苏57战斗机多厉害（说说这个被人看不上眼且简单粗暴的战斗机苏-57）

2019年12月24日，俄罗斯首架量产型苏-57战机在进行交付前飞行测试时于共青城加加林飞机制造厂（KnAAPO）正北方一百公里处坠毁，飞行员跳伞逃生。这是苏-57自2010年首飞以来的第一个坠毁记录，也意味着全球量产型四代机中只有歼-20没发生过坠机。

对于苏-57，除了俄罗斯专家外绝大部分人都是看不上眼的，各种调侃都有：直筒进气道不隐身、弹仓没见打开投放过弹药、表面粗糙铆钉外露等等，说得最多的就是拍扁的苏-27 - 这话我在当初写歼-20的时候也说过。最近又仔细琢磨了一下苏-57，发现它并不像外表看起来这么简单粗暴，人家也是有内涵的。我不是俄粉也不是俄黑，只是尽量客观地去审视，希望读者不要一看标题就说苏-57还有得好吹。连美国的航空研究人员都在一直呼吁要谦虚地分析其他国家为什么会选择不同的设计，我们有什么理由要去蔑视一款新研发的俄式战斗机呢？

前提我不打算把苏-57的前世今生、方方面面都仔细介绍一遍了，不然又是长篇大论，只讲讲几个长期以来认知上可能存在偏差的地方。不过首先得强调一个前提，就是俄罗斯目前的实力。2018年俄罗斯的GDP总量初步核算约为103.63万亿卢布，同比增长2.3%。按照最新汇率计算为1.64万亿美元，折合人民币10.6万亿元。作为对比，我国广东省2018年GDP为9.73万亿元人民币，2019年更是飙升到10.5万亿，排在韩国之后跻身全球第13大经济体。

> 2019世界前14大经济体，单独算广东省的话能把澳大利亚踢出这个表

再看军费开支，根据斯德哥尔摩国际和平研究所的报告显示，2018年俄罗斯的年度国防预算为610亿美元，排名世界第六。美国以6490亿美元高居首位，超过俄罗斯GDP的1/3，也超过后7位国家的总和。排名第三的狗大户沙特军费都用于购买"不求最好只求最贵"的各国常规武器，而俄罗斯还有庞大的核武库和战略核潜艇要投入，真正拨给空天军的研发和采购预算相当有限。

2020年，俄罗斯国防预算进一步缩水到475.5亿美元，而单是美国空军的预算就达到1656亿美元，两者完全不具可比性。实事求是地说，俄罗斯正在以西班牙的经济体量维持着普大帝乃至全体俄罗斯国民力图恢复昔日一等军事大国的雄心壮志。

> 苏联和俄罗斯从1988年到2016年的军事开支变化，冷战高峰时期的军费是如今的4倍。

有了这个前提就可以理解为什么苏-57看上去这么不像五代机，为什么仍然采用20年前的工装工艺和苏-30共线生产，为什么研发速度这么慢，为什么生产成本这么廉价（据俄罗斯国防部透露，苏-57的成本大约为5千万美金，仅仅略高于苏-35）。这几个为什么也足以说明苏-57是目前最适合俄罗斯国情的选择。

气动布局苏-57大体上继承了苏-27的气动布局，采用一体化升力机体、翼身融合、大间距发动机短舱、隆起的背脊、裸露的发动机舱（其实是钛合金蒙皮没有涂漆）、粗壮的尾锥，这几个明显的外观特征都很有苏-27的神韵。只是背脊隆起的幅度没苏-27高、进气道宽而扁、垂尾也比较矮，因此有拍扁的苏-27一说。

> 2011年8月莫斯科航展上同场的苏-34、苏-57和苏-35

但是透过表象看本质，苏-57和苏-27在气动布局上的差异要远远大于相似之处，只能说是借鉴了后者的优点，而不能说是直接由它发展来的。

机头

第一眼看到苏-57的机头，我联想到的是却图-22M。苏-27家族的机头锥轴线和机身水平基准线之间具有7.5°下倾角，因为傻大黑粗的俄式雷达导致雷达罩过于硕大，不得不低头给飞行员提供足够的前下方视角。这已经成为了苏-27的家族基因，虽然苏-34安装的是V004被动相控阵雷达，比初始的N001机械雷达轻巧很多，但是气动布局已经难以大改，所以它的雷达罩也是向下倾斜的。

苏-57的雷达罩外型和"逆火"的很像，仅有非常微小的下垂，前端还向上翘。具体的空气动力学原因我不是很清楚，个人理解是船型的机头过渡到平坦的前机身下表面，更符合升力体构型。值得注意的是"逆火"的最高速度达到1.88马赫，比苏-34还要高出0.1马赫，这个形状的机头锥肯定针对高速飞行进行过气动优化，图-160的最高时速稍低一点为1.80马赫，它的头锥也上翘但没有图-22M这么明显。

从正面看苏-57的机头被一条尖锐的棱线分为上下两部分，横截面呈现为和歼-20近似的5边形，F-22则是4边的菱形。两个内倾的下侧面可以产生升力，并对流向进气道的气流进行预压缩，这都是相当标准的五代机设计了。只是F-22和歼-20纵向的厚度比较大，而苏-57横向发展，下侧面面积小，预压效果较弱。

前机身

对比苏-57、F-22和歼-20这三种空优五代机的前机身，可以发现一些有意思的地方：前机身的长度苏-57最大、歼-20次之、F-22最短（整个机体也最紧凑）；那条棱线把前机身分隔成上下两半，苏-57的棱线位置最低、F-22次之、歼-20最高；苏-57机背隆起的程度最高、F-22次之、歼-20最小，几乎只有座舱盖是突起的。

从升力体的完整性角度来说，苏-57的前机身还是硬插在机体中央翼盒上的感觉，没有形成完整平滑的一体化升力体构型；对进气道的预压效果也是歼-20最强、苏-57最小。

最近20年，中央空气流体动力学研究院再也没拿出过类似苏-27/米格-29这样跨时代、开创性的气动研究成果，这和整个俄罗斯的科研环境、风洞建设等各个环节都是紧密相关的，体现在苏-57上就是它针对超音速巡航、超音速机动的气动设计优化还达不到F-22/歼-20这样的高度。

苏-57的座舱盖是传统的有框结构，隐身性当然会打折扣，外型居然和AV-8的座舱盖比较像，连开启方式都一样，向后滑动打开。这样的后向视野当然比F-22和歼-20的水滴型整体座舱盖要差很多，另外也没有采用爆炸索 穿盖的救生方式。

从保守的座舱盖设计大致可以看出几点：

俄罗斯可能对大型整体式高分子聚合物座舱盖的技术储备很有限，造不出或者没有钱制造过于昂贵的先进无框座舱盖或者歼-20/F-35那样的变厚度内框架座舱盖

对自己的弹射座椅技术非常自信，坚持采用抛盖弹射的救生方式

不追求全向视野、后半球甚至不如单座型的苏-27，说明苏-57没打算过多介入近距离格斗

五代机的相控阵雷达体积变小，为了解决前下方视野的问题，不约而同地把座舱往前移，F-22的座舱就比YF-22前移了18厘米。苏-57的座舱比F-22还要靠前，和不少攻击机的构型差不多，雷达罩上表面的直线型也是为了保证视野。

进气道与发动机

苏-57是比较典型的加来特进气道，和F-15/苏-27那样的斜切矩形进气道相比，加来特进气道在轴向再斜切一刀，产生四段不同位置、不同角度的唇口，每一段都可以产生斜激波降低来流速度，四波系激波相互作用，可以在一个比较宽广的速度范围内为进气道提供匹配发动机工作的亚音速气流，而无需安装复杂的可调进气道隔板系统。

和F-22的进气道相比，苏-57的斜切倾角更大，显示出对高速性能的要求更高。另外从细节上看，F-22的菱形进气道是带2个圆弧过渡角的4条边，而苏-57的进气道下方有2个比较小的切角，实际上是6边形，也就意味着可能达到6波系，对速度的适应范围可能比F-22要高。歼-20采用DSI鼓包，等同于无穷多波系。

F-22和歼-20的进气道都是纵向布置的，而苏-57的进气道是横向布置的，三者的进气口面积大体相同。

苏-57的后机身要比前两者扁平得多，机体不是很紧凑，迎风面积和湿面积过大增加飞行阻力，这和其它强调高速性的设计相矛盾，原因后文再分析。当然从隐身性、结构重量、可维护性等各种方面来说，无论是F-22还是苏-57的加来特进气道都要比F-35和歼-20的DSI进气道要落后一代，仍然需要复杂、笨重且不隐身的附面层隔板和排气系统。

俄罗斯至今没有见到过对DSI进气道的深入研究和实际装机试验报道，在这一领域没有什么建树。进气道大概是苏-57最为人诟病的地方，"直筒设计没有任何弯曲，直接看到风扇叶片，不隐身"，这一概念深入人心都拜下面这张著名照片所赐：

雪夜中简陋的外场条件、穿着随意的地勤人员，被闪光灯照得明晃晃的进气道和清晰可见的叶片，共同烘托出一股浓浓的落伍感。但有时候眼见不一定为实！这张照片显然是用相机上的闪光灯拍的，照明范围有限，后机身隐没在黑暗中还被一块红布遮挡了。如果换成白天的同一角度再看一下，情况就不一样了。

看出来有什么问题吗？我们先来看一看苏-57的发动机位置。在现代双发战斗机中除了英国"闪电"惊世骇俗的纵列布局外，苏-57大概是最特别的了，在水平、垂直两个平面上都是倾斜摆放的，可谓是"歪门斜道"。

地面状态，苏-57的发动机和地平面有2.5度的夹角，朝后上方倾斜，加上前起落架高度比主起落架矮，造成"翘屁股"的姿态：

从上下两个表面观察发动机部位感觉也很不同，大部分仰视的照片上看进气道就是一个直筒，但从少数俯视照片上明显看得出发动机呈八字形向外倾斜安装，和中轴线存在3.2度的夹角。

以苏-57机长20.1米为基准测量，两个垂尾根部前端冷却进气口之间的宽度约为5.1米，按这个比例把长4.99米（连尾喷管）、直径1.28米的AL-41F1发动机放入图中，可以得出发动机最前端风扇暴露在进气道中的大致面积：

换一个侧后的角度看是这样的，蓝色是入射雷达波的照射范围：

而上面那张雪夜图里的风扇叶片实际上是进气道中部的雷达屏障，是一组固定不转动的定子叶片，位置在主起落架支柱附近，和超级大黄蜂上的雷达屏障相似。

再来看共青城厂房中正在组装的苏-57裸机部件，可以看到进气道总成在进气口后方约1米处就有一个明显的横向S型弧度，先向内收再弯向外侧，之后的进气道由方变圆以适应发动机风扇的形状。虽然没有F-22和F-35那样完全遮蔽进气道后段，这也足以说明苏-57对进气道隐身设计是有相当考虑的，并没有放弃治疗。

因为苏-57的机体宽而扁，发动机中间又布置了等长的弹仓，垂直和水平方向都没有足够的空间对进气道进行弯曲处理，将发动机在2个轴线上斜置其实也是一种变相的弯曲：进气道不弯发动机歪。这可以说是一种无奈之举，也是一种非常聪明的做法，再加上一个简单的雷达屏障，以和苏-27几乎相同的进气道容积做到了尽量减少风扇暴露面积，提升隐身性能的费效比非常高；而且天然形成横向的矢量推力，利用两台发动机的推力差就可以改变飞行姿态。

苏-57在地面的时候撅着屁股姿态怪异，但飞入空中后受到空气动力的作用机头会抬起，进气道和发动机就变成水平进气状态了。

其实F-22也是昂着头飞的：

机翼

要说苏-57和苏-27最不像的地方，那肯定是机翼了，翼型完全不同。苏-27是带边条的后掠翼，机翼后掠角为42°，机翼和平尾后缘也是后掠。弧形边条与翼身融合，但仍然是一个单独的气动部件，针对亚音速机动进行的优化，主要目的是在大攻角状态下产生边条涡系改善升力特性，并为进气道整流。

苏-57显然是完全不同的设计理念，采用切尖的菱形翼（后缘前掠的三角翼变种），翼梢后缘斜切以增大根稍比、减少诱导阻力，翼根处切角给平尾留出位置，和F-22的形式最为接近，比较好地平衡了隐身、机动性和航程等各方面的要求。

但苏-57的机翼后掠角和后缘前掠角又和歼-20相同，分别是48°和10°，F-22则是42°和17°，因为前两者的发动机相对较弱，必须通过气动外型来改善高速性能。

苏-57采用了和F-22一样的边条、进气道、升力体机身一体化设计，前缘的两段式棱线就起到了边条的作用，和棱形机头一起构成3个涡流发生器，可以产生强大的涡升力，适应超音速巡航和机动飞行。

这个边条面积比F-22更大，几乎和主翼面积相同，机体、边条、主翼的融合度很高，整个机体就是一个巨大的中央翼，具备很大的升力系数，翼载荷较低。这样的设计有相当多的好处，在增加有效翼面积的同时减小了翼展（14.1米，苏-27是14.7米），扩大了机体容积，和机翼组成双三角翼构型能够适应宽广的速度区间，翼身融合更加平滑自然。

单就苏-57的翼面布局而论，它吸取了F-22和歼-20的优点又具有自己的特色：常规菱形翼布局 一体化宽边条涡流发生器 更大的后掠角，完全达到了五代机主流的气动设计水平。

可动边条前缘

苏-57气动设计上的最大亮点就是可动的边条前缘，这是飞机设计史上的首创。目前只有印度的LCA舰载型有类似的设计，但LCA的可动前缘只能上偏，起到一定的力矩控制和减速板的作用，可动前缘之下还是F-18经典型那样的皮托管进气道，和苏-57的功力相距甚远。

> 30年磨一剑的LCA"光辉"战斗机

从苏联时代到今天的俄罗斯，老毛子一向对鸭翼不太感兴趣，纯鸭翼布局只有昙花一现的米格I.42和苏-47，都没有投产。苏-33、苏-30MKI、苏-30SM和唯一一架苏-37采用的是带鸭翼的三翼面布局，增加了重量、系统复杂程度和造价，性能提升并不显著，到苏-35和苏-57借助矢量发动机和飞控水平的进步已经能够实现同等的机动性能，所以不再采用鸭翼。

> 大仰角飞行中的苏-30SM3

和鸭翼相比，边条翼在不同仰角下都可以持续拉出稳定的边条涡，结构简单，不须维护。边条最大的缺陷就是因为固定不可动而无法控制边条涡的强度，不同姿态下气动效率低于全动鸭翼。为此苏霍伊设计局开创性地设计了一具可动边条前缘，后侧铰接在进气口上方，向下偏转，面积相当大，首次令边条具备了自适应变形的能力。

这个可动边条前缘可以产生多种作用：对边条翼来说，它使边条也可以主动控制涡系的位置和强弱，可以看作是一副极端近距耦合的全动鸭翼，增升和配平能力比单纯的固定边条要强，用最简单、高效的方式融合了鸭翼和边条的优点，显著提高了气动效率。

> 同样是大仰角状态，这张图中苏-57的可变边条前缘将拉出的涡流位置控制在机翼上表面，而上面那张苏-30SM3的鸭翼必须下偏很大的角度以避免飞机产生上仰发散，拉出的鸭翼涡已经远离机体

对进气道来说，它就是一副可调斜板，和F-15那个著名的可调进气道上唇作用类似，通过抬起和放下改变进气口激波的位置，间接改变进气口截面积，主动平顺气流，适应不同速度下进气道的减速要求；配合多波系的加来特进气道还省去了F-15进气道内部复杂的三段式可调斜板结构。

> F-15两侧进气道上唇的不同位置，只能在地面维修时才能看到这种状态

对隐身性来说，这副可动边条前缘向下偏转的幅度很大，最低角度时几乎从正面完全遮蔽了进气道，就好像在开敞的进气口前撑起一把伞。这种把进气道内部弯曲遮挡的手段搬到进气口外的做法虽然有点匪夷所思，但实际使用中在特定的飞行条件下也会起到一定的隐身效果。

小结一下，苏-57的气动布局继承了苏-27系列的精华（翼身融合升力体机身、宽间距发动机布局），借鉴了F-22的设计思路（一体化边条、菱形翼），与歼-20在一些方面不谋而合（后掠角、全动垂尾），又创造出自己的特色（上翘的雷达罩、宽边条、可动边条前缘），整体气动设计水平还是可圈可点的，比起韩国、印度、土耳其这些对F-22照单全抄的五代机设计要先进而实用得多。

> 韩国的KF-X五代机方案，武器外挂版小F-22

当然气动设计最复杂的还是歼-20，采用DSI进气道 大型鸭翼 大边条 菱形翼 全动垂尾的布局，鸭翼面积超过苏-57可动边条前缘的一倍还多，而且是中距耦合，兼顾配平和增升，各气动面都可以差动，依托超级复杂的飞控系统，它的亚音速和超音速机动性能比F-22和苏-57还要高出一截。

下一篇接着谈谈苏-57的武器系统、弹仓和航电。,