俄罗斯第五代战斗机粗探(上）

如我们今天所知，苏联的第五代战斗机研制计划几乎与美国ATF计划同时起步。然而，由于苏联解体带 来的巨大动荡，加上技术水平方面的差距，使得俄罗斯的战斗机研制水平逐渐与美国拉开了差距。时至今日，美国ATF计划的结晶F/A-22已经成建制服役， 而俄罗斯第五代战斗机依然躺在襁褓中。

20多年来，苏/俄五代机的计划代称一变再变，最终成为今天的PAKFA（未来多用途前线战斗机），而其主角也发生了历史性的转折——由米格I.44改型变成了苏霍伊S-37的发展型。因此，本文的焦点也将集中于神秘的前掠翼验证机S-37身上。

                             第五代战斗机计划

1970年代末，美苏战略天平正逐步向苏联倾斜，苏联正进入其历史上最强劲的全球战略扩张期。双方军备发展也趋于白热化。在第四代战斗机米格－29、苏－27基本定型后，苏联空军和航空工业部门就将眼光转向新一代战斗机。

1981年，苏联正式启动I-90战斗机项目，研制新一代重型制空战斗机，以抗衡美国正在研制的第 四代战斗机。空军对I-90的主要要求是：空重不超过18吨；{zd0}速度M3，海平面{zd0}速度M1.2；具有在M1.5时进行稳定机动的能力；作战半径 1500～1800㎞；具有野战机场起降能力；机动性不低于米格－29。这些要求和美国空军对先进战术战斗机的要求非常接近。值得注意的是，美国空军在这 一年6月才刚刚发布{dy}份关于先进战术战斗机的信息需求，苏联情报部门的效率不可谓不高。
为争夺I-90项目，雅可福列夫、米高扬和苏霍伊三大设计局参与了方案竞争。雅可福列夫提出的是具有隐身外形特征的单发鸭式方案，米高扬提出了双发鸭式布 局方案，苏霍伊则在TsAGI的研究成果上提出了鸭式前掠翼方案。雅可福列夫方案由于是单发，难以满足苏联空军对续航能力、生存力等方面的要求，首先出 局。苏霍伊方案着重于提高机动性和大迎角控制能力，但风险较高。最终米高扬设计局赢得了I-90项目。米高扬方案的胜出，除了技术因素外，背后难免有军种 情节和政治因素影响，这里不再赘述。  
1983年，米高扬设计局获得空军和航空工业部授权，开始第五代战斗机总体研究。苏联空军根据情报部门获取的ATF的近期信息（从时间上看应该是1982 年阿纳海姆会议形成的ATF基本概念），对I-90项目进行调整，将其分解为MFI（多用途前线战斗机）和LFI（轻型前线战斗机）计划。MFI基本要求 和ATF相近：强调隐身、超音速巡航和超机动能力；空重不超过20吨；作战半径1500～2000㎞，巡航速度M1.8，{zd0}速度M2.7；具有野战机场 起降能力；具有对地攻击能力。LFI不强调超音速巡航，要求：空重7吨；作战半径1000㎞；{zd0}速度M2.5；具有野战机场起降能力。I-90项目分解 后，MFI和LFI仍交由米高扬设计局负责研制。
但另一方面，苏霍伊方案毕竟是一个颇具吸引力的方案，即使赶不上新一代战斗机的研制进度，作为储备技术研制也是不错的选择。特别是当美国X-29A前掠翼 验证机计划仍在紧锣密鼓地进行中的时候，苏联更没有理由自动放弃这样一种可能极具发展潜力的设计。因此，1983年I-90项目尘埃落定之后，苏霍伊设计 局获得授权，继续发展他们的前掠翼方案，但只是作为一种较低优先级的技术验证机来研制。这就是S-37的最初起源，不过当时它的局内设计代号为S-22。
从1983年直至1986年，苏霍伊一直在低调地进行前掠翼验证机的研制工作，主要是进行必要的基础研究。但到了1986年，计算表明：设计中的S-22 方案出现了严重的结构超重问题。就在这时，苏霍伊设计局总设计师米哈伊尔?西蒙诺夫突然做出决定，以现有前掠翼方案为基础，重新设计第5代战斗机，包括为 该方案研制新的武器系统并引入隐身设计技术，新方案的设计代号被称作S-32——值得一提的是，S-32这个设计代号在历史上曾经出现过，当时是苏－17 战斗轰炸机的原型机内部设计代号，这个代号再次出现，让人怀疑是有意误导西方情报机构。
西蒙诺夫的决定让人觉得有些突然。原来的I-90项目已经分拆成MFI（多用途前线战斗机）和LFI（轻型前线战斗机）两个部分，后者于1985年被暂时 搁置。1986年5月，苏联部长会议授权米高扬起草MFI工程设计书，MFI最终成为米高扬的I.42项目。当年下半年，空军和米高扬设计局签订4架原型 机（I.44）制造合同。显然，西蒙诺夫作出这个决定并不是希望去争夺空军的MFI项目。那就只有一个原因——满足其它军种的需要。
1986年，苏联海军{dy}艘大甲板航母（1143.5型，今天的“库兹涅佐夫”号）已经下水，第二艘航母（1143.6型，今天的“瓦良格”号）也已开 工。新的核动力航母（1143.7型，后来的“乌里扬诺夫斯克”号）正在加速设计。按计划，苏联海军将在1990年代末装备4艘大型航母（1艘 1143.5型，1艘1143.6型以及2艘1143.7型）。但到了那个时候，现在正在试飞的苏－27K和米格－29K已经服役10年以上，苏联海军航 空兵需要新一代的舰载战斗机来逐步替换第四代机群。对苏霍伊设计局来说，用10年时间将进行了多年研究的方案转变成一种比较成熟的战斗机原型机，在逻辑上 也是合理的。这样来看，西蒙诺夫决定将前掠翼方案发展为战斗机原型机，非常有可能是针对苏联海航未来战斗机选型的。前文提到的SYB-A飞机之谜，支持者 认为苏霍伊发展前掠翼飞机有海航背景，恐怕也并非全是空穴来风。  
就在西蒙诺夫做出战略性抉择的同一年，米高扬设计局的第五代战斗机研制进程也进入实质性阶段。为了缩短战线，保证进度，LFI计划已经于1985年暂时搁 置。1986年5月，苏联部长会议授权米高扬设计局起草MFI工程设计书。米高扬提交了I.41和I.43两个方案，后来经与空军协商，将两个方案合而为 一，称作I.42项目，而其技术验证机则成为I.44。下半年，空军向米高扬设计局订购4架原型机。
1987年，米格I.42方案进一步细化，机翼更改为简单切尖xxx，进气口也有所扩大。米高扬设计团队随后进入为期2年的艰苦图纸设计阶段。
而在1988年，苏霍伊S-32方案的初步设计也宣告完成。预计1991年完成首飞，1996年定型投产。
1989年，米高扬完成I.42全部图纸设计，进入原型机制造阶段。但由于发动机和辅助动力装置等设备未能即时到位，I.44原型机迟至1991年才制造完成。
到此时为止，不论是苏霍伊S-32还是米格I.44，就进度而言并不必它们的美国对手慢多少。ATF计划也是在1991年结束试飞竞争，YF-22获胜， 进入工程制造阶段。然而，随着1991年苏联解体，一切都改变了。国家拨款骤然减少，军方订货几乎削减到零，各大设计局为了自身的生存四处奔走、找米下 锅。苏联时代严厉而高效的保密制度一夜之间几乎荡然无存，正式、非正式的信息通过各类渠道泄漏出来，能吸引到订货生存下去就是{wy}的准则。1991到 1993年的俄罗斯航空界，就是一片混乱凄迷的景象。  
就从这时候开始，苏霍伊设计局和米高扬设计局的进度和角色发生了微妙的转变。  
首先浮出水面的是一直不为人知的苏霍伊前掠翼战斗机方案。当时一个法国记者代表团访问TsAGI，参观物品当中包括一个标注为苏霍伊设计局S-32的鸭式 布局前掠翼战斗机缩比模型。从现在来看，这是S-32方案{dy}次公诸于世。但那时的法国记者显然没有对这个模型多加注意，后来也很少有人提及这件事。一方 面可能是对苏联时代的保密制度记忆犹新，难以相信TsAGI会公开一种正在研制中的先进战斗机模型；另一方面，方案模型和实际在研的飞机是两回 事，1991年日本《航空迷》杂志社也收到过苏霍伊设计局寄来的1：20大型单发战斗轰炸机模型，标注为S－37（此处存疑，日文和中文记录称苏－37， 但其它语言信息来源称S-37，暂取后者——笔者注），但这个方案{zh1}于1994年被废弃。总之，法国记者的参观和报道并未引起世人对苏霍伊前掠翼战斗机 的关注，S-32仍在阴影中悄悄地发展。
但很快，S-32存在的证据以一种暗示的方式透露出来：1993年12月，TsAGI成立75周年纪念典礼上，提及两项重要成就：用于改善飞机机动性的推力矢量控制技术，以及“为苏霍伊新型战斗机方案而开发的”前掠翼技术。
到1994年，苏霍伊已经完成了全部设计和准备工作，转入原型机制造阶段。  
而米高扬设计局由于缺乏资金（一方面是政府拨款暂停，另一方面是米格战斗机出口业绩不佳），I.44的进度自1991年苏联解体以来就一直停滞不前。直到 1994年12月4日，{dy}架I.44（蓝色01）才组装完毕，铁运至茹科夫斯基飞行试验中心。但由于缺乏资金，该机一些关键设备仍未到位，无法完成试 飞。12月15日，蓝色01由首席试飞员R.Taskayev操纵进行了高速滑跑试验。
为了筹集资金，米高扬设计局一方面尽力拓展现有型号的销售市场，另一方面试图吸引国外伙伴参与MFI计划。1995年巴黎航展上，米高扬代理总师A.A.Belosvet表示，I.44有望在当年8月莫斯科航展上亮相——不过，这一设想被俄国防部坚决地枪毙了。
有意思的是，苏霍伊的方案却以一种耐人寻味的方式泄露出来
1996年1月31日到2月1日，俄空军召开了军事委员会扩大会议，包括空军高层首脑和俄罗斯航空工业主要领导参加了该次会议。俄《空军报》3～4月刊对 会议进行报道时刊出一幅合影照片：在空军司令彼德?杰伊涅金上将和苏局总设计师米哈伊尔?西蒙诺夫与其他与会者们面前的办公桌上，赫然摆放着两架战斗机模 型——其中一架是早已为人熟知的苏－35多用途战斗机；另一架采用黑/蓝灰双色涂装，三翼面布局、前掠翼、内倾双垂尾，机身编号32。这张照片引起了有心 人的极大兴趣。外界推测，这架模型非常有可能就是传说中的苏霍伊前掠翼战斗机，根据其斜掠机翼、机身编号和苏霍伊的命名惯例推断其设计代号为S-32（S 即斜掠机翼）。但这个模型和当初法国记者看到的S-32模型相比有了明显改变，{zd0}特点就是由鸭式布局（或者说准三翼面布局）改为三翼面布局。
1996年12月，英国《飞行国际》杂志发表Douglas Barrie（《航空航天周刊》主编）和Aleksandr velovichem（米高扬设计局前主任设计师）联合署名文章，对苏霍伊前掠翼战斗机进行了初步分析，并根据那张照片绘制了这种新型飞机的{dy}张示意图 ——在文中该机仍被称作S-32。1996年底，简氏防务周刊发表S-32想象图，对该机可能的特征和性能进行了详尽的分析。于是在西方又掀起了新一轮对 俄新战斗机性能水平和作战能力的分析报道热潮。  
不过这件事其实有两个疑点。首先，俄罗斯已经渡过了苏联解体后艰难的时期，一些行之有效的旧制度（如保密）得到部分恢复，那么在《空军报》这样的官方媒体 上有意泄露一种在研战斗机的模照片，其目的何在？其次，那张照片暗示意味极其明显——即俄空军下一阶段的主力战斗机将是苏－35，而其后继机很可能就是旁 边的苏霍伊前掠翼战斗机，但问题是，俄空军司令杰伊涅金上将和西蒙诺夫的私人关系并不好，并且因此对S-32的发展多方掣肘，为何会在公开场合联手进行这 种明显抬高苏霍伊设计局身价的表演？现在回头来看，有一种可能就是：李代桃僵，用S-32来掩盖MFI计划的真正主角——米格I.44原型机。
不管背后的真相如何，S-32的确是从这时候起开始受到广泛的关注，并走向前台。而对于急需资金发展的米高扬设计局来说，却是哭笑不得：高度保密说明了军 方对I.44的重视，但米高扬现在最需要的却是国外合作伙伴的钱包。形势就此逆转，就在I.44在机库苦苦等待资金的时候，S-32却利用苏霍伊战机外销 利润快速发展，并最终超过了I.44的发展进度，首先完成试飞。
1996年底至1997年初，一些西方媒体报道了S-32正在准备首飞的消息。1997年3月,俄《新时代》周刊的记者们采取了一系列特殊的新闻调 查，企图了解这种飞机的一些细节。对于苏霍伊来说，S-32受人关注是好事，可以吸引更多可能的客户提供资金支持，但这并不意味着他们希望向媒体公开S- 32的一切细节。不过这时候已经不是苏联时代，保密问题不是一纸行政命令可以解决的。紧急磋商之后，苏霍伊的头头们决定将S-32的设计代号改为S- 37。于是，苏霍伊发言人在回答记者提问时理直气壮地宣称，苏霍伊根本没有一种叫做S-32的战斗机，更不可能已经进行到原型机试飞阶段。  
已经改名换姓的S-37被悄悄运抵茹科夫斯基飞行试验中心，于1997年7月中旬开始地面测试，并进行了多次高速滑跑试验。苏霍伊显然期望S-37能够在 8月的莫斯科航展上进行飞行表演，但准备时间不足，而俄国防部也拒绝了展出S-37的申请——当然，不止S-37，同时倒霉的还有它的竞争对手兼难兄难弟 米格I.44。 ~
1997年9月24日，S-37原定于当天进行首飞。但在例行检查时发现4余度电传飞控系统其中1个通道故障，迫使试飞计划顺延{yt}以便紧急排故。次日 15：09，S-37由苏霍伊试飞员Igor Votintsev操纵首次升空，进行了30分钟的试飞。试飞员Yevgeny Frolov驾驶苏－30为S-37伴飞，后座人员负责拍照和录像。Igor Votintsev对飞机首飞表现表示满意，并强调这种飞机具有优越的机动性。
政府主办的《俄罗斯报》于9月27日发表通讯，称“第五代国产战斗机的原型机”完成了首飞，但并未提及飞机型号。10月之前，S-37完成了第二次试飞。 期间，S-37改称S-37-1，这意味着可能制造后续原型机——当然，如我们今天所见，S-37-2并未出现，并且很可能永远不会出现。
10月8日，S-37第三次试飞成功。俄通社－塔斯社对这次试飞进行了公开报道。这是俄官方喉舌首次公开承认苏霍伊前掠翼战斗机的存在。
在塔斯社10月8日的电传中，通过某位“消息灵通人士”透露了很多信息，虽然可靠性存疑：1，该机已经完成3次试飞，并在其中1次试飞中进行了收放起落架 试验；2，该机是第5代战斗机的试验机，采用三翼面布局和前掠翼主要是为了改善机动性和大迎角操纵性；3，苏联对前掠翼的概念研究和实际应用于战斗机设 计,始于1980年代初；4，当前装用发动机为D-30F6涡扇发动机，标准配置为正在由土星－留里卡设计局研制中的AL-37FU矢量推力发动机；5， 采用雷达吸波材料，具有一定的隐形特征；6，该机没有机内弹舱和翼下挂架，武器均保形挂载于机身下。非常有意思的一点是，在这篇电传中仍然将“金雕”称之 为S-32，而非S-37。
10月13日S-37完成了第四次试飞。10月18日苏霍伊组织了S-37汇报飞行表演，邀请了俄航空工业界和军方领导出席，但未允许新闻界人士到场。值 得引起注意的一点是，俄空军司令杰伊涅金上将缺席，也没有派代表出席；与之形成强烈对比的是，海军航空兵和国土防空军高层官员均到场观看表演。这一现象令 人想起1988年西蒙诺夫改变S-32研制策略的事。看起来，当年西蒙诺夫即使没有获得海航和国土防空军高层的承诺，至少也达成了一定的谅解和默契，才会 做出这样重大的抉择。
10月23日，苏霍伊设计局通过《独立报》和《商人报》有选择地泄露了S-37飞机的照片和部分性能数据。这两份报纸都不是政府机构主办，刊登出来的信息 准确性只有天知道，反正不会有人为此负责。苏霍伊这种“可控制的泄密”手法既要保证吸引潜在客户，又要防止真正的泄密，可谓煞费苦心。
在《商人报》的报道中强调，S-37具有比F-22更好的敏捷性，在近距格斗中占优，而在隐身方面与之相近；而和现役的苏－27相比，S-37无论是机动 性还是隐身能力都明显改善。该报道还批判了F-117的设计思路，认为该机虽然隐身特性不错，但机动性损失太大。报道中首次披露了俄空军司令杰伊涅金上将 和西蒙诺夫之间的紧张关系，并认为这是杰伊涅金没有出席S-37汇报表演的主因。{zh1}，该报道指出，S-37的未来除了要面对来自空军的不确定因素外，还 要面对当时俄罗斯两大银行巨头奥内希姆银行和英科姆银行争夺苏霍伊设计局控制权的政治和权力斗争。
10月24日，美联社对S-37的报道全盘引述了《商人报》的观点。
到1998年7月，S-37完成了{dy}阶段至少12次试飞。1998年9月，简氏防务周刊援引S-37总师Sergey Korotkov的话说，S-37{dy}阶段试飞主要任务是收集数据，并将其与计算预测数据和TsAGI的风洞试验数据做比较，以便为下一步改进和试飞做准 备。据报道，当时S-37停场作了一些小的改进，但具体改进措施并不清楚。
1998年秋，S-37再度恢复试飞。截至年底共计试飞23次。当年12月底，米格I.44终于获准降低密级。12月24日，I.44首次在报纸上披露，然而比起S-37的公开露面已经晚了近3年。
1999年1月12日，I.44进行了地面滑行和公开展示，并预告I.44即将试飞。当年8月，S-37在莫斯科航展上首次公开亮相，但并未进行地面展示。此时该机已完成大约50次试飞。
2000年2月23日，I.44进行了高速滑行和俯仰控制试验，前轮短暂离地，飞机反应良好。2月29日11：25，I.44由加波洛夫操纵完成首次试 飞，{zd0}飞行高度1000米，持续时间18分钟。2周后，ORT电视台播出了I.44的试飞录像，但没有更多官方信息。4月27日，I.44完成了第二次 试飞。但此后再也没有该机试飞的消息。
2000年5月29日根据美国《航空与航天技术周刊》报道，S-37已经完成了大约100次试飞，正在茹科夫斯基飞行试验中心进行超音速飞行试验，并于当 年夏完成了超音速试飞。苏霍伊总经理米哈伊尔?波戈相表示，S-37的试飞结果将用于第五代战斗机的研制。耐人寻味的是，波戈相并未提及试飞结构究竟如 何。
2001年，S-37共计完成试飞149次，并于12月完成了{dy}次试飞表演。
2002年，苏霍伊设计局赋予S-37正式设计代号——苏－47。按照传统，以设计局开头命名的代号是由军方赋予的，代表军方对该机的确认。但苏联解体 后，这一传统被有意淡忘了，各大设计局出于宣传目的纷纷将设计局开头的正式代号赋予试验型号，造成极大的混乱。例如为了宣传将T-10M-11命名为苏 －37，而俄空军型号只有苏－35。另一个例子是苏－39攻击机，也是苏霍伊的宣传代号，俄空军型号是苏－25TM。在这种情况下，苏霍伊将S-37命名 为苏－47，但这并不等于该机已经是一架技术成熟的飞机，也不代表军方对该机的肯定。所以笔者仍称它作S-37，因为笔者认为这个代号{zfh}该机身份和实 际情况。
2002年４月26日，始于2001年的俄国未来多用途前线战斗机（PAKFA）计划竞争揭晓，苏霍伊被选择为主承包商，一雪1983年在I-90项目中 败给米格之辱。未经证实的消息说，双方的竞争方案正是经过改进的S-37和I.44。到当年10月，S-37试飞超过150次。
2003年8月，在当年莫斯科航展上，S-37再度亮相，并进行了多次飞行表演。但在已经确认S-37将作为PAKFA试飞平台的情况下，外界对S-37验证技术及其未来发展的兴趣多过飞机本身。  
2004年珠海航展前，一度谣传俄罗斯第五代战斗机会前往珠海参展。当时笔者为此兴奋了好一阵子。当然，{zh1}运抵珠海的只是S-37的缩比模型。这个模型引起了广泛的猜测，包括俄五代机技术是否已经成熟、中国是否会参与俄五代机计划等等。
此后，S-37逐渐销声匿迹，淡出人们的视野。

                   S-37设计特点--追求机动的极限

S-37设计特点

作为世界上为数不多的真正飞行过的前掠翼飞机，S-37在设计上具有鲜明的特色，给人留下极其深刻的印象。研究S-37的细部特征，将有助于我们了解其设计意图，并对俄罗斯xx航空技术水平和PAKFA的发展有个粗略的评估。
前掠翼溯源
前掠翼是S-37最重要的特征之一。要了解S-37，就必须了解前掠翼。
在航空史上，最早出现的斜掠机翼就是前掠翼，而非我们所熟知的后掠翼。早期航空设计人员采用前掠翼，并不是出自气动方面的考虑，而是来自其它方面的要求。如Ju.287轰炸机采用前掠翼就是为了让机翼承力盒避开飞机重心（以便设置xx舱），避免投弹后飞机重心突然变化。
前苏联曾经出现过如别里耶夫DB-LK、米格-6等前掠翼飞机，但并未产生任何作用，很快湮没于历史之中。
当苏联红军攻占德赛（Dessau）后，俘获了容克联合体的技术人员、Ju.287的相关设计资料和未完成的机体。当时Ju.287 V1号原型机已经毁于空袭，6发的Ju.287 V2号原型机尚未建成。苏联人利用Ju.287 V2号原型机的部件就地组装了试验机EF-131（EF，德文Entwicklung Flugzeug缩写）。不过该机很快被分解运回苏联——之所以不直接飞回去，部分原因是对操纵该机的德国试飞员不放心。1947年5月23日，EF- 131在Stakhanovo机场（即今Zhukhovsky机场）由德国试飞员Paul Julge操纵首飞成功。但该机随后被闲置，再也没有上天——1948年6月21日，对EF-131的研究工作被命令终止。
不过此时对EF-131的改进工作已经开始，改进型被称作EF-140，其实就是一架更换了发动机的EF-131：该机使用米库林设计局研制的AM- TKRD-01涡喷发动机，但沿用了为EF-131 2号机准备的机体部件。1948年9月30日，EF-140首飞成功。在后来的试飞中该机达到{zd0}速度904㎞/h，{zd0}航程2000㎞。EF-140的 侦察型停止使用EF的德文缩写，改称I40-R。该机改用VK-1发动机（即从英国引进的罗?罗公司的“尼恩”发动机），于1949年12月12日首飞成 功。但在试飞过程中I40-R出现强烈的机翼振动，因此在完成4次试飞后被迫停止飞行。
直到这时，苏联航空工作者才发现前掠翼有着与众不同的气动特性，并开始真正关注这种机翼设计，进行相关的理论和试验研究。在Pavel Tsybin领导下建造了3架木制火箭动力xxxLL-1/2/3，分别安装了平直翼、后掠翼和前掠翼（前掠角达40°），对近音速（M0.98以下）不 同平面形状机翼的影响进行研究，并将试飞数据呈送苏联中央航空流体动力研究院（TsAGI）。在一次试飞中，LL-3俯冲速度达到了M0.97。随着飞行 速度提高，终于发现早期前掠翼飞机未能暴露的问题。研究表明，和后掠机翼相比，前掠翼有一些优点，但存在一个严重的问题——气动弹性发散：由于前掠翼翼尖 位于翼根之前，在气动载荷作用下，翼尖相对翼根产生扭转变形使得翼尖局部迎角增大，而翼尖迎角增大又导致气动载荷增大，如此发展下去最终导致机翼结构破 坏。此外，随着机翼前掠角的增大，出现气动弹性发散的临界速度急剧下降。
1952年，苏联停止了对前掠翼的研究工作，原因是当时的冶金技术无法提供合适的材料来解决前掠翼的气动弹性发散问题：如果使用常规金属材料制造前掠翼，为了抑制机翼气动弹性发散，其重量将增大到无法容忍的地步，并且随着机翼前掠角的增大，结构重量还将急剧增大。
1977年，美国国防高级研究计划局招标研制前掠翼验证机，用于对前掠翼进行全面评估，同时作为未来先进战斗机的技术储备。作为对这一计划的直接回 应，TsAGI于1978年重新启动了对前掠翼的研究计划。在当时来说，随着复合材料逐渐投入使用，其各向异性的特点可以用于控制扭转方向，使得解决前掠 翼气动弹性发散问题成为可能。在当时来说，首先要解决用复合材料作为机翼主要结构材料的可行性，然后是如何利用复材特性解决气动弹性发散问题，{zh1}才是验 证前掠翼理论上的优点是否真的和事实相符。
进入1980年代，TsAGI对前掠翼作了大量研究工作，进行广泛的吹风试验：速度范围从M0.2到M2.0，{zd0}迎角达到80°。TsAGI用于试验的 早期风洞模型是以米格－23的机体为基础，更换了前掠翼。后来试验逐渐深入，对鸭式前掠翼、翼根加边条等设计都进行了大量风洞试验。与此同时，位于诺沃西 比尔斯克的西伯利亚航空研究所也在进行前掠翼研究，不过使用的是以苏－27为基础改造的前掠翼风洞模型。
来自美国的消息说，1982年美国侦察卫星在克里米亚半岛Syberski附近的Saki机场发现了一架可能是苏－9改装的前掠翼验证机，并根据发现地被 暂时命名为SYB-A。这一说法至今未获证实，但俄国民间人士对此提出了两种截然相反的观点。反对方认为，Saki机场是苏联海军航空兵试飞基地，从 1982年8月开始进行大量的舰载机滑跃起飞试验，为未来航母作准备。很难相信在这样的关键时刻，苏联海军航空兵会允许苏霍伊进行这样一种非官方的验证机 试飞。支持方则从反驳苏联剽窃格鲁门X-29A设计的立场出发，认为SYB-A是存在的，且早于X-29A两年试飞，因此足以证明苏联的前掠翼技术xx是 独立自主研究的成果。此外，由于SYB-A出现在苏联海军航空兵基地，那么苏霍伊发展前掠翼战斗机是否带有海航的背景就是一个很有意思的问题了。
不管SYB-A是否真的存在，TsAGI的前掠翼研究却是实实在在地进行着。最终，TsAGI提出了一种未来战斗机方案：鸭式布局，前掠翼＋大型翼根边条，推力矢量控制技术＋常规气动操纵面。这一方案，后来成为S-37的前身——S-22的基础。

                                 大型战斗机

S-37是一架单座双发双垂尾的大型飞机，采用三翼面布局，肋部进气。
那么，为什么S-37设计时会选择一种大型战斗机的尺寸？根据《商人报》披露的数据，该机机长22.6米，翼展16.7米。这一尺寸不仅超过了米格－31重型截击机，也超过了俄空军基地标准的飞机掩蔽部容纳极限。
众所周知，同等技术条件下，飞机重量越大，造价也越昂贵。因此，各国在研制技术验证机时，如果不是改装旧机的话，一般会选择轻型单发飞机，以期节省费用。 同样是前掠翼验证机，格鲁门X-29A就是单发小飞机，其前机身甚至直接挪用自一架老式F-5A战斗机。显然，苏霍伊在S-37尺寸上的选择，表明该机决 不仅仅是为了验证前掠翼技术。
西蒙诺夫于1988年决定按第五代战斗机标准研制S-37，而S-37现在的尺寸与重量已经证实了这种说法。另一方面，S-37的尺寸表明当年西蒙诺夫对 苏联军方未来战斗机需求的判断：重型战斗机仍然是第五代战斗机的主流；同时也说明西蒙诺夫决心在重型战斗机项目上和米高扬设计局再次一决高下——虽然苏霍 伊输掉了空军项目，但还有海军航空兵和国土防空军。
但是，仅仅是重型战斗机需求还不能xx说明S-37尺寸超大的原因。设想一下，把S-37等比缩小，使之重量减轻到以13吨级推力的双发驱动也可以满足机 动性要求的程度，会有什么损失？最明显的答案就是——内部容积。内部容积的主要用途有三种：航电设备，机内燃油和机内弹舱。在电子技术飞速发展的今天，虽 然航电设备价格占飞机价格的比例正直线上升，但其总体积却没有太大变化，对机内容积的要求也没有迫切到严重影响飞机尺寸的程度。那么可能的原因就剩下机内 燃油和机内弹舱两个。需要指出的是，作为一种前掠翼飞机，续航性能好是其预期优点之一。在这种前提下，S-37仍然追求较大的机内容积，只有两种可能：增 加机内载油，追求超凡的续航能力；设置机内弹舱，追求隐身特性和更好的气动性能。如果我们留意一下，会发现这两点也是ATF的设计要求。从当年苏联紧跟美 国、处处针锋相对的做法来看（I-90项目要求基本上就是ATF要求的翻版），S-37在设计上受其影响不足为奇。而在现实需求方面，国土防空军也需要一 种续航能力超群的截击机，以便在广袤的西伯利亚上空进行长航时巡逻执勤（苏－27巨大的机内载油量就是为了满足这一要求）。
综合各方面因素，笔者推测：S-37选择如此之大的外形尺寸，是期望作为一种重型战斗机的先行技术验证机来研制（类似YF-23/阵风A）。它在设计上考 虑了续航能力和机内弹舱的要求，对机内容积的要求比较迫切。虽然目前各方报道对S-37是否有机内弹舱说法不一，但笔者认为，无论从隐身还是气动方面或者 针对美国ATF方面考虑，S-37即使现在没有设计机内弹舱，但也很可能预留了内部空间，就象诺斯罗普处理YF-23的格斗弹舱一样。

   三翼面布局

S-37采用三翼面布局可以说是意料之中的事。自T-10-24试验机以来，苏霍伊设计局对三翼面布局投入了大量资源进行研究，并且取得了相当丰硕的研究成果。苏－33、苏－30MKI、苏－34、苏－33UB等侧卫家族新成员都是这一研究的直接受益者。
三翼面布局在理论上具有如下优点：1）提高大迎角时的操纵效率，包括各类气动操纵面如副翼、襟翼、平尾、方向舵等；2）可以实现三翼面操纵（鸭翼－襟翼－ 平尾），提高操纵效率和减小配平阻力，充分发挥主动控制技术的潜力；3）相对其它布局，更容易实现直接力控制；4）在同样机动载荷情况下，三翼面的载荷分 配更合理，有利于减轻结构重量。
{dy}个优点是源自鸭式布局。也就是说，鸭翼的有利旋涡干扰在三翼面布局飞机上同样存在，因而使之继承了鸭式布局的优点：除了改善机翼升力特性，还可以推迟机翼分离并因此改善各气动操纵面的效率。
第二个优点，是由于相对多了一对气动操纵面（鸭翼或平尾），使之配平偏度减小，减小了配平阻力，同时设计良好的三翼面飞机在操纵面配平偏转时也可产生正升 力，一负一正，飞机升阻比因而得以提高。同时，多出来的那对操纵面大大增强了飞机的配平能力，特别是对于配平能力先天不足的鸭式布局来说，增加的平尾将极 大地弥补其缺陷，也因此大大减小了飞机放宽静稳定度方面的限制。但需要指出的是，第二个优点只有在大迎角情况下才能得以体现。而在小迎角或超音速状态下， 由于布局增升效果不明显，却多了一对操纵面带来的重量和阻力，因而在升阻比方面反而不如其它布局（超音速尤其明显）。
第三个优点是多个操纵面组合偏转的结果，如鸭翼、后缘襟翼和平尾同向偏转可以实现直接升力控制，鸭翼差动结合方向舵偏转可以实现直接侧力控制。直接力控制 在上个世纪80年代曾经非常热门，由于实现了飞机航迹和姿态解耦，一度被认为可能带来空战战术的重大变革。但随着过失速限制的突破，90年代的研究重点逐 渐转向过失速机动。而为了实现直接力控制，可能带来其它方面的问题。如鸭翼带上反角时对直接侧力控制更有利，但F-15S/MTD的试飞结果表明，这一设 计导致飞机横向稳定性在30°迎角附近出现稳定——失稳——稳定的大幅度变化，导致飞机操纵品质的恶化。
第四个优点其实是针对全新研制的三翼面飞机而言的。其意义在于，由于载荷分布更加合理，对局部结构强度的要求下降，在研制新机时可以对这一优点加以考虑而 实现减重。不过同样有理的是，三翼面布局增加了一对操纵面和相应的操纵系统，由此带来的重量和阻力代价必然会抵消至少部分结构减重。
苏－33改进为三翼面布局，主要目的是利用三翼面布局较强的配平能力，使得采用高性能增升装置成为可能，从而改善了飞机的短距起降性能。苏－35则在此进 一步发展，借助三翼面的优势大幅放宽纵向静稳定度（包括加大边条和鸭翼），以期发挥主动控制系统效能，改善大迎角机动性和操纵性。
S-37作为苏霍伊三翼面家族的{zx1}成员，其主要意图何在呢？三翼面的{dy}和第二点优势显然是其主要目标所在（和苏－35相同）。而第四个优点将是S- 37的验证目标之一，因为只有通过全新研制的飞机，才能了解三翼面带来的结构减重和操纵系统增重对飞机的影响究竟如何。至于第三个优点，笔者以为并非S- 37验证或追求的目标。因为现在对飞机机动能力的研究重点在于过失速机动，强调机头指向能力；但另一方面，利用鸭翼差动进行偏航控制，不失为大迎角下方向 舵失效后的有效控制手段，虽然迄今未见到S-37鸭翼差动的照片，但不排除设计上有这方面的考虑。
此外，S-37早期方案的布局也不是今天我们所看到的样子。从现有资料看，最早公开的S-32方案是类似X-29A的“准三翼面”布局，也就是常规鸭式布 局加上后机身宽边条及其后缘襟翼。而1996年S-32“会议模型”则几乎取消了后机身边条（只留下宽度很窄类似尾撑的结构），但却增加了一对真正的平尾 ——从时间上看，此时S-32已经进入原型机制造后期，因此这个模型也是废弃的中期方案。到1997年S-37首次公开时，其平尾仍然保留，但恢复了早期 方案的后机身宽边条。
从S-32/37的方案演变来看，设计人员对其纵向配平能力尤其重视，从边条/平尾设计的一再改变可以看出设计人员对该机大迎角低头能力的担心。由此我们 也可以推测，S-37在设计上非常重视大迎角机动性和操纵性。在大迎角状态下，该机可能是纵向极度不稳定的，这当然有利于改善飞机的敏捷性和机动性，但对 于传统鸭式布局而言这种高度不稳定的飞机几乎是无法配平的——这正是S-37采用三翼面布局的主要理由之一。
另一个重要理由是，前掠翼如果和鸭翼形成近距耦合，除了传统的旋涡增升作用外，由于鸭翼与机翼距离近，鸭翼下洗对于抑制和推迟机翼根部气流分离更有效，而机翼上洗也有利于增大鸭翼效率。

前掠翼

前掠翼是S-37所采用的最重要的气动设计，说没有前掠翼就没有S-37亦不为过。
理论上，前掠翼具有如下优点：
副翼效率较高，大迎角操纵特性好
由于机翼前掠，附面层有向翼根堆积的趋势，使得气流首先在翼根位置发生分离，这与常规后掠机翼（包括xxx）相反。也正因为如此，在机翼开始失速后，前掠翼的副翼仍能保持相当的操纵效率，而不象常规后掠机翼那样首先丧失横侧操纵能力，这对于保证飞机大迎角操纵性至关重要。
失速特性好和常规后掠翼不同，试验表明，前掠翼在机翼局部开始出现失速之后，其总升力不会急剧下降，反而会保持缓慢增长，具有较好的失速特性，也有利于阻止飞机进入尾旋。
可能具有较好的大迎角方向稳定性
仅就前掠翼和机身组合体的方向稳定性而言，在中等迎角以下不如后掠翼和机身组合体，在大迎角范围内则相反。考虑到鸭翼、边条、垂尾等因素的影响，这一结论 并不是一定成立的。还需要指出的是，这个“较好的大迎角方向稳定性”是相对同样条件下的后掠翼布局而言的，要保证大迎角方向稳定性，设计人员还需要更多细 致的工作。
机翼阻力较小
需要特别留意的是，这个优点是有前提条件的，并非一概而论。例如，前掠翼跨音速波阻较小，其比较对象是和其具有同样前缘斜掠角、展弦比、根梢比、翼面积和激波弦向位置的后掠机翼。而如果改变前缘斜掠角而保持其它参数相同，那么前掠翼的诱导阻力和升致型阻低于后掠翼。
起降性能较好
原因是前掠翼的副翼布置位置更靠近翼尖，因而可以布置面积更大的襟翼以及使用更大的偏转角度。
重量较轻
这个优点也是有前提的。一般的说法是将必须使用大量复合材料的前掠翼和采用常规材料的后掠翼相比较，而得出前掠翼重量较轻的结论。但这一比较太过偏颇—— 复合材料能够在前掠翼上大量应用，自然也能用于后掠翼。事实上这一优点源自前掠翼的载荷分布。在其它参数相同的前提下，前掠翼前缘斜掠角较小，压力中心靠 近翼根，因此翼身结合处的弯矩较小，结构重量较轻。当然，如果在弯矩相当的前提下，前掠翼的翼展更大，展弦比更大，从而可以获得更低的诱导阻力。
全机跨音速波阻较小
这个优点源自于前掠翼的结构特点。从结构受力分析，无论什么机翼都是翼根厚度{zd0}，所以对飞机横截面积分布影响也{zd0}。常规后掠机翼翼根在前，往往和中部 机身的起落架舱、油箱、进气道扩散段以及武器舱（如果有的话）叠加在一起，不利于调整飞机横截面积分布。而对于前掠翼来说，由于翼根靠后，这个问题自然得 到缓解，可以获得更为平滑的横截面积分布，从而降低跨音速波阻。
全机布置灵活性较大
这也是源自前掠翼的结构特点。由于翼根靠后，全机受力结构随之后移，因此前机身有较完整的充裕空间（不会被受力结构切割得支离破碎）可用于各种用途，布置灵活性相对较大。
从上面特点可以看出，前掠翼的优点集中在低速至高亚音速区域以及大迎角范围，并且很多优势是和具有同样设计参数的后掠机翼比较的结果。前掠翼优越的升阻特性主要源自同等条件下更大的展弦比和更小的前缘斜掠角，而这两点将极大地制约前掠翼飞机的跨、超音速性能。
此外，前掠翼自身的特点不允许它采用较大的斜掠角，一是斜掠角增大会迅速降低弹性发散的速度，二是机翼后缘气动操纵面的效率会随斜掠角增大而急剧下降。这意味着前掠翼在超音速性能方面难有突出表现，而较小的斜掠角对飞机正面RCS也有不利影响。
因此，可以这么说，前掠翼设计先天就是一种不均衡的设计，采用这种设计的飞机的优势区注定被限制在速度包线左端和大迎角范围，而在其它方面有所牺牲。
现有资料显示，S-37机翼结构的90％采用复合材料。机翼前缘前掠角20°，后缘前掠角37°，翼面积约67㎡，展弦比4.16。机翼内侧约1/3翼展布置有前缘襟翼，后缘内侧约1/2翼展为简单襟翼（兼作机动襟翼），后缘外侧直到翼尖为普通副翼，翼尖为弧形。
关于前缘襟翼，《世界飞机手册》指出该机有全翼展前缘襟翼，但在所有照片上均未见到外侧前缘襟翼偏转，如果只考虑控制气流分离，则内侧前缘襟翼可以满足要 求；如果考虑到机翼刚度要求，在副翼已延伸到翼尖的情况下，在外翼段布置前缘襟翼可能会有不利影响。因此，笔者认为S-37只设计了内翼段前缘襟翼。
如前所述，前掠翼的优点使得设计人员有较大的选择余地：同等重量下更好的性能，或者同等性能下更轻的重量，或者居间折中。从机翼参数来看，S-37对性能 的重视远大于对重量的重视——这一点，和该机选择大型尺寸的设计思路是一致的。S-37机翼展弦比超过4，现役战机中除了变后掠翼飞机无一可出其右。如此 之大的展弦比，结合弧形翼尖（可降低诱阻），即使不考虑其它增升措施，该机在亚音速范围内也将具有相当不错的升阻特性和续航能力。然而凡事有利必有弊，斜 掠角小和展弦比大的设计必然增大超音速零升阻力系数，影响飞机的超音速性能。

三边条鸭翼

自旋涡增升技术投入实用以来，追求机动性的飞机往往会选择安装某种形式的旋涡发生装置（如边条或鸭 翼），以期改善飞机升阻特性。苏霍伊研制苏－33/35的时候，步子迈得比较大，同时应用了鸭翼和边条两种旋涡发生装置。这已经让人有些吃惊了，但S- 37的出现才让知道什么是利用旋涡的{jz}——在该机机体上同时安装了两种四套旋涡发生装置，即两对机身边条、一对机翼翼根边条和一对鸭翼。如何有效利用这 8个强大的涡系形成有利干扰，尽量减少相互间的不利干扰，不是一件简单的事情。这样的设计方案，苏霍伊的设计人员敢用、能用，其决策的气魄和设计的功底都 令人佩服不已。
边条对机翼升力特性的有利作用主要有两个：一是边条涡本身在机翼上表面诱导出的涡升力；二是控制机翼气流分离，机翼可用迎角增大而获得的升力。由于前掠翼 气流分离首先从翼根开始，而边条涡的位置最接近翼根，因此其增升效果比鸭翼涡增升更好。国内的试验显示，试验方案在迎角20°和43°时，有边条的前掠翼 和单独前掠翼相比，升力分别提高22.9％和49.6％。由此可见边条对于提高前掠翼升力作用很大。不过，边条也会严重影响大迎角下的焦点移动，带来配平 问题。
鸭翼对全机升力的影响比边条复杂，主要包括鸭翼自身的升力和鸭翼对机翼干扰带来的升力增量。鸭翼涡对机翼的有利干扰和边条涡类似，但还有其它影响因素。鸭 翼本身也会失速，当鸭翼开始失速后，鸭翼涡的有利干扰也随之减弱直至消失。由于鸭翼失速迎角肯定小于边条涡的破裂迎角，加上机翼对鸭翼的上洗作用进一步减 小了这个失速迎角，因此鸭翼在大迎角下的有利干扰作用不如边条。但另一方面，机翼对鸭翼的上洗提高了鸭翼效率，增大了鸭翼的升力，中小迎角下对全机升力贡 献是有利的。相对地，鸭翼对机翼有下洗作用，在减小机翼内翼段局部迎角的同时，也控制机翼内翼段的气流分离，其结果就是：中小迎角下减小了机翼升力，而在 大迎角下增大了机翼升力。总的来说，鸭翼对机翼的干扰是有利的，不但提高了升力线斜率，而且明显增大了大迎角升力。但鸭翼的不利干扰也是客观存在的，能否 扬长避短，就看设计团队的水平了。
鸭翼对焦点的影响在小迎角时和边条作用相当，但在大迎角时不如边条作用那么明显。一般来说，在鸭翼失速前，焦点前移；鸭翼失速后，焦点后移。对于不希望飞 机进入迎角发散状态的设计人员来说，这一规律可能是有利的，因为焦点后移可能引起飞机自动下俯。但对于希望飞机进行大迎角、超大迎角飞行的设计人员来说， 至少在设计可控迎角内不希望这条规律发生作用——他们希望的不是鸭翼失速带来的飞机自动下俯，而是在保持鸭翼控制效率的情况下实现飞机配平。
当鸭翼和边条同时发生作用时，可以获得{zd0}的大迎角升力。相对于单独边条来说，{zd0}升力提高不多。不过，同时使用鸭翼和边条将引起焦点大幅度移动，使得飞机具有相当大的静不稳定度，造成配平困难。
对于S-37采用如此复杂的气动设计的原因，笔者推测如下：

前机身边条

由于习惯了阵风的肋部进气道，很多人容易把S-37的前机身边条当作肋部进气道的一部分，而忘了它的本质和作用。事实上这种拱形边条在其它设计参数相近的前提下，拉出的涡流是最强的，对S-37的气动特性具有不可忽略的影响。
在已经有机翼翼根边条的情况下，还要再设置前机身边条，除了获得前述边条增升的好处外，必然会带来严重的配平问题。其主要原因可能是，利用前机身边条涡控 制鸭翼分离，推迟鸭翼失速，保证至少在设计可控迎角内鸭翼都是有效的气动操纵面。换句话说，这种设计在很大程度上是基于大迎角可操纵性的要求。而且这种设 计也并非首次出现，1991年给《航空迷》杂志的那个“S-37”模型也具有同样的特点，显示苏霍伊设计局对这种设计有相当的研究基础。另一方面，对于这 种设计带来的配平问题，仅仅靠鸭翼很难解决，这也是S-37采用三翼面的主因之一。但如果可以实现配平，将获得额外的升力收益——为了配平前机身的高升 力，后机身边条和平尾必然需要产生相应的正升力。
机翼翼根边条
和前机身边条相比，翼根边条和机翼更接近，其影响可能更明显。
设置这个边条，其目的之一是控制机翼内翼段最坏的流场位置。由于附面层向翼根堆积，前掠翼存在翼根失速的问题。但在增设了翼根边条后，附面层堆积最厚的位 置（也是最容易发生分离的位置）向外移动到边条和机翼相交的拐点附近。如果精心选择拐点位置，就可以利用鸭翼涡和边条涡共同作用将堆积的附面层带走，从而 推迟分离。
翼根边条的另一个作用是保证大迎角控制翼根分离的效率。鸭翼下洗有同样的作用，但前掠翼的特点使其翼根距离鸭翼较远，避开了鸭翼下洗最强区，虽然增大了中 小迎角的机翼升力，但控制大迎角分离的作用也削弱了。翼根边条则可以弥补以至进一步提高控制大迎角分离的能力——原因前文已有提及。
当然，获得这些好处必然要付出代价，配平问题和涡流干扰问题都是设计人员必须投入很大精力解决的。
后机身边条
后机身边条主要是出于配平而设计的。类似的设计也出现在X-29A验证机上，据称该机的后边条在迎角90°时仍可产生一个低头力矩。S-32早期方案的后 边条设计和X-29A非常相似，都是宽边条并在后缘铰接一块后缘襟翼，进一步增强配平能力。“1996年模型”上后机身边条几乎消失，但在S-37原型机 上再度恢复，这表明仅仅依靠平尾和鸭翼不足以实现飞机纵向配平。