1975~1986，世界记录的较量
　　冷战期间，美苏常以飞行器的世界纪录作为航空工业领先对手的象征，将其看得很重。如果记录被对手抢去，则被视为很没面子的事情。从1954年到1974年20年间，FAI（国际航空联合会）承认的世界纪录92.2%为美苏所创造。而且纵观这些代表各时期人类航空科技最高水平的伟业，不难发现，创记录用机多为当时两国的主力空优战斗机或其改装的特殊型号。这是不难理解的：战斗机是空军永远的主角，而战斗机又有各种军机中最高的综合飞行性能，适于创纪录。身为美国空军新锐的F-15拥有空前的推重比和飞行性能，是创纪录飞行的不二选择。因此从1974年起，美国实施了F-15“条纹鹰”改装计划，志在打破美国空军自己保持的多项爬升率世界纪录。
　　爬升率不单是一个“比赛项目”，更是空中优势战斗机的重要性能指标。爬升率高的战斗机能够在空战中抢占高度优势，让导弹获得更远的有效射程。同时高爬升率也往往意味着高sep（单位重量剩余功率）、高推重比与优异的垂直机动性，可以用更短的时间和更小的能量损失完成急跃升、360度筋斗等垂直面内的动作，更快的加速恢复能量，易于在格斗空战中摆脱敌机或完成占位。
　　为了尽可能减轻重量，F-15“条纹鹰”刮除了所有油漆，拆掉了不必要的航电设备，空重比标准型F-15A减轻几乎907（2000磅）千克。发动机仍使用F-15A的F100-PW-100。通过这些改进，“条纹鹰”在正常飞行状态下的推重比（机内携带1.5吨燃料）超过了1.6，可以毫不费力的在垂直爬升中加速。

F-15A 72-0119“条纹鹰”尽一切努力进行减重

　1975年1月，“条纹鹰”创下了27.57秒爬升到3000米的世界纪录。虽然这不是一次完美的表演，由于飞行员的疏忽，“条纹鹰”并没有严格按照事先计算的最佳爬升曲线飞行，但美国空军对这个结果仍十分满意，因为“条纹鹰”已经比上一任记录保持者F4H-1“鬼怪”快了近8秒钟。军方认为这是一个在短期内不可能被打破的记录。在随后的2年中，“条纹鹰”不负众望接连刷新了多项世界纪录。包括39.33秒爬升至6000米；48.86秒爬升到9000米；59.38秒爬升到12000米；77.02秒爬升到15000米。

1974-75年冬季，“条纹鹰”利用冷空气高密度的优势开始了破纪录飞行

苏联空军感受到了莫大的压力，经历10余年的卧薪尝胆，以F-15为作战对象的苏-27终于服役。苏联空军准备以苏-27的创纪录改型回应“条纹鹰”的挑战。但苏-27比F-15重了数吨。为了比“条纹鹰”爬的更高更快，必须花更大力气减重。苏-27的不少设备，如IRST，前缘机动襟翼，翼尖挂架等都成了减肥的对象。苏霍伊设计局把能拆的都拆掉（包括部分舵机），锁死舵面，然后像“条纹鹰”那样刮除油漆，并进一步用密封条填平所有接缝以减少摩擦阻力。如此便得到了一架重量极轻、阻力极小的创纪录用机。它就是日后大名鼎鼎的P-42。



与“条纹鹰”采用相同手段减重的苏-27 P-42 原型机

　和“条纹鹰”相比，P-42最大的亮点是摒弃了原版的发动机，使用了特制型号。通过超温超转，这种仅制造了2台的AL-31改进型可以提供13.6吨的加力推力，虽然寿命很短，但创纪录飞行时间也短，没什么问题。最令人惊愕的是P-42的重量。量产型的苏-27SK基本空重为16.8吨，而P-42的正常起飞重量才14吨，让人不得不佩服苏霍伊的减重功力。再加上增推的发动机，推重比几乎达到了2.0。涡扇发动机在低温下可以提供更高的推力，操作包线内的推力曲线也会更好。地处高纬度地区的俄罗斯拥有比美国更寒冷的冬季。这也为破纪录提供了良好的外部条件。
　　从1986年到1994年，P-42从“条纹鹰”手中夺回了大多数世界纪录。包括：25.37秒爬升到3000米；37.05秒爬升到6000米；44.126秒爬升到9000米；55.542秒爬升到12000米；70.329秒爬升到15000米。
　　从数字上看，似乎是苏联（俄罗斯）人赢了。但辉煌的纪录并不能掩饰其背后的无奈：P-42的纪录只超越了“条纹鹰”很少的幅度，减重幅度却达到了“条纹鹰”的两倍多；特制的发动机共增加了2.2吨推力，而“条纹鹰”却使用了原装的发动机。完成创纪录伟业之后，“条纹鹰”又改回了原先的量产型号，继续服役，而P-42只能报废，在飞机坟场度过余生。是“条纹鹰”而不是P-42的性能更接近量产型号，更具参考价值。二者的量产型号的垂直机动性能孰优孰劣，已经不言自明。
　　令人不禁莞尔的是苏霍伊在航展散发的宣传材料，其上列举了P-42创下的各种世界记录，还颇有心计的将P-42与苏-27的编号放在了一起，意图淡化二者的差别，见下图。

气动、重量与武器的较量
　　二者垂直机动性的差异是推力和重量共同作用的结果。由于发动机技术的差距，AL-31F虽然有122.6千牛的台架推力，但如果考虑到推力随速度的变化关系，其推力曲线并不出色。根据已公开的Al-31F操作手册，AL-31F的推力曲线恢复速度并不快。即使以非安装推力论之，其在海平面高度，M0.6也只能达到120千牛。初期的F100-PW-100因可靠性缺陷导致F-15机队大规模停飞，随后F-15换装了性能和可靠性均有所改善的F100-PW-220。虽然其台架推力和PW-100相同，都是106千牛，但得益于FADEC控制系统和更高效的涡轮，推力曲线比PW-100表现的更好。在海平面，M0.6速度下，F100-PW-220的安装推力也能达到113.4千牛（按F-16的二波系皮托管进气道数据），那么其非安装推力至少不应低于这个数字。在全部飞行包线内，AL-31F的推力优势并不像台架推力对比的那样明显，但F-15却有较明显的重量优势。比F-15多出的近4吨空重拖了苏-27垂直机动性的后腿。

Al-31F发动机，独特的机匣上置结构

得益于空气动力设计的后发优势，苏-27拥有比F-15更高的亚音速升阻比，使苏-27具备了优异的亚音速水平机动性。在持续盘旋性能方面，二者互有胜负。F-15使用经过修型的NACA64A-203翼型，虽然没有前缘机动襟翼，但有较大的固定弯度，在设计机动状态下接近前缘机动襟翼的增升减阻效果，但在非设计状态下会付出更多的阻力代价。当空速增加到一定程度，维持相同法向过载所需的攻角减小，接近设计状态，拉近了二者的升阻比差距，但F-15的推重比优势仍然保持，因此F-15的持续盘旋峰值略高，但当等效空速低于710公里/时则换苏-27占优。在瞬时盘旋性能方面苏-27通过前缘机动襟翼带来的高可用升力系数，在低空低速下占较明显优势，但速度提高时因过载陷阱而被F-15反超。考虑到F-15的能量保持优势，苏-27需面对空速劣势下的战斗。苏-27通过提高瞬时盘旋包线有效地弥补了这个缺陷。二者水平机动的对比实际上是“高效的气动”与“轻重量”之间的较量。F-15的气动设计显得保守，利用较厚的机翼前缘半径和一定的预置弯度抑制前缘气流分离，但效果终究不能与前缘机动襟翼相比，还需付出超音速零升阻力系数增加的代价。苏-27充分彰显了气动设计的后发优势，在相当程度上抵消了F-15的重量优势，在水平机动性方面互有优势区。

F100-PW-100发动机在服役之初曾出现了严重的可靠性问题

而在垂直机动性能方面，虽然F100-PW-220比AL-31F推力小些，但重量明显更轻的F-15拉筋斗，殷麦曼回转和螺旋上升等垂直面内的占位动作更加得心应手，详细对比见图3(资料源自俄罗斯中央流体研究院TSAGI)。在等效空速1200公里/时以下，F-15各高度、给定法向机动过载的持续机动包线和剩余功率均有一定优势，能够以更短的时间和更小的能量损失完成垂直面内的机动。F-15的优势大体随着法向过载增加而增加，随着等效空速上升而下降，当超过1200公里/时之后换苏-27占优。但等效空速不等于实际空速，换算之后可发现苏-27的优势集中在马赫数1.5以上的超音速区域。
　　总的来看，F-15和苏-27的机动性侧重点差别实际上是垂直机动与水平机动的差别、持续机动与瞬时机动的差别。

给定法向机动过载和高度下，F-15和苏-27的持续机动包线对比

　补充说明：为方便初学者理解，笔者将图2换算为表格（见表1），解释如下：
　　假设以表1b)为例，在≥180分栏下，F-15的对应区间为[0.54, 0.99]，而苏-27为[0.58, 0.99]。其含义是：在维持3G转弯过载，且爬升率不小于180m/s时，F-15可在0.54~0.99马赫之间维持该机动状态，而苏-27可在0.58~0.99马赫之间维持该机动状态。注意，因为区间越宽越好，所以左边界越小越好，右边界越大越好。这个区间越宽，表明上升转弯包线越高，等价于以相同的上升率上升时，可以维持更高过载的转弯动作；或者维持相同过载的转弯动作时，可以达到更高的上升率。注意，某些情况下二者的右边界相同，是因为TsAGI使用相同的空速限制，对二者的包线进行了“一刀切”。此时只有左边界能看出区别。
　　F-15无论直线上升，还是在各种过载的上升转弯方面，在大部分区间内有一定优势。随着高度和过载的增加，优势愈发明显（表1g）。这表明，做出正筋斗、斜斤斗、尹麦曼回转或者半滚倒转，F-15能够以更短的时间，更小的空速损失完成，甚至让空速不减反增。

表1 苏-27与F-15的上升转弯机动包络对比

F-15战斗机具有很强的垂直机动能力

　相对于机动性能的些许差别，离轴发射能力越来越强的近程格斗导弹对格斗空战有更大的影响，甚至颠覆了固有的格斗空战模式。美国虽然在越战时期就率先研制出头盔瞄准具，但由于当时格斗导弹性能低下而难以发挥作用。苏联比美国更早的在战斗机上集成了头盔瞄准具和高偏轴格斗导弹R-73，超越时代的技术赋予了苏-27、米格-29等机型超越时代的离轴发射能力，通常据此认为苏-27诞生之初取得了预想中的对F-15A的格斗性能优势。但我国在引进R-73并使用之后，关于其性能的争议却多了起来。由于其导引头抗干扰能力和可靠性低于预期，导致部队喜爱PL-8更甚过R-73，所以R-73的实际作战效能是否真的能像空战演习中那样胜过AIM-9M还有待商榷。当然，受了R-73刺激的美国人也没闲着，F-15的近战武器也在不断更新，实际情况对苏-27愈加不利：随着F-15机队“金鹰”（Golden Eagle）改进计划的展开，联合头盔指示系统（JHMSC）和“超级响尾蛇”AIM-9X不仅抹平了R-73离轴发射能力的固有优势，还让胜利的天平向F-15倾斜。



F-15经过现代化改进后仍然是美国空军的制空中坚力量

一架F-15D跟随前面的飞机完成转弯并保持平飞。其后方的苏-27UB并没有按规定的水平与垂直间距跟上转弯，而是滞后转弯，缩小水平间距，随后飞到F-15D正后方，并打开雷达，锁定了这架F-15D。
　　由于告警设备被关闭，F-15D并没有立即察觉到苏-27UB的玩笑。几秒种后，F-15D飞行员发现队形不对劲，回头观察时才注意到苏-27UB的反常举动。F-15D希望通过机动摆脱这架苏-27UB，但它携带着两具1800升副油箱，机动能力受到较大限制，而编队中的苏-27UB都处于空载状态（侧卫系列几乎从不外挂副油箱，往往使人们误以为其没有携带副油箱的能力），当然也包括咬住他的那架苏-27UB。所以在经过一系列不成功的尝试之后，F-15D飞行员放弃了摆脱。此时苏-27UB已经对它累计锁定了20秒。

被苏-27UB锁定的F-15D，注意翼下的副油箱

2004，志在失败的宿命之战
　　冷战结束之后各国军费一减再减。和平年代英雄气短，战斗机未打空战先打商战。随着时间的推移，苏-27的各型对手，无论是实战的还是商战的，都在不断进步。为了保持足够的市场竞争力和在一线服役的价值，从苏-27诞生之日起，苏霍伊设计局就没有停止过其改型的研制。现在的“侧卫”不是一个型号，而是一个家族，包括单座战斗型、双座教练型、战术轰炸型、舰载型、多用途型等。一个基本型能有如此多的衍生型，这在百余年的航空史上也不多见，足以证明其优秀的基本设计和富裕的改进空间。
　　侧卫家族在随后的各届航展都进行了精彩的飞行表演，各种改进型也进入了公众的视线。人们印象最深的莫过于1994年露面的苏-35（当时称苏-27M，请勿将本文中的苏-35与目前尚在测试中的的苏-35BM混淆）和1997年面世的TVC（推力矢量）改进型苏-37。大功率的被动相控阵雷达、鸭式前翼和推力矢量喷管，这些苏-27基本型号所没有的先进元素的堆砌使得苏-35/37周身洋溢着“终极侧卫”的味道。从2000年起“终极侧卫”有了第一个海外用户——印度。相控阵、鸭翼、TVC一个都不少，苏-30MKI可以看成是苏-35/37的外销版，也是印度空军的骄傲。但相当长一段时间内印度的空优主力仍是成军较早的苏-30K。渴望了解苏-30系列性能的美国空军分别在2004年和2008年与印度空军两度交手。

参加“Cope India”演习的F-15C与苏-30K

　2004年2月的“Cope India”演习是美印第一次联合军演，也是鹰与侧卫的第一次正面对话。此时距F-15首飞已过去整整30年，被F-22取代也已提上日程。设计时互为死敌的两种飞机终有一战，可谓宿命之战，只不过来得晚了些。
　　中美两国同样关注这场对决。中国刚引进性能与苏-30K十分接近的苏-30MKK，迫切需要了解苏-30与F-15孰优孰劣，而美国空军则另有打算：为新宠F-22造势。如果F-15获胜，国会自然有最好的理由认为F-15已经足够确保空中优势，F-22是对纳税人金钱的浪费并削减采购数量。而对F-22的高性能垂涎三尺的美国空军、部分热衷于永远维持美国在军事力量方面强势地位的议员以及五角大楼的高官则希望借此增加F-22的采购数量，如果F-15能输的一败涂地自然再好不过。
　　但让F-15输掉谈何容易。升级后的F-15C“金鹰”实力早已今非昔比，装备了AN/APG-63(V)2主动相控阵雷达，相对于苏-30K的NO11M不仅不落下风，在搜索距离、抗干扰能力等方面还要更胜一筹。而增设的航电、第二座舱和增强的结构又为苏-30K贡献了约1吨的空重，虽然水平机动性仍算出色，但垂直机动能力被F-15抛得更远。考虑到F-15的电子战优势和加速爬升性能优势导致的导弹发射包线优势和规避优势，会有更多的F-15在第一轮超视距对射后生存下来进入近距格斗。而F-15新近装备的JHMSC和AIM-9X的又搭配成了格斗中的绝世短刃。如果不做些必要的手脚，为F-22造势之大计恐不能成。

美军飞行员参观苏-30K的座舱

　虽然过程充满争议，但从结果来看，Cope India演习让各国各得其所，可谓皆大欢喜：美国空军达到了了解苏-30K性能的目的；找到了鼓吹F-15过时无用论的绝佳理由；加快了换装F-22的速度并且在和国会的讨价还价中提高了声调。而印度空军得到了与世界最强空军的交手经验，战而胜之的结果仿佛让其脸上贴金一般一跃成为“南亚最强空军”，士气大振。市场战绩每况愈下的苏霍伊设计局为自己的产品找到了活广告，屡次在航展和防务展上以此次演习的结果作为苏-27/30性能超越F-15的证据进行宣传。不过从侧卫系列仍显惨淡的市场行情来看，各国还是很清楚这场闹剧般的演习究竟有多少说服力。