英雄落寞（上）——揭秘米格MFI战斗机发展史

　　各机构在研制航电设备上面临着艰巨的工作，他们必须研制出高性能计算机、建立大量数据库、开发打击任务所需的提前量计算系统、设计能对输入信息进行过滤和排序（例如雷达数据）的各种算法、最后还必须为综合火控系统设计雷达数据应用算法。

　　MFI综合航电的研发工作量和复杂程度都在不断增加，其机载计算机具有共用数据处理资源和任务分布特点，不再只是互联的多个独立处理器。该计算机硬件由莫斯科附近泽廖诺格勒科学城的“埃”计算机研究所负责研制。

1.42座舱想象图，采用侧杆布局和单块大型显示器

　　MFI在早期发展阶段就已经显现出了与美国第五代战斗机截然不同的特点，例如，这架米高扬战斗机从一开始就具有可调机腹进气口，而F-22则在机身两侧布置了不可调加莱特双波系进气口，其对手诺斯罗普/通用动力公司的YF-23更是采用不可调的翼下进气口。苏联空气动力学家认为机腹进气口在各种机动状态中都具有优势，能最大限度降低大过载转弯和大迎角飞行时进气道失速的危险。此外，MFI的鸭式布局能使升力最大化，鸭翼在大迎角中起到俯仰阻尼的功能。相比之下，F-22和YF-23采用具有梯形机翼和尾翼的传统气动布局。米格声称初步计算显示MFI的作战效能比其竞争对手苏霍伊S-32前掠翼战斗机、F-22、欧洲战斗机、萨博JAS-39“鹰狮”和“阵风”都高。

发动机

　　早在1986年，苏联部长会议和苏共中央委员会就联合发文指示全面发展AL-41发动机，当时留里卡设计局创始人阿尔西普.米哈伊尔洛维奇.留里卡已经退休，他的副手维克托·米哈伊洛维奇·切普金担任发动机的总设计师。留里卡-土星科研生产联合体与巴拉诺夫中央航空发动机研究所合作设计了AL-41F发动机，并将其集成到MFI的机身中，他们取得了长足的进步。

　　从一开始，AL-41F就是为米高扬MFI战斗机设计的。这是一个庞大的工程，想要让发动机的性能达标，就必须增加发动机的工作负荷，如增加发动机总增压比的同时降低压气机级数，所以需要应用新的结构材料。此外发动机还采用了能与飞控系统集成的新型全权限数字发动机控制系统（FADEC）。

在2001莫斯科航展上展出的AL-41F

AL-41F与117S（AL-41F1A）的尺寸区别

　　AL-41F发动机需要使MFI能持续进行超音速巡航，也就是说飞机能在发动机最大军用推力状态下维持超音速飞行。相较而言，最好的第四代战机在外挂武器时也只能做开加力的超音速飞行，这不仅大幅增加耗油量，持续时间也只有10-15分钟（当然米格-31“猎狐权”重型截击机是例外，该机的索洛维耶夫D-30F-6加力涡扇发动机为长时间超音速巡航进行了优化）。苏联空军在第五代战斗机的总体作战需求（GOR）中指出，MFI需要进行持续超音速巡航，仅在剧烈机动或急加速时开加力。

　　AL-41F从一开始就被设计成推力矢量发动机，只有这样才能满足MFI的机动性要求。米高扬工程师们一开始设想了类似麦道F-15S/MTD（短距起降/机动性技术验证机）的二元喷管，虽然只能进行俯仰矢量控制，但隐身性能更好，结构也比轴对称收敛-扩散矢量喷管简单。因此留里卡-土星科研生产联合体把研究重心放在了二元喷管上，把轴对称矢量喷管作为备选方案。

　　1989年，留里卡-土星科研生产联合体和苏霍伊设计局把苏-27UB“侧卫-C”战斗教练机“蓝色08号”改装成推力矢量技术测试平台。该机在改装了左侧发动机舱后，装上了尾部呈楔形的方形二元矢量喷管，被称为LL-UV（PS），即俄语“推力矢量技术测试机（偏平喷管）”的缩写。与F-15S/MTD不同的是，LL-UV（PS）的右发保留了标准轴对称喷管。

为MFI设计的二元矢量喷管

　　LL-UV（PS）的试飞肯定了矢量喷管的价值，对飞机敏捷性的改善符合预期。但是这种二元喷管内部的温度分布不能令人满意，某些矩形截面的部件在飞行中会过热，有被烧毁的可能。留里卡-土星只能决定给AL-41F换上轴对称矢量喷管。1991年，轴对称矢量喷管设计被冻结，并应用了MFI的最终构型中。

　　留里卡-土星在AL-41F的研制中采用了包括粉末冶金在内的多项新技术，发动机大量采用复合材料和新型合金等先进材料。留里卡的工程师们在降低发动机的红外和雷达特征上复出了巨大努力，最终AL-41与苏-27战斗机使用的留里卡AL-31加力涡扇发动机相比，在几乎每个方面都有了很大提高。例如涡轮温度上升12%，推重比从AL-31的8提高到了11，另一个重要指标——推力/迎风面积比也得到了改善。AL-41F的零件数量更少，单晶叶片高压涡轮采用全新叶片冷却概念。此外，留里卡-土星科研生产联合体还必须满足一个关键指标：发动机运行成本降低约25%。

　　AL-41F的研发在早期十分顺利，但随着苏联在1991年底的解体，MFI项目获得的拨款急剧下降，几年后接近于无，留里卡-土星科研生产联合体只能自筹资金继续研制AL-41F。在如此困难的条件下，该公司还是设法制造了几十台原型发动机，在自己的测试设施以及巴拉诺夫中央航空发动机研究所里进行了测试。

　　1993年，俄罗斯格罗莫夫试飞院用一架图波列夫图-16LL“獾-A”发动机测试平台开始测试AL-41F，原型发动机安装在图-16机腹的一个特殊吊舱中，测试时吊舱从机腹弹舱下降到干净气流中。随后，AL-41F原型机被装在不同的测试飞机上进行进一步测试，其中包括一架米格-25PD“狐蝠-E”截击机（“产品84D”）。这架米格-25的编号是“蓝色306”（C/N N84042680 F/N 0306），左侧的图曼斯基R15BD-300加力涡喷发动机被AL-41F取代，完成改装后的内部代号是“产品84-20”。“产品84-20”完成了超过30次的试飞，其中一些试飞涉及高空和超音速科目。虽然这两种发动机的推力差对飞机操控产生了不利影响（全加力17700千克静态推力 vs 全加力11200千克静态推力），米格-25PD的最大速度还是超过了2马赫，AL-41F在空中关车和重启及其他测试科目的表现都不错。上述试飞收集了大量宝贵数据，反过来促进了留里卡-土星对发动机的进一步完善。