美国宝克整车四轮定位设备测试原理及应用

四轮定位仪是整车行驶方向性检测和调整的设备，其正确使用和维护对整车质量至关重要。这里，结合我对美国宝克公司四轮定位仪使用过程的了解，对其工艺、测试过程、测试原理及使用中存在的问题，做出一些探讨，供大家参考，并希望同行不吝指正。

一． 四轮定位仪的任务：

四轮定位仪是一台整车行驶方向性的测试调整设备。对马自达车来讲，必须同时调整前后轮；对红旗产品，则只调整前轮。

一般地，四轮定位仪要求完成如下测试项目：

1． 推力角。

2． 前束（前轮前束、前轮总前束、后轮前束、后轮总前束）。

3． 外倾（前轮外倾、后轮外倾）。

4． 主销内倾角。

5． 最大转向角。

目前，我们的设备主要测试前后轮的前束、外倾，并计算推进角；同时，还校正方向盘。

二． 设备工作流程

（一）、设备流程

设备工作流程如下：

扫描→轴距调整→车辆上线→测试开始→车轮旋转→对中→浮动板释放→挡车滚筒上升并锁死→滑门打开→大灯检测开始→安装方向盘规→轮胎检测→四轮调整→测量结束→车轮停止→浮动板锁定→对中退回→挡车滚筒落下→打印测试结果→取下方向盘规→车辆下线。

（二）、流程解释

1、扫描——用条码枪扫描条码，识别车辆VID代码。

2、轴距调整——根据车型自动变换轴距，即前后辊子中心距离，以便和测试车辆前后车轮中心间距吻合。

3、车辆上线——车辆移动到设备的前后辊子上。

4、测试开始——按开始循环按钮，测试过程开始。

5、车轮旋转——电机拖动辊子开始旋转，带动车轮旋转。

6、对中——对中装置从内侧扶正轮胎，对中压力根据经验，在50公斤力左右比较合适。

7、浮动板释放——车轮下面支撑的浮动板释放，使车身处于自由浮动状态。

8、挡车滚筒上升并锁死——为防止车冲出设备，机械结构上设置了挡车滚筒。

9、滑门打开——设备滑动板打开。

10、大灯检测开始——大灯测试仪测试大灯光形、亮度等。

11、安装方向盘规——安装方向盘规，校正方向盘，把车轮摆正。

12、轮胎检测——激光装置测量四个轮胎位置和角度。

13、四轮调整——根据屏幕显示的前后轮前束、外倾值，手工调整轮胎位置。

14、测量结束。

15、车轮停止。

16、浮动板锁定——测试结束后，锁死浮动板。

17、对中退回——对中装置退回。

18、挡车滚筒落下——落下挡车安全装置。

19、打印测试结果——把所有测试项目通过纸带打印机打印出来。

20、取下方向盘规。

21、车辆下线。

三． 四轮定位仪的测试结构

四轮定位的精度主要取决于测试方法和测试结构，且二者有密切的关联。

按照测量结构和测量方式的不同，目前四轮定位仪大致有以下几种分类：

（一）．接触与非接触式测量：

1．接触式测量：使用探头式差动变压器，测量车轮的端面高度变化。

2．非接触式测量：使用激光传感器，测量车轮的端面高度变化。

（二）．二传感器与三传感器测量：

非接触式测量又分为：

1．二传感器形式：两个传感器测量车轮的X、Y方向位置信息。先是在水平位置进行一次检测，然后传感器支架回转90度，再测量Y方向。两次测量的结果作为车辆调整的依据。调整结束后，将再次用同样方法检测车辆轮胎，不合格再次调整，直到合格为止。

2．三传感器形式：用三个传感器进行测量，三个传感器成品字形布置，分别处于9点、12点、3点钟位置。3点、9点传感器用来测量X方向的轮胎位置数据，上面的12点传感器和底下两个的中点连线，用来测量轮胎Y方向的位置数据。

我们的设备使用的是三传感器非接触式测量。

（三）．动态调整和静态调整：

按照调整方式的不同，系统又分为两种：

1． 动态调整：动态调整是在车轮旋转时进行测量和调整，测量和调整是同步完成的。

2． 静态调整：静态调整则是在车轮旋转时测量，静止的时候调整，这种方式对节拍影响比较大。

我们使用的是动态调整方法。

四．四轮定位设备的测量原理

（一）、四轮定位仪测量的基本数学方法

四轮定位仪用三个品字形布置的激光头测试轮胎的三个位置的距离，形成一个平面。为平均误差，每个位置的距离实际上是采集十多个激光点的反射距离来平均确认的。

图1：激光测量装置

前束和外倾的计算是利用每个轮胎测试的三个点形成的平面倾角来计算的。车轮前后中心径线和车辆前后中轴线的夹角称之为前束，车轮上下中心径线和地面垂线的夹角称之为外倾。

测量的距离信号通过模数转换板进入到计算机系统，经过数学分析计算出前束、外倾值。

（二）、前束计算

假设：n1:每个传感器光束的采集点数，n2:计算机系统的采集次数，Li：每个激光点测量到的距离值，L：计算出来的平均距离，Toe：前束，Cam：外倾。D：轮胎测试圆直径。“前”、“后”指前后激光传感器。

每次采集的前束值为：

平均前束为：

如果方向盘转角θ不为零，则还要根据传动λ比把方向盘对前束的影响折合成一个角度θ0，总前束的计算要把这个角度减掉。即：

θ0=θ×λ

（三）、外倾计算

其中，Li下指下部前后两个激光头测量距离的平均值。即：

Li下=（Li前 + Li后）/2

实际外倾值为：

在工人调整时，整个测量过程是动态的。测量结果可以动态显示在两个屏幕上，操作者可以通过屏幕显示把握调整状态，直到调整合格为止。

整个程序的编制是使用C语言进行编程的。

（四）、其它算法技术

实际上，厂家还采用了如下软件技术：

1） 轮胎壁过滤算法——以消除轮胎变形及字母影响。

软件上设置了一个过滤器，对固定旋转圈数的测量数据进行处理。其长度：

N=f（采样频率，车轮转速）

即根据采样频率和转速确定过滤器数据容量。

经过过滤运算的前束外倾值能够比较真实地反映轮胎位置状态。

2） 轮胎边缘跳动补偿——去掉轮胎边缘周期性的跳动。

软件根据轮胎状态的平均趋势，判断异常跳动，把它从计算数据中剔除。

五．系统控制结构简介

本文的目的，是力图通过设备技术更多地去分析工艺实现过程，以解决整车问题。毕竟计算机控制技术和软件技术属于基础控制理论范畴，不是本文讨论的重点，因此没有致力于做详细的讨论。这里只是给出一个简单的系统示意图，目的是使大家了解设备的基本系统结构。

下图给出了控制系统的物理结构，从这里，我们非常容易了解系统的整体硬件控制结构。

图2：四轮定位仪控制系统物理结构

目前，我们的四轮定位设备使用的是486级芯片、DOS5.0操作系统来作为测试平台。设备整体逻辑控制由槽式PLC来完成，该PLC兼容AB公司的ControlLogix 5/04。系统采用VME工业总线技术，插卡式结构。

12个传感器的数据被送到6个A/D转换卡中，经过A/D转换后，送计算机系统进行分析计算。计算结果通过可视化图象，直观显示到屏幕上，作为操作工人调整的依据。

系统除测试外，还具备数据历史记录、标定、外部数据交换、打印、系统状态可视化查询等功能。

六．四轮定位影响跑偏的相关因素探讨

车辆出现跑偏是四轮定位工序经常遇到的一个异常棘手的问题，产生问题的原因非常复杂。由于它和整车质量息息相关，探讨它有其特殊的应用价值，因此这里把我的个人观点写出来，供大家维修参考。

我经过一系列分析和调研，基本认为如下因素会对车辆跑偏造成影响。我们维修中，可以借鉴其中的部分结论，作为确定原因的依据。

1．四轮设备的标定：如果设备基准漂移或变化，会产生跑偏，多数跑偏可以通过重新标定四轮定位仪来解决。

2．后旋架分装机：该设备控制不好，会对跑偏产生影响。这时，可以检查其状态或重新标定。

3．车辆后旋系统设计问题：MAZDA的车辆也有少量跑偏现象，每天都有几台。他们认为是后旋系统的设计问题，目前，MAZDA产品部门正在研究。

4．传感器信号通道故障：可以通过监视成像图象来比较。通过对十二个传感器图形的比较，可以找到传感器是否有损坏。

5．对中器问题：厂家认为，对中器对调试影响很大。如果力量过大，会使车轮变形。最合适的压力在50公斤左右。

6．轴距问题：如果设备轴距不合适，加上我们的车辆轴距波动较大（10毫米），可能造成浮动机构和设备固定结构的干涉，使调整结果受到影响。

7．环境干扰问题：环境光线对设备会造成影响。我们的设备在下午时，环境光线很强，是否会有比较大的影响有待观察。必要时，可以采取遮光措施。

8．辊子的中心高：左右辊子中心高是否在一个水平上将对测量结果产生一定影响。

9．浮动机构：是否有间隙，旋转是否灵活。

10．轮胎压力：轮胎压力必须均衡，否则也会影响跑偏。

11．整车装配间隙问题：MAZDA也认为旋架系统装配间隙偏大，这样就能解释经过路试的车辆回来与路试前一致性不好的问题。这可以通过适当加长震动格栅的方法来解决。

12．方向盘水平：方向盘的调整基准如果不正确，对整车导向系统会造成不良影响。这时，要重新校正方向盘倾角仪。

13．控制标准问题：我们的国家标准比日本更加严格。比如跑偏距离，我们的国标是每百米允许0.5米，而日本是2米。标准上比较大的差异，是形成产品设计控制不严的一个原因。

14．左右置方向盘对调问题：日本MAZDA产品设计是右置方向盘，而我们改为左置结构。大家都认为会带来影响，但影响多大有待确认。

15．推进角问题：MAZDA推进角设计偏大，认为会有轻微影响。

16．基准架与标定方法：基准架如果不出现磕碰，一般不会对跑偏构成影响。它是通过三坐标测量的，厂家没有向我们交代过测试基准架的手段和方法。目前我们使用的宝克公司设备测量基准架一共要测算72项数据，并输入到计算机系统中。

至于实际标定，我们的标定只标零度。而目前比较合理的标定形式，除零度外，还标1度或者3度、5度等。这样实际上是既标零点，也标增益，更有利于提高标定精度。

17．车体高：车体高度对跑偏有轻微影响。前期底盘加高后，跑偏有一定改善。

18．测试方法问题：MAZDA要求调整后轮时，驾驶室不能上人，调整前轮时，驾驶室要有人。这样做主要是考虑配重问题，他们认为这样会对调试结果有影响。我们的工艺则没有这样的要求，但基本也能控制在公差范围内。

以上因素，都和车辆跑偏有一定关系，因此，我们要和工艺、质量保证部门共同探讨车辆跑偏的可能原因，以期得到正确的结论。

七．常规维修操作方法

为了对我们四轮定位设备的维修有所帮助，这里把一些有一定技术性的维修方法写出来，以期对我们的工作起到一定的指导作用。

（一）、对激光头的标定

本标定用于标定激光头。

1． 确认WHEELBASE选择开关在AUTO位置。

2． 在前轮设备工序前的液晶面板上输入W1，回车。此时，车型选择为红旗车型，轮距自动切换到红旗轮距。

3． 把标定架吊下，放置在四轮定位仪辊子上，前后定位销插入定位孔。

4． 用遮蔽物挡住几个激光传感器顶部，防止环境光线干扰。关断设备地坑灯。

5． 在主电箱上三位选择开关CALIBRATION的“OFF/ON/START”中，由OFF位置拨到ON。

6． 再由“ON”拨到“START”，松手，开关自动弹回ON位置。标定开始。

7． 激光传感器向基准面发射激光，屏幕底部会以#XXX形式显示标定项目代码，每次标定项目代码可能不同。这个过程可能要几秒到几分钟。

8． 结束后，左下部显示“TURN KEY TO OFF REMAIN CURRENT VALUE”（钥匙开关拨到OFF保留原值）及“TURN KEY TO START ACCEPT NEW VALUE”（钥匙开关拨到START接受新值）。如果要接受标定结果，把CALIBRATION开关拨到START位置一次，自动弹回ON位置。

9． 等待数据调整和存储，过一会，屏幕左下部显示“TRUN KEY TO OFF”。把CALIBRATION开关拨到OFF位置。

该标定无须经常做，厂家建议半年左右做一次即可，或者在更换、拆装传感器后做一次。如果需要做，要在做激光传感器重复性标定之前做这个标定。

（二）、标定激光传感器重复性

该标定的物理含义是：标定四组传感器的平行度偏差，把偏差值自动设置到设备补偿数据中。

1．确认WHEELBASE选择开关在AUTO位置。

2．在前轮设备工序前的液晶面板上输入W1，回车。此时，车型选择为红旗车型，轮距自动切换到红旗轮距。

3．把标定架吊下，放置在四轮定位仪辊子上，前后定位销插入定位孔。

4．用遮蔽物挡住几个激光传感器顶部，防止环境光线干扰。关断地坑灯。

5．控制箱计算机键盘上按ESC。

6．选择TEST菜单。

7．选择EV master gauge，回车。

8．按空格键，等待面板显示“when main gauge is in place press space to continue”。

10． 再次按空格键开始标定。

11． 一共四组数据需要标定，每组7项。每标定完一组，屏幕给出提示。按SPACE标定下一组。

12． 四组标定完成后，如要打印数据，请标定前先连接好打印机，此时可以点击P键，打印标定数据。

13． 按ESC键退出标定。

14． 如果前轮各构件没有在原位，把设备切换到手动方式。按各构件手动按钮，使回原位。此时，状态灯下部绿灯全部点亮。再切换到自动方式。

15． 在前轮设备工序前的液晶面板上输入W3。此时，车型选择为MAZDA车型，轮距自动切换到MAZDA6轮距。

16． 主柜计算机键盘上，移动菜单到QUIT。

17． 选择RETURN，回车。

18． 屏幕进入M6工作界面显示。如果回不到M6界面，要检查设备原位绿灯是否全部点亮。

19． 界面上，如果后轮公差显示条为通绿，则再次ESC退到管理界面。并在QUIT菜单下选择RETURN回到M6工作界面。后轮公差将被显示在画面上。

此时，可以恢复正常调车操作。

该标定建议半个月左右做一次，并打印存档。作为质量控制点设备，该标定质量保证部门要求有周期性标定记录。如果车辆道路试验连续出现跑偏现象，就应该考虑重新标定传感器和传感器的重复性。

（三）、传感器图象监视及分析

A．监视方法

对四轮定位仪的12个激光传感器，可以动态监视其成像图像。这一功能对维修有重要意义，我们可以根据图象的比较来判定传感器的好坏。

在生产调整、传感器标定等动态或静态过程中，我们都可以监视传感器图象。方法是：

1． 正常工作界面下，在计算机键盘按ESC。

2． 用左右箭头键选择DISPLAY（显示）菜单，回车。

3． 选取CAMERA STATE（镜头状态）命令，回车。

4． 用上下箭头选取ON，回车。

5． ESC退到DISPLAY（显示）子菜单下。

6． 用上下箭头选取CAMERA GRAPHS（镜头图像），回车。

7． 用上下箭头选取：

ALL CAMERAS：所有镜头。

LF FRONT CAMERA：左前前镜头。

LF TOP CAMERA：左前顶镜头。

LF REAR CAMERA：左前后镜头。

RF FRONT CAMERA：右前前镜头。

RF TOP CAMERA：右前顶镜头。

RF REAR CAMERA：右前后镜头。

LR FRONT CAMERA：左后前镜头。

LR TOP CAMERA：左后顶镜头。

LR REAR CAMERA：左后后镜头。

RR FRONT CAMERA：右后前镜头。

RR TOP CAMERA：右后顶镜头。

RR REAR CAMERA：右后后镜头。

之一，再回车。屏幕显示对应项目图象。

8． 观察图象形状是否正常。观察过程中，可以用手去遮挡传感器发射与接收镜头，观察图象变化。以此可以判断激光头和线路好坏。

9． 观察结束后，用ESC退到DISPLAY（显示）子菜单下。

10． 选取CAMERA STATE（镜头状态）命令，回车。

11． 用上下箭头选取OFF，回车。（实际上，置于ON也不影响生产调试。标定时，此项必须处于ON。）。

12． 用ESC退到DISPLAY子菜单下。

13． 选取SET DEFAULT（选择缺省值），回车。

14． 选择YES ，回车。

15． ESC退到主菜单。

16． 左右箭头移动到QUIT菜单命令，回车。

17． 上下箭头选取RETURN，回车。系统进入调整生产画面。

用上述观察传感器图象的方法，可以动态监视标定架、车轮及随机物品的图象。籍此可以判断系统是否正常及问题类型。

B．成像图及其分析

下面是传感器标定时典型的标定架成像图：

图3：标定架的成像图

当对传感器进行标定时，如果出现传感器图象或通讯异常报警，可以查询传感器图象，并按照如下表格中的方法排除。只有在没有任何异常报警的前提下，标定才能成功。

图4：异常传感器图象

异常成像分析如下：

问题

原因

处理方法

1

数据毛刺

三角成像区有赃物或纸带

清理标定架表面

镜头脏.

清理镜头

激光投射到调整螺钉

移动镜头避免照射调整螺钉

2

边沿丢失

镜头位置不合适

移动镜头使投射光带完整

镜头上有脏物

清理镜头

3

距离不对

镜头离标定架三角区太远

检查镜头位置

4

距离不对

镜头离标定架三角区太近

检查镜头位置

5

丢失数据

线路、硬件软故障

检查线路、硬件及扰动等

6

成像区偏离

镜头位置偏到一侧

移动镜头，使投射光线在三角区的成像位置合理

7

位置偏离

镜头距离三角顶点太近

激光线离顶点距离至少应远于15%，或离三角底面远于5%

8

反射或间接光线

三角区表面刮痕

用三角形黑色胶纸等粘贴覆盖三角区，但不能刷黑漆

环境光线影响

移开或关闭环境光源

9

没有数据

镜头被盖板盖住

移开盖板

表1：异常成像分析处理表

（四）、轮距调整

对四轮定位仪，调整轮距的具体方法如下：

1．正常工作界面下，在计算机键盘按ESC。

2．用左右箭头键选择SETUP菜单。

3．选取WHEELBASE POSITION命令，回车。

4．输入密码OCPEB，回车。

5．在设备前面小操作台上选择W1-3（先按W，后按1-3之一。红旗有两种ABS，分别对应W1、W2，M6为W3）。

6．电箱门上的WHEELBASE选择开关拨到左侧JOG（点动）位置。

7．用主电箱上JOG WHEELBASE SHORTER（轮距缩短）和JOG WHEELBASE LONGER（轮距加长）按钮，调整轮距位置。

8．调整到合适轮距后，在设备前方小操作台按WP（先按W，再按P），数据被存盘。

9．在主柜上，用键盘右箭头把光标移动到最右侧菜单QUIT项，选择RETURN，回车，退出到工作界面。

10．把WHEELBASE选择开关拨回到AUTO位置，可以开始正常车辆测试。

（五）、方向盘倾角仪校准操作说明

如下方法可以对方向盘倾角仪进行校准：

1．检查倾角仪支架是否处在0°位置。

2．观察支架上的水平仪，并调整倾角仪支架底板上的三个调整螺丝将支架调整至水平。

3．将倾角仪卡放在支架上。

4．按下倾角仪控制箱上的黑色校准按钮（calibration）两次。

5．按照显示屏上的提示将倾角仪旋至-60°位置固定，并按下控制箱上的校准按钮一次。

6．再依次根据提示分别将倾角仪旋至 -45°、-30°、-15°、0°、15°、30°、45°、60°等位置按下校准按钮。

7．当完成60°位置的校准后，仪器将发出警报声，屏幕显示当前位置为60°。

8．这时操作者将倾角仪旋回零度位置即完成校准操作。

（六）、PLC程序操作提示

使用笔记本电脑的Rslogix5编辑软件对PLC进行操作的相关方法索引如下：

1．连接电缆，笔记本电脑接口为RS232串口，PLC侧接口在PLC主机上类似键盘插口的接口。

2．双击笔记本电脑对应的PLC编辑软件图标。

进入如下菜单：

F1 SELECT PROGRAM/PLC-5 ADDR（选择程序/PLC-5地址）

F2 OFFLINE PROGRAMMING/DOC（离线编程/资料）

F3 ONLINE PROGRAMMING/DOC（在线编程/资料）

F4 REPORTING OPTIONS（报告选项）

F5 UTILITY OPTIONS（通用选项）

F6 UP/DOWNLOAD PROGRAM TO PLC-5（对PLC-5上下载程序）

F7 PROGRAM COMPARE UTILITY（程序比较）

F8 PID TUNER AND UTILITIES（PID调节器及效用）

F9 CONFIGURE PROGRAM PARAMETERS（配置程序参数）

3．选择F1，从笔记本屏幕上选择所需选择程序的名称：

4157FAWA.X5：转毂程序。

4156FAWA.X5：前轮程序。

4．选择

F2：对程序进行离线查看。

F3：对程序进行在线查看。

5．如进行程序传输，选择F6，出现如下菜单：

F1 DOWNLOAD PROGRAM TO PLC-5（把程序下载到PLC5）

F2 UPLOAD PROGRAM FROM PLC-5（从PLC5上载程序）

F3 BATCH DOWNLOAD TO PLC-5（批下载到PLC5）

F4 WHO ACTIVE（激活）

F5 PARTIAL DOWNLOAD UTILITY（部分下载）

选择F1可将程序传入PLC，选择F2可将程序从PLC传入笔记本电脑。

八．结语

四轮定位是整车检测线中一台举足轻重的设备，要有效控制整车质量，对它的研究和解析是有意义的。以上分析可能还有些肤浅，但它是我们对设备技术不断学习和把握的一个过程。

事实上，对这类设备，从控制系统硬件和软件上做过细的探讨，跟探讨工艺实现过程的相关设备因素相比，后者反而更加重要。毕竟我们不是在做设备开发工作，因此，我们没有对硬件和软件因素做太多的分析，这属于计算机技术和测量技术基础专业理论的范畴；况且，我们也不可能充分了解厂家硬件和软件开发的细节。

虽仅如此，我们还是希望先哲和同行们，就相关测试工艺问题和设备问题，给予无私的斧正和指点，以期改善我们的工作。

S-37Vs1.44——争夺俄罗斯天空的制空权

本文原载于《兵器》杂志1999年11月刊，原文作者孙少明 吴健，转载时经后续二次编辑、补充部分插图和整理，以与同好共同分享。

本文是发表于20多年前的老文，现在的我们都已经知道不管是S-37（之后的编号是苏-47），还是米格1.44，都已经是凉透了，甚至连苏霍伊和米格设计局都已经合并了。转载此文的目的是想让同好了解当初那段历史，以及当时行内对这两个项目的看法及评价。

最近，俄罗斯两大航空巨头——苏霍伊设计局和米高扬设计局分别公开了各自的第5代战斗机原型机。这两架大型战斗机的身形的确很帅，但是客观地对其研制背景、技术特点和前景进行分析，也许可以更好地理解未来战斗机的发展方向。

苏霍伊的“新宠”

1997年9月，俄罗斯的苏霍伊设计局突然公布S-37的首飞照片，令世界航空界大吃一惊：首先，大家都以为这个经济衰退的国家已经没有精力开发新型战斗机了；其次，新飞机竟然采用前掠翼这种存在巨大技术风险的前卫构形。

图示：当时S-37已经进行了20余次试飞，这一点比起还处在地面滑跑阶段的1.44要强很多。图中S-37正在灰暗的北方天空飞行,它可能是现在世界上模样最“酷"的飞机。

其实，就在外界误以为苏霍伊还在不遗余力地改进其“创收名牌”——苏一27系列战斗机的同时，他们始终没有放弃新机的开发。这段历史可追溯到20年前，美国开始了有关前掠翼飞机的论证，并于1981年着手制造X-29研究机。当时，在冷战思维的左右下，前苏联立即上马对应项目。据俄中央流体力学研究院副院长苏哈诺夫透露，从80年代初起，苏联海军就改造了2架米格一23的前掠翼派生型，进行舰上适用性的鉴定。到了1988年，苏霍伊认为已经积累了足够的经验，于是S-37启动了。而美国对X-29进行了―系列试飞后，终因风险太大而放弃了在未来战斗机上采用前掠翼。

X-29于1984年首飞，由格鲁门开发、由美国航空航天局和美国空军建成两架。

前掠翼的最大优点是可使飞机获得亚音速飞行的超机动性，并改善起飞和降落性能以及减小跨音速阻力，但也存在超音速飞行阻力大的缺陷和机翼“气动弹性发散”的恐怖难题。所谓机翼'′气动弹性发散″是因为前掠翼的翼端在翼根前面，气流稳定并产生高效升力，而紊乱气流则沿机翼上表面向翼根流动堆积，破坏了翼根的升力。这种机翼两端的升力差导致翼端上翘扭转，并引起振动，且随飞行速度的增加而更加剧烈，直至机翼折断。传统金属机翼根本无法克服上述问题，解决之道是利用按照受力方向编织的高强度、高韧性的复合材料制造机翼。S-37机翼结构的90%是复合材料。

苏霍伊通过前掠翼和推力矢量技术的组合，以及可动的前翼和尾翼，外加前缘襟翼和后缘襟、副翼等大量可控翼面(估计是世界上操作最复杂的飞机)，使S-37的近距空战机动性能达到空前的水平。预计它将在几年之内参加航展的飞行表演，肯定会做出令人瞠目结舌的高难动作。该机的动力装置选择留里卡一土星公司的AL-41F矢量涡扇发动机(也可能是Yak141使用的R79M)，其单台推力196千牛，加力推力估计超过230千牛(这相当于29台二战时期德国Me262所用的发动机)，但由于当时这种发动机还未定型，故以2台米格一31使用的D-30F6涡扇发动机代替。

苏霍伊称S-37具备隐身能力，并且给飞机涂上了代表隐身的时髦“黑衣”，但明眼人一看便知：这仅仅是商业宣传。因为前掠翼构形会在翼根和机身之间形成一个巨大的全反射角，而与隐身相矛盾；其次，其进气道外形死板，即使内部进行了″S″化设计，作用也不大；再者，该机未设内部弹仓，机载武器依然外挂，隐身自然无从谈起。不过S-37大量采用复合材料，多少会产生―定隐身效果。

S-37超音速巡航能力尚落后于美国的F-22(F-22的超音速巡航速度为1,5马赫)，这是由于前掠翼不适于高速飞行的固有特性造成的。

综上所述，S-37在机动性方面肯定可以傲视群雄，它同胞兄弟144和“对手”F-22都难以望其项背，但其在隐身和超音速巡航这两项未来战斗机最重要的特性上，绝对落后于后两者，且改进潜力不大(除非放弃前掠翼布局)。

也许因为上述原因，俄罗斯空军对此项目也缺乏热情。特别是在苏霍伊设计局举行的S-37发布会上，竟没有俄空军高级官员出席，而海军却耐人寻味地派人参加。估计S-37若想成为名正言顺的俄罗斯第5代战斗机可能性不大，但顶替苏一33扮演未来中型航母(俄航母将走中小型化道路)舰载机，还是胜任的。

S-37长22.6米，高6.4米，翼展16.7米，最大起飞重量34吨，海平面最大速度1400干米/小时，高空最大速度2200千米/小时，航程3300千米，实用升限18000米。

米高扬的“遗孤”

米高扬设计局可能因为S-37的首飞，感到再不拿出点新东西，会有失体面，所以今年（1999年）1月14日在莫斯科郊外的茹科夫斯基试飞中心向世界展示了两架各耗资7000万美元的原型机―1.44技术验证机。

其实，1.44项目原称1.42，而且到底是“1”还是“I”，米高扬也从未出面澄清(也许“I"的可能性大，因为它是俄语′′实验”一词的字首)。这种新式战斗机从1983年就开始研制，也是冷战的“遗腹子”，主要针对当时美国的ATF计划。随着苏联的解体和俄罗斯经济的持续恶化，这架本应在今天与F-22相抗衡的战斗机无人问津了。而且昔日独霸东方国家战机市场的米高扬设计局，自其拳头产品——米格一29与苏霍伊的苏一27竞争落败后，资金来源亦日益匮乏，几近山穷水尽。1995年5月30日，米高扬设计局和莫斯科航空工业联合体进行了''资产重组″，成立MIG-MAPO集团。为重整旗鼓，该集团让搁浅的1.42计划再度起航(改称1.44)，以便向咄咄逼人的苏霍伊设计局发起″反扑″，争夺俄空军下一代战斗机订单。

于是，在1.44闪亮登场的同时，米高扬的宣传攻势也骤然而至——′'它(1.44)是本设计局50年航空技术史上的里程碑，性能比美国的F-22更优秀，会引起未来空中作战的革命……″但说老实话，第一次看到1.44的照片时，总让人感到“见面不如闻名″。

首先，生产F-117等隐身飞机的美国″臭鼬工厂′′专家多次强调：''提高飞机隐身性能、第一是外形，第二是外形，第三还是外形！”可1.44从外形上―点都看不到隐身的影子。

该机的进气道类似EF2000，这种设计的进气效率很高，但两壁互相垂直，成为一个绝佳的大雷达反射面，这一点比S-37还差。尽管米高扬解释该机进气道内壁有弯曲，可以减少雷达波在发动机压缩叶片上的反射，但进气道的外壁交给谁？1.44还有一对面积很大的前翼，为了对大仰角飞行提供帮助，其前缘有锯齿状设计，可这又在隐身方面留下败笔——这种锯齿是强雷达反射源。另外，据说为了节约成本，该机并未大量使用相对昂贵的碳纤维复合材料，相反却使用了占飞机空重35%的不锈钢(这还是米格一25和米格一31的老路)。不过在尾翼外倾以及内部弹仓的设计上，都收获了隐身之效。而且全机表面涂有吸波涂层，减小了10%~15%的雷达反射。座舱盖也有散射雷达波的黄金镀膜。由此看出，1.44基本还是多少考虑了隐身。

1.44的尾喷管并不是人们事先估计的二元矢量喷管，这将限制它的机动性。

1.44配有两台AL-41F推力矢量发动机，推重比达到13。这不但赋予了该机2.2马赫的最高速度和1.6马赫的巡航速度，而且机动性也从中获益匪浅。

1.44采用大功率NO14相控阵雷达，它是从米格一31所用的雷达衍变而来。该雷达的搜索距离250~400千米，可同时跟踪25个目标，并选择攻击8个目标。如果3架1.44在空中打开雷达，保持200干米间距并排飞行，可覆盖宽1000千米、纵深350干米的空域，这相当于2架E767预警机的搜索范围。米高扬还要为1.44安装伸缩式红外探测系统，这样就可以在雷达不开机的状态下对敌机展开隐蔽攻击。不过该机的座舱布局实在令人沮丧——几乎全部沿用传统仪表，看来俄罗斯的电子工业还需进步。

1.44计划安装的NO14相控阵雷达可能是今天世界上功率最大的战斗机机载雷达

与以往的红火场面相比，自1993年卖给马来西亚18架米格一29后，米高扬便再没有出口过一架飞机，其前任设计局负责人又因贪污和与黑社会勾结而被安全部门逮捕。1.44的面世固然带来一些希望，但距继续发展和半途夭折都只有一步之遥。

在国内，1.44必须首先面对S-37的强有力挑战。也许还要面对国内舆论的抨击，莫斯科《共青团报》的记者马林科夫在1.44公开展示的第三天即撰文说，这只是一架“蒙骗外行人的架子货″。米高扬设计局被迫召开新闻发布会予以澄清，此事虽然不了了之，但形象严重受损。

尽管俄国防部长谢尔盖耶夫对米格机存在着传统感情，曾许诺为1.44提供拨款，但俄军多数实权人物却与米高扬有矛盾。空军司令科尔尼科夫就一再表示：苏霍伊设计的战斗机才是“俄空军现代化的基石”，这似乎预示着1.44将来的日子不好过。

目前摆在米高扬面前的严重问题是：1.44与S-37逐鹿结果一旦分晓，如果1.44败北，米高扬设计局可能从此要淡出江湖，也许下一代“飞机迷”们就永远只能从历史书上看到“米格机”这个响亮的名字了。相反，苏霍伊却还经得起摔打，因为毕竟苏一27系列还可以销售多年。 |

平心而论，不管是S-37，还是1.44，都不具备俄“第5代战斗机”的全面要求，其中最大的共同问题是隐身性不及格(不过据说俄罗斯正在开发一种等离子隐身技术，该技术不要求飞机外形上的隐身设计)。而且两机的制造成本太高，与目前本国实际装备条件不符，俄罗斯真正需要的是类似美国JSF一类的多用途经济机型(这也是21世纪的世界潮流)。不过，我们还是要学习俄罗斯人信念的坚定和超常的忍耐力，他们在国家经济濒临崩溃，自己也时常领不到工资的情况下，还是推出了两款“绝代双机”。不管“凤凰涅槃”后的未来怎样，它们都会对下世纪的战斗机设计产生深远影响，在此我们只想对他们说声：“同志，多保重！”