By 竹中軍研校友/成大軍研LUZE

S-37金鷹式(也有人翻譯成金鵰)前掠翼戰機，喔不，應該說是技術驗證機較為貼切。是著名的SU-27系列的設計單位，俄羅斯蘇霍設計局自籌經費研發的，捨棄全面換裝新設備而重點式測試新科技，是這架飛機的特色，沒錯！她正是一種技術驗證機。此外，考慮到出口因此機載設備有許多選擇也是這架飛機的特色之一。以下就先簡單介紹S-37再談她的近況。

　

S-37用前掠式主翼，同水平面三翼面積翼配置、有匿蹤考量的機體、兩側進氣、雙發動機、雙尾杆，可能為了裝後式電戰系統，可能為了測試某些項目而設計成一長一短、為了省經費沿用SU-33的座艙及起落架、內置武器艙、性能上具備超音速巡航能力等等。

S-37雖在航展上有公佈過性能諸元，但除了外型數據外幾乎都跟SU-37相同，因此可能是張冠李戴，故筆者在此不討論性能數據僅討論設計特色。

　

俄國前掠翼發展簡史

　

俄國研究前掠翼不比美國晚多久，前掠翼是二次大戰時德國人想到的，理論上具有不易失速、穿音速阻力小、與機身較易結合等優點。不過因前掠翼的結構發散效應使得飛機在轉彎時幾乎都會折斷機翼，因此當時德國有理論基礎卻無戰機服役(只有轟炸機有使用)，二戰結束後美蘇各接收一些德國科學家，為這方面的研究奠定一定的基礎。美國曾做出著名的X-29前掠翼實驗機，用複合材料的高強度結構克服機翼被折斷的問題，不過後來因結構發散引來的氣動力缺陷依然無法解決，因而放棄。約再同時期，前蘇聯也有相關研究，蘇聯有兩個機構在研究這種氣動佈局，一個單位用MiG-23一個用SU-27進行改裝研究。蘇霍設計局還以這些實驗數據為基礎搞了個S-32計畫，用於與米格的1.42計畫(後來改稱1.44)進行蘇聯MFI的競標案，後來1.42得標，S-32變得較顯為人知。後來蘇聯解體，蘇霍設計局從向中共外銷SU-27系列賺了許多錢，有了充裕的資金、加上早年的研究、及近年科技的進步，使蘇霍設計局有信心讓前掠翼飛機付諸實用，因此他們自籌資金，從新設計一種前掠翼飛機，就是S-37。於1997年9月25日首飛，幾年下來雖然試飛次數不多，但證實了S-37的氣動力特型的確如當時的預測，在高速上證實解決了結構發散引起的機動力驟降，有些性能甚至優於預期，只有一些小缺點有待改正，如垂尾需再增大以維持更好的偏航控制力等。

前掠翼至今一直無法實用化的原因，在於它的結構發散問題不易解決，結構發散效應簡單的說就是將機翼扭曲的效應，對於前掠翼而言再超音速時影響相當顯著，這也是會折斷機翼的元兇，儘管像X-29那樣用複合材料克服斷翼問題(其實金屬機翼也可以克服，不過結構重量將高達3000kg，而複合材料只要幾百公斤就可以克服)，但機翼依然會被扭曲，機翼被扭曲，就會影響流過機翼的氣流，最終導致該氣流亂掉而失去作用，因而機翼升力驟降。這方面，S-37用最新的智慧型柔性材料製作的機翼解決。機翼可以根據飛行狀態改變彎曲度或是曲面等，當離散效應發生時，S-37的機翼會自己彎曲，以達到彎曲而不扭曲的狀態，使得機翼的攻角不會增加，縱而解決了結構發散帶來的負面影響。而當年美國望之卻步的前掠翼量產問題也在新工藝衝擊下解決了。

　

所以說S-37算是能充分〝享受〞前掠翼的好處了。而她的大面積前翼也可以帶來更高的機動性並負擔一部份阻力，前翼搭配水平尾翼也讓S-37能輕易的從高攻角狀態恢復到0攻角狀態。搭配AL-41F帶來的高推重比，S-37也可以達到無攻角限制之要求。



雖然前掠翼對匿蹤有不利的影響，但S-37外型上有諸多匿蹤上的考慮，其匿蹤外型是至今俄國戰機中(包括米格1.44)最好的 。一般估計單單靠外型達到的匿蹤能力約同等於Rafale的等級。S-37機體細長而扁平、接近上單翼的翼身融合、兩側進氣、進氣道上有導流板，導流板邊即為前翼、武器艙內置、緊靠式雙發動機、發動機外側各有一尾杆，為了測試氣動力等性能而在原型機上作成一長一短以供測試。細長的機身對減低高速阻力頗有幫助。扁平的機身及翼身融合對於正面與側面的匿蹤頗有幫助，特別是肉眼辨識上。進氣口在兩側，呈四分之一圓形，上方有導流板，接近四分之一圓形，原型機之進氣口為固定式，進氣道呈S型。在翼面配置上，主翼後緣與平尾前緣夾角大於90度、垂尾外傾，都有助於減少RCS。除了外型，還有匿蹤材料，這方面公佈資料較少且近年來各國在這方面進步甚快，故在此不平假期材料帶來的效果，不過可以確定的是，S-37用了大量的複合材料，因此匿蹤能力會有加強，重量也更輕，空重將小於14頓。此外，尚不確定S-37是否使用電漿匿蹤設備。

暴力美學--AL-41F

動力來源為留里卡土星公司的AL-41F發動機，該發動機研發多年，因渦輪前溫度相當高，比AL-31多出約攝氏250度，而一直存在瓶頸，近年技術上有所突破，1997年27具此型發動機進行了地面試驗，後來還先後在Tu-16、MiG-25的一側進行飛行試驗，2000年1月裝在MiG-1.44上試飛。最大淨推力略大於12000kg，最大後然推力20000kg(196knt)，推重比11.1，不論推力或推重比均高於較早來的F-22使用的F-119，這將是同代戰機動力最大的發動機，一如AL-31系列的地位。但S-37一開始使用的是MiG-31所用的D-30-F6,最大後燃推力150knt,最大靜推力94knt，是當時俄國推力最大的動機，也是體積嘴大的戰機用發動機。目前看到的S-37飛行性能，如1.2馬赫巡航、略大於2馬赫極速應該是用D-30-F6的數據。

AL-41F將有軸對偁向量噴嘴及扁平向量噴嘴供選擇。具備三維轉向能力，其噴嘴可上下偏轉15度，左右偏轉8度。

關於會不會影響向量噴嘴的問題，我們可以自己來觀察一下，她的尾杆作成一長一短，如果將來她的向量噴嘴是像AL-37FU的模式的話，那麼應該會裝在我們現在看到的噴嘴外側，這樣一來，短的尾刺影響就較小了。

　

多樣選擇的航電設備

　

S-37作為技術驗證機且考慮投入外銷市場，因此航電設備選擇性相當多，可以是較便宜的、適合外銷的SU-27系列使用之設備；也可以是MiG-1.44用的俄國第五代戰機的設備；甚至可以是更新的實驗裝備。以下將擇要介紹，本段也將不定期更新，因為這架新飛機隨時會有新消息。

S-37的雷達應該與SU-37的是同一型號，是一種電子/機械複合掃描的雷達，這樣可以使雷達視角更大，該雷達是俄羅斯為第五代戰機研製的，對戰機最大探測距離約180km，對預警機約400km，追蹤暨掃描約20到24個目標攻擊超過8個，可同時處理空中及地面、水面目標。根據這些數據，此雷達應該就是ZHUK-PH雷達，該雷達可能也就是SU-33UB使用的〝隼式〞雷達(又也許兩個是同一個)。

光電系統方面，S-37也裝備光電探測器，不過已不是SU-27使用的那樣單純的紅外線搜尋、瞄準儀，而是進一步具備熱成像等多功能的光電探測器。

電戰上，能產生假目標，而該假目標是難以分辨的，因為S-37所製造的假目標特性與真目標幾乎相同，因此據稱對現有裝備具有極佳的欺騙效果。S-37的假目標主要針對雷達、紅外線、激光等。據公佈的資料顯示，再使用此系統時，會再機身一側產生〝燃燒區〞，當來襲的是追熱飛彈時，就燃燒一些物質(不知道是不是燃油)，使被燃燒物質的熱特徵與發動機噴嘴相近。當遇到雷達導引飛彈時，就燃燒一種一經燃燒就易於適放電子的物質，形成等離子團，等離子團因電密度不同而對電磁波有吸收、反射等功能，S-37的電戰系統是讓等離子團反射與機身相近的電磁波，讓飛彈不易辨識。萬一遇到激光導引武器，就燃燒能夠放射干擾光線的物質來干擾激光系統。很明顯的，這些都是有別於傳統的干擾方式。

觀察SU-47的外型，還會發現，其在翼前緣延伸前端以及前翼前端，有一小部分的顏色跟其他部分不同，是白色。如果他想把檔次提高的話，這是很有可能加裝一些電子系統或天線的。在此提供一個訊息：1999年莫斯科航展中，NIIP雷達公司(就是設計NO-01、NO-10M等雷達的公司)展出了一些新發展的雷達，其中有一款適用於裝在SU-27、MiG-29的翼前緣延伸中的雷達天線陣列，可使雷達視野增至180度，而因為天線排得開，解析度也將提高。S-37或許裝備了這個。抑或是其他電子設備。 新增於2001/11/4

　

　

其他

關於氣動佈局、材料等實驗項目外，許多次設備取自現役戰機，如SU-33的起落架、座艙罩等。

俄羅斯下一代戰機的彈射椅應該會用K-36最新改良型，這種最新型的K-36救生效果更好，射出後電腦會自動改變推力向量，更特別的是可變傾斜角度設計，座椅會根據飛行狀態改變角度，讓飛行員楚於最舒適狀態，提升舒適度與抗G能力。



　

飛行性能



目前S-37的測試項目大致另工程師及飛行員滿意，特別是在高速性能上比預期的好。目前S-37最大速率約2馬赫，1.2馬赫超音速巡航速率，但沒有公開表演其機動能力，可能是尚在測試不敢冒險。未來換裝AL-41F之後，飛行性能更會有所改善。

前掠翼飛機具有很好的起降性能，及很低的穿音速阻力，因此S-37也可能會是很好的艦載機種。不外掛，單靠內燃油之航程估計約4000km。

在超機動能力方面，S-37使用大量的複合材料，空重小於14頓，若燃油量比照SU-27、再加上1400kg正常空戰載荷等，重量也大約僅25頓上下，推重比約1.6左右，更甭論空戰時的推重比了，一定更高！S-37將是推重比最高的戰機。最高的推重比，加上前掠翼的升力特性以及三翼面的操控性，S-37應該會是當代機動力最好的飛機。

　

武器



S-37武器可外掛可內載，武器艙可配備8枚R-77，與F-22武器艙配置不同，S-37與1.44的武器艙配置是兩枚在下兩枚在上(每一個武器艙)，因此其武器艙比較適合配備較大的武器如炸彈、精靈炸彈等，從航展公佈的透視圖看，她居然塞得下R-33！可見裝在對地攻擊彈藥應該不成問題了。



雖然S-37試飛次數不多，但基本上達成設計預測，如前掠翼的設計製造、智慧型複合材料的功能等。即使S-37不服役，這些也都可以用在其他飛機上。不論是俄國空軍或蘇霍設計局都認為S-37不會是第五代戰機的雛型，而是實驗新技術，以便將來與米格合作新一代戰機。前幾個月蘇霍設計局也宣稱，前掠翼不會是他們下一代戰機的機翼購型，他們會將S-37的機翼技術用於製造其他機翼。因此S-37應該是不會服役了，除非有哪個國家肯買

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