中国先进军事技术对亚太战略影响:台评解放军苏凯战群
2008-01-24 13:38:26.0
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台专家眼中的中国苏凯战机群
    资料图:挂满导弹的中国苏凯战机
    摘要
    
    90 年代初苏联瓦解後,中国开始获得俄国先进武器系统,使解放军现代化实力快速增长。本文针对中国持续扩充之 Su-27/-30 苏凯机队,从技术观点探讨其对未来亚太地区空优均势之冲击与影响。Su-27 为长程空优战机,其主要任务为空优制空,而 Su-30 则属多任务型,除空优任务外,另也能执行长程精准打击任务。Su-27/-30 虽属大型战机,但其近战缠斗性能丝毫不逊於欧美小型战机。除近战缠斗性能外,Su-27/-30 之长程打击能力,亦对空中预警机、航舰战斗群等空中及水面重要目标构成严重威胁。另因其机体甚大,使未来容纳新技术扩充与性能提升之潜能甚高、甚至包含西方先进之航电与数控飞操技术等。因俄国开放各型苏凯战机之输出,使印度、中国、新加坡、马来西亚及印尼等国均积极引进各型苏凯战机,其中又以中国引进数量最为庞大。预计於 2010~2015 年间,中国拥有之各型苏凯战机总数将达 500 架左右,即便可能尚不足以扭转亚太地区之空优态势,但至少已能与美军分庭抗礼。
     台专家眼中的中国苏凯战机群
    资料图:中国苏凯战机
    1. 苏凯战机性能
    
    1989 年巴黎航空展中,Su-27 试飞员卜加乔夫 (Viktor Pugatshev) 做出让世人瞠目结舌之「眼镜蛇机动动作」(Cobra Maneuver,如图1) 後,让西方航太专
    家惊叹如 Su-27 此种大型战机,也能做到比 F-16 小型战机更灵巧的空中机动动作。
    
    在西方专家争辩「卜加乔夫眼镜蛇机动」(世人为尊崇此动作之影响性,将此机动动作冠以试飞员之姓氏成为Pugatshev's Cobra Maneuver) 有无空战运用
    价值之同时,Su-27 及其後继型别於往後航空展中,陆续做出「轮圈」(Kulbit, 俄语之 Circle,如图2) 及「尾滑」(Kolokol,俄语之Tail Slide 或 Bell,如
    图3) 等高难度空中超机动动作,一举证实了西方航空界之忧虑:苏凯战机之近战缠斗性能,要远优於西方现役战机!在一访问 Su-27 总设计师史密诺夫
    (Mikhail Simonov) 之纪录中 [1],史密诺夫揭露了「卜加乔夫眼镜蛇机动」及「尾滑」机动之战术价值如图4, 5 所示。
    
    2. 苏凯战机之空战武装 Su-27/-30 战机除拥有优越之气动机动性能外,另使其空战性能更如虎添翼的,为其优异之短程 WVR 「视距内」(Within Visual Range) 近战缠斗能力,多类型中长程 BVR「视距外」(Beyond Visual Range) 空战武装,及有 AWACS Killer 「预警机杀手」之超长程反辐射(或称反侦测)武装等,分别简述如後。
    
    2.1 Su-27/-30 WVR 「视距内」空战武装 Su-27/-30 配备之主要WVR「视距内」近战缠斗武装,为 R-73/AA-11 「射手」(Archer) 偏离视角 (off-boresight) 红外线追热飞弹及 HMS「头盔显示器」(Helmet Mounted Sight/Display) 之组合。R-73/AA-11 「射手」红外线追热飞弹(如图 6),实为现代空战缠斗飞弹之趋势先驱,其推力向量 (thrust vectoring) 推进控制方式,配合着弹头寻标器 > 60o 以上偏离视角能力,使配备「射手」飞弹及HMS「头盔显示器」之Su-27/-30 飞行员,能比一般战机及飞弹系统组合有更大之接战空域及更快之接战程序(如图 7)。
    
    2.2 Su-27/-30 BVR 「视距外」空战武装
    
    空优战机之BVR 「视距外」空战性能,通常由其雷达与飞弹组合(Radar/Missile Plot) 决定。在雷达性能上,虽有许多航太科技专家评估目前 Su-27 之 N001 型雷达性能不如欧美同级战机所装设之雷达系统,但多数专家却认同Su-30 上所安装之 N-011M 型雷达性能已超越 F/A-18E 之 APG-79 型 AESA 「电子扫瞄式主动阵列」(Active Electronically Scanned Array) 雷达。另值得注意的,是 Su-27/-30 各型苏凯战机之巨大雷达舱,对航电系统而言,越大的雷达舱,代表着越大的雷达天线与侦测距离。另 Su-27/-30 采用较先进AESA「电子扫瞄式主动阵列」雷达技术,及辅助雷达被动式IRST「红外线侦测器」(infrared search and track) 之技术提升,只是时间早晚的问题。
    

  另一项主导空战能力的因素,为战机之推力(或称 kinematics advantage 动能优势)。Su-27/-30 目前采用两具 AL-31F 涡轮扇引擎,每具最大推力 125 kN1,虽较 F-15 系列最新 F100-PW-229 引擎最大推力132 kN 略小,但已使Su-27/-30 之推重比达到 1.2:1 之优异水准。配合着将近十吨 (9,400 kg) 大量机体内部携载油量(F-15E 须外挂适形油箱;但牺牲武器酬载量!)使 Su-27/-30 之飞行员更有自信的将燃油转换成运动动能,而这通常影响着飞行员是否接战之决定。Su-27/-30 比欧美现役战机系统,显然更具备此动能优势。另俄国现已开发完成 155~178 kN 推力级之 AL-41F 系列引擎,若未来 Su-30 系列换装AL-41F 系列,则运动性能将再大幅提升。
    
    至於在中、长程BVR「视距外」空战飞弹上,Su-27/-30 配备R-27/AA-10 Alamo 「白杨」(图8)及R-77/AA-12 Adder「丝奎」(图9)等两系列。初期R-27/AA-10「白杨」可类比为美 AIM-7「麻雀」、而 R-77/AA-12「丝奎」则可类比为美 AIM-120 AMRAAM 「先进中程空对空飞弹」,但此类比之相似性也仅止於此!因俄制BVR「视距外」空战飞弹因采用不同推进或导引模组、而有许多不同射程与导引方式之衍生型别,如表 1 所示。
    

台专家眼中的中国苏凯战机群
    资料图:苏凯战机内的中国飞行员


    1 战机引擎最大推力系指接战或脱离时启动後燃器之推力,但耗油率甚高。平常巡航时通常仅使用一般军用推力以节约油料。
    
    表 1 俄制BVR「视距外」空战飞弹型别性能诸元表
    
    型别导引模式1
    
    动能射程2
    
    km
    
    偏离角
    
    deg
    
    目标
    
    G 限
    
    发射
    
    G 限
    
    R-27R1 SARH/DL/IMU 80 -8 5
    
    R-27T1 IRH 72 45/60 8 5
    
    R-27P PRF 72 -8 5
    
    R-27A ARH/DL/IMU 80 -8 5
    
    R-27ER1 SARH/DL/IMU 130 -8 5
    
    R-27ET1 IRH 120 45/60 8 5
    
    R-27EP PRF 120 -8 5
    
    R-27EA ARH/DL/IMU 130 -8 5
    
    R-77 ARH/DL/IMU 100 12 8
    
    R-77T IRH/DL/IMU 100 60 12 8
    
    R-77P PRF 100 12 8
    
    R-77M ARH/DL/IMU 150 12 8
    

台专家眼中的中国苏凯战机群
    资料图:苏凯战机


    资料来源:Kopp [4]
    
    备注:
    
    1. SARH「半主动雷达导引」 DL「资料链接」中途修正,IMU 「惯性」中途导引,IRH「红外线导引」,PRF 「被动电指挥导引」,ARH 「主动雷达导引」。无线(,)
    
    2. 动能射程可能为 A-pole 「飞弹自主寻标时射手与目标间之距离」或 F-pole 「飞弹命中时射手与目标间之距离」。
    
    值得注意的,是俄式BVR「视距外」接战准则,是一次发射两枚不同导引方式(红外线追热及雷达导引)飞弹,以干扰甚至瘫痪目标之防御措施。而一架执行空优任务之Su-27/-30,可携载10 枚空战飞弹,如图10 所示。
    
    在空战对抗中,与 Su-27/-30 对抗之战机,在 150 km 距离左右,即须面临多重导引飞弹攻击之威胁,即使能迫近到WVR 「视距内」近战缠斗距离,其接战能力又逊於 Su-27/-30 之近战缠斗性能(图11)。除非 Su-27/-30 飞行员不能善用其座机性能与空战武装之优势,否则,欧美现役战机在与 Su-27/-30 之空战对抗中,胜算不大!
    
    事实上,苏联解体与现役第一线战机输出各国後,使欧美国家得有机会比较各型苏凯战机与欧美现役及近期将部署战机系统(包括F-16C, F/A-18E/F, F-15C, Mirage-2000-5 及F-35 JSF 等)之空战性能。无论是性能比较(图12)或模拟对抗空战,令欧美航太专家沮丧的,是每次模拟对抗,Su-27/-30 系列都胜过欧美现役及近期将部署之战机系统[4, 5, 6, 7]。
    2.3 AWACS Killer 预警机杀手
    除了前述 R-27/AA-10「白杨」及 R-77/AA-12「丝奎」等中程飞弹外,为因应欧美於空中长程 ISR「监控」(Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance)
    能力之优势,Su-27/-30 系列亦可配装超长程Kh-31R/AS-17 Krypton「氪」式反辐射(图13)或R-37/AA-X-13(图14),KS-172/AAM-L(图15)等 AWACS 预警机杀手级反侦测飞弹 (Anti-ISR Missile) 。上述三种 AWACS 杀手式长程飞弹之性能诸元比较如表 2 所示。
    
    表 2 俄制 AWACS 杀手级长程空战飞弹型别性能诸元表
    
    型别导引模式1 追索距离2
    
    km
    
    动能射程3
    
    km
    
    Kh-31R PRF -110
    
    Kh-31RA ARH/PRF 18.5 110
    
    R-37 ARH/DL/IMU 300
    
    KS-172 ARH/DL/IMU -398
    
    资料来源:Kopp [4]
    备注:
    
    1. ARH「主动雷达导引」, DL「资料链接」中途修正,IMU 「惯性」中途导引,PRF「被动无线电指挥导引」。
    
    2. 追索距离为飞弹寻标器开始作用时距离目标之上限。
    
    3. 动能射程可能为 A-pole 「飞弹自主寻标时射手与目标间之距离」或 F-pole 「飞弹命中时射手与目标间之距离」。苏凯战机发展长程空战飞弹之作战理念并非新意,实际上吾人可从俄海军倾向发展长程攻舰飞弹(相对於美之倾向发展航舰空中武力)之逻辑即可一窥其脉络。苏凯战机如装配上述110~400 km 之 AWACS 杀手级超长程反侦搜武装,对依赖AWACS 空中预警机之空中武力而言,将构成严重威胁(图16)。因此长程反侦搜武装将迫使AWACS 空中预警机必须关掉侦搜雷达、远离苏凯反侦搜武装之射程距离,或甚至直接撤退以免遭受攻击。失去AWACS 预警支援之空优战机,则必须依赖自己的机载雷达侦搜目标,而此举亦将再度暴露在苏凯战机长程反辐射武装(如 R-27EP/R-77P/M 等)之威胁下。
    

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