全球第一種使用軸對稱矢量發動機的戰鬥機，戰鬥力到底有多麼強大？
1997年的巴黎航展上，一架黃褐色迷彩塗裝的戰鬥機伴随着引擎的轟鳴聲拔地而起。
隻見這架戰鬥機才起飛了不到10秒，剛剛爬升到離地面幾百米的高度，就迅速地轉入垂直爬升，并緊接着做出了一個圓周機動。
随後，它又完成了普加喬夫-眼鏡蛇、尾沖、鐘擺等多個機動動作，震撼了現場的每一名觀衆。
這架戰鬥機就是大名鼎鼎的蘇-37“終結者”戰鬥機。
為什麼這架戰鬥機能具有如此強大的性能？
（蘇-37戰鬥機）
1
蘇-37為啥有三組翼面？
蘇-37“終結者”是蘇霍伊設計局在80年代末開始研發的一種四代半戰鬥機。
這種戰機發展自大名鼎鼎的蘇-27“側衛”重型戰鬥機，自然也就繼承了其大部分的設計，仍然采用了雙發動機、雙垂尾、單座、正常布局、中央升力體布局的基本設計要素。
其主翼面使用了上單布置的後掠翼，對比大部分戰機的梯形翼面設計，後掠翼能夠減小戰機在巡航時的阻力，有效增加戰鬥機的航程。
不過如果後掠翼需要與梯形翼達到同等的翼載荷名額，後掠翼也會因為翼面相對更長而出現結構強度的問題，這也是蘇-27跨音速陷阱缺陷的由來。
（蘇-27）
包括蘇-37在内的“側衛”系列戰鬥機之是以要使用後掠翼，主要考慮的因素是蘇聯/俄羅斯廣袤的國土與領空。
俄羅斯領土的東西跨距達到了9000公裡，南北跨距也到了3000公裡，俄軍的戰鬥機必須要有足夠大的航程才能在敵軍入侵時前往各個位置執行截擊任務。
于是，在這種思想的指導下，使用了後掠翼的“側衛”系列戰鬥機最大作戰半徑達到了1500公裡以上，制空挂載下也有1200公裡。
相對比下，美軍重型四代戰鬥機F-15的最大作戰半徑僅有1300公裡左右，制空挂載下的作戰半徑更是隻有900公裡。
不過蘇-37也不是一點改變都沒有。
在氣動布局上，蘇-37“終結者”相較于蘇-27“側衛”來說最大的差别就是其在主翼前加了一對全動鴨翼，将總體布局從正常布局設計改為了三翼面布局設計。
在蘇-27的原始設計中，這個位置是一組大後掠角、大長弦比的邊條。
這組邊條有着不小的作用，當戰機以一定迎角進行飛行時，邊條會激勵起渦流吹拂主翼表面，增加翼面氣流通過量，進而達到增加升力的目的。
是以，通過使用邊條翼設計，戰機的最大升力系數與升阻比可以得到有效提升，進而增強戰機的機動能力。
而蘇-37使用一對全動鴨翼來替換長邊條，則一定程度上削弱了産生渦流的效果，因為鴨翼的後掠角相對邊條較小，并不容易激勵起渦流。
但與之相對的，鴨翼的增加也使得蘇-37的俯仰控制能力得到了增強。
當蘇-37的飛行員做出拉杆動作控制戰機擡頭時，三翼面布局的戰機除了平尾會向下偏轉外，其鴨翼也會向上偏轉提供額外的控制力矩。
做低頭機動動作時同理，隻不過兩組控制舵面偏轉的方向會不同。
（航展上的蘇-37）
這樣的三翼面布局氣動設計，讓蘇-37具有了非常強的機動能力，能夠飛出各種各種複雜的機動動作。
不過受限于當時的飛控編寫水準，為了避免可能存在的滾轉失控等風險，蘇-37的設計團隊并沒有為這組鴨翼設計差動能力。
是以，蘇-37的鴨翼實際上隻能進行同步的偏轉，這也限制了蘇-37機動性能潛力的進一步發掘。
不過即使是這樣，蘇-37“終結者”仍然不失為一種擁有極強機動能力的戰機，不過其性能優越的秘密不止于此。
（X-31A）
2
矢量發動機有啥用？
1986年，美國羅克韋爾公司制造出了一種名叫X-31A的技術驗證機。
這種飛機有一個非常獨特的設計，那就是其在發動機的尾噴口上增加了三個具有氣體導流作用的推力偏轉片，這也是最初的矢量發動機方案。
不過X-31A的這種方案不管是效果還是可靠性都并不太好，是以并沒有大規模的運用在現役的戰鬥機上。
但這種給發動機增加矢量推進的思路卻延續了下來并不斷啟迪着一代又一代的設計師，最終，矢量發動機的發展方向劃分為了幾種不同路線。
（F-22的矢量推力折流闆）
第一種是以美軍F-22戰鬥機為代表的二進制矢量推力系統。
二進制矢量推力系統，往往通過安裝在發動機末端的兩個折流闆上下偏轉來進行導流控制。
這種系統的特點是隻能進行一個平面内上下兩個方向的矢量偏轉，并且在導緻發動機推力出現一定損失的同時，也會帶來整體結構重量偏大的問題。
不過折流闆的存在，卻也同時令戰機尾流的紅外特征有所減小，也就更難被光電探測系統發現，增強了紅外隐身性能。
（軸對稱發動機）
第二種就是以我們本文的主角——蘇-37為代表的軸對稱矢量發動機。
蘇-37的AL-37FU發動機使用了俯仰式軸對稱矢量控制裝置，這種裝置的特點是為發動機噴口的收斂片安裝了兩個側向的軸，如此一來發動機就可以做俯仰平面内的上下擺動。
這樣的設計優點是結構上極為簡單，在已經成熟的發動機上直接改進也非常友善。
比如蘇-37最早使用的就是直接在AL-31F發動機基礎上改裝出來的AL-31FU矢量發動機，并在進行了相當長一段時間的測試後，才換為了專門為其配套的AL-37FU。
裝備了矢量發動機的蘇-37，機動性能得到了進一步的提高。
（蘇-37的矢量發動機）
矢量發動機可以給戰機提供一個直接的俯仰控制力矩，進而大大地增強戰機的機動性。
比如當戰機需要擡頭時，矢量發動機的噴管就可以向上偏轉，在戰機尾部産生一個向下的力矩，這樣戰機的擡頭就會更為迅速。
在戰機需要滾轉時，兩個矢量發動機還可以通過分别指向不同角度，形成一個滾轉力矩。
在戰機以平飛狀态進行巡航時，通過矢量發動機的作動來産生配平力矩與修正力矩，也會比使用空氣動力舵面造成的阻力要低。
總而言之，矢量發動機的作用非常廣泛。
最重要的是，矢量發動機的應用，能夠讓戰機進行可控的過失速機動。
過失速機動，指的是戰機在飛行姿态超過失速迎角後進行的機動，比較典型的過失速機動有普加喬夫眼鏡蛇、落葉飄等等。
這種機動能夠進行劇烈的速度、角度變化，在空中格鬥時瞬間改變雙方的态勢。
比如一架戰機在被敵軍咬尾追擊時，就可以通過普加喬夫眼鏡蛇機動迅速降低自己的速度，讓敵軍戰機直接從下方越過，進而占據敵機六點完成攻守态勢互換。
（普加喬夫眼鏡蛇機動）
但是普通戰機在進行過失速機動時，氣動控制舵面卻會因為超過失速臨界迎角而失效，此時飛行員隻能等待戰機自己恢複到可以改出過失速狀态的姿态。
在實戰中，完成這樣一個過失速機動的周期過長，反而很可能會弄巧成拙。
但矢量發動機的直接推力控制卻不會因為戰機迎角的變化而削弱。
在矢量發動機的幫助下，飛行員可以在戰機達到失速迎角後繼續進行主動控制，也就大大縮短了完成一個過失速機動動作的周期，使得過失速機動具有了較強的實戰意義。
在強化了機動能力的同時，蘇-37也在蘇-27的基礎上大幅度優化了态勢感覺能力。
3
航電系統
電子系統一直以來都是蘇聯/俄羅斯的弱勢領域。
比如蘇-37的前身蘇-27使用的雷達就是N-001型機械掃描雷達，這種雷達的天線陣面是倒置卡塞格倫天線。
而同樣作為第四代重型戰鬥機的F-15，則使用了AN/APG-63型脈沖多普勒雷達，這種雷達使用的是平闆縫隙掃面天線，比N-001要先進一代。
戰機同代，但作為主要态勢感覺元件的雷達，美國卻比俄羅斯先進一代，這就是俄羅斯電子工業的真實寫照。
（N-001雷達）
但蘇-37的出現卻很大程度上改變了這一點。
蘇-37使用的N-011M脈沖多普勒雷達，直接跳過了平闆縫隙掃描天線，使用了更為先進的無源相控陣天線技術。
N-011M系統中包含有兩個陣列天線，分别是一個X波段雷達和一個L波段的敵我識别信号發送裝置，雷達總重量達到了100公斤，天線直徑也達到了960毫米。
龐大天線給N-011M雷達帶來了4-5kW的峰值功率輸出，其平均輸出功率也可以達到1.2kW，遠遠超過上一代的N-001。
因而探測範圍也得到了很大的提升。
（N-011M雷達）
N-011M雷達相控陣天線的掃描範圍是一個水準±70度、垂直±45度的扇面，并且其天線還可以在機械裝置的輔助下轉動，進而将掃描扇區擴充到±90度。
在對空搜尋的模式下，N-011M可以發現400公裡外的大型目标，并在200公裡的距離上進行穩定跟蹤，其一次可以檢測多達15個空中目标。
在空對地模式下，N-011M可以在40-50公裡的距離上發現坦克群，在80-120公裡的距離上發現海軍水面艦艇，同時其還有最大分辨率為10米的合成孔徑雷達成像模式。
N-011M的配備，讓蘇-37的航電水準也達到了同期的國際領先水準。
不過就是這樣一種強大的戰鬥機，為何最終卻隻生産了一架驗證機就匆匆下馬？
4
後繼有人
蘇-37最終沒有進入俄軍服役，并不是因為這種戰鬥機不優秀，而是因為這麼一個原因——窮。
蘇-37研發的90年代末，俄羅斯的國防開支在經濟的影響下持續走低，甚至于1998年隻有可憐的157.4億美元，而同年美國的軍費則有2700億美元，差了近20倍。
在這樣薄弱的經費支撐下，俄羅斯無力繼續裝備大量先進戰鬥機，隻能選擇在原有的蘇聯遺産上進行修修補補，以至于蘇-37得不到軍方訂單隻好将目标轉向出口。
（俄羅斯曆年軍費）
最先進的戰機用來出口創彙，可以說是一大奇觀了。
在這樣的背景下，僅僅首飛才一年的蘇-37便匆匆忙忙地趕去參加了1997年的巴黎航展，在此次航展上，也就發生了文章開頭那一幕。
但不幸的是，當時的出口市場也非常低迷。
就這樣，唯一的一架蘇-37驗證機就被長期作為了新技術的實驗平台使用，而這架驗證機，也在後續AL-41發動機的研發實驗中因為事故墜毀。
不過，蘇-37卻也為後續的其他型号研發提供了寶貴的經驗，這其中的典型就是蘇-35戰鬥機。
（蘇-35）
看到這裡很多讀者可能會問，蘇-37難道不是比蘇-35面世更晚麼，為什麼蘇-37反而給蘇-35提供了研發經驗？
原因很簡單，同樣是因為窮。
貧瘠的研發經費讓蘇-35這種1992年就完成首飛的戰鬥機，一直到了2012年才列裝俄軍，研發時間跨越了20年，是正常戰鬥機研發周期的2-3倍。
這也就使得更晚誕生卻更早下馬的蘇-37，反而用自己的不甘落幕為蘇-35測試了非常多的先進技術。
（蘇-37）
時至今日，繼承了蘇-37部分技術的蘇-35戰鬥機已經生産了一百餘架。
這些先進戰鬥機的服役，給俄羅斯空天軍注入了新鮮的血液，讓其可以對抗北約的F-15SE、F-16E/F等先進四代半戰機。
可以說，蘇-37項目最終雖然下馬，但是其産生的研發成果卻至今仍然在保衛俄羅斯的國家利益。
蘇-37的悲劇，歸根結底也是蘇聯解體造成的，這也警示着我們不僅要有強大的物質力量，更要提防敵人從内部瓦解堡壘的企圖！