苏-17攻击机(俄文:Су-17,英文:Su-17 Attack aircraft,北约代号:Fitter,译文:装配匠,衍生型号:苏-20和苏-22),是苏联/俄罗斯一型单座单发变后掠翼喷气式战斗攻击机/轰炸机。
发展沿革
研制背景
20世纪60年代初,苏-7是苏联空军的主力战斗轰炸机,也广泛出口到第三世界的盟国。但作为战术支援飞机,苏-7的低空低速性能不够好,起飞、着陆速度太快,滑跑距离太长,对跑道要求太高。苏-7的这些问题来自于大后掠翼。理想情况下,变后掠翼可以完美地解决速度、航程、机动性、起落性能等依靠单一后掠角难以面面俱到的问题。
苏联空军开始发展战斗机的短距起降技术。在核战争背景下,把战斗机分散到各地的小机场能提高在遭受核打击时的生存力,而苏联空军现有的苏-7战斗轰炸机不能短场起降,火箭助推器和双减速伞的效果也有限。
建造沿革
苏联米格和苏霍伊两家设计局提交了各种短距起降方案,这些方案总体上可分成两类:一种是升力发动机,就是在机身内垂直安装小型大推力涡喷发动机,用于在起降时增加总体升力;另一种是可变翼技术,机翼可以围绕根部转轴改变后掠角,后掠角最小时的升力最大。升力发动机在飞机升空后成为死重,可变翼方案显然更有前途。变后掠翼对苏联空军也有重大的战术意义。在美苏疯狂扩充核军备的50-60年代,双方都不能确保一旦开战,空军基地的混凝土跑道还能正常使用。除了大力发展垂直-短距起落飞机外,大力缩短起落距离、降低起落速度也是在残余跑道和滑行道上继续起落的主要技术手段,这是变后掠翼的另一个动力。
1964年,联空军下达将苏-7改进成变后掠翼的要求,苏霍伊马上得到新从生产线上下来的一架苏-7BM改装为S-22I原型机,“I”表示可变翼的意思,用作改进的平台。苏霍伊的使命不是不计代价设计一架全新的飞机,而是尽可能保持苏-7的简单和有效,以尽快形成实战能力,因此只把主起落架外侧的外翼段改为可变翼,这样可以最大限度地保留苏-7的原始设计,还能减小可变翼变化时带来的重心偏移问题。
1966年8月2日,S-22I在弗拉基米尔·S·伊柳辛的驾驶下首飞,这也是苏联可变翼飞机的首次飞行。1967年7月9日绘着蓝色闪电的原型机在莫斯科多莫杰多沃航空节上公开露面,北约给分配了“装配匠-B”的代号,西方媒体猜测该机的编号可能是苏-7IG,并认为S-22I只是一种用过时苏-7改装的可变翼验证机。
1967年末,S-22I的试飞结束,该机在可变翼帮助下起降性能大大超越苏-7,所需跑道的长度仅为苏-7一半。不过S-22I的航程改善不大,主要还是通过展开机翼巡航实现的,不过在内油缩减、空重增加(因为沉重的可变翼机构)的情况下已实属不易。
1967年11月,S-22I获准在共青城量产,生产型编号苏-17。批量交付在1969年开始,在苏-7停产前还平行生产了一段时间。算上改进型和出口型,生产一直延续到20世纪80年代前期。生产型的空重进一步增加到9950公斤,后期达到10000公斤,载弹量3000公斤。
服役历程
1971年,生产型苏-17C开始装备前苏联空军的前线航空兵,主要担负空对地攻击任务,在必要的时候能进行空战。除装备前线航空兵之外,还装备苏联海军航空兵。前华约组织的一些国家也装备了这种飞机,此外还向前华约组织以外的国家出口,如埃及、伊拉克、利比亚、阿尔及利亚、秘鲁和越南等国。它在苏联,包括俄罗斯,乌克兰,土库曼斯坦,乌兹别克斯坦,哈萨克斯坦,进行了长期服役,参加过第四次中东战争,第一次锡德拉湾事件,两伊战争,波斯湾战争。
1990年,苏联空军还保有约1000架各型“装配匠”,俄罗斯空军的苏-17M3参加了1993~1995年的第一次车臣战争。但此时随着苏联解体后经济的崩溃,俄罗斯空军的苏-17机队也随之瓦解,到20世纪末已所剩无几,该机现仅在一些前苏联加盟共和国服役。苏-20/22被大量出口,用户包括华约国家、阿富汗、阿尔及利亚、埃及、安哥拉、伊拉克、秘鲁、叙利亚、越南、也门,很多飞机参加了实战。
苏联解体后,苏-17攻击机参加过2011年利比亚内战,苏-17已从俄罗斯空军退出现役。
技术特点
设计特点
苏-17攻击机变后掠翼的基本概念并不复杂,但这样一项革命性的新技术也带来了革命性的难题。包括:变后掠铰链和机翼结构强度,机翼后掠角大范围变化时的配平阻力,机翼油箱容量和翼下挂架与外翼段长度限制等等,其中最复杂的是后掠角和速度和飞行状态的匹配。后掠角按速度和飞行状态无级调节可以达到最优匹配,但控制律复杂,需要大量的测试和优化。控制律的实现也复杂,需要复杂可靠的电子控制系统,这对还处在机械控制年代的苏霍伊是一个很大的难题。出于综合考虑,苏霍伊只把翼展的一半做成变后掠翼,从原主起落架以内的翼段为固定的。后掠角在30度、45度、63度三个位置上由飞行员根据飞行状态手动固定。这样虽然是历史上最半吊子的变后掠翼,但最大限度地简化了复杂的技术问题,达到了极大地改善起落和中低速性能的目的,也最大限度地保留了原苏-7的生产线。活动的外翼段只有翼展的一半,虽然不能充分利用变后掠翼的优点,但也避免了很多变后掠翼的毛病,还极大地简化了从苏-7的生产转型。
气动结构
1969年,两架预生产型苏-17下线,这两架飞机基本上就是苏-7BKL可变翼型,在外观上除可变翼外最大的变化就是增加了与苏-7U类似的背脊,为此座舱盖从滑动式改为蛤壳式。苏-17的可变翼转动机构配有两套液压系统,一开始机翼后掠角是两档手动调节,在起降和巡航时为30度,高速飞行时为63度,后来又增加了高速巡航的45度。机翼全部展开耗时19秒,全部收起耗时16秒。
苏-17的机翼分成外侧可变翼和内侧翼套两部分,取消了苏-7翼尖的辅助空速管,可变翼前缘有缝翼,翼套最外侧有两个大型翼刀,后期型又在翼套中间增加了一个翼刀。可变翼后缘从内到外是襟翼和副翼,翼套后缘内侧也有单块襟翼。苏霍伊设计局开发的苏-17是考量到后掠翼设计的苏-7虽然拥有适当的空中机动性表现,但却因其机翼设计而有低速时表现不佳、与起降时所需跑道太长的缺陷,而进行改良采用可变后掠翼设计的后继机种。苏-17在进行起降时会把机翼向前张开以减少所需跑道的长度,但在升空后则改为后掠以维持与苏-7相当的空中机动性。
动力系统
苏-17攻击机早期型号使用与苏-7相同的AL-7F,1970年后开始换装
AL-21发动机。与前者相比,重量更轻、更小、推力更大、耗油量也更少。据说AL-21F很大程度上参考了来自越南被击落F-4的通用电气J79,因此性能有了长足的进步。AL-21F-3涡喷发动机,最大推力7800千克,加力推力11200千克。
武器系统
苏-17攻击机的可变翼下方没有挂架,4个挂架都安装在翼套下方,外侧两个是可以挂副油箱的“湿”挂架。苏-17保留了苏-7的两个机腹挂架,挂架总数6个。除苏-7的所有武器外,苏-17还能挂载新的SPPU-22-01机炮吊舱,该吊舱内置一门GSh-2-23型23毫米双管机炮,奇特的是机炮可向下偏转,飞机在平飞中也能扫射地面,吊舱可以朝向也可以朝后挂载。
航电系统
苏-17攻击机的航电经过全面更新,包括新型无线电和导航系统、SPO-3“警笛-10”雷达告警接收机、RV-5雷达高度表、SAU-22飞控系统(具有自动起降和飞行功能,还能与上仰投弹瞄准具交联)、能同时兼容水平和俯冲轰炸的光学瞄准具。苏-17后期批次换装更先进的SAU-22-1飞控系统,能与RV-5雷达高度表交联实现200米低空的地形跟踪飞行。
苏联每生产5架苏-17就有一架在座舱后的机腹安装了一部侦察照相机。苏-17后期批次进气锥里的测距雷达被Delta-N数据链取代,用于发射Kh-23 (北约代号AS-7“克里牛”)空面导弹。
性能数据
衍生型号
系列型号
苏-17B
苏-17的原型机,是在苏-7的基础上个修改外翼段而成的,外翼段改成后掠角可调的活动翼,长4米。发动机没有换,仍然保留AЛ-7Ф-1涡轮喷气发动机。与苏-7相比,其起落性能有所改善,但总的性能提高不大。
苏-17C
以“装配匠”B为基础的改型,是前苏联空军主要的单座战斗轰炸机。1971年工厂全面从苏-7转产苏-17,该机获得了北约代号“装配匠-C”,到1973年停产时共制造了224架。小批苏-17经过航电降档后被紧急援助埃及,编号苏-17K。
苏-17换装AL-21F的工作在1970年展开,两架苏-17预生产型被改装为苏-17M原型机(“M”表示改进之意)。1971年12月第一架苏-17M原型机在索洛维约夫的驾驶下首飞是。苏-17M的试飞结果让人满意,1972年该机投产,1976年停产时共生产了253架。该机的北约代号仍是“装配匠-C”,苏-17M服役后,苏-17被迅速转为训练用途,随后在80年代中期退役。
该机改换了推力较大的AЛ-21Ф-3涡轮喷气发动机。此外,换装了性能较高的电子设备,增加了外挂架,后机身也稍微作了修改,武器载重能力和截击能力提高了。与苏-7相比,改善了起落性能,外挂能力增加了一倍左右,所需跑道长度不到苏-7的一半,航程增加了30%左右。1台留里卡(Lyulka)设计局AL-21F-3涡轮喷气发动机,推力11340公斤。
苏-17D
1976年年底开始在前苏联空军的前线航空兵部队中服役,主要的改进有:前机身加长了0.25米,增加了机头下电子舱,以装多普勒导航雷达,激光测距仪装在进气道分流锥内。电子设备有CPД-5M雷达测距仪,红外扫描设备和雷达告警接收机。该型装AS-X-10光电制导导弹。
苏-17E
串列双座教练型,基本上与苏-17“装配匠”C相同,但机翼前面的整个机身稍下垂,以改善后座视界。左翼根
机炮取消,背鳍加高,估计能额外装载燃油。
苏-17UM
“装配匠”G,双座型,具有作战能力,垂尾较窄且加高了,顶端平直;腹鳍较短,可拆卸;仅右侧有机炮;装有激光寻的器。
苏-17H
与“装配匠”G型对应的单座型,后开式座舱盖后的背鳍加宽加高了,以改善气动外形和增大载油量,腹鳍可拆卸。不带外挂时最大速度为M2.17,海平面最大速度为M1.06。机翼外侧挂副油箱和2000千克武器载重时,作战半径为(低-低-低)435公里,(高-高-高)675公里。
苏-17K
在1984年被确认的最新单座型,在前部背鳍上有一小的冷却空气进口。
改型型号
苏-20
是苏-17的出口型。苏-17在苏联服役不到两年便开始向埃及出口。苏-20与苏-17一样均装AЛ-21Ф-3加力涡轮喷气发动机,区别是设备标准降低了,如“警笛”3全向雷达告警器被换成作用范围较小的“警笛”2。出口到阿尔及利亚、捷克和斯洛伐克、埃及、伊拉克、利比亚和波兰。
苏-20是以苏-17M为蓝本在1972年推出的外销版,使用较为旧式的电子设备,厂方内部编号S-32MK,不过北约代号仍旧维持Fitter-C。第一架苏-20于1972年12月中旬展开试飞,当年稍早,苏联已经邀请埃及、伊拉克与叙利亚等国空军的高级将领前往参观和了解这架飞机的性能,稍后这些国家都对苏联提出购买的要求。当1973年试飞工作结束之后,苏-20进入量产并且开始递交给购买国。叙利亚是第一个采用苏-20的国家,1973年10月16日第四次中东战争期间,叙利亚空军的4架苏-20被以色列战机击落,此为苏-20第一次实战。
秘鲁空军也有32架苏-20,由于美国对其采取武器禁运而令秘鲁在1975年向苏联购买苏-20作为第二线防空战机。利比亚空军有90架装配匠战机,当中有半数是苏-20,其余是苏-22。1985年当时的西德向埃及买了两架苏-20作为评估。
苏-22
是在苏-20基础上设备进一步简化的出口型。1977年开始向秘鲁出口,然后又销售给利比亚、叙利亚。秘鲁买了48架。苏-22无导航设备,装性能差一些的AA-2“环礁”空-空导弹。秘鲁空军既把它用于对地攻击,又用于空战,但是该机推重比小,不带外挂时推重比仅有0.8左右,故空战性能不太好。苏-22是以苏-17M2为蓝本,但是换装与米格-27攻击机相同的R-29BS-300发动机之外销版,厂方内部编号S-32MK,北约代号“Fitter-F”。由于R-29BS-300的尺寸比苏-17M2使用的AL-21F-3要大,因此飞机的后机身需要重新设计,腹鳍的面积也予以增大。1981年8月19日发生在地中海上空的第一次锡德拉湾事件,利比亚空军的两架苏-22被两架美国海军的F-14雄猫式战斗机击落,这是可变后掠翼战机之间的第一次空战。秘鲁于1980年买了16架苏-22,1984年进行现代化改良,包括换上美制电子设备。1990年德国统一,以西德为主体的德国政府接收了46架前东德的苏-22。
苏-22F
是苏-17“装配匠”D的出口型,机头下的电子舱稍有修改。装P-29B涡喷发动机,加力推力为112.8千牛(11500公斤)。后机身直径加大,每侧翼根可带“环礁”空-空导弹。向秘鲁出口的飞机装作用范围较小的“警笛”2雷达告警器,基本上无导航功能,而敌我识别设备又与该国的SA-3地-空导弹不兼容。
苏-22G
与苏-17“装配匠”G相应的出口型,装P-29B发动机。
苏-22M
“装配匠”J,与苏-17“装配匠”H相似,内部载油量达6270升,背鳍角度更陡,出口利比亚。 苏-17“装配匠”B:1台留里卡设计局AL-7F-1-250涡轮喷气发动机,推力9600公斤。
服役动态
苏联
在苏-17装备的高峰期,该机是苏联空军战术打击和侦察的主力机型,苏联海军航空兵也少量装备。在80年代的阿富汗战争中苏-17是苏军主力攻击机之一,也是最早进入战区的。驻阿富汗的苏-17很快就被苏-17M3取代,战争后期又换成了苏-17M4。苏-17在阿富汗使用的典型弹药是FAB-250和FAB-500通用炸弹,57毫米或80毫米火箭巢、240毫米火箭。在阿富汗高温高原的环境下,苏-17的载弹量被限制在1000千克以下。
在阿富汗的苏-17较少投掷精确制导弹药,不过经常挂载KMGU地雷布撒器执行布雷任务,一个布撒器可以容纳1248枚反步兵地雷。在战争后期苏-17还投掷过燃料空气炸弹(FAE),这种炸弹具有恐怖的人员杀伤威力,但不能摧毁硬目标。战争中苏-17也很少挂载机炮吊舱,因为NR-30双管炮的威力已经足够了,此外机炮吊舱的维护很麻烦。
在战争中苏-17M3R执行了侦察任务,其中多数是对在夜间行动的阿富汗圣战游击队实施侦察。由于阿富汗的地形崎岖破碎,投掷照明弹不能取得很好的拍摄效果,不过KKR吊舱的红外行扫描器能发现圣战者的车辆和篝火痕迹,苏-17M3R的电子情报系统也能监听他们的无线电。苏-17M3R在侦察任务中还经常挂载轻型弹药来攻击那些“捡到的目标”。为了对付美制“毒刺”便携式红外制导防空导弹,苏-17M3R都增加了红外干扰弹发射器。
“装配匠”在战斗中证明了自身的价值,该机能经受住惊人的战损。但尽管这样苏联空军还是在战争中损失了29架苏-17,其中约一半毁于各种事故,另一半被各种防空武器击落。在战区的苏-17最终都增加了装甲来保护易损部位,并在后机身增加了箔条-红外干扰弹发射器以对付“毒刺”导弹。战争中阿富汗政府军也装备了苏-20/22,在与巴基斯坦的边界冲突中至少被F-16A击落3架,还有几架被游击队摧毁在机场。苏联撤军后,幸存的苏-20/22还参加了阿富汗内战。
叙利亚
1973年,叙利亚的苏-20参加了第4次中东战争,使用FAB-250和FAB-500炸弹轰炸了以色列目标,并使用安装反装甲子弹药的RBK-250集束炸弹攻击了以色列装甲集群。苏-20出击近百架次,损失惨重,被地面防空火力击落了8架——叙利亚机队的半数。叙利亚的苏-20和苏-22M在1982年卷入了在黎巴嫩南部与以色列的冲突中,再次遭受重创,冲突中苏-22MR挂载KKR吊舱对黎巴嫩南部实施了侦察。
利比亚
苏-22M在80年代参加了对乍得的战斗,以及接下来与美国海军的十年对抗。1979年卡扎菲宣布锡德拉湾是利比亚领海,外国船只和飞机不得进入,但此事并未得到以美国为首的西方国家认可。里根总统下令航母战斗群开进锡德拉湾,双发开始紧张对峙。
1981年8月19日美国海军的两架F-14“雄猫”战斗机击落两架利比亚的苏-22M。看来是正常训练飞行的苏-22M越线后吓到了美国人,因为这两架飞机没有挂载攻击弹药,仅挂载“环礁”空空导弹,利比亚要对付F-14的话没有理由派出笨重的苏-22M。
伊拉克
苏-20/22在1980年爆发的两伊战争中非常活跃,甚至进行过毒气弹轰炸。伊拉克的苏-20/22在1991年的海湾战争中表现糟糕,被击落4架,还有14架被毁于地面,剩余的飞机逃向伊朗途中又被联军击落两架。伊朗在评估该机后认为不合要求,于是把一些伊拉克“装配匠”卖给了其他国家。
安哥拉
苏-22M4在1990年轰炸了安盟反政府武装。
秘鲁
苏-22在1992年射击了一架在秘鲁沿海上空飞机的C-130,打死一名乘员,迫使C-130迫降在秘鲁。这架C-130是从巴拿马起飞的美国空军缉毒信号情报飞机,飞行员没有对秘鲁飞机的警告做出回应是导致被射击的原因。1995年初秘鲁和厄瓜多尔之间爆发短暂的边界冲突,秘鲁的苏-22M3出击了数十架次,其中两架被厄瓜多尔军队用俄制便携式防空导弹击落。
总体评价
苏-17攻击机从苏-7改进而来,是苏联第一种变后掠翼战术飞机。特别是苏-17M的航程和载弹量都两倍于苏-7,通过多重挂架能可挂载可观的弹药(如20枚FAB-100炸弹),翼套内侧挂架能挂载两枚R-3/R-13(北约代号AA-2“环礁”)红外制导空对空导弹。苏-17M成为苏联空军真正的战术打击飞机,并继承了苏-7的坚固耐用和良好的低空操控性。