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机动之源发动机

苏-33采用由俄罗斯留里卡“土星”科研生产联合体研制的两台AL-31F3带加力燃烧室的涡扇发动机。AL-31F采用3级风扇、双级压气机,高/低压涡轮双转子加力式涡扇发动机，总压比23.8。环行燃烧室，涡轮前温度约1392摄氏度，常用V形火焰稳定器加力燃室。此发动机长4.92米，最大直径1.3米、重量1580公斤、最大推力12503公斤、推重比为8.3、中间推力为7620公斤。从总体上讲其性能是优良的，它尺寸小、推力大、推重比高。其涡轮具有有效的冷却系统和良好的热力学特性；压气机增压快速，发动机结构紧凑，保证飞机有较高的推力和良好的机动性。风扇及压气机对流场畸变不敏感，发动机工作稳定性高。即使飞机在以马赫数为2的速度进入平螺旋、直螺旋、翻转螺旋和“眼镜蛇机动”、进气道喘振的情况下，发动机工作仍然极其稳定。喘振消除系统、空中自动点火系统、主燃烧室和加力燃烧室的再次启动系统等可保证工作的可靠性。

F/A-18E/F采用由通用电器公司研制的F414-400发动机，为F404的增推改进型，2级风扇，也采用双轴双压气机和高/低压涡轮结构，总压比28，但压气机的级数相对于AL-31F3的要少，这样可以增加发动机的推重比，其单级增压效率比AL-31F3高。该发动机长4.0米，最大直径0.88米，重量1100公斤，最大推力9986公斤，发动机推重比为9，涡轮前温度约1580摄氏度。该型发动机在原有常规发动机的基础上采用了许多世界首创的高新技术，如前、后掠异形叶片的风扇技术，整体叶盘，复合材料风扇叶片，多孔冷却火焰筒技术，由计算机自动控制的尾喷截面技术以及可根据发动机转数和增压比的变化自动地调节发动机工作状态的双通道全权限数字式电子控制系统。

作为国际典型的第三代发动机，AL-31系列仍有多项参数指标不尽如人意，单位迎风面积推力、推重比和涡前温度低，使用寿命及可靠性是其主要问题。涡前温度低，说明其热效率差，只能通过增加空气流量和涵道比来提升推力，这无疑增加了发动机的迎风面积和重量。有资料表明，由于俄式发动机在材料和加工制造工艺上有一定的差距，造成俄军用涡扇发动机的单位推力、单位耗油率、单位迎风面积推力、燃油消耗率、启动机的启动海拔高度，特别是使用寿命及可靠性等与欧美国家同一代发动机相比有一定的差距。AL-31F与F100-PW-229同为国际上第三代战斗机的涡扇发动机，相比之下，在发动机设计参数的选择中，F100-PW-229比AL-31F要略胜一筹。也就是说，俄制AL-31F发动机在总增压比、中间耗油率、涵道比、质量，乃至控制系统等方面还存有不同程度的发展空间。

笔者分析，要提高AL-31F的推力等级，俄方可能会采用：增大发动机风扇压气机半径，提高风扇通气流量；提高涡轮前的进气温度；改善燃烧室燃烧的效率，扩大稳定燃烧的工作范围；改善涡轮冷却气流控制系统等技术途径。而在控制系统方面，今后则很可能从早期的机械液压式控制燃油和喷口面积，改进为数字式电子控制系统，甚至是与F100-PW-229发动机相当的全权数字式电子控制系统，使之具有综合诊断和与飞机控制系统交联的能力。因此，为了适应21世纪的战争环境需要，AL-31F发动机已到了非改进不可的地步。

而F414虽然体积小、重量轻，推重比大、热效率高，是性能非常优异的发动机，但考虑到与体积尺寸、起飞重量与苏-33差不太多的F/A—18E/F机体搭配，很有点儿“小马拉大车的感觉”，影响其机动性，因此F414发动机仍有性能改进的必要，如换装直径长度差不多的推力达1276KN的F-100PM发动机等。

大雅之堂座舱布局

现代舰载机的座舱布局可以综合反映出战机的航电水平和驾驶员对外界信息的感知能力。座舱视界开阔、控制界面友好，人机交互舒适、简单，容易、方便是关系到战时（特别是近战）能否取胜的关键。苏-33座舱设计位置突出，前机头略向下垂，改善了驾驶员的前、侧视野，整体式风挡玻璃，向后开启的气泡式舱盖与风挡用半圆形框架相连，框架上装有3个后视镜，用于改善后视野，苏-33的座舱显示系统换装了平视显示器，可以显示对导航、瞄准、飞行姿态信息和雷达/红外探测系统的信号。座舱内部的飞行仪表依然是常规仪表，右上角的单色多功能显示器可以显示雷达和红外系统的信号模型。各种开关按键杂乱无章地分布在座舱四周，操作控制结构复杂繁琐，不符合人体工程学。苏-33的头盔瞄准具为单目简单光环式，只能显示简单的瞄准和锁定目标信号，通过头盔上表面的红外发光二级管和座舱内的光敏元件进行定位，在对敌目标进行攻击时驾驶员需要眼睛一直盯着目标直至命中，且瞄准视野受座舱本身视野的限制，功能单一，只能近距离空战（不能对海、陆）。座舱内装有大名鼎鼎的K-36MD弹射座椅，其零高度、零速度的优异弹射能力已在多起米格-29、苏-27等飞行表演失事中得以证明。

F/A-18E/F的座舱整体为起泡式，座舱盖由前方的整体圆弧固定风档和可向上开启的蚌壳状整体座舱盖组成，整体视野良好。座舱内部的仪表板上方是平视显示器，此平视显示器为一块可以完全控制通信、识别和导航任务，面积为100毫米×130毫米的单色多功能触摸式液晶显示器，也可以显示其他3个多功能显示器的信息。在触摸式液晶显示器两侧各有一个面积为127毫米×127毫米的单色阴极射线管显示器（CRT）。在触摸式液晶显示器的下方有一块面积为160毫米×160毫米的彩色液晶显示器，它比原有的CRT有更好的可靠性和更高的亮度。三个多功能显示器由四周的20个按键控制，并可互为备份。座舱内平显排列整齐，各种开关按键井然有序，符合人体工程学。最引人注目的是F/A-18E/F的头盔为当今世界上最为先进的联合头盔指示系统（JHMCS），由美国国际视觉系统（VSI）公司研制， 它不但可以改善战斗机的视距内攻击性能，而且已经具备了超视距攻击能力，已成为美国现役各种战斗机飞行员的标准装备。F/A-18E/F的弹射座椅也是具有零高度、零速度的马丁·贝克公司的NACES（海军乘务人员通用弹射座椅），安全性能也不错。

千手千眼航电火控系统

机载航电火控系统在短短的几十年内已经历了四个发展阶段：光学机械瞄准具、平显/武器瞄准系统、综合火控系统和综合航空电子系统。同时电子信息技术的发展，飞机的航电火控系统在飞机上所起的作用越来越大。信息化、智能化、集成化这三个方面构成了未来战斗机发展的基本趋势。首先是机载设备全部信息化，飞机的机载航电系统设备很多，但主要是雷达火控系统、通信导航系统、识别及电子战系统。其中最主要的是机载火控雷达，除了要求有一定的探测距离外，还要求抗干扰能力强、可靠性高、可维护性好。现代机载火控雷达已经向多体制、有源相控阵方向发展。因为这些系统同信息联系起来，可以建立起立体的作战平台，把信息技术融入到各个子系统中去，不仅改善了系统的性能，而且使战斗机的作战能力和生存能力都有了大幅度提升。

苏-33的雷达和主要电子系统采用了苏-27的N001雷达的改进型N011M。它是单脉冲多普勒雷达，工作频率在X波段，水平搜索范围正负70°，垂直搜索范围正负40°，脉冲功率4～5千瓦，工作距离对于空中中等目标迎头发现距离为120公里，尾追发现距离为60公里；对地坦克集群发现距离约为40公里，对舰发现距离约为120公里；可跟踪多目标和攻击多目标。重量约300公斤，平均无故障时间约100小时。与美国同类飞机装备的雷达相比，苏-33采用的雷达作战模式少，只有简单的对海对地作战模式，且作用距离近，识别和抗干扰能力差。在对空作战中可以使用中距离空空导弹（如R-27、R-77）进行拦截作战或者使用近距离导弹（R-73）进行空中格斗，在对海上目标作战时可以使用KH-31、KH-41导弹对驱逐舰以上规格的水面目标进行攻击。虽然N011雷达在空军型苏-27使用的同类系统基础上提高了对海面目标的探测能力，但是，对驱逐舰大小的目标至少应该具有200公里左右的探测距离，这样才能基本上满足使用KH-41超音速大型反舰导弹作战的要求。另外，苏-33的雷达在作战能力上还存在的一个问题，就是对杂波干扰较强的地面目标进行探测的能力不足，苏-33雷达系统虽可较好地完成对空和对海作战的任务，但对地面目标的探测和攻击能力明显不足。而在未来由海向陆的作战模式下，提高雷达对地探测和跟踪能力是苏-33必须弥补的重要环节。

作为被动探测系统，苏-33的光电探测装置偏向右侧。红外探测系统的型号与性能基本和苏-27S类似，由光电二极管组成的红外接收系统在天气晴好无干扰的条件下可以探测距离达60公里内的开加力后目标，对目标迎头发现距离不超过30公里，激光测距机的最大有效作用距离为7公里。但在气候不良的条件下有效探测距离大打折扣。

2005年初，F/A-18E/F将AN/APG-73雷达改装成AN/APG-79雷达，它是世界上装备的第二种有源相控阵雷达，由F-22使用的AN/APG-77雷达发展而来，据说其工作距离超过160公里，重量约为120公斤，平均无故障时间大于500小时，可以同时跟踪20个目标，同时攻击8个目标，还具有远程对地、对海探测跟踪以及抗干扰能力。

与苏-33一样，F/A-18E上也使用前视红外装置，由雷神公司制造，与苏-33上不同的是该红外吊舱不仅具有对空功能，还有对海、对地模式。雷神公司于2002年6月开始交付先进指示目标前视红外系统，后者是第三代光电指示目标吊舱，与目前海军和海军陆战队使用的夜间低空导航指示目标红外系统吊舱和AAS-38“夜鹰”指示目标吊舱相比，性能有极大提高。对空最大探测距离达100多公里，对面目标达40公里。把导航和指示目标前视红外能力综合到一个吊舱内，具有昼夜工作能力。此外，加入凝视中波焦平面阵列、高能量激光指示器及改进的前视红外校靶。系统还能提供探测、分类和跟踪空空导弹和空面导弹目标及支持自动投放现有的激光制导武器及防区外武器的能力。它的可见光波段照相机增强了在白天进行远程目标识别和武器投放的能力。

从这些指标看来，无论是在探测距离上，多功能多用途上，还是在可靠性方面，AN/APG-73都要远优于N011雷达。俄罗斯在电子以及光电技术方面一直落后于西方国家，俄式战机总是以整体性能来弥补电子性能的不足，可是在信息战场的今天这种方式越来越行不通了。因此，笔者认为，俄制雷达必须在有源相控阵雷达、对地、对舰探测距离和精度、抗干扰和识别能力、雷达体积、质量和可靠性上进行改进。

【点评】本轮竞赛比拼的项目较多，苏-33除了在发动机一项上略占上风外，其他似均无优势可言。

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