主题：【原创】鹤之旅 -- 晨枫

伊万诺夫不能算真正的第二代，只能算一代半吧。伊万诺夫退休的时候，正是苏-27研制的关键年代，也是苏霍伊设计局真正的第二代掌门人尽显英雄本色的年代。米哈伊尔·西蒙诺夫于1929年10月19日出生在顿河上的罗斯托夫，没有赶上卫国战争。1947年进入列宁格勒的加里宁工学院的力学系，现圣彼得堡国立技术大学。大四那年到喀山飞机厂实习，开始和飞机打交道的生涯，1954年的毕业论文就以远程轰炸机为课题。大学毕业后，西蒙诺夫曾负责试验性飞机的制造，在1959年至1969年的十年间，从事运动飞机和滑翔机的设计和制造。他设计的KAI-19是苏联第一种全金属的滑翔机，曾打破很多世界纪录。对于飞行，西蒙诺夫不是光说不练，他本人也是滑翔机教官和牵引机飞行员。在1970-1979年间担任苏霍伊设计局第一副总期间，他经过了飞机设计的所有阶段，打下了扎实的基础。

西蒙诺夫对技术风险很高的飞机设计过程管理很有一套，1976年间，他负责苏-24变后掠翼战斗轰炸机的研发、试制、试飞和批生产，获得了列宁奖章。但西蒙诺夫的英雄本色还是在苏-27战斗机的凤凰重生上得到最大的显现。

苏-27是苏联空军受美国F-14、F-15的刺激而制定的PFI（perspektivnyy frontovoy istrebeetel，意为先进战术战斗机）计划的产物。在1969年时，航空工业部制定了性能要求，要求具有优秀的近距格斗能力和中程拦截能力，具有全天候的下视下射能力，最大速度在2.35到2.5马赫之间，升限21000米，推重比在1.1到1.2之间。1971年，苏联空军正式发布要求，米格、雅科夫列夫和苏霍伊应邀参加设计竞赛，最后米格和苏霍伊胜出，分别导致米格-29和苏-27。

苏霍伊实际上是后来者。帕维尔·苏霍伊对苏联的航电技术没有信心，认为设计全新战斗机的时机未到。更重要的是，在整个60年代里，苏霍伊的精力主要在对地攻击的苏-17/-22、苏-24和苏-25上，更大的精力则是投入到技术要求很高的T-4双三轰炸机上。除了苏-15，无暇顾及新型战斗机的研制。苏霍伊几乎是被迫参加PFI计划的，PFI是苏霍伊历史上第一次设计强调机动性和武器系统性能兼优的战斗机，但苏霍伊漂亮地迎接了挑战，设计局代号T-10。

初始的T-10设计方案在1969年就草绘而成，这是如今人们所熟悉的翼身融合体加机腹两侧吊挂发动机的外形，受流产的T-4MS轰炸机的影响很深，单座、双发、双垂尾。和传统布局相比，重心靠后，所以静态不稳定，必须采用电传操纵系统增稳。这是苏联第一架按照生产型设计的静态不稳定的战斗机，米格-29是临界稳定的。采用弧形前缘的低翼载机翼，圆浑的弧线将翼根前缘边条和弧形翼尖平滑地结合为一个整体。应该指出，弧形前缘是60年代十分流行的设计，“协和”式采用的就是这个。翼根前缘边条可以在机翼上方产生受控的脱体涡，增加升力，尤其改善大迎角机动性。弧形翼尖则改善翼尖性能。翼尖是机翼设计的一个老大难问题。机翼靠上下翼面的压力差产生，但在翼尖区域，下一面的高压可以从侧面绕到上翼面来，造成升力损失。有的航空照片里，可以看到翼尖后拖出的强烈涡流。现代的翼尖小翼就是用来阻止这样的绕流的。弧形翼尖在翼展方向上逐步减小升力，也就是减小上下翼面的压力差，也可以达到减小绕流的作用。弧形前缘将边条和翼尖完整地结合在一起，难怪风行一时，成为T-10和米格-29的机翼设计。T-10后来放弃了弧线设计，但米格-29直到最后依然是弧形设计。

西蒙诺夫（中）、波戈辛（西蒙诺夫的继任者）和普金在莫斯科航展上

今天的苏-27只能说和初始的T-10貌合神离，很多细节有很大的差别，而这些差别使得T-10几乎成为无可挽回的失败，而苏-27成为一代名机。图中的T-10是垂直的双垂尾，在修改过程中，后来成为外倾的双垂尾

如今只有在莫斯科郊外的莫尼诺航空博物馆里能见到T-10的身影

但为了保险起见，也出于苏联航空界里依然强大的保守势力，另一个团队提出了一个更加传统的机身两侧进气口方案，和米格-25或者F-15相似。事实上，这个保守方案的支持者众多，其中一个重要理由就是F-15就是这个样子的。

翼身融合体加分立机腹发动机的好处很多，翼身融合体符合面积律，增加的机内容量可以极大地提高机内载油量，机腹下分立的发动机之间的“隧道”起增加方向安定性的作用，平坦的机腹可以产生额外的升力。但这个布局技术上风险较大，很多技术细节需要大量的研究。较为传统的第二方案自然避免了技术风险，但也不能得到新布局的好处。帕维尔支持翼身融合体方案，但第二方案没有马上因此而放弃。

TsAGI对两个方案作了大量的测试，据说这是除图-144外对单一飞机项目做过的最大量的测试。测试结果表明，翼身融合体方案的超音速阻力明显低，因此第二方案终于被放弃。

苏霍伊为了起落架的位置大伤脑筋，曾考虑过自行车式（一前一后两个主起落架，加上翼尖的辅助起落架）、主起向“隧道”收缩、外八字主起，最后才落实到现在的靠近翼根但落脚在机翼上的主起。起落架位置的变化也使腹鳍的位置相应变化，最显著的则是双垂尾，早期设计是落脚在发动机舱上，而且是外倾的。这和F-18异曲同工，为了避开边条脱体涡导致的垂尾颤振。

1973年T-4项目下马后，大批技术人员从T-4转移到T-10项目。新生力量提出了一个新颖的方案，将机身下分立的两个发动机舱合并到一个整体发动机舱，中间用一个船头一样的分隔。这样做的好处是减少暴露的表面肌，减少摩擦阻力。但风洞试验表明，得不偿失，最后还是回到了分立的发动机舱。

设计方案在1975年冻结，但西伯利亚航空气动研究所SibNIA的风洞研究发现了一些问题，不稳定气流有可能使脱体涡提前破裂，导致颤振问题。迎角只有10度的时候，就可能产生气流分离。全尺寸模型风洞试验在1975年开始展开，试验表明T-10的气动控制性能不好，有横滚和方向安定性问题。更糟糕的是，伊万诺夫已经向上面拍胸脯，形势一片大好，就在SibNIA指出潜在问题的同时，苏霍伊开始签发设计图纸，样机开始制造。这时候只好将错就错，说不定风洞试验不准确呢？

留里卡AL31涡扇被选用为T-10的发动机，这是留里卡的第一台涡扇发动机。索洛维耶夫D30的推力更大，已经被米格-31选用，但体积和重量太大，推重比太低，没有采用。由于AL31还没有完成研制，所以T-10样机采用AL21先飞起来。

一号机在1977年5月20日由伊柳辛驾机首飞，二号机很快也进行了首飞。三号机、四号机采用AL31，也尽快首飞。不幸的是，SibNIA的风洞试验是正确的，T-10的机动性能远远达不到要求。更糟糕的是，帕维尔早先对苏联航电的预测是正确的，T-10的航电大大超重，达到几百公斤。根据经验，航电每超重一公斤，起飞重量就要增加10-12公斤。显然，单纯增加起飞重量已经不可能达到原飞行性能要求。AL31的性能不错，但耗油率超过设计指标，使T-10达不到航程的要求。

苏联英雄、功勋试飞员弗拉德米尔·伊柳辛少将

尽管出了这么多问题，T-10的试飞还是例行公事地通过苏联空军的鉴定。与此同时，5架T-10的预生产型在远东的共青团城开始制造，最终将加入试飞的队伍。但项目总师西蒙诺夫认清了T-10的本质缺陷，果断下令重起炉灶。伊万诺夫还想在T-10基础上修修补补，不舍得放弃。航空工业部长瓦西里·卡扎托夫听到西蒙诺夫要推倒重来也是一蹦老高，坚决反对。但西蒙诺夫最终说服了苏联空军和航空工业部。

但重新设计谈何容易。T-10的设计已经8年了，彻底推倒重来的损失太大，时间也不容许。苏霍伊设计局内一直有公开讨论任何技术问题的传统，正是T-10早期试飞的结果引发了人们热烈的讨论。西蒙诺夫发动设计局上下开动脑筋，面对T-10的问题涌现出来的种种新设想使西蒙诺夫下定决定，与其造一架还不错的平庸战斗机，不如鼓一把劲，一举超过已经浮现在大洋彼岸地平线上的F-14、F-15、F-16。大改后的T-10被重新命名为T-10S，“S”为sereeynyy，意为生产型，于1979年开始全面研制。

T-10S来之不易，到1977年，SibNIA光机翼形状就测试了至少27个方案，甚至包括前掠翼和鸭翼布局，但最后还是回到了和T-10相近的传统布局。T-10S和T-10貌合神离，除了单座、双发、双垂尾，采用翼身融合体，和T-10已经没有太大的相同之处了。机翼采用直前缘，加大翼面积，降低翼载，提高机动性。弧形翼尖和专用的防颤振配重为“方”翼尖和兼作配重的翼尖导弹挂架所代替，既增加了挂载空空导弹的数量，或者用于挂载电子战吊舱，又达到了机翼防颤振的目的。取消了翼刀，减小阻力。采用前缘机动襟翼，减小机翼弯度，用大型襟翼兼作副翼，以改善机动性。垂尾安装点从发动机舱顶部移到发动机舱外侧的尾撑上，和平尾、腹鳍共用安装点，取消了平尾配重，取消了发动机舱的围护结构，减少了结构重量和表面积，也改善了垂尾工作条件，提高方向安定性。发动机附件从下侧移到上侧，埋藏在背鳍内，虽然增加了维修上的麻烦，但减少机身截面积和表面积，降低迎风阻力和摩擦阻力。减小前机身截面积，增大翼身融合体截面积，改善面积律分布，减少跨音速阻力。简化了主起落架设计，减轻了重量。减速板本来是主起落架盖板的一部分，位于翼下，有利于起飞、着陆时打开产生额外升力，但影响平尾工作，所以移到机脊的位置。加大、加长尾椎，不仅增大了机内油箱的容积，也便于通过燃油移动调节飞机重心。尾椎本身还填补飞机后的低压区，减小阻力。最后结果是表面积减少15%，亚音速和超音速阻力降低了18-20%，机内油量增加613升，机动性和航程极大地改善，终于造就了一代名机苏-27。

1981年4月20日，T-10S首飞，由伊柳辛驾机。这是整个T-10计划的7号机。但7号机在9月3日的试飞中坠毁，伊柳辛侥幸跳伞逃生。第二架T-10S也很快开始试飞，但12月3日试飞时，不幸前机身空中解体，试飞员科马罗夫丧生。1982年间，试飞进入高峰。共有14架飞机（包括地面静止试验飞机）参加各种试验。T-10S成为生产型的基础，定名苏-27。

定型后的苏-27，今天是人们熟悉的身影

翼身融合体不仅增大机内容积，还提供一部分升力，对苏-27的超人机动性能功不可没

特征性的机头下钩是雷达罩增大、加长的结果。T-10的机头锥轴线就略为下垂，这和所有现代战斗机都一样，目的是为了保证飞行员的前下方视界。雷达罩增大、加长的结果是只能强化这个下垂，否则飞行员根本看不见前下方了，这在空战格斗或者对地攻击中可以是致命的

用于创造纪录的P-42剥除了一切不必要的东西，最大限度地减轻重量、减小阻力，创造了40多项世界纪录

为了验证苏-27的性能，也为了为国争光，苏霍伊改装了一架飞机，专用于创造飞行记录。飞机被命名为P-42，纪念1942年的斯大林格勒保卫战。为了最大限度地减轻重量和阻力，P-42剥除了一切非必要的东西，如火控系统和武器挂架、起落架上的挡泥板、涂装，甚至牺牲一些飞行稳定性，去除了腹鳍、翼尖防颤振配重/挂架和减速板，缩小了垂尾，机动前缘襟翼改为固定前缘。P-42不负众望，创造了一个又一个的记录。爬升记录是从地面开始滑跑起算的，需要避免发动机在达到最大推力之前飞机就开始滑动，单靠刹车远远不够，用一辆坦克作为“锚”。但一辆重型坦克还是拉不住，最后是再加上了重型工程机械才拖住了发动机推力达到最大的P-42，可见AL-31发动机的强劲。更加彪悍的是，P-42在离开跑道拉起到垂直爬升的过程中，在两三千米高度以下就已经达到超音速！据说P-42还有很多创造纪录的潜能，90年代以后，苏霍伊设计局还打算过重新启用P-42，创造更多的纪录，但因为经济困难而作罢。

苏-27的火控和武器能力也十分强大。尽管按照西方标准，苏-27的航电仍嫌粗糙，但巨大的机身给火控系统良好的发挥空间。先进电子技术当然很重要，但雷达天线尺寸和坦克炮口径一样，技术不大精细不要紧，但只要口径到家，什么问题都迎刃而解。苏-27的10个外挂点也是一样，不能一击夺命，那就两击，只要能夺了命就好。和米格-29一样，苏-27也装备了头盔瞄准具。早先的R-27和R-60（北约编号AA-10和AA-8）空空导弹或许还差强人意，后来的R-73和R-77（北约代号AA-11和AA-12）就厉害了。R-73在很长一段时间内领先于西方所有近距格斗导弹，直到AIM-9X和ASRAAM的出现，西方才有可以相提并论的导弹。R-77的性能也直逼AMRAAM。

80年代下半叶，苏-27的生产准备在远东的共青团城飞机厂紧锣密鼓地进行。相对于T-10S，苏-27还多了一些细节的改进。雷达设计据要求增大雷达罩直径，于是苏-27的机头锥进一步增大。为了减小超音速阻力，机头锥也拉长了。为了保证飞行员对前下方的视界，机头锥形成特征性的下钩，估计这略微增加的迎风面积也有改善面积律分布的作用，使前机身到翼身融合体和进气口的截面积过渡更加平滑。座舱盖后半增加了横向的金属箍，以简化制造、增加强度。