据俄罗斯《消息报》网站近日报道,俄罗斯空天军或将获得“电传操纵飞机”。这篇报道透露,俄罗斯军机制造企业计划把第5代战斗机苏-57上的液压传动系统换成电传操纵系统,以改进此款战斗机的使用性能,并提高其生存能力。
苏-57战斗机由俄罗斯苏霍伊设计局设计,俄罗斯联合飞机集团-苏霍伊公司负责制造,它同时也是俄罗斯空军单座双发隐形多功能重型战斗机,被俄罗斯称为第五代战斗机(西方国家称其为第四代战斗机)。苏-57战斗机的前身为T-50战斗机,2010年1月29日首飞,到2015年秋,T-50战斗机的5架原型机完成了700架次试飞。2017年8月11日,俄罗斯正式将T-50战斗机命名为“苏-57”。从技术层面看,无论是航速、时速、机动性能,还是作战半径、战斗载荷、隐身性能等,苏-57战斗机均可与美国F-22战斗机相抗衡。
俄罗斯也高度重视对苏-57战斗机的制造和改进,因为苏-57战斗机是俄罗斯目前唯一的第五代战斗机。根据2019年5月15日俄罗斯总统网站公告,俄军计划在2027年前采购76架苏-57战斗机,并在2028年前用这种飞机装备空天军3个航空团。但原计划于2019年到部队服役的苏-57战斗机,目前仍未列装部队。俄罗斯消息人士称,战斗机同其他军事装备一样,不可能一成不变,总是在不断发展和不断改进,处于试飞收尾阶段的苏-57战斗机,已经经历了多次多项技术改造,它的操纵系统必将会在试验和实践中发生变化,从而造成列装时间的不确定。
据俄军工企业有关人士介绍,这次接受电传操控改造的首架苏-57原型机估计会在2022年年中首飞。目前,军工企业正努力把苏-57战斗机所有活动翼面的控制机制转成电传操控。俄罗斯英雄试飞员奥列格·穆托温说,现代战机通常配备复杂而强劲的高压液压传动系统,为了让这套系统运作起来,机翼和机身内要铺设许多充满液压传动液的管道,这些管道很占空间,而且在空战中遭到攻击时会很脆弱。改造后的苏-57战斗机,将会由电传操纵系统替代高压液压传动装置,而电线与作动装置的相连,可以实现多倍冗余备份,并且电传操纵系统还能够在机身内随意布置。
这样做的好处在于,即使机身受损,也不会导致传动装置完全失灵。改用电传操纵系统的好处还有,因取消压泵和管道减轻了战机的体重,告别了战机中常见的易燃和有毒传动液等可能会对飞行员造成危害的物质。当然,对于军队来说,使用电传操纵系统,能降低战机的雷达可视性,增强战机的机动性能并简化其维修工作,面对导弹或炮弹攻击时有更强的生存能力。
其实,对苏-57战斗机操纵系统升级改造实际上是一项复杂的技术工程和实践过程。首先,需要设计出适合苏-57战斗机电传操纵系统的“施工图”,如何拆除高压液压传动系统,如何实施布线和备份,需要技术人员精细研究;其次,需要改造战机操纵盘和培养驾驶人员,更换电传系统后,战机操纵盘如何改装,驾驶员怎么操作,都有一个过渡和适应的过程;再次,需要检验战机飞行性能和新设备之间的电磁兼容性,检验这项性能的时间一般不少于2年时间。俄专家认为,苏-57战斗机由液压传动改为全机电传操控,一旦取得成功将会带来非常可观的结果。摒弃传统的液压传动装置,既可以让战机变得更轻盈,也可以让驾驶员避免毒气污染。而且,当战机出现故障后,更换或维修电缆要比更换和维修高压液压装置要容易的多,成本也要低的多。
在使用电传操纵系统方面,美国或许更先行一步。因为美国的F-35战斗机在操纵系统方面采用了电传液压混合一体设计,比如在机翼的每个活动部件(如舵面或襟翼)中,F-35战斗机都设计了独立的液压回路,而电传操纵系统则可以控制这些液压回路。美国军方称,这种电传液压混合操纵系统是F-35战斗机的“一项关键优势”。目前,美国和欧洲的军用和民用飞机制造企业正在为制造所谓得“更彻底的电传操纵飞机”而积极努力,他们试图用电传操纵系统取代传统的机械和液压传动系统,并且认为这才是先进飞机应有的制造思路。像俄罗斯军工企业这样追求战机电传操纵系统的还有生产JAS-39“鹰狮”战斗机的瑞典萨博公司,这家公司的目标是完全放弃液压传动装置,目前他们正在为自己的新型战斗机研发电子机械传动系统。
“变身”后的苏-57战斗机,体重轻盈,时速更快,航程更远,维修也更简单。当然,电传操纵的作动器在控制方面也会更精确,驾驶员空中作战的舒适度也会相应提高。可以预见,2028年后,俄罗斯空天军拥有76架苏-57战斗机的三个航空团将会是世界上一支威力巨大的“空中铁拳”。(河北师范大学军事教研室 崔运生 张凤波)