雲層之上的打擊 ——「蘇-34」戰鬥轟炸機的特點、能力和改進前景

編者按:

俄羅斯《空天評論》雜誌2016年曾刊登了俄羅斯航空專家弗拉迪米爾謝爾巴科夫的署名文章,題為《來自雲層之上的打擊》,對俄軍新一代戰鬥轟炸機「蘇-34」的設計特點、航電系統和武器裝備進行了分析,並探討了該機未來的升級潛力和出口前景。

▲「蘇-34」的機身構型是典型的三翼面布局，飛機沒有腹鰭，機翼前緣後掠角度為42°，此外有一副全動式前水平安定面和兩個差動式全動平尾

根據2009年俄羅斯國家國防訂單,俄空天軍接收了最後一批升級型「蘇-24M2」戰鬥轟炸機。在此一年前,俄國防部和蘇霍伊公司簽訂合同採購第一批32架下一代戰鬥轟炸機「蘇-34」,該型戰機在敘利亞的軍事行動中已展示了其出色的作戰能力。

就其作戰特點而言,「蘇-34」戰鬥轟炸機屬於四代半戰機。由於配有先進的飛行控制系統和先進的機載計算機,「蘇-34」的飛行員和導航-武器操作員可以一邊在敵方火力下進行規避機動,一邊實施精確轟炸。「蘇-34」具有優秀的氣動特性、強勁的渦扇發動機、大容量的整體油箱,還備有空中加油系統和舒適完備的座艙,因此可以進行長達10小時的不間斷飛行,同時機組乘員的操作能力不會下降。

該機配備有最先進的航電系統,包括多功能雷達和電子對抗系統,並且可以掛載種類繁多的制導與非制導武器用於打擊地面和海上目標,還可執行戰術航空偵察任務,並具備一定的空戰能力。在不久的將來,「蘇-34」將成為俄羅斯空天軍前線航空兵部隊的主要進攻武器。

▲「蘇-34」採用並列雙座座艙，其氣密性可保證機組乘員無需佩戴氧氣面罩即可在約10000米高空正常飛行，座艙包裹了總重達380千克的鈦合金裝甲，厚度達17毫米，配備有加熱和空調系統 設計特點

「蘇-34」戰鬥轟炸機的主要特點是一流的飛行與機動性能。該機配備的通信系統支持其與地面指揮所、部隊、水面艦艇和其他戰機之間的數據交換。「蘇-34」的空對面和空對空制導武器命中率高、射程較遠,可同時打擊多個目標。該機還裝有智能化電子對抗系統,其裝甲座艙可進一步提高戰機和機組的生存性。所有這些特點使「蘇-34」成為能夠在任何作戰環境下執行多種任務的下一代多用途戰機。

「蘇-34」的機身構型是典型的三翼面布局,飛機沒有腹鰭,機翼前緣後掠角度為42°,此外有一副全動式前水平安定面和兩個差動式全動平尾。

「蘇-34」的機身設計來源於「蘇-27」,但與「蘇-27」不同的是,它的機翼延長段更長,到達了橢圓形的機頭,而機頭也比「蘇-27」更長,以便安裝雷達天線。飛機頭錐為扁圓形,側面突出,邊緣銳利——「蘇-34」因此被昵稱為「鴨嘴獸」。在機身尾部兩台發動機中間,有一個航空電子設備艙,因此減速傘艙被移到了機身的上部,並且被製作成可伸縮式。

「蘇-34」採用並列雙座座艙,其氣密性可保證機組乘員無需佩戴氧氣面罩即可在約10000米高空正常飛行,座艙包裹了總重達380千克的鈦合金裝甲,厚度達17毫米,配備有加熱和空調系統。左側的飛行員和右側的武器操作員均配備了K-36DM型彈射座椅,整體設計更符合人體工學,並且能以任何模式、在任何高度或速度彈射。

得益於所進行的設計改進,「蘇-34」機組乘員的操作負擔大大減輕,對於類似飛機來說,這在以前是不可想像的。在長時間飛行中,機組乘員可以在兩個座椅之間的摺疊床上輪流休息,或在座椅後方空間里完全站直身體。此外,為使長途飛行更加舒適,座艙里還備有一個生物降解廁所和一個小型廚房,廚房配有微波爐用於加熱食物,還有幾個保溫桶用於儲存給養和水。由於座艙蓋為密封設計,機組乘員需要通過前起落架艙里的登機梯進出飛機。

「蘇-34」的起落架為前三點式,可在未經鋪裝的野戰機場跑道起降。前起落架為結構加強型的雙輪起落架。主起落架採用小車式串列雙輪設計,沿飛行方向收入中央機翼,起落架收起時機輪轉向。「蘇-34」的動力裝置為2台AL-31F渦扇發動機或其改進型。早在2006年曾有媒體報道,「蘇-34」的後續升級將包括安裝AL-31F-M1發動機,該發動機由「禮炮」機械製造生產公司製造。據悉,當「禮炮」公司於2006年12月向俄軍交付2架改進型「蘇-34」時,時任該公司總經理的尤里葉里謝耶夫稱,改進型發動機與基礎型相比,推力增大了1噸,且大修間隔時間被延長至750小時,未來計劃進一步將推力增大至14噸,大修間隔時間延長至1000小時。

「蘇-34」的一個重要改進是引進了Aerosila公司研製的TA14-130-35型輔助動力裝置(APU)。該裝置可以在無需地面設備的條件下啟動主發動機,從而大幅提升了飛機的自主性。該型APU於2009~2010年間進行了最後測試,並從2011年起交付使用。該裝置顯著增強了「蘇-34」的任務能力,其作用已在俄羅斯對敘利亞的軍事行動中得到充分證明。

「蘇-34」具有大容量的整體式機身油箱,不加油航程為4000千米,在一次空中加油的情況下,飛行距離可達7000千米。「蘇-34」最多可掛載3個3000升副油箱,機頭左側還安裝有可伸縮的加油探頭。空中加油可以通過「伊爾-78」加油機和安裝有UPAZ夥伴加油系統的「蘇-34」或「蘇-24M」飛機進行。設計人員還為夜間空中加油安裝了2個專用照明燈。

為了確保防火和防爆安全,「蘇-34」包括發動機在內的所有關鍵部件都敷設了裝甲,整體油箱採用開孔聚氨酯泡沫材料製造,從而利用「封裝」效果將空氣和燃油分離,防止當油箱損壞時產生可燃的油氣混合物。此外,「蘇-34」配備有先進的自動滅火系統,並且所有關鍵系統都採用了冗餘設計。

▲「蘇-34」配備性能強大的航空電子設備，從而使飛機能夠在任何環境下以很高的自動化程度實施作戰任務 航空電子設備

「蘇-34」配備性能強大的航空電子設備,從而使飛機能夠在任何環境下以很高的自動化程度實施作戰任務。該機航電設備的突出特點是其既相互獨立又合為一體的結構:所有系統都是自成體系的設備,都配有基於Argon高性能計算機的計算模塊和一些裝有特殊程序的處理器;同時,所有模塊都由中央處理系統管理,該系統協調所有任務和數據交換,並為機組乘員提供支持。值得注意的是,由於「蘇-34」的航電設備採用軟體和硬體雙重備份以及所有系統同時工作的特性,所以即使部分部件和系統出現故障,機組乘員仍可繼續實施作戰任務。此外,由於採用模塊化設計,整個系統的維護保養和改進升級都極為方便。

「蘇-34」的導航裝置包括與衛星導航系統接收器集成的慣性導航系統和無線電導航設備,定位精確度可達1米。數字化飛行控制系統用於自動跟蹤迎角和過載的實時數據,並控制前水平安定面來減輕飛機的俯仰振動。主動飛行安全系統自動防止飛機超出飛行包線或在低空飛行時撞地。該系統可以使飛機自動改平,並從螺旋中改出。通過利用人工智慧方法,主動飛行安全系統能自動監測機組乘員的身體狀況、機載系統的運行情況以及機內燃油餘量,還具備飛機自動返場和著陸近進功能。

「蘇-34」的機頭雷達罩內裝有Sh-141「捕食者」型多模有源相控陣雷達,該雷達在有效探測小型地面目標的同時,還可掃描並跟蹤數個空中目標。據俄媒體報道,該雷達對大型地面目標的探測距離為200~250千米,對普通地面目標的探測距離為150千米,對裝甲車輛的探測距離為75千米,對大型非隱身空中目標的探測距離為250千米,對小型空中目標的探測距離為90千米。據報道,該雷達可同時跟蹤最多10個目標,並對其中4個實施攻擊,還可為中遠程雷達制導空空導彈指示目標。該雷達系統還具備地形跟蹤能力,使「蘇-34」可進行超低空突防。

「蘇-34」還安裝了一部後視雷達,位於發動機短艙之間的吊艙內。該雷達可為機組乘員提供飛機後半球的雷達告警信息,還可引導空空導彈向後攻擊。然而一些專家聲稱,該雷達目前尚不完善,俄官方也從未披露任何關於該雷達的信息。在2015年4月10~23日在莫斯科展覽中心召開的21世紀高科技國際論壇上,俄羅斯費佐頓公司展示了新研製的Kopyo機載雷達,該雷達用於探測並識別從後方接近飛機的空中目標。俄雷達技術專家伊利亞科德羅夫曾在發表於《軍工信使》報2004年第16期的一篇文章中稱,「該系統基於有源相控陣雷達,提供對後方環境的即時掃描」,「雷達由標準化模塊製造,可根據客戶需要衍生出不同型號。該雷達不僅適用於戰術空中平台,也適用於遠程轟炸機。」

「蘇-34」的瞄準和導航裝置包括一個雙通道電視和熱成像系統,以及激光測距儀/目標指示器。這種配置支持高效探測和小型目標追蹤,根據天氣和光線條件,機組乘員可以使用在雙通道模式中任意切換或同時使用。「蘇-34」的海軍型為「蘇-32FN」,可安裝能同時接收處理最多8個聲納浮標信號的裝置,以及磁異常探測儀和超視距信號處理系統。

「蘇-34」的中央計算與控制系統基於人工智慧和「人工安全」技術,包括配有2部大尺寸多功能彩色液晶顯示器的導航-操作員工作站,以及1台中央機載計算機和多路數據匯流排。液晶顯示器可通過文字、數字和符號等手段直觀顯示綜合數據,此外還支持將圖像進行整理融合的「全局」模式。機組乘員可使用先進的頭盔顯示系統。

「蘇-34」的電子對抗系統可以在強幹擾環境下和與敵交戰時工作。該系統可以在飛機被敵方雷達制導導彈、防空系統雷達或機載雷達發現時向機組乘員告警,並實施雷達和紅外波段有源和無源干擾。該系統包括SPO-15雷達告警接收機,接收天線安裝在進氣口側面和飛機尾部,以及備有96具發射管的APGT-50無源干擾裝置(投放干擾彈和箔條)。該裝置分布在靠近發動機尾噴口處、尾翼安定面左右兩側,以及尾梁中部。另據俄羅斯媒體報道,從2011年開始,「蘇-34」的升級型號換裝了由位於鄂木斯克的中央自動化設計局研製的L-150「粉彩」雷達告警系統,整體性能更加先進。

此外,「蘇-34」還可選裝電子干擾吊艙用於自衛,如在兩翼的翼尖掛架掛載L-175V「希比內」干擾機。

「蘇-34」的外掛點可掛載多種偵察和瞄準吊艙,用於戰術偵察和目標指示任務。俄羅斯媒體稱,阿爾馬茲-安泰公司和聯合儀器製造公司為「蘇-34」研製了專用的Sych多用途偵察吊艙,該吊艙包括三種型號:用於電子偵察的的UKR-RT型、用於雷達跟蹤的URK-L型和用於光電搜索的UKR-OE型。據業內人士透露,該吊艙的生產任務將由俄羅斯火箭製造和空間工程公司負責。

有消息指出,UKR-RT型「可以探測不同目標,例如通信和指揮系統、雷達等。裝有該吊艙的飛機可以利用獲得的信息直接對目標實施打擊,或進行標記用於後續戰役規劃。通過發現不同目標並向其它作戰飛機傳輸相關數據,俄殲擊航空兵可顯著提高指揮和作戰效率。」2015年5月,一架位於庫賓卡空軍基地的量產型「蘇-34」被發現掛載了該型吊艙,表明其已進入作戰測試階段。

▲「蘇-34」共有12個外掛點，其中發動機艙之間串列2個，為重型武器掛點，每台發動機艙下方各1個，每側翼下3個，兩翼翼尖各1個 武器系統

「蘇-34」戰鬥轟炸機擁有威力強大、種類繁多的武器系統。固定武裝為1門30毫米GSh-301型機炮,射速為1800發/分鐘,備彈180發。還可外掛總重量達8000千克的制導/非制導彈藥。

「蘇-34」共有12個外掛點,其中發動機艙之間串列2個,為重型武器掛點,每台發動機艙下方各1個,每側翼下3個,兩翼翼尖各1個。

精確制導武器方面,「蘇-34」可掛載Kh-59M巡航導彈(最多3枚),Kh-9、Kh-25M和S-25L空面導彈或該導彈的其他型號(最多6枚),Kh-35、Kh-31、「寶石」空艦導彈、Kh-31P/PD高速反輻射導彈(最多6枚),以及最多3枚KAB-1500或6枚KAB-500精確制導炸彈。該機還可掛載4枚空射反潛魚雷並拖曳1具裝有70~72個無線電聲納浮標的專用吊艙。

非制導武器方面,「蘇-34」可掛載6具火箭彈發射巢,足以攜帶120枚S-8火箭或30枚S-13火箭,或選裝6枚S-25火箭、7枚KMGU集束炸彈、16枚FAB-500自由落體航彈、22枚FAB-250自由落體航彈,或34枚FAB-100低速航彈。

「蘇-34」可使用的空空導彈與「蘇-27」/「蘇-30」系列基本相同。包括8枚主動雷達制導的RVV-AE中距彈,6枚R-27中距彈(包括多種導引頭衍生的不同型號),或6枚R-73紅外製導近距格鬥彈。

「蘇-34」總設計師羅蘭馬爾齊洛索夫強調稱,該機「可使用16種精確制導武器和19種非制導武器」,彈藥種類之豐富遠超任何外國機型。值得一提的是,雖然「蘇-34」的外掛重量與俄軍現役主力戰術轟炸機「蘇-24」相同,但最大航程是後者的2倍,而且可同時攻擊4個目標。 作戰紀錄

「蘇-34」在2008年8月8~14日進行的南奧塞梯戰爭中首次接受戰火洗禮。俄羅斯媒體當時報道,2架「蘇-34」負責對敵防空壓制和電子對抗任務,為空襲機群打開通路,同時還摧毀了喬治亞軍隊地空導彈陣地在內的一些關鍵設施。

2015年9月30日,俄空天軍遠赴敘利亞執行打擊「伊斯蘭國」極端組織的軍事行動,這也是「蘇-34」服役參戰的又一重要里程碑。該機自行動首日起就大量投射制導/非制導武器毀傷地面的極端武裝目標,並與「蘇-24M2」戰鬥轟炸機一起成為了俄空天軍在敘利亞戰場上的空中脊樑。

2016年4月,2架「蘇-34」被派往俄聯邦沃洛格達州參與蘇霍納河的破冰行動。由於春汛,該地區當時已宣布處於緊急狀態,而標準的破冰措施未能奏效,當地政府不得不向俄國防部尋求幫助。接到命令後,2架「蘇-34」從卡雷利亞空軍基地掛彈起飛,到達目標區域後與前進空中管制員通話並定位目標,最終投下8枚炸彈,順利完成破冰任務。

▲「蘇-34」的模塊化設計理念和開放式系統架構使得升級工作能夠簡單快速地完成，無需重新設計機身，只需更換系統組件或更新軟體包，即可適配最新的武器或專用設備 改進升級

自研製和服役以來,「蘇-34」戰鬥轟炸機共進行了4次重大升級,時間分別為1999年、2004年、2005年和2011年。然而,在先進武器、航電設備、專用吊艙和關鍵系統(例如發動機)方面的進步促使設計局和製造工廠不斷對「蘇-34」進行現代化改進,而該機的模塊化設計理念和開放式系統架構使得升級工作能夠簡單快速地完成,無需重新設計機身,只需更換系統組件或更新軟體包,即可適配最新的武器或專用設備。羅蘭馬爾齊洛索夫生動地將這一工作形容為「『活著』升級」。

據專家透露,「蘇-34」的能力通過升級可獲得大幅提升,在升級過程中,先進武器和新型航電設備將逐步應用到飛機上。

2013年8月,俄羅斯軍事通信社援引俄國防工業部門人士的消息稱,「蘇-34」改進型將換裝AL-31FM1或AL-31FM2渦扇發動機,「該發動機推力更大,且無需對機身進行結構性修改」。據報道,負責該發動機研製工作的俄「禮炮」設計局總經理尤里葉里謝耶夫早在2010年3月就曾對俄羅斯軍事通信社透露了這一計劃。他表示,換裝新發動機後,「蘇-34」的實用升限可提高1000米,燃油效率提高了10%~15%。該發動機也被俄國防部選定用於「蘇-27」SM戰鬥機的升級工作,並通過了俄空天軍的試驗和鑒定。

葉里謝耶夫稱,「與『蘇-34』目前使用的AL-31F發動機相比,AL-31FM1進行了大幅改進,更換了全新設計的低壓壓氣機,在效能和壓縮率方面都有提高,燃燒室和渦輪也有所修改。」他還表示,如果研發工作進展順利,「蘇-34」甚至有望換裝技術更加成熟的AL-31FM2發動機。

專家介紹稱,「蘇-34」動力裝置的下一階段升級將採用先進的AL-41F發動機,其加力推力在應急模式下可達14~14.5噸,「蘇-34」換裝後將具備超聲速巡航能力。

2016年1月,俄羅斯國防工業部門的一位匿名人士向媒體披露了蘇霍伊公司對「蘇-34」的現代化升級工作,包括改進航空電子裝備和整合先進武器系統。他表示,「第一階段工作將在2016年中期完成。按照項目計劃,『蘇-34』的重大升級型將於2020年問世。」該消息人士還指出,「正在進行的研發工作有望將所獲得的成果廣泛應用到後續的量產型飛機上」。

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