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武備巡禮

【武備巡禮】T-50匿蹤戰機

文:寧博

  從蘇愷公司贏得PAK FA(意為前線航空未來空中戰機)計畫案開始,俄國第5代戰機T-50歷經15年的研發與拖延,俄國空軍終於預定要在2018年編列服役。從首架原型機在2010年1月29日完成首飛,至去年底陸續完成約900多次的飛行測試,而第9架也在2016年底加入測試機隊後,將可加速飛行測試。T-50將是俄國第1架服役的匿蹤超音速巡航戰機,用以取代現有的Su-27與MiG-29戰機,其機身外形上類似F-22與諾斯若普F-23 的整合體,其主翼與尾翼部分重疊,而進氣道口延伸板前緣與主翼、尾翼等前緣後掠角度互相平行;主翼與尾翼後緣互相平行,機身蒙皮連接處也呈現鋸齒狀。

  搭配向量推力控制系統

  整體而言,俄國戰機雖然不是很強調匿蹤,但集中於運動性與氣動性能,且也擁有複雜完整的航電系統,優越的運動性來自於向量推力、全游動式尾翼和氣動性能。T-50具有主動電子掃描陣列雷達(AESA)、紅外線感測器和電子戰系統套件。航電系統與主動電子掃描陣列雷達應是整合式系統,可以負責控制飛行,以及與地面管制站、僚機等交換及時資訊,讓飛行員集中力量完成其任務。

 T-50配合雷達波反射而向外傾斜的垂直尾翼是全游動式,其依據雷達波行徑而設計的主翼與水平尾翼相配合,T-50發動機進氣口上方的翼前緣延伸板,此一延伸板甚至在飛機起飛時可調整活動,藉以增強進氣量,提供起飛時所需動力。將進氣口置於翼前緣延伸板下方,進氣口安排有如Su-27的手法,在機身兩側下方,但朝向內側傾斜,進氣道前具雷達阻擋器與S形進氣道,可以避免雷達波照射。發動機兩側也有百葉窗設計可以彌補起飛時所需額外進氣。與目前俄國戰機相同,駕駛艙前方也有光學偵測器,這一突出點必須藉由其他方式加以彌補,諸如特殊塗料方能維持匿蹤,但最近測試機則是已經取消此項。

 T-50比其美國對手F-22晚了20年才出現,最大的問題在經費。1980年代經濟陷入危機,接著蘇聯解體,拖延誕生時機,整個計畫一直到1990年代末期,經濟好轉才開始運作,也導致新世代發動機發展跟不上腳步,最後第1批訂單戰機只好裝用現有發動機,搭配向量推力控制系統,因此匿蹤性能只好打折。目前T-50先裝用土星AL-41F1S渦輪扇發動機,這是Su-35S側翼E型所使用AL-41F1的衍生型,加後燃器推力33000磅級(147仟牛頓),仍不足因應T-50機體所設定之目標,俄國因此加緊腳步開發新型發動機,預定2017年第4季進行飛行測試,希望在2020年可以通過完整測試。 

 一般而言,航空產業都是等到適合的發動機完成後才開始機體設計工作,不過由於俄國在蘇聯經濟解體後進入混亂期,也因此在1990年代發動機開發就此停頓。預定使用的30型發動機,具備淨推力24054磅,加後燃器推力39566磅。透過新型發動機,T-50才有可能達到美國洛馬F-22戰機的性能水準,諸如無須後燃器助力即可超越1.5倍音速巡航,甚至超越其水準。

 空對空、空對面作戰

 T-50武器艙在2具發動機之間,寬大的空間足以掛載所有中大型武器裝備,其收納開啟方式可以避免被雷達偵知,除前後排列武器艙之外,機身外側尚有2個武器艙搭載短程空對空飛彈。T-50配備包括R-73短程空對空飛彈、R-77中程主動雷達導引飛彈,亦可攜帶的中大型武器包括名為雷電的空對面武器,這款衛星精準導引武器具有銳角摺疊主翼與尾翼,目前共兩型,Grom-1是具備火箭引擎的飛彈,Grom-2是可滑翔的高爆量炸彈。另外,它能攜帶巡弋飛彈Kh-59MK2,這款飛彈與過去的Kh-59 (AS-18 卡祖笛)相似,都是加裝土星36MT 渦輪扇發動機的飛彈,彈頭與導引系統皆相同,目前只是將彈體外型修改以降低雷達反射訊號,重量1700磅,射程可達160海里。

 在攜帶武器方面,包括Kh-58UShKE-IIR紅外線影像飛彈,與前一型速度達4倍音速的Kh-58相比,伸縮短具摺疊翼,可單獨使用個別紅外線、影像模式或者混合模式;外掛武器也可添加KH-31氪星超音速反艦飛彈或反輻射飛彈。因此,依據所攜帶武器來看,T-50可負責空對空以及空對面的作戰任務,已超越F-22所擔任的工作,因為F-22內部武器艙僅能攜帶2枚1000磅炸彈。T-50機身右側置有隱藏GSh-301是30公厘機砲,射速是每分鐘1800發,可發射高爆彈、燒夷彈、穿甲彈與曳光彈,可對付空、海、地各種輕裝甲目標,空對地射程是1800公尺,空戰有效射程是1200 公尺。

 複合材料製造與匿蹤科技

 T-50整體系統架構整合飛控、航電、發動機系統與武器,讓飛行員可以專注於作戰任務上,加上特有的複合材料製造與匿蹤科技,使得T-50具備高度自動化,這也是整機在發展上最耗時與昂貴的地方,儘管如此,俄國仍宣稱相較於美國洛馬F-35的1.5億元單機飛離成本便宜。T-50造價是每架5000萬美元,飛行速度快上30%,航程超過3200公里。如果新型發動機可以搭配,T-50預期高速可達2馬赫速度,無後燃器推力超音速巡航能達1.6倍音速,飛航距離將超過5500公里。

 T-50在開發過程中,最大的國外客戶來自印度,印度面臨中國大陸與巴基斯坦的新世代戰機威脅,因而由印度HAL集團與俄國蘇愷公司合作,以T-50為藍本,開發專屬印度的第5代戰機,稱為未來多用途戰機(PMF)。預計改進43項技術項目,印度與俄國分別製作1架原型機,印度款還加入雙座型,以容納副駕駛或武器系統操作員。不過俄印兩國協議一直很難在經費上取得共識,2016年底雙方終於達成協議,印度除已投入的2.9億美元外,將再投入37億美元,以取得技術移轉與授權製造3架原型機,成為其自力製造戰機的基礎。

 

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