通过与由波兰间谍马里安·佐查斯基(Marian Zacharski)搞来的F-15性能资料相对比,设计师发现T-10依然处于下风。为了达到新指标以及之前的试飞不稳定性,苏-27几乎被重新设计。
按指标制造的T-10-7和T-10-12被命名为T-10S-1(S代表系列即Series)和T-10S-2。T-10S与T-10相比改进很多,主要是:
机气动布局做了重新设计:加大机翼面积、减小后略角、除去翼刀、将弧性的翼梢改为方形并加导弹发射轨、后缘襟翼和副翼改为单一的襟副翼并增加计算机控制的前缘襟翼、减速板从机身下方改为与F-15一样的机背减速板。
进气道改进:为避免引擎吸入跑道上的杂物,前起落架向后移到两个进气道之间,进气道内加装防杂物吸入的网状隔板。
发动机舱重新设计:机匣由发动机底部移到了上部,由此双垂尾放置到两个发动机外侧,而尾喷口也变为可调式。
以上几处改进使得飞机的横截面面积大幅减小,提高了苏-27的机动性、速度、航程。其他诸如机头、机尾、座舱、起落架等许多地方也作了明显的改进。
第一架T-10S-1于1980年出厂,1981年年4月20日首飞,试飞员还是伊留申。然而此时的T-10S依然不够可靠,1981年9月3日因燃油系统故障T-10S-1坠毁,伊留申死里逃生;之后生产的T-10S-2在81年12月23日由于前缘襟翼故障坠毁。试飞员科马洛夫(Aleksander Komarov)亦不幸遇难;1982年5月31日出厂的T-10-17(由T-10-7/T-10S-1发展而来)尽管第一次试飞时飞掉一个机翼,但飞机和试飞员尼古拉·萨多夫尼科夫(N.Sadovnikov)都保住性命,而且通过这次飞行找到了前两次事故的解决方案。
此后经过一系列改进,真正的生产型苏-27终于在1982年11月出厂。量产型的苏-27(也被称为苏-27S,北约代号为Flanker-B)。
列装
然而由于电子设备,尤其是雷达系统问题解决缓慢,直到1985年苏-27才正式交付部队服役,1986年才大量出现。迄今已有数百架服役,并出口多个国家。
成绩
在1989年巴黎航展上,苏联宣布了一条震惊世界航空界的消息:在1986-1988 年,苏-27创下了爬升和飞行高度两项世界纪录。当然,创下这些记录的是被称之为P-42的验证机。
P-42正式公开是在1986年后半年(有资料说应该是在10月27日)。11月15 日,试飞员普加乔夫驾驶它创造了爬升的记录:从地面爬升到3 000 米仅仅用了25.4 秒,之后又创造了爬升到6 000米 、9 000米 和12 000米的记录。这些记录分别比10 年前美国飞行员用F-15创造的记录快了2 秒。创造这些记录的P-42就是苏霍伊设计局的T-10-15。当时,T-10-15 已经快完成了它的测试项目,面对着这架对苏-27的发展有巨大贡献的飞机,没人愿拆掉它,这时,主设计师西蒙诺夫说话了:“这架飞机对我们的意义如同卫国战争中的斯大林格勒战役一样。现在我们可以让它接着完成它的使命。从现在起,它的设计编号就是P-42。”就这样,T-10-15被赋予了新的使命:创造飞行记录。包括雷达和光电瞄准系统在内的火控系统被拆下,尾锥也缩短了,垂尾面积也减小了,减速伞和腹鳍被取消,机鼻罩被更轻的金属罩取代,另外还采取了大量措施来进一步减少飞机的起飞重量。同时还将机内载油量减少到最低,再换装功率更大的发动机(2x13600千克),这就使飞机的起飞推重比达到了2。就这样,P-42 诞生了,1993 年P-42 还创造了携带外挂的爬升记录。
在80年代后期,另一架飞机也被改装成“记录突破者”,这就是T-10-20。这架飞机在完成了苏-27K 的飞行项目之后,也拆除了火控系统和军械,然后也对机体结构做了一些调整,但保留了尾锥。同时增加机内燃油携带量,达到12900千克,这使它的起飞重量达到26 600 千克。T-10-20主要用于创造航程方面的世界纪录。在完成了它的创记录飞行之后,T-10-20 被送到莫斯科的航空博物馆保存。
由于苏-27飞机具有良好的设计和较大的改进余地,该机已经向一机多用方向发展。在苏-27飞机的基础上,俄罗斯先后推出了苏-27PU(苏-30),苏-27K(苏-33),苏-27IB和苏-27KU(苏-34)以及苏-35等多种型号,发展成苏-27系列飞机。
装备配置制造
根据国防部的命令,苏霍伊设计局又开始了T-10原型机方案的起草工作。首光要从大量的制造中的T-10-1、不同的(不完整的)外形结构中选出一种理想的基体。在1970-1975 年间,苏霍伊设计局挑选了大量的模型,以试图找到起落架和进气道的最佳结构。最后采用了一种三轮车式的起落架结构,这种设计很稳固,起接架的各个系统全部由液压系统来控制。进气道和发动机舱的组合也很让人头疼,经过大量的试验和计算,还是采用了将二波系进气道分开布置在机身边条翼下的布局。另一个大麻烦是苏-27的重量限制问题,注意的焦点都集中在如何减少飞机的重量上。经过精心安排,实际起飞重量仅增加9千克!这种重量上的“斤斤计较”使飞机的飞行性能没有发生行什么明显的变化。
根据空军的要求,新型战斗机必须具备大航程,并且苏-27的航程必须比对手大10%。这样,美国的F-15 在没有外挂油箱时航程为2300千米,苏-27至少要达到2500千米,这使苏-27至少要携带5 .5 吨燃料。但根据苏联的有关强度标准的要求,任何飞机都必须携带达自身燃料重量的80%的备份燃料,这就使飞机重量又增加了3 .5 吨之多。其实苏霍伊设计局并没有打算让苏-27 多飞1500千米,但有关规定使苏-27不带副油箱便可以飞行4000千米。
到了1975年,苏-27的初期设计工作终于结束了,苏-27战斗机的空气动力结构、机体设计已经完成,基本设计思路也已经找到,是制造原型机的时候了。在长长的挑鼻内是雷达舱。座舱及风挡内可以看到360度全向视野,另外还有一个后设备舱。前起落架被安装在座舱下、红外传感瞄准系统安装在座舱正前方的机身下沿中轴线上。两台发动机被安装在机身下沿中轴线对称布置的发动机舱内,发动机舱之间的空间可以用来挂载空对空导弹。为了能让发动机在各种速度和高度上都能在最好的状态下工作,进气道被装在机冀边条冀下,并安有进气导流板,以控制在各种角度上 的进气量。飞机总共有8个武器挂架:机身下发动机舱之间有2个、进气道下各有l个,每边主翼下各有2个,除了主翼下最外侧的挂架只能携带100千克级的近距格斗导弹外,其他挂架都可以挂载250-300千克级的远程空空导弹。
尽管制造中的原型机比设计指标中的更大,更重,飞机的基本性能却没有大的改变,如正常起飞时翼载为375千克/平方米,起飞推重比1.15也与设计一致。飞机的空重为14300千克,在挂载武器并装上正常的燃料(5 300千克)时起飞重量为22100千克,满载燃料时的最大起飞重量为25700千克。机长19.65米,翼展14.7米,机翼面积59.4平方米,在地面上的飞机高度5.87米。
发动机
苏-27 的动力系统计划采用2 台大功率的新一代可加力的涡扇发动机,但这种发动机的技术要求非常高:如果要让飞机在起飞和空中格斗中的推重比超过1,发动机在打开加力时推力达到12500千克,这比AL-21F-3 高出了12% ;但同时发动机的单位油耗必须低,否则就不能满足飞机的大航程要求,与当时大量生产的AL-21F-3 相比,新型的油耗至少要降低25%。同时,苏霍伊设计局也没有足够的时间供他们“慢慢”研制。经过研究,设计人员们决定采用3 级低压、9 级高压和高、低压涡轮各1级的结构(“3 +9+1+1”方案),涡轮要进行抗热增强设计(与AL-21F-3相比,工作温度要高350-400度) ,最后决定采用单晶结构的转子叶片。但在1970 年初,苏联获得了F-15的F100-PW-100发动机的资料,根据这些资料,决定在AL-3lF上采用4级风扇、12 级高压和高、低压涡轮各2级的基本结构。新结构的AL-3lF发动机在1974 年8月完成了第一台,但在测试中发现它还存在结构缺陷。留利卡只能再次考虑原来的“3+9+1+1”方案,但4 级风扇已经设计完毕,于是也被加在了这个“3+9+1+1”方案上,这样,AL-3lF发动机的压缩机机构部分就有些类似另一种著名的发动机---为米格-29 研制的RD-33。
从制造单晶涡轮转子的苏联航空材料制造厂传来了一个坏消息,该叶片在进行热实验时发现无法满足热强度要求,假如要冷却的话就只能从压缩机中引气。那样做既降低了发动机的推力,又增加了油耗。这样,AL-31F就赶不上T-10-1的试飞了。一直到T-10-3/ T-10-4制造出来的时候,AL-3IF才满足了性能要求,正式成为苏-27的动力系统.但就整个原型机来说,这只是确定了飞机的外形。
驾驶舱
本机配备了K-36IIM弹射椅,座舱中配备有抬头显示器以及ZSh-3UM头盔瞄准具,使得苏27能像米格29一样看到哪,打到哪。
航电及武器系统
电子设备与武器的挑选''' 光有外形和发动机的飞机是不能作战的。为了让T-10-1具备作战能力苏霍伊设计局开始为它挑选航空电子设备和武器。按照PFI项目中的规定,苏-27和米格-29的主要设备必须是一样的。但由于对苏-27的使用要求更为严格,空军对苏-27的航空电子和武器又提出了更高的要求:新型的多模式雷达必须具备很强的抗干扰能力和全周上视/下视追踪目标的能力;可以利用多种设备追踪目标;新的数字式数据处理器。装备新型的光电追踪红外瞄准具,并且在使用该设备瞄准时可以发射近距导弹和机炮;座舱内要装上平视显示器和单色阴极显示器。根据情报,苏联飞机在雷达、电子和计算机水平上要大大落后于国外对手,这就需要研制一种新型的火控系统。经过一番综合论证,决定为苏-27 安装OEPS -27光电火控系统(有趣的是,另一种类似的OEPS-29也被装在了米格-29上)、RLPK-27雷达系统等一些先进的设备。到了1982年,这种火控系统正式装备在苏-27 上。
苏-27的固定武器选用和米格-29一样的30毫米AO-17 双管机炮,导弹也采用同样的K-27 、K-73 和K-60M ,两机的不同处在于挂载导弹的数量上。由于最初是把苏-27作为截击机来设计的,因此,它虽然有8 吨的载弹量,但只能挂载无制导炸弹和火箭弹。挂装的导弹也根据空军的要求进行了改变。到最后,苏-27可以使用K-13M1 、K-14 、K-60和K-73 四种近距离空空导弹,以及K-27ET 和K-27ER 型中程空空导弹.原来准备使用的AO-17 机炮通过了地面测试,但随后被放弃,而采用了重新设计的30毫米TBK-687单管机炮。1977年完成了TBK-687的全尺寸模型,1983 年正式命名为Gsh-301装备苏-27 和米格-29 ,而AO-17 机炮在1982 年成为了米-24P 和苏-25 的标准武器.AO-17 和Gsh-301 的炮弹可以通用。
T-10
由于AL-31F发动机尚未完成,T-10-l只能使用人AL-21F-3涡喷发动机,这种发动机比AL-31F更加笨 重、功率更小、效率更低。但这并不影响T-10在1977年进行首飞,1978-1979年,AL-31F投入大批量生产后,T-10才使用了新的发动机。试飞工作在试飞组(以后的苏-27M的首席设计师尼基汀就是其成员之一)严格监督下开始了。在通过了地面测试和高速滑行测试之后,试飞组给予了试飞许可。
1977年5月20日,在苏霍伊设计局首席试飞员、苏联英雄瓦拉米尔? 伊留申的驾驶下,T-10-1(机头号10 )首次冲入了蓝天。随后,试验了新型战斗机的操控系统。当时,T-10-1还没有安装火控系统。在以后的8个月中,T-10-l进行了38 次飞行。到了1985年,T-10-l圆满地完成了它所有的飞行任务,被送到莫斯科附近的莫尼诺空军博物馆保存。1978年,苏霍伊设计局制造了另一架原型机---T-10-2 ,它的飞行测试由苏霍伊设计局的耶夫格尼?索诺约夫进行。1978年7月7日,索诺约夫驾驶它进行中、高空飞行项目的测试。当他在11 000米和5000 米飞行时,一切都很正常,但当他下降到1 000米高度准备测试一下1000千米/时速度下的性能时,飞机的过载一下子高得超出了他的预料。飞行员立即向前推杆试图保持飞机的平衡,这使飞机的过载立即变为-8G。这些无意义的努力没能挽救他,飞机的动能损失之快超出了飞行员的想象,飞机终于坠毁在地面上.这次事故促使苏霍伊设计局为苏-27加装了线控操作系统。
苏霍伊设计局又开始制造第二批的两架---T-10-3和T-10-4。与此同时,留利卡设计局也加紧为T-10-3 / 4 制造AL-31F 发动机,不过,发动机还不是正式的生产型,而是AL-31FN。等到T-10-3 / 4 制造出来,AL-3lFN 也完成了,并被迅速地安装在T-10-3 / 4 的发动机舱内。1979年3月,T-10-3 的组装完成,试飞员还是瓦拉米尔? 伊留申。但完成了地面测试之后,试飞组和试飞员都不批准它上天,因为运来的AL-3lFN 存在缺陷。最后,大家的结论是必须将发动机送回去改进。留利卡设计局立即展开改进工作,改进了这些缺陷。1979年8月23 日,伊留申完成了T-10-3 的首次飞行。1个月后,装有雷达的T-10-4 也被运到机场,用于雷达系统的测试。
从T-10到苏-27
1980年6月,试验型的T-10-5制造完毕,随后又制造了T-10-6/7/8/9/10/11。这些飞机被同称为“苏-27的T-10-5型”。到了1980年,能参加飞行测试的T-10总共又9架,其中7架装AL-21F-3AI发动机,两架( T-10-3 / 4 )装AL-31FN 发动机。T-10-5 型在1981 年首次装上了完整的火控系统进行测试。但在1981年9月3 日的一次飞行中,T-10-7在进行最大航程测试时,因燃料耗尽坠毁在离机场不远的地方,试飞员伊留申跳伞成功。不过因为此次事件,主设计师科辛被解职,主工程师雅马科夫被开除,伊留申也被勒令不得再执行飞行任务。似乎“祸不单行”。
1981年12月23日,刚制造完成、使用了不到l 年的T-10-12 因为高速飞行时、前机身断裂而坠毁,试飞员科马诺夫丧生。
1982 年,测试基地又增加了几名新成员:T-10-14/15/16/17 ,其中T-10-14 被用于T-10-17为第一架正式生产型原型机地面静力测试。1982年6月2日,试飞员伊沙科夫驾驶着苏-27 的正式生产型T-10-17完成了试飞。接着,共青城飞机制造厂又造出了9 架:T-10-18/19/20/21/22/23/24/25/26/27。这些飞机加入试飞项目后,让设计局进一步掌握了飞机的特性。针对飞行测试中出现的各种事故,苏霍伊设计局不断地改进和完善飞机。终于在1985 年,第一批苏-27截击机开始在苏联空军中服役。年底,大批苏-27交付给空军和防空军。之后,又根据作战需要,为苏27加装了通讯、协同作战控制系统。当整个系统调试完毕后,1990年8月23 日,苏联国防部长批准将苏-27作为苏联空军和国土防空军的标准战斗机,至此,经过近20 年的研制和发展,苏-27终于成为了苏联空军战斗机群的主力。
型机
Su-27(设计局号T-10S) 共青城厂为空军制造的基本空优型 Su-27IB(设计局号T-10V) Su-34的原型机,由新西伯利亚厂制造。
服役部队 俄罗斯空军