1988年9月4日,范堡罗。
    罗斯季斯拉夫·别利亚科夫仰望着那架纵情翻飞的“雨燕”,耳膜几乎要被山呼海啸般的喝彩声与克里莫夫发动机的轰鸣声振裂,但老人显然很享受这一刻。
    他只用一架飞机就“征服”了英国。
    几分钟前,别利亚科夫还在为米格-29的全球首秀提心吊胆。所幸,飞行员阿纳托利·科沃丘尔没有让总设计师失望,他在“敌人的领空”飞出了不可思议的钟摆和尾冲动作。英国《飞行国际》杂志对此评价道,如果苏联飞行员有一半能达到科沃丘尔的水平,北约就直接投降算了。
    此时的别利亚科夫已经69岁,但对他来说,一切似乎才刚刚开始,米格-29只是他作为总设计师研发的第一型飞机,老人心里甚至开始憧憬设计图上那架更强大的“米格”。
1988年范堡罗航展中,并排停放在跑道上的米格-29A(左)和米格-29UB(双座教练型)
工程 90
    20世纪80年代末,别利亚科夫与整个米格设计局的工作重点不再是米格-29,一项进行了6年的全新战斗机研发计划已经进入到关键的原型机制造阶段。
    20世纪80年代初,随着米格-29、米格-31和苏-27等第四代战斗机陆续定型服役,苏联空军、海军与国土防空军联合各航空科研单位,开始推进第五代作战飞机的论证和预研工作。随后,一个庞大的作战机群更新计划于1983年浮出水面。
    1983年计划的重中之重很自然地落在前线航空兵身上,因为他们拥有苏军规模最大的作战机群,战斗机主力是米格-23和米格-29,战斗轰炸机主力是米格-27和苏-24,攻击机为苏-25,另有米格-25承担侦察与反辐射任务。更新计划包括:加速米格-29淘汰米格-23的速度;列装苏-27,并基于苏-27研制新型战斗轰炸机;开发新一代攻击机以取代苏-25。此外,随着美国ATF计划的相关进展不断从情报部门传来,前线航空兵有必要调整之前的第五代战斗机预研方案,使之能与ATF一较高下。
    除前线航空兵外,1983年计划对远程航空兵的轰炸机、国土防空军的截击机、运输航空兵的运输机,以及海军航空兵的航母舰载机的研制和列装也都有明确规划。面对如此庞杂且繁重的任务,苏联政府为节约资源、加快进度,省略了各研制单位的竞投标环节,转而根据各研制单位所长,将相关研发工作行政性地派发下去,实现项目归口管理。其实,可能与许多人想象的不同,在以往的苏联军机研发项目中,竞争机制还是非常明显的。经过多年技术积累和研发实践,各设计局的人才规模和科研水平已经趋于稳定。一旦按传统方式开启竞标,就会面临在近10款新方案中左右为难的境地,这显然会严重分散各设计局的精力,导致研发进度再次拖延,进而在新一代机型的角逐中全面落后于美国。
1992年,在位于德国梅克伦堡-前波美拉尼亚州的莱尔茨空军基地内,原隶属苏联空军近卫第19歼击轰炸航空兵团的米格-23UB(近,编号95)和米格-27(远,编号25)并排停放在跑道上
    具体任务分配方式如下。代号“工程90”的战斗/攻击机项目分为两大部分:米格设计局负责制空战斗机,苏霍伊设计局负责攻击机;米格设计局另承担米格-31截击机的现代化升级与下一代多用途远程截击机(MDP)的研制工作,并协助图波列夫设计局研制空天轰炸机;苏霍伊设计局的主要工作是在米亚设计局的协助下,开发T-60S新型中程轰炸机;雅科夫列夫设计局主抓新型垂直起降战斗机雅克-141M计划;图波列夫设计局的工作重点放在图-260/360超高速战略轰炸机和图-2000空天轰炸机上。
新米格王朝
    米格设计局在20世纪70年代末沉寂了一段时间。米高扬和格列维奇逐渐淡出一线后,米格局丢掉了第四代重型战斗机项目,新任总设计师别利亚科夫研制的米格-29只是苏联空军高低搭配中的“低档”角色。而苏霍伊设计局在杰出设计师米哈伊尔·西蒙诺夫的带领下,凭借光芒四射的苏-27重型战斗机,大有将苏联空军从米格王朝带入苏霍伊王朝之势。不过,米格局毕竟根基深厚。20世纪50年代,很多二三十岁的技术官员都出身于米格局,到20世纪80年代,他们大多已经成为苏联航空工业管理部门的领导者。同理,苏联空军新一代领导集体的青春岁月大多是在米格战斗机上渡过的。
    巨大的行政力量推动着米格的复兴,在项目审批、分配以及资金划拨上,这家本就技术雄厚的设计单位又得到了格外的关照。在此背景下,米格局当仁不让,成为1983年计划中最重要的“工程90”战斗机部分的主研单位。当时,苏联空军的性能要求如下:空重不超过18吨;高空最大速度3马赫,海平面最大速度1.2马赫,空战中能以1.5马赫速度持续机动;作战半径1500~1800千米,可保证从东德机场起飞,在英吉利海峡空域作战30分钟以上,或执行远及冰岛上空的截击任务;具备野战机场短距起降能力;机动能力不应低于米格-29。
2007年莫斯科航展上,俄罗斯空军勇士飞行表演队的苏-27与雨燕飞行表演队的米格-29编队飞行
    从上述要求不难看出,1983年计划中的空优战斗机已经与早期ATF计划颇为相似了,两者均强调超声速巡航和短距起降能力,但都没有要求超越第四代战斗机的超机动性。最有意思的是航程,苏联“工程90”战斗机的任务模式几乎就是ATF的翻版,两者所要求的作战半径基本一致。两个方案的不同之处在于,苏联人此时还没有提出隐身需求,而最大速度需求要比ATF高一些。完全有理由相信,此时的苏联空军已经掌握了ATF的部分性能要求,但并不包括隐身,因为美国空军为掩盖相关“黑暗计划”,在早期ATF性能需求中对隐身一直避而不谈。其实在这一阶段,ATF本身的技术指标也存在争议,苏联人只能将它当作“工程90”的性能参考,但还谈不上追随或模仿。
“猛禽斯基”MFI
    米格设计局从1983年底开始研制新型战斗机,“工程90”的风洞模型在西伯利亚航空研究院分别进行了高速和低速吹风试验。然而两年后,这项工程却突然下马了。因为在美国空军明确了ATF的性能要求后,苏联人最终也看清了未来对手的模样,他们自然希望根据新情况对方案做出调整。取代“工程90”的是多用途前线战斗机(MFI)和轻型前线战斗机(LFI)的高低搭配方案。如此说来,苏联人对轻型五代机价值的认识比美国人还要早一些,因为JSF在1986年连个影儿还都没有。这可能与苏联空军前线航空兵素来就有装备轻型前线战斗机的“习惯”有关。
    不得不承认,克格勃绝对是全世界最高效的情报组织,经过调整的MFI计划已经与ATF非常接近。这项计划同时要求隐身、超声速巡航、超机动和信息化作战能力,完全对标了美国人的4S标准。具体而言,MFI战斗机的空重放大到20吨;作战半径为1500~2000公里;巡航速度为1.8马赫,最大速度下调到2.7马赫;具备在野战机场起降的能力,但不再要求短距起降(因为同期的ATF也放弃了短距起降能力);可执行对地打击任务。按计划,MFI和LFI将进入前线航空兵部队服役,前者取代苏-27、米格-27和苏-24,后者取代米格-29。值得注意的是,MFI将不再列装国土防空军,米格设计局会同步研制一型截击机,即MDP,以逐步取代米格-31和苏-27。
停放在车间里的米格1.42原型机
    1986年5月,苏联部长会议正式授权米格设计局开展MFI的总体研发工作,米格局随后提交了两个方案,代号分别为1.41和1.43,均有相应的风洞模型。它们的机体尺寸比米格-29大得多,其中,1.41方案进气道布局类似“阵风”,双垂尾向内倾斜,翼尖略微下垂;1.43方案的进气道类似米格-29,双垂尾向外倾斜。在与空军磋商后,两个方案最终合二为一,并更名为1.42项目。计划同时要求研制与战斗机匹配的AL-41涡扇发动机和N-014有源相控阵雷达,前者对标F-119/120涡扇发动机,后者对标AN/APG-77有源相控阵雷达。
    1986年下半年,苏联空军与米格设计局签订了4架原型机的制造合同,其中2架用于动/静态机体结构强度和疲劳测试,2架用于试飞。首架试飞样机不安装雷达等航电设备,以及内置弹舱,称为“产品1.44”;第二架试飞样机称为“产品1.45”,将搭载全套机载设备。
    米格设计局对1.42项目十分重视,在他们看来,这是可能奠定未来米格王朝的翻身之作。设计局掌门人别利亚科夫亲自挂帅研发团队,具体的工程管理则由萨多夫负责,后又由沃罗特涅科夫接管。当时,设计局上下都满怀信心,甚至早在与苏联空军签订原型机制造合同前,领导层就已经制定了原型机制造的工件标准和管理流程,并开展了计算机辅助的细节设计。1989年,1.42项目的首架原型机制造工作在米格局的局属试验车间展开。两年后,首架原型机制造完成,但受制于发动机研制进度延误而迟迟没能试飞。
    反观美国方面,YF-22的首架原型机于1988年开工,1990年完工,当年9月即成功首飞。对比MFI和ATF的进度可以看出,尽管MFI起步较晚,但从原型机研制开始追上了对手,米格1.42的原型机完工时间只比YF-22晚了一年,在AL-41发动机的技术问题逐步解决后,其计划首飞时间也只比YF-22晚两年。如果一切顺利,两款第五代战斗机原本应该同期列装部队。苏联空军也终于有希望从五代机开始追上老对手。
天鹅坠落
    然而,一切美好的希冀几乎在一瞬间崩塌,1991年12月,苏联正式宣告解体,研制经费的中断导致米格设计局不得不暂停了1.42项目。1992年,在白俄罗斯首都明斯克附近的马丘利沙空军基地举行的一次内部航空装备展示会上,俄罗斯国防部和航空工业部展出了一批在研或已完成研制但尚未列装的作战飞机模型,向叶利钦和卢卡申科等俄白两国军政首脑展示。其中包括米格1.42、MDP截击机、苏-27M(苏-35的前身)、苏-27K、米格-29M(米格-35的前身)、米格-31M、雅克-141等。国防部和航空工业部无疑是希望借机争取发展经费。
位于白俄罗斯明斯克市郊外的马丘利沙空军基地,这里曾经是苏联国土防空军第201歼击航空兵团驻地
    苏联时代遗留的项目过多,而俄罗斯经济下滑严重,至少在叶利钦看来,有必要对这批遗产进行一次“清洗”。他在展会后的会议中表示:将为苏-27M、苏-27K和米格-31M各拨出制造10架原型机的经费;为米格1.42拨出制造2架原型机的经费;MDP截击机、米格-29M和雅克-141则终止发展。这正是此后苏-35能获得少量国防订单,而米格-35却长期只能靠米格设计局自身惨淡维持的直接原因。
    马丘利沙会议的决策深刻影响了整个20世纪90年代俄航空工业的发展方向,也在一定程度上决定了米格1.42的命运。这次会议的精神显然是以改进既有机型为主,在研项目要么以验证机的形式存续,要么彻底取消。
“蓝色01”号1.44样机的机头印有米格设计局(左)和莫斯科飞机制造联合体(右)的徽标,此时两者已经合并
    由于获准制造两架原型机,米格设计局随后又得到少量资金。“蓝色01”号1.44样机于1994年12月4日组装完毕,通过公路运送至茹科夫斯基的格罗莫夫试飞学院。当年12月15日,首席试飞员塔斯卡耶夫驾驶“蓝色01”号进行了地面快速滑跑测试,但没有升空。
    俄官方曾非常希望“蓝色01”号能在1995年8月的莫斯科航展上亮相,至少在声势上打破美国人的五代机垄断地位。但这个愿望在距航展开幕前3个月就落空了:1995年5月,米格设计局被莫斯科飞机制造联合体(MAPO)收编,后者只对米格-29这类能立即在国外市场兑现硬通货的产品感兴趣,而像米格1.42这样前景叵测的烧钱项目则只能被束之高阁。
    1997年,苏霍伊设计局突然推出苏-47(时称S-37)“金雕”前掠翼验证机,并很快试飞成功。这极大刺激了米格设计局的新局长柯尔茹耶夫,他一针见血地指出:“如果继续无所作为,历史悠久的米格设计局将彻底失去俄罗斯政坛新贵的关注,本来这种关注就随着苏联解体所剩无几了。”同年12月,他说服空军降低了1.42项目的保密等级,时任俄国防部长谢尔盖耶夫还承诺在1.44样机的首发活动上捧场。
1999年深冬,封存8年之久的“蓝色01”号米格1.44样机首次公开亮相
    1999年1月12日,寒风刺骨,淡灰涂装的1.44样机终于如高贵的天鹅般出现在世人面前。这架已被尘封8年的战斗机以自身动力悄然滑跑至展示区,其发动机噪声控制水平令人惊叹,展现出俄罗斯在发动机降噪技术上取得的重大进展。次年2月15日,1.44样机终于完成首飞,柯尔茹耶夫随即宣称:“我们可以在没有外来资金支持的情况下完成初期试飞科目,并克服暴露出的一切技术问题。”这种“乐观”的心态当然可以理解,但随着苏霍伊的T-50于2002年正式成为俄未来战术空军战斗复合体(PAK-FA)的唯一发展机型,米格已经丧失了翻盘的机会,柯尔茹耶夫此后不得不打圆场道:“它(指1.44)仅仅是一个飞行实验室,它的使命是促成更轻量化、更经济的战斗机项目,不要奢望它能成为俄罗斯第五代战斗机的最终产品。”寥寥数次试飞后,1.44只能与YF-23殊途同归。
艰难抉择:机动、高速、隐身
    原定1992年首飞的米格1.44样机主要用于检验气动性能、飞行品质及动力系统。与最初用于地面静力试验的“产品1.42”样机相比,1.44的机翼修正为简单的切尖三角翼,进气道入口进一步扩大。从1.44样机的地面测试和试飞照片看,米格1.42战斗机为单座双发鸭式布局,机翼前缘后掠48度,后缘与机身垂直,相对厚度约为3.5%。前缘两段式襟翼占据了85%的翼展,后缘内外设襟/副翼,由翼下整流罩内的伺服机构驱动。令人诧异的是,1.44样机没有采用在米格-29上已经得到成熟运用的翼身融合结构,其全动鸭翼相对靠前,已非纯粹的近距耦合概念,但又不像“台风”战斗机那样突前,因此对飞行员的视界影响并不大。两侧鸭翼上的锯齿状结构引起了外界的广泛猜测,很多人认为其作用是增强并约束脱体涡的强度和流向,从而改善大迎角时的主翼流场。
    米格1.42和米格-29都出自别利亚科夫之手,前者的设计风格不可避免的与后者存在一定继承关系。从外形上看,米格1.44样机与米格-29都采用了扁平式机身结构,以承载向外倾斜且分离很远的双垂尾,在垂尾与发动机之间有很大空间,用于安装一对辅助升降舵。垂尾向下大面积延伸以替代腹鳍,并配有方向舵。如此一来,该机共有16个可控气动操作面,再结合计算机控制的电传飞控系统,其超机动性不容低估。如果米格设计局对外宣称的最大可控迎角超过100度所言非虚,则该机的过失速机动能力无疑在F-22之上。
米格1.44采用矩形可变进气道,上部带可调斜板,在接近进气口的位置装有支撑片结构,另外,其进气口下唇角度可调
    1.44样机机腹巨大的矩形可变进气道令人印象深刻,进气道内部上方带有可调斜板,机身背部和两侧分别设置辅助进气口和抽气装置。主进气口的位置比米格-29和苏-27都更靠前,应该是为了克服上代机型在负迎角状态下进气不稳定的问题。1.44样机的进气口下唇可在大迎角飞行时随仰角变化而向下转动,从而在极端状态下赋予发动机更大的进气捕获面积。据此可以推测,该机在进行“眼镜蛇”等过失速机动动作时,将具备与F-22类似的可控能力,而非苏-27式的极端瞬时不可控状态,这对空战中快速、精确改变机头指向并获得充裕瞄准时间而言极具价值。此外,在超声速飞行时,其进气口下唇可向上收敛,减小溢流阻力。这种进气道设计可真正实现动力系统的无忧虑操作,大幅扩展了飞行包线。
    米格1.42采用KSU-1-42飞行数据控制系统,该系统与所有控制舵面、矢量喷管和发动机数字式控制系统(FADEC)交联,通过电传方式实现自动化控制。试飞时的1.44样机安装了两台留里卡-土星公司的AL-41F涡扇发动机,发动机间隔很小,理论上有利于减阻,以适应超声速巡航。该机安装有全向推力矢量喷管,可调范围比F-22的纵向矢量喷管大得多。尾喷管可垂直转动正负15度,水平转动正负18度,所有转向动作均由计算机根据实时飞行状态自动调整。仅就这一点来看,米格1.42理论上在与F-22的超机动格斗中占有一定优势。不过,全向推力矢量喷管也存在一些缺陷,其喷口形状必须是圆形,因此隐身性能不如F-22的矩形喷口。
米格1.42的全向推力矢量喷管(上图)可调范围比F-22的纵向矢量喷管(下图)大得多,但隐身性能不如后者
    现实中的AL-41F并非原计划中的所谓AL-41发动机,它只是AL-31的深度改进型,也称117S。该发动机同时配装了苏霍伊的T-50。AL-41F的性能与F-119存在不小差距,其加力推力为142千牛,军用推力为86千牛,推重比为9.1,尽管较AL-31F的7.14高出不少,但仍然没能达到美国的10一级标准。相比之下,米格1.42原计划配装的AL-41发动机设计加力推力高达196千牛,推重比为11,在两项核心数据上均大幅领先F-119。苏联军用航空发动机技术一直落后美国,如此激进的发动机研发项目显然面临极大困难。自20世纪80年代末立项后,AL-41项目就受困于减重问题而停滞不前,最后靠高额奖金激励所有科研人员群策群力才得以解决。截至苏联解体前,AL-41已进入样机地面试车阶段,曾录得160千牛的台架推力,已经超过了F-119的156千牛。
在俄罗斯联合发动机集团下属的雷特卡里诺机械制造厂中,工程人员正在检查用于台架实验的AL-41F(117S)涡扇发动机,这型发动机将配装苏-35S
    雷达方面,原计划配装的费佐伦N014有源相控阵雷达,对 雷达反射截面积(RCS)3平方米的战斗机级别目标的搜索距离可达400公里,可同时跟踪40个目标并对其中的20个发动攻击。这组惊人的指标不仅意味着N014的探测距离和多目标处理能力超过了F-22的AN/APG-77,还表明米格1.42是一型定位于信息化战场的空战平台,其雷达的冗余火力通道将可用于引导其他战斗机发射的空空导弹。除火控雷达外,米格1.42还计划在机尾安装一台费佐伦N012后视雷达,预警距离约50公里,可为新一代格斗导弹的越肩式攻击指示目标。
配装米格-35的祖克(zhuk)-AE可以算是N014雷达的现实缩水版,该雷达同样采用主动相控阵体制,对RCS为3平方米的战斗机级别目标的搜索距离为130公里,可同时跟踪30个目标并对其中的6个发动攻击
    1.44样机在展示时未携带任何武器,其两侧翼下各设3个外挂点,而内置弹舱则预计在1.45样机上才会出现。从机身尺寸上看,米格1.42的弹舱至少可容纳6枚超视距拦射弹和2枚近距格斗弹,与F-22的挂载方案相同。可选择的空空导弹包括R-77中距弹、R-73格斗弹,以及射程400公里的R-72超远程拦截弹等。
    苏联空军在1986年的MFI计划中明确提到了隐身要求,但我们在1.44样机上却看不到多少隐身考虑,它庞大的机体,加之非翼身融合结构、巨大的可调式进气道、鸭翼以及圆形尾喷管等,均与传统隐身原则格格不入。而“蓝色01”号样机甚至连隐身蒙皮都没有采用。米格设计局曾在公开场合表示,“1.44的RCS与体型更小的F-22A接近”,这简直令人难以置信。我们对此只能做出一种猜测,即米格设计局在20世纪80年代研制这型战机时,就已经将隐身性能押宝在等离子隐身技术上。然而,今天的T-50仍然采用了“乏善可陈”的传统隐身方法,这就从侧面证实了俄国人的等离子发生器还远没有到实用化程度。
为什么输给T-50
    米格1.42的结局无疑令人唏嘘。当众多航空迷为YF-23的失败鸣冤时,米格设计局没能获得PAK-FA研发资格的原因同样值得玩味。苏霍伊在冷战后通过外销苏-27积累了雄厚的经济实力,而别利亚科夫则因政治立场问题与俄罗斯高层剑拔弩张。更重要的是,一切憧憬都无法掩盖米格1.42项目本身的严重缺陷。即使抛开资金和政治因素,别利亚科夫在技术方向上的误判,恐怕也早就注定了米格1.42的悲剧性命运。
    从对1.44样机的分析不难看出,该机的设计巡航性能和机动性能均在F-22之上,信息化水平也相差不多。但米格设计局在研发之初几乎完全没有考虑传统隐身设计,而将全部希望都寄托在虚无缥缈的等离子隐身技术上。2001年,当普京政府终于驱除了马丘利沙会议的10年魔咒,腾出一些资金发展新一代战斗机时,原本占得先机的米格设计局却发现等离子隐身技术仍然不靠谱,而现有的米格1.42设计方案又很难通过简单的修改来提高隐身性能。要知道,俄罗斯空军需要的是一型能与F-22抗衡的全隐身战斗机,而不是像“阵风”或“超级大黄蜂”那样的所谓“半隐身战斗机”。
自2002年后,米格1.44便彻底淡出了公众视野。然而,2015年8月的莫斯科航展上,编号144的样机却出人意料地公开现身,且英姿不减当年
    苏霍伊同样缺乏隐身战机的研制经验,但白纸更好作画的道理大家都明白。既然米格1.42的设计方案必须全盘推翻,两家设计局就等于站到了同一条起跑线上。此时,苏霍伊的资金和政治人脉优势就成了PAK-FA项目归属的决定性因素。
本文选摘自《迷雾背后的五代机:后“猛禽”时代的云霄博弈》(略有删改,机械工业出版社,2016)
本文作者:王宏亮
本文责任编辑:老布
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