ซุคฮอย ซู-27

เบื้องหลัง

ในปีพ.ศ. 2512 สหภาพโซเวียตได้รับข่าวเกี่ยวกับการออกแบบครื่องบินแบบใหม่โดยแมคดอนเนลล์ ดักลาสในโครงการคัดเลือกเครื่องบินขับไล่แบบใหม่ของกองทัพอากาศสหรัฐ (ซึ่งก่อให้เกิดเอฟ-15 อีเกิล) เพื่อที่ตอบโต้ภัยคุกคามใหม่ทางโซเวียตจึงเริ่มโครงการพีเอฟไอ (ย่อมาจาก perspektivnyi frontovoy istrebitel หรือเครื่องบินขับไล่แนวหน้าชั้นนำ) สำหรับเครื่องบินที่สามารถเทียบชั้นกับของอเมริกาได้
เมื่อข้อกำหนดถูกมองว่าท้าทายและแพงเกินไปสำหรับเครื่องบินขับไล่ลำเดียว ข้อระบุของพีเอฟไอจึงถูกแบ่งออกเป็นสอง คือ แอลพีเอฟไอ (ย่อมาจาก Lyogkyi PFI หรือเครื่องบินขับไล่แนวหน้าชั้นนำขนาดเบา) และทีพีเอฟไอ (ย่อมาจาก Tyazholyi PFI หรือเครื่องบินขับไล่แนวหน้าชั้นนำขนาดเบา) โครงการแรกทำให้เกิดมิก-29 ซึ่งเป็นเครื่องบินขับไล่ทางยุทธวิธีพิสัยใกล้ ในขณะที่โครงการที่สองถูกมอบหมายให้กับบริษัทซุคฮอย ซึ่งได้สร้างซู-27 และแบบต่างๆ ออกมา โครงการทีพีเอฟไอนั้นคล้ายคลึงกับโครงการเอฟ-เอกซ์ ซึ่งทำให้เกิดเอฟ-15 อีเกิล ในขณะที่โครงการแอลพีเอฟไอคล้ายกับโครงการเครื่องบินขบไล่ขนาดเบาที่สร้างเอฟ-16 ไฟท์ติ้งฟอลคอนและนอร์ธทรอป วายเอฟ-17ที่กลายมาเป็นเอฟ/เอ-18 ฮอร์เน็ท

การออกแบบ

การออกแบบของซู-27 มีพื้นฐานอากาศพลศาสตร์ที่คล้ายคลึงกับมิก-29 เพียงแต่มีขนาดใหญ่กว่า มันเป็นอากาศยานที่มีขนาดใหญ่มากและเพื่อลดน้ำหนักโครงสร้างของมันจึงต้องใช้ไทเทเนียมในสัดส่วนที่สูง (ประมาณ 30% ซึ่งมากกว่าเครื่องบินลำใดๆ ในสมัยเดียวกัน) และมันไม่ใช้วัสดุผสม มีปีกลู่กลมกลืนเข้ากับลำตัวที่โคนปีกและเป็นแบบปีกสามเหลี่ยม แม้ว่าที่ปลายปีกถูกตัดให้สั้นเพื่อติดตั้งขีปนาวุธหรือกระเปาะตอบโต้อิเลคทรอนิก ซู-27 นั้นไม่ใช่เครื่องบินปีกสามเหลี่ยมอย่างแท้จริง อย่างไรก็ตามเพราะว่ามันมีส่วนหางคู่ที่ตั้งอยู่นอกเครื่องยนต์
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนไลยูก้า เอแอล-31เอฟของซู-27 มีพื้นที่หน้าตัดมากนั่นก็เพื่อทั้งความปลอดภัยและเพื่อป้องกันไม่ให้มีการขัดขวางอากาศที่ไหลผ่านเข้าช่องรับลม พื้นที่ระหว่างเครื่องยนต์ยังเพิ่มแรงยกและลดน้ำหนักที่ปีกต้องรับ กังหันที่เคลื่อนที่ได้ในช่องรับลมทำให้มันทำความเร็วได้ถึง 2 มัคและช่วยการไหลเวียนของอากาศในเครื่องยนต์ในมุมปะทะระดับสูง ตะแกรงเหรือช่องรับลมมีเพื่อป้องกันไม่ให้มีเศษวัสดุถูกดูดเข้าเครื่องยนต์ขณะบินขึ้น
ซู-27 เป็นการใช้ระบบฟลาย-บาย-ไวร์ครั้งแรกของสหภาพโซเวียต มันพัฒนามาจากโครงการเครื่องบินทิ้งระเบิดซุคฮอย ที-4 ของซุคฮอย ด้วยการผสมกับน้ำหนักบนปีกที่น้อยและการควบคุมที่ทรงพลัง มันทำให้เครื่องบินมีความว่องไวและควบคุมได้ในความเร็วต่ำและมุมปะทะระดับสูง ในงานแสดงทางอากาศมันได้แสดงให้เห็นถึงความคล่องแคล่วโดยทำมุมปะทะ 120° แรงขับของมันทำให้เครื่องบินเลี้ยวได้แคบจนแทบไม่มีรัศมี
สำหรับรุ่นกองทัพเรือ ซู-27เค (หรือซู-33) มีการติดตั้งปีกเสริมเพื่อเพิ่มแรงยกและลดระยะที่ใช้บินขึ้น ปีกเสริมเหล่านี้ยังมีในซู-30 ซู-35 และซู-37 บางรุ่น
นอกจากความคล่องแคล่วของมันแล้วซู-27 ยังใช้พื้นที่ของมันเพิ่มความได้เปรียบในการบรรจุเชื้อเพลิงภายใน เพื่อเพิ่มพิสัยให้ได้มากที่สุดมันสามารถจุเชื้อเพลิง 9,400 กิโลกรัมไว้ภายในได้ แม้ว่าจะเป็นข้อจำกัดในความคล่องตัวของมัน และมักจุ 5,270 กิโลกรัมโดยปกติ
ซู-27 มีอาวุธเป็นปืนใหญ่อากาศเกรยาเซฟ-ชิปูนอฟ จีเอสเอช-30-1 หนึ่งกระบอกที่โคนปีก และมีจุดติดตั้งอาวุธ 10 จุดสำหรับขีปนาวุธและอาวุธอื่นๆ ขีปนาวุธอากาศสู่อากาศที่มักใช้คือวิมเปล อาร์-73 วิมเปล อาร์-27 ในรุ่นที่ก้าวหน้ากว่าอย่างซู-30 -35 -37 ยังสามารถใช้วิมเปล อาร์-77 ได้อีกด้วย
ซู-27 มีจอฮัดและหมวกติดกล้อง ซึ่งจะคู่กับอาร์-77 และความว่องไวของเครื่องบินทำให้มันเป็นหนึ่งในเครื่องบินที่ทำการรบในระยะแบบด๊อกไฟท์ได้ดีที่สุดในโลก
ซู-27 ได้รับการติดตั้งระบบเรดาร์ของฟาโซตรอนรุ่น N001ซุค ซึ่งเป็นเฟสดอปเลอร์เรดาร์ที่ก้าวหน้ามาก สามารถตรวจจับวัตถุขนาด 3 ตารางเมตรได้ในระยะกว่า 100 กิโลเมตรในแนวรัศมีครึ่งวงกลมด้านหน้าและ 40 กิโลเมตรในแนวรัศมีครึ่งวงกลมทางด้านหลัง เรดาร์นี้มีความสามารถในการตรวจจับเป้าหมายได้ถึง 10 เป้าหมายและโจมตี 2 - 4 เป้าหมายนั้นได้ในเวลาเดียวกัน และสามารถประเมินระดับของภัยคุกคามได้โดยอัตโนมัติ
ในรุ่นหลังๆของซู-27 ได้มีการติดตั้งเรดาร์และระบบเตือนภัยแบบเอสพีโอ-15 (แอล-006) เบอร์โยซา เอาไว้ที่หางทางด้านหลัง พร้อมด้วยแฟลร์ลวงขีปนาวุธ 32 ชุด นอกจากนี้ยั้งมีการติดตั้งระบบลวงพรางทางสงครามอิเลคโทรนิคส์เอาไว้อีกด้วย
ซู-27 มีระบบติดตามและตรวจหาแบบอินฟราเรดหรือไออาร์เอสที (infrared search and track, IRST) ที่ติดตั้งอยู่บนส่วนจมูกเครื่องบินด้านหน้าห้องนักบิน ซึ่งทำงานร่วมกับตัวหาระยะแบบเลเซอร์ ระบบนี้สามารถเชื่อมต่อกับเรดาร์, หมวกติดกล้อง หรือใช้แบบแยกต่างหากสำหรับการโจมตีแบบ"ล่องหน"โดยใช้ขีปนาวุธอินฟราเรด มันยังทำหน้าที่ควบคุมปืนเพื่อเพิ่มความแม่นยำ
ในขณะที่ซู-27 และแบบต่อจากมัน (ซู-35 และ ซู-37) มีความคล่องตัวและการทำงานที่ยอดเยี่ยม แต่ขนาดที่ใหญ่โตของมันก็ทำให้อาจถูกตรวจจับโดยเรดาร์ได้ค่อนข้างง่ายเช่นเดียวกันกับ เอฟ-15
ในปีพศ. 2545 วารสาร Journal of Electronic Defense รายงานว่า ทางรัสเซียประสบผลสำเร็จในการพัฒนาระบบล่องหนพลาสมา (plasma-cloud-generation technology for stealth applications) และได้ทำการทดสอบกับซู-27ไอบี และสามารถลดขนาดที่สามารถถูกตรวจจับโดยเรดาร์ลงได้ถึงร้อยเท่า  ปัจจุบัน จำนวนเครื่องซู-27 ที่ได้รับการติดตั้งระบบนี้ยังเป็นความลับอยู่
การใช้ระบบล่องหนพลาสมา จะทำให้สามารถล่องหนจากเรดาร์ไปพร้อมกับรักษาความคล่องตัวในการบินเอาไว้ได้ในขณะเดียวกัน ทำให้เหนือกว่าเครื่องบินที่ต้องพึ่งพาวัสดุพรางเรดาร์ ซึ่งมักจะมีความแข็งแรงต่ำ ทำให้ความคล่องตัวต่ำลงอีกด้วย

ประวัติการใช้งาน

ซู-27 ทำหน้าที่น้อยมากตั้งแต่ที่มันเข้าประจำการ แต่ก็ยังคงเป็นหนึ่งในเครื่องบินขับไล่ที่น่าเกรงขามที่สุดในโลก
ซู-27 ของเอธิโอเปียได้รายงานว่ายิงมิก-29 ห้าลำของเอริเทียตก ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2542 และอีกครั้งในวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2543  ซู-27 ยังถูกใช้ในภารกิจการบินรบรักษาเขต การกดดันการป้องกันทางอากาศ และคุ้มกันภารกิจทิ้งระเบิดหรือสอดแนม ในสงครามโซมาเลียกองทัพอากาศเอริเทียใช้ซู-27 ได้อย่างร้ายกาจด้วยการทิ้งระเบิดใส่กองประจำการของอิสลามและบินลาดตระเวน ซู-27 เข้าประจำการในแอนโกลันเมื่อปีพ.ศ. 2543 มีการรายงานว่าซู-27 ลำหนึ่งถูกลอบยิงโดยขีปนาวุธประทับบ่าเอสเอ-14 ขณะทำการลงจอด โดยฝ่ายยูนิต้าในวันที่ 19 พฤศจิกายน พ.ศ. 2543
ในปีพศ. 2547 กองทัพอากาศสหรัฐได้ส่ง เอฟ-15ซี/ดี เข้าร่วมซ้อมรบกับกองทัพอากาศอินเดีย ในปฏิบัติการ Cope-India 04 ซึ่งทางอินเดียได้ใช้ Sukhoi Su-30MKI เป็นเครื่องครองอากาศ ผลปรากฏว่าชัยชนะเป็นของฝ่ายอินเดียในการประลอง 
ล่าสุดในสงครามออสเซเทียใต้ รัสเซียได้ใช้ซู-27 เพื่อครองอากาศเหนือทซฮินวาลีเมืองหลวงของออสเซเทียใต้

พัฒนาการของระบบเรดาร์และปัญหาที่ประสบ

ในช่วงแรกๆ ซู-27 เคยมีปัญหาใหญ่กับการพัฒนาระบบเรดาร์ ซึ่งเดิมนั้น โซเวียตต้องการให้มันดีมาก ปะทะได้หลายเป้าหมายพร้อมกัน และมีพิสัย 200 กิโลเมตรต่อเครื่องบินทิ้งระเบิด มันเป็นอะไรที่เหนือกว่าเรดาร์เอพีจี-63 ของเอฟ-15 อย่างมาก
เพื่อทำให้มันเป็นไปได้โดยที่ต้องไม่มีน้ำหนักมากเกินไป ทีมออกแบบจึงสร้างเรดาร์ที่ใช้การตรวจจับแบบอิเลคทรอนิกและแบบกลไกขึ้นมา โชคร้ายที่มันเป็นสิ่งที่ยากเกินไปที่อุตสาหกรรมอิเลคทรอนิกของโซเวียตในทศวรรษที่ 1970 จะทำได้ และเมื่อถึงปีพ.ศ. 2525 โครงการมีสค์เดิมก็ถูกละทิ้งและเรดาร์ที่ด้อยกว่าก็ถูกเลือกใช้แทน เพื่อทดแทนเวลาที่เสียไปเทคโนโลยีมากมายจากเรดาร์เอ็น019 โทปาซจึงถูกนำมาใช้ รวมทั้งเสาสัญญาณที่ใช้กับมิก-29 ซึ่งถูกทำใหญ่ขึ้น และผลที่ได้คือเรดาร์เอ็น001 ที่ใช้ตัวประมวลสัญาณทีเอส100 ที่ใช้กับเรดาร์เอ็น019 โทปาซ ในขณะที่เรดาร์เอ็น001วีใช้ตัวประมวลสัญญาฯทีเอส101เอ็ม ในเวลานั้นเรดาร์มีพิสัยตรวจจับประมาณ 140 กิโลเมตรเมื่อเจอกับตู-16 และสามารถปะทะได้ทีละเป้าหมายเท่านั้น ในตอนแรกเรดาร์มีปัญหาที่ยังต้องแก้ไขอีกหลายอย่าง และทำให้เอ็น001 ถูกเลือกใช้ประจำการในปีพ.ศ. 2534 ห้าปีหลังจากที่ซู-27 เข้าประจำการครั้งแรกในปีพ.ศ. 2529
เรดาร์ตระกูลเอ็น001 แบบแรกเป็นเรดาร์คลื่นพัลส์ที่มีความสามารถในการติดตามพร้อมตรวจจับ แต่ตัวประมวลผลของมันนั้นเป็นแบบดั้งเดิม ทำให้มันเกิดความผิดพลาดได้เป็นบางครั้ง เช่นเดียวกับความยากในการใช้งาน แต่ในเวลาเพียงไม่กี่ปีเรดาร์เอ็น001 ก็ได้รับการพัฒนามากมายจนทำให้เกิดเอ็น001วี เอ็น001วีอี เอ็น001 วีอีพี ซึ่งทั้งหมดถูกนำเข้าประจำการ รวมทั้งซู-27 ที่ส่งออกด้วย หัวหน้าผู้ออกแบบซัลซัน เอส-800 ให้กับมิก-31 และผู้เชี่ยวชาญได้เสริมการออกแบบเพื่อแทนที่เรดาร์ตระกูลเอ็น001
ปัจจุบัน ดูเหมือนว่าการพัฒนาเรดาร์ตระกูลเอ็น001 นั้นไปถึงขีดจำกัดแล้ว ทำให้เครื่องบินรุ่นใหม่ขึ้น เช่นซู-30 และซู-35/37 ใช้เรดาร์ทิโคมิรอฟ เอ็น011เอ็มพร้อมกับพีอีเอสเอ พิสัยที่มากขึ้น ความสามารถในการจัดการได้หลายเป้าหมาย และการตอบสนองไว เรดาร์ดังกล่าวถูกกำหนดให้ถูกแทนที่โดยเรดาร์ไอร์บริส-อีในอนาคต คู่แข่งของทิโคมิรอฟ ฟาโซตรอน ยังได้เสนอเรดาร์ที่คล้ายคลึงกับพีอีเอสเอ