美国空军在YF-15开始试飞后，就认为F-15过于昂贵，不可能经受得住大规模战争中的大量消耗，因此必须有另外一种飞机与之配合；简而言之就是由重型的F-15担负争夺和掌握制空权的任务，而由另一种便宜的战斗机与敌方战斗机进行空中格斗。这种轻型战斗机的武装不必很强，只要能带两枚近距导弹和机炮就行了，但它的机动性要好。1972 年1 月，美国的“轻重量战斗机”计划开始实施，这就是后来的F-16。事实上，苏军的多次研究也表明：截击任务要求飞机能够保持与地面指挥所之间得通讯联系、同时必须具备高性能的爬升率和加速性，另外还必须装备有可以上视和下视的大功率雷达；如果是掩护任务，就要求飞机有较大的航程；而在近距离格斗空战中，高敏捷性、推重比、大速度才是最重要的。在当时，这些高性能要求很难在同一种飞机上有效地结合起来。从另一方面讲，也没有什么限制说空军只能装备一种战斗机。于是，事情就这样决定了：空军未来的主力战斗机将由两种机型构成，一种是多任务的重型战斗机，它必须有能力控制敌方防线后战役纵深（250-300千米）范围地区的制空权——这个指标与美国空军给F-15的指标一样；另一种是轻型战斗机，它的作战范围主要在敌我交战的前线或敌后战术地域（100-150千米）争夺制空权——这个指标也同F-16一样。
多用途重型战斗机有很大的燃料携带量，并且要增加远程导弹的数量（增加到4 枚）、可数据上传的导航系统，先进的通讯和自卫系统；同时它还必须能执行截击。而轻型战术战斗机则必须容易制造和操作，如果没有什么特别问题的话，稍加地面训练的飞行员也能操作它，它的武器只需要2 枚远程导弹和相应的近距格斗武器。在生产花费上，生产1 架重型战斗机的资源可以生产2 架轻型战斗机，由这两种战斗机组成的战斗机群（轻型战斗机与重型战斗机的组成比率大约为7 : 3 ）将得到最大的效费比。在1972年末，苏霍伊和米高扬设计局都得到了各自的合同，以发展苏联空军未来的下一代战斗机——苏-27和米格-29。
原型制造
根据国防部的命令，苏霍伊设计局开始了T-10原型机方案的起草工作。首先要从大量的、不同的（不完整的）外形结构中选出一种理想的机体。在1970-1976 年间，苏霍伊设计局挑选了大量的模型，以试图找到起落架和进气道的最佳结构。最后采用了一种三轮车式的起落架结构，这种设计很稳固，起接架的各个系统全部由液压系统来控制。进气道和发动机舱的组合也很让人头疼，经过大量的试验和计算，还是采用了将二波系进气道分开布置在机身边条翼下的布局。另一个大麻烦是苏-27的重量限制问题，注意的焦点都集中在如何减少飞机的重量上。经过精心安排，实际起飞重量仅增加9千克。这种重量上的“斤斤计较”使飞机的飞行性能没有发生行什么明显的变化。
根据空军的要求，新型战斗机必须具备大航程，并且苏-27的航程必须比对手大10%。美国的F-15 在没有外挂油箱时航程为2300千米，苏-27至少要达到2500千米，这使苏-27至少要携带5.5 吨燃料。但根据苏联的有关强度标准的要求，任何飞机都必须携带达自身燃料重量的80%的备份燃料，这就使飞机重量又增加了3.5 吨之多。尽管燃油重量指标远远超过了设计要求，但这也带来一些问题：按设计要求苏-27的机身强度应能在80%载油量时可以承受8g的过载，而这个80%的载油量是针对5350千克而言的。如果在载油量为9000千克时达到这个要求的话，那么为加强强度，飞机的空重将会增长到一个可怕的数字。为此，设计师将设计指标改为标准油箱容量为5350千克，剩下的3650千克燃油空间则作为内部副油箱。这样，苏-27的最大油量航程由原来的2500千米增长为4000千米。
当时前苏联在先进材料技术（尤其是钛金属）方面和电传操纵系统方面（已在苏霍伊T-4上试验成功）具有一定优势，这对后来苏-27的发展起了很大作用。不过据传，老苏霍伊认为靠那时候苏联的科技水平尤其是航空电子方面，要造出比F-15好的飞机几乎是不可能的。但到后来前苏联科技人员忘我的工作热情与辉煌的成果使他对自己的项目充满了信心。只可惜他自己没能撑到苏-27上天的哪一刻，帕维尔·奥西波维奇·苏霍伊于1975年9月15日与世长辞。在这之后由米哈伊尔·西蒙诺夫担任主设计师之职。
苏-27 的动力系统计划采用2台大功率的新一代可加力涡扇发动机，但这种发动机的技术要求非常高：如果要让飞机在起飞和空中格斗中的推重比超过1，发动机在打开加力时推力达到12500千克，这比AL-21F-3 高出了12% ；但同时发动机的单位油耗必须低，否则就不能满足飞机的大航程要求，与当时大量生产的AL-21F-3 相比，新型发动机的油耗至少要降低25%。同时，苏霍伊设计局也没有足够的时间供发动机设计局“慢慢”研制。经过研究，设计人员们决定采用3 级低压、9 级高压和高、低压涡轮各1级的结构（“3 +9+1+1”方案），涡轮要进行抗热增强设计（与AL-21F-3相比，工作温度要高350-400度） ，最后决定采用单晶结构的转子叶片。但在1970 年初，苏联获得了F-15的F100-PW-100发动机的资料，根据这些资料，决定在AL-31F上采用4级风扇、12 级高压和高、低压涡轮各2级的基本结构。新结构的AL-31F发动机在1974 年8月完成了第一台，但在测试中发现它还存在结构缺陷。留里卡发动机设计局只能再次考虑原来的“3+9+1+1”方案，但4 级风扇已经设计完毕，于是也被加在了这个“3+9+1+1”方案上，这样，AL-31F发动机的压缩机机构部分就有些类似另一种著名的发动机——为米格-29研制的RD-33。从制造单晶涡轮转子的苏联航空材料制造厂传来了一个坏消息，该叶片在进行热实验时发现无法满足热强度要求，假如要冷却的话就只能从压缩机中引气。那样做既降低了发动机的推力，又增加了油耗。这样，AL-31F就赶不上T-10-1的试飞了。一直到T-10-3、T-10-4制造出来的时候，AL-31F才满足了性能要求，正式成为苏-27的动力系统．但就整个原型机来说，这只是确定了飞机的外形。
光有外形和发动机的飞机是不能作战的。为了让T-10-1具备作战能力，苏霍伊设计局开始为它挑选航空电子设备和武器。按照PFI项目中的规定，苏-27和米格-29的主要设备必须是一样的。但由于对苏-27的使用要求更为严格，空军对苏-27的航空电子和武器又提出了更高的要求：新型的多模式雷达必须具备很强的抗干扰能力和全周上视/下视追踪目标的能力；可以利用多种设备追踪目标；新的数字式数据处理器。装备新型的光电追踪红外瞄准具，并且在使用该设备瞄准时可以发射近距导弹和机炮；座舱内要装上平视显示器和单色阴极显示器。根据情报，苏联飞机在雷达、电子和计算机水平上要大大落后于国外对手，这就需要研制一种新型的火控系统。经过一番综合论证，决定为苏-27安装OEPS -27光电火控系统（另一种类似的OEPS-29也被装在了米格-29上）、RLPK-27雷达系统（包含N-001雷达）等一些先进的设备。到了1982年，这种火控系统正式装备在苏-27上。
中国航空网 www.aero.cn
航空翻译 www.aviation.cn
本文链接地址：苏-27战斗机详解(2)
