷而言,真是不平啊!

 

※附表

 

  1.簡稱對照(無順序排列,且有部份並未出現在文中)

  

ANPK MiG

米格(MiG)航空研究與生產聯合體(ANPK)

MAPO

莫斯科飛機生產聯盟(包括米個設計局、克里莫夫發動機設計局、以及兩個飛機生產工廠)

RSK

俄羅斯飛機生產股份公司

TsAGI

蘇聯/俄羅斯中央留體力學研究所

NPO

科學與生產聯合體,如NPO Lyul'ka-Saturn表留里卡-土星科學與生產聯合體  

NII VVS

蘇聯/俄羅斯空軍研究院

VVS

蘇聯/俄羅斯空軍

PVO

蘇聯/俄羅斯國土防空軍

OKB

設計局,如OKB MiG表米格設計局

AVPK Sukhoi 蘇霍伊軍用航空工業複合體