未来战机预研先导：苏联“金雕”前掠翼飞机苏-47

苏-47最大特点在于前掠翼的设计，与美国格鲁曼公司的X-29试验机很相似。在设计与试飞阶段曾经给予S-32和S-37的编号，1997年9月25日首飞，2002年编号改为苏-47。

由于苏-47无法满足俄罗斯军方的空战需求，最终苏-47停止研发，并未被俄罗斯军方采用，也没有实现量产。

发展沿革

研制背景

俄罗斯中央空气流体动力学院已经关注了前掠翼的发展很长时间（时间远在X-29之前），它的研究包括以火箭为动力。

在航空史上，曾有若干种前掠翼飞机完成了试飞，并取得了一定成就。

一种是德国的Ju 287四发轰炸机，这是世界上第一种用于实战的前掠翼飞机，于1945年2月完成了首飞，在后来的试飞中速度达到815公里/小时，当时仅有的两架原型机均被苏军俘获。

一种是德国的HE-162战斗机，这是世界上第一种前掠翼喷气战斗机，并实现了量产。

一种是苏联的Tsybin LL，这是苏联第一种前掠翼飞机，在1945年研制，由Tu-2轰炸机带入高空并由火箭发动机推进了8-10秒。

一种是美国格鲁门公司研制的X-29A前掠翼研究机，共制成两架，于1984年12月14日首飞。在1984～1989年间，两架研究机共试飞了数百小时，速度达到了M1.6，飞行高度15,000米，过载6.4g。不过X-29A只是一种研究形，机上没有武器装备，设计上也没有采用“隐身”技术。

最后就是俄罗斯的第四代战斗机—苏-47“金雕”了。由于在第二次世界大战中，前苏联俘获了德国的前掠翼轰炸机Ju 287和大量资料及有关专家，对前掠翼技术取得了一定的认识。前掠翼提供了低波阻，减少了弯矩，而且和常规机翼比起来，它延迟了失速时间。然而前掠翼会产生很大的扭力，如果机翼是用常规材料制成，它很可能被撕裂。进入80年代以来，俄中央航空流体动力研究院的一些专家，又采用最新的科技成果，对前掠翼技术进行了系统的研究，并取得了突破，研发的复合材料才使前掠翼布局成为可能，从而为从80年代末着手研制的苏-47采用前掠翼技术打下了基础。

设计制造

苏霍伊飞机设计局总设计师西莫诺夫决定苏-47的两个研制方案均采用前掠翼，这主要是与其他形状机翼相比，前掠翼具有许多突出的优点。前掠翼的许用迎角大，可增大飞机的转弯角速度；阻力小；不会出现翼尖气流分离现象，故可增大升力，从而显著提高飞机的升阻比；另外还可改善布局，减小迎面对雷达波的反射面积。美国在研制F-16的过程中，也曾研制了一架带前掠翼的原型机SFW/F-16，在机翼后掠角为-20°～-25°的条件下，按计算，飞机的转弯角速度可提高14%，飞机的活动半径可增大34%，起飞着陆距离可缩短35%～50%。但是，由于前掠翼存在一个致命的缺点—结构发散问题，在一般情况下，人们还不敢贸然采用这一诱人但又存在巨大风险的技术。

1997年9月25日，代号S-37的前掠翼试验机首飞。最初用途是负责测试一系列关键问题，包括新型结构材料、各种内置武器舱方案、复合材料与电传操纵系统和其他许多技术。由于资金限制，该型的前两个阶段的飞行试验到2000年中期才结束，共飞行了90多次，进行了亚音速和超音速飞行。

2001年5月，苏-47开始第三阶段的飞行试验，为研制俄罗斯的下一代战斗机积累经验，飞行试验将持续到2005年。

2002年5月，苏霍伊被选中作为俄罗斯第四代战斗机的主研制商，苏霍伊重新设计了它的改进型，并将该型重新命名为Su-47（苏-47）。

2010年1月，T-50的试飞，标志此苏-47将不在俄罗斯空军服役。

设计特点

结构设计

机身头部为雷达舱，在带空速杆的卵圆形雷达罩内是多功能相控阵雷达。后面是光学雷达、驾驶舱。驾驶舱采用单座座舱，风挡和座舱盖与苏-27相同，由无格框的固定前部（气泡型）和可打开的舱盖构成，弹射座椅向后倾斜30°安装。

驾驶舱下部为前起落架舱，采用前三点可收放起落架。双轮前起落架向前收入驾驶舱。前起落架舱门为单块设计。单轮主起落架装于机身上，收入时轮胎转一角度向前收入发动机进气道之下。起落架主轮距4米，前后轮距8米。

机身中段与延伸的机翼边条相融合，机翼翼根有向前延伸的边条，装有前平尾和前掠翼。机身中段内为燃油舱、设备舱和发动机进气道，其下是主起落架舱。机翼边条下为扇形不可调节的侧向进气道，S形进气道侧面靠近机翼前缘处装有鸭翼。双垂尾略向外倾斜，机身中部有两个大的辅助进气门，并且采用雷达吸波涂料对飞机进行了隐身处理。

气动布局和结构为串置三翼面布局，机翼为前掠翼，采用了融合体技术，并使用了吸雷达波涂层和90%的复合材料。机翼前缘后掠角为-20°，有全展长襟翼，后缘前掠37°，内侧为普通襟翼，外侧为副翼，翼尖为弧型。全动近距耦合鸭翼，前缘后掠50°，后缘后掠-16°，可同步或差动偏转。外翼后缘有副翼和襟翼（襟副翼），前缘可下偏。

机翼翼根向后延伸到尾部形成水平安定面，前缘后掠角70°，双垂尾向外倾斜约6°，前缘后掠45°，有内置方向舵。梯形全动平尾的前缘后掠角75°，平尾翼展8米。全动前置平尾亦为梯形，其前缘后掠角约50° ，翼展约7.5米。双立尾的形状与Su-27的相似，但向外的安装偏角不大，并具有方向舵。

机身后段为两个极其相似的发动机短舱、机翼承力梁、立尾和平尾的承力件，机身最末端为两个设备整流罩，内有后视雷达。

苏-47的机翼翼根边条和机身边条，能降低阻力和减少雷达反射信号，改善飞机的起飞着陆性能，在亚音速和大攻角时有很好的气动性能，可增加飞机的航程和高空机动性，并能充分利用复合材料的结构特性。使用的弯曲的进气道、保形外挂架、前掠机翼等设计措施，使得飞机对雷达的反射面很小，约0.5～3平方米左右。不含空速管，飞机长22.6米，最大起飞重量35吨左右。

动力系统

按计划，苏-47将装两台由留里卡“土星”设计局研制的推力矢量可控制的AL-41F带加力的涡扇发动机，推力为20吨级，保证飞机具有良好的加速性能、操纵性能和不加力的超音速巡航能力。苏-47在设计上十分重视“隐身”能力，在飞机外形设计上大量采用包容、蔽挡、散射和冷却技术。如对雷达波反射信号强的进气道、发动机压气机和外挂武器，全采用了包容、蔽挡；对辐射红外信号强的发动机尾喷口等，则除用飞机结构对其蔽挡外，还用冷气流进行冷却并把尾气流吹散。再加上大量采用复合材料和吸波材料，飞机的雷达反射信号和红外信号非常小，另外飞机上还装有各种主动和被动干扰技术和欺骗技术，因此，可以达到敌机无法发现的程度。

第一架原型机的动力装置为两台带加力燃烧室的D-30F6涡扇发动机，单台推力大于15,200千牛。按设计，飞机今后将装两台推力矢量喷管可偏转的新一代发动机。

动力装置两架原型机，第1架采用的是两台用于米格-31的D-30F6发动机，单台静推力93.1千牛，加力推力151.9千牛；第2架使用两台AL-37FU发动机，单台加力推力142.2千牛，带有推力矢量控制及全权数字发动机控制系统。

武器系统

首飞的S-37其设计重点突出在大迎角下的机动性和敏捷性以及飞机的低可探测性，采用苏-35/37的4余度数字电传飞行控制系统。

第一架原型机上尚未装火控系统，武器包括R-27中距空对空导弹、RVV-AE（发射后不管的导弹）和R-73近距格斗空对空导弹，以及多种引导和非引导对地攻击武器。此外，苏-47安装有一门Gsh-301 30毫米机炮。各种导弹武器均挂在机身下的保形挂架上，必要时也可挂于翼下。

作战性能

苏-47具有良好的低空低速机动能力和超机动能力，由于机上将装自动化程度很高的操纵系统和火控系统，故飞机可完成0速的机动动作，也可在保持航迹不变的情况下，完成0半径的转弯（定点转弯）和完成0半径的筋斗（定点筋斗），因此在空战中飞机头部可以随时指向敌机，并实施攻击。由于飞机的升阻比大，故飞机的作战半径和留空时间都较大，加上飞机能不加力超音速巡航，它可迅速到达作战空域。

总体评价

苏-47与它在西方的竞争对手格鲁曼X-29一样是用于科技展示，为下一代俄罗斯战斗机打下基础的。苏-47刚刚出现的时候，世界为之一片哗然。这种战斗机虽然逊于F-22“猛禽”，但不输给欧洲的台风战斗机，它也与更常规的米格1.44争夺研发资金。但几年过去了，苏-47似乎没有了下文。这可以是俄罗斯保密传统的体现，也可以是报喜不报忧的传统的体现。到底真相如何，苏霍伊自己不说，外人只能猜测，似乎苏霍伊下一代战斗机方案放弃了前掠翼。2010年，T-50的公开亮相，证明苏-47已经在综合性能上无法满足俄罗斯空军的性能需要。最终苏-47停止研发，并未被俄罗斯军方采用。