俄羅斯PAK-FA戰機
引前蘇聯在米格一29和蘇一27投入批生產後，就開始考慮第五代(國際上通稱的第四代)戰鬥機的研究工作，1986年6月決定由米高揚設計局負責研製重型多功能前線戰鬥機MFI，即1.42和輕型前線戰鬥機LFI。由於當時仍處於冷戰時期，MFI將用於在全球和高強度區域性衝突中執行對空和對面作戰任務，俄羅斯國家航空系 統研究院模擬計算的空戰效能比美國的F一22高20%，將形成一定的威脅力量。而LFI則用於在局部和低強度區域性衝突中執行作戰任務。前蘇聯同時決定由蘇霍伊設計局負責研製S-32前掠囂試驗戰鬥機，但其受重視程度排在前兩者之後。按1986年的研製計畫，MFI及其簡化的縮小型LFI應在2000年服役，但在1990年初停止發展LFI，1994年完成MFI第一架原型機(米格1.44)的組裝，由於存在某種技術問題.研製經費不足，該機一直拖到2000年2月29日和4月27日才完成兩次升空飛行(原計畫進行試飛27次)，現停在機庫中，處於休眠狀態。
PAK-FA計畫多次變臉
蘇霍伊設計局利用出口蘇-27系列飛機得到的經費，成功的研製了s一32，並改名為S-37，隨後又稱為蘇一47，至今已完成200次飛行。考慮到航空科技的進步和俄國的實際情況。上世紀末俄國對21世紀戰鬥機的需求發生了變化，當時的俄空軍司令認為，米格1.42和蘇一47不能滿足需求，俄空軍提出研製前線航空兵未來航空武器裝備(PAK-FA)，即新的第五代戰鬥機，並於2001年4月提出戰術技術要求。米高揚和蘇霍伊兩設計局圍繞研製PAK-FA的要求，以“技術建議書”的形式進行競標。在兩設計局的建議書中都提出各自選定發動機的雙發飛機方案。2004年4月26日，政府委員會選定蘇霍伊設計局的方案勝出。PAK-FA是“前線航空兵未來航空武器裝備”首字母的縮寫，俄羅斯國內媒體最早是在2000年初首先知道該項目的這個名稱。但是由於保密原因，稍後在俄國的公開刊物上消失。2004～2005年在蘇霍伊設計局的報告中使用非保密的代號I一21(21世紀的戰鬥機)，再後來I一21這個代號也消失了，俄羅斯的官方檔案中稱其為T一50(蘇霍伊設計局內部該項目的代號)。
PAK-FA將成為俄國21世紀的基本前線戰鬥機，可以代替米格一31執行截擊任務。能改型為偵察機，並以此為平台發展成取代蘇-33的新型艦載機。俄羅斯政府則希望該機能夠重振俄國軍工產品在世界上的聲譽，並提高其在國際市場的競爭能力。就目前公開的的一些技術、戰術參數分析，可以得出俄羅斯空軍對未來PAK-FA戰鬥機的主要要求如下：
性能要求
1，多功能性，在簡單／複雜和白天／夜間條件下精確摧毀空中和地面(海上) 目標，但主要用於奪取制空權：2，飛機正常起飛重量控制在20噸左右；
3，作戰半徑達到1100千米～1300千米；
4，最大飛行速度達到馬赫數2.0；
5，具有超聲速巡航能力；
6，高機動性和高敏捷性；
7，在雷達、紅外。光學方面的低可探測性；
8，短距起降性能，起飛／著陸滑跑距離達為300米～400米。
從實戰出發的性能設定 ：F-22為參照物
據從蘇霍伊得到的資料分析，PAK-FA的尺寸和重量大於米格一29，小於蘇一27，與美國的F-35大小相當.但其作戰效能大於F-35，接近F一22.如此較大自々作戰半徑是因為要在西伯利亞和北高加索一帶使用決定的。2006年1月俄羅斯空軍領導將原要求的最大飛行速度由馬赫數2.15降到2.0，可能是由於飛機按馬赫數2.15設計要採用可調節進氣道。那樣的話飛機將會至少增重180千克。同時因簡單進氣道取消一套調節系統，對飛機隱身有利。
戰鬥機超聲速飛行可增加機載飛彈發射初始動能，有效擴大飛彈攻攻擊區。現役米格一29，蘇一27等第三代戰鬥機一般以亞聲速作戰，超聲速脫離，而PAK-FA具有發動機不開加力超聲速巡航能力，亞聲速和超聲速狀態下均可作戰，可以顯著提高高空戰效能。模擬計算的空戰馬赫數由0.9增加到1.5時，其超視距空戰效能約提高1.6倍；超聲速巡航可外伸攔截線和快速攔截目標，當戰鬥機相對目標有2：1的速度(目標速度為馬赫數0.9，戰鬥機攔截速度為1.8)優勢時，攔截能力提高到6：1；超聲速突防時因在敵防空區飛行時間短而減少被地一空飛彈和高炮的攻擊次數，能顯著降低飛機損失，如當突防速度由馬赫數0.9增加到1.5時，突防機隊的損失減少40%左右；發動機不開加力實現持續超聲速巡航能節省油量，據對現役的F一22的估算表明，當以馬赫數1.5的速度飛行300千米時，可比部分加力省油27%，另外還有利於紅外隱身。據悉，俄羅斯空軍要求PAK-FA要能夠以馬赫數1.5～1.8進行不開加力超聲速巡航。 、
在未來的戰鬥機上，雷達隱身性能可以顯著提高戰鬥機的空戰效能和降低突防損失。模擬計算表明，當戰鬥機前向RCS(雷達反射截面)值由10平方米降到0.3平方米～O.1平方米時，超視距空戰效能分別提高2.5倍和3.5倍左右，使突防機隊的損失分別減少17%和28%左右。而美國使用戰鬥機攻擊有先進地一空飛彈保護目標的模擬結果表明，由於F一15無隱身能力，需進入飛彈的不可逃脫區投放JDAM。實際上不可能使用JDAM攻擊目標，而隱身的F一22卻可以使用JDAM攻擊目標，投彈後安全飛離。當然。如果過分強調戰鬥機的雷達隱身要求，就會嚴重降低戰鬥機的氣動特性和飛行性能，所以俄羅斯工程人員認為，不能因隱身而影響飛機性能。尤其不能像F-117那樣。所以，未來的PAK-FA可以通過電子干擾手段彌補隱身的不足，俄羅斯空軍要求PAK-FA的前向RCS值達到0.15～0.3平方米。
機動性高於F-22
機動性是保證戰鬥機奪取制空權的重要因素.相對於以前的戰鬥機，第五代戰鬥機具有顯著高亞聲速、超聲速穩定盤旋能力，這不僅對實施飛彈攻擊具有重要意義。另外還可以保證飛機在無速度損失情況下減小轉彎半徑，在機動擺脫敵飛彈攻擊時具有很大優勢。高爬升率可以保證飛機快速升空和占位，良好的加速性能使飛機快速追擊敵機，大的瞬時盤旋角速度可使飛機快速機頭指向目標，或有效規避敵飛彈攻擊。
過失速機動可顯著減小飛機盤旋半徑，使飛機機頭快速指向目標，為先敵發射全向格鬥飛彈創造條件，提離近距空戰效能。在過失速機動飛行時，因飛機氣流分離和速壓小。需引入推力矢量控制，由於偏轉發動機矢量噴管產生噴氣升力和超環量誘導升力。增加飛機總升力。可進一步減小飛機盤旋半徑和提高空戰效能。模擬計算表明。採用推力矢量控制進行過失速機動時，可使戰鬥機的近距空戰效能提高50%～70%。俄羅斯第五代戰鬥機使用推力矢量後，飛行迎角達到60度～70度時仍能保持穩定飛行，並可以在超過失速迎角範圍進行空戰。敏捷性是在考慮戰鬥機飛行員生理條件受限制條件下.提高飛機空戰效能的有效措施。研究表明，當飛機的俯仰率由20度／秒增加到40度／秒.發動機推力變化率由18千牛／秒增加到36千牛／秒，滾轉到90度的時間由2.2秒減少到1.8秒時，戰鬥機的近距空戰效能可以提高50%左右。目前，美國空軍已經對其裝備的新型戰鬥機給出了敏捷性指標。並進行了設計研究，但是目前還難以推測俄空率對PAK-FA敏捷性指標的要求。
戰鬥機具有短距起落能力，可使其彈傷傷跑道的殘餘部分起落.或因滑跑距離短，當所需跑道被破壞時易於恢復。短距超落可保證飛機有高作戰出勤率。從而提高作戰效能。
氣動布局返璞歸真
在2007年的俄羅斯航展前夕，蘇霍伊設計局對外公布了PAK-FA計畫T-50飛機方案三面圖同時還給出TF一22三面圖進行比較。從中可以看出。與F-22外形類似，T-50採用帶尾翼的邊條翼正常布局。並具有以下突出特點：1，翼身融合。
從機身到機翼的平滑過渡，可增大飛機內部容積。因而能容納更多的燃油和為內置武器創造條件。這種布局能減小機翼與機身的氣動干擾而降低超聲速阻力，其形成的升力面積增加飛機升力。2，機身的最大相對橫截面積
(機身最大橫截面積與機翼面積的比值)與F-22相當,為6.5%左右。低於第三代戰鬥機的8%左右。由於飛機的超聲速波阻隨機身最大橫截面積的增大而增加，這個比值顯然可降低超聲速阻力。3。採用小展弦比
前緣較大後掠角、後緣前掠的機翼形狀，據估算其展弦比接近2.3，與F一22的2.36相當，前緣後掠角約53度，而F-22的為42度。因此可推測T-50有較小的機翼超聲速阻力。4，大迎角
大迎角時利用邊條的脫體渦在機翼上表面一定範圍產生的吸力，提高飛機的最大升力係數，並因邊條能降低機翼相對厚度和減小機翼有效展弦比，可減小超聲速阻力。5.武器內置。
減小飛機阻力和提高隱身能力。此前的蘇一47驗證機的機身下表面就發現有4：75米×1.0米的大艙門設計，作為T-50的前期技術驗證機，足以證明T-50也採用內置武器技術。6，採用軸對稱矢量噴管
在過失速時進行推力矢量控制，比F一22的二元矢量噴管結構簡單重量輕，並具有更好的操縱性能。7，自動調節偏度
第三代和第四代戰鬥機在飛行中採用前緣和／或後緣襟翼(機動襟翼)隨迎角和馬赫數數自動調節偏度。形成不同的機翼彎度，以減小飛機亞聲速機動飛行時的誘導阻力和增大升力。對於正常布局飛機，後緣襟翼作為機動襟翼的效果遠低於前緣襟翼，而且蘇霍伊設計局在設計蘇-27時，有過因不採用前緣襟翼達不到機動性指標要求的嚴重教訓，但在T-50的三面圖上只看到後緣襟副翼，而無前緣襟翼。可能是採用了智慧型結構，用連續光滑彎曲的無鉸接前緣代替前緣襟翼，這不但起到了襟翼的增升減阻作用，而且由於無襟翼和機翼間的縫隙，可提高隱身能力。8，為滿足隱身要求。
在外形上採用前機身側面傾斜、機翼遮擋雙斜切進氣口和簡單進氣道、各翼面前後緣相互平行、傾斜配置雙垂尾等措施。據報導，俄羅斯正在加緊研究用飛機上裝的電子槍射出正負離子，在飛機周圍形成電漿，用於吸收雷達波能量來提高隱身能力，這種已經流傳了多年的隱身技術有可能在PAK-FA上變為現實。正如F-22所證明的那樣，T-50採用正常氣動布局，可以保證在超聲速狀態達到高升阻比，在亞聲速狀態獲得高升力特性，能夠穩定的飛行到過失速迎角60度，並在整個迎角和速度範圍內保證飛行安全。因氣動布局設計兼顧了隱身需求，可以取得良好的外形隱身效果。
由於現代戰鬥機設計採用主動控制技術，近耦合鴨式布局得到較廣泛套用，與正常布局比較.其主要優點是超聲速阻力小。美國在YF-22方案設計初期，曾考慮採用鴨式布局，但由於從面積律和對飛行員視界的干擾考慮，近、遠耦合鴨翼的尺寸和操縱功率都受到限制；鴨翼偏轉形成銳內角，對隱身不利；YF-22為實現短距起落而採用大後緣襟翼，產生鴨翼難以克服的低頭力矩，最終洛克希德·馬丁公司放棄鴨式布局，而選用正常布局。另外研究表明，為得到與正常布局相同的亞聲速機動升阻比，鴨式飛機必須設計有更大的亞聲速靜不穩定度，這給保證在大迎角有足夠的最小低頭操縱力矩和操縱系統的設計帶來一定困難。鴨式布局還有橫側氣動特性較複雜，飛機重量大.鴨翼鉸鏈力矩大的缺點。像以前的蘇-37那樣的三翼面布局與正常布局比較，主要缺點是由於增加了前翼，引起飛機阻力特別是超聲速阻力大。所以，在PAK-FA的設計上，俄羅斯放棄了帶鴨翼的三翼面布局。
動力，武器是兩大關鍵
發動機
是俄國發展第五代戰鬥機的關鍵技術，按PAK-FA的不同發展階段，T-50將裝兩種不同的發動機。在第一階段的飛機上，選裝“土星”科研生產聯合體的產品117s發動機，它是AL-31F的深改型。推力達到150千牛，帶有軸對稱矢量噴管。T-50裝兩台11 7s發動機後，飛機正常起飛推重比超過1.0，能進行超聲速巡航，並可獲得較高的機動性。該發動機產品已裝在蘇-35上進行過渡飛行。在批生產型飛機上，將裝第五代新型發動機。要求推力達到160千牛，其尺寸和重量與現代使用的發動機相當，使用壽命達到現代發動機的幾倍，減小雷達和紅外特徵信號，並且使用費用低。由於“土星”科研生產聯合體有豐富的發動機研製和改型經驗，通過研製AL一41F積累了設計第五代發動機經驗，並且具有和歐洲先進企業聯合開發新發動機技術的經歷，其有能力在短時間內研製出新型發動機。“禮炮”機械製造廠目前正在進行AL-31F發動機的改進工作，推力130千牛的AL-31F-MI已在蘇-27SM上經試飛通過國家驗收，AL-31 F-M2從2006年秋季開始已在試車台上試驗，正在研究推力達到1 50千牛的AL一31F-M3。該企業希望這些發動機能用於蘇一27的系列型號和PAK-FA。蘇霍伊設計局與拉明斯克儀表製造設計局一起研製了用於T-50的機載計算機樣機和座艙工作樣機，其具體元器件正在試驗機上試飛。由季霍米洛夫儀表科學研究院負責研製T一50的多功能綜合無線電電子系統，其中Shl 21雷達系統的技術設計在2005年已獲批准。雷達系統由X波段火控雷達(具有一個主天線和兩個小型側視天線).敵我識別系統、吊艙中的Ka波段雷達和電子戰系統組成。在2007年的莫斯科航展上，研究院介紹了Shl21雷達系統的元件，其中包括前視X波段雷達天線和位於機翼前緣的敵我識別系統天線的元件，該兩天線都屬於主動電掃描天線。
T-50使用的武器
包括空一空飛彈、航炮和空一面武器。在第一階段的飛機上配置現役飛彈改進的產品760型空一空近距和產品180型空一空中距飛彈。對於第二階段的最終生產型飛機，配置新研製的產品300型近距和中距空一空中距飛彈代替760型和180型飛彈。配置的空一面武器包括反輻射飛彈Kh-36P和Kh-58UShK.帶不同導引頭的通用飛彈Kh-38和250千克、500千克級的制導炸彈，這些武器可以全部掛在機身內部彈艙中。在2007年的莫斯科航展上，戰術飛彈公司首次介紹了剛通過驗收試驗的Kh一38ME空一面飛彈全尺寸樣機，它是帶有對所有型號通用的主彈身和發動機艙的模組式結構。常規氣動布局，彈翼和垂尾摺疊，可以掛在機內武器艙中。其長度為4.25米，彈身直徑31-32厘米。發射重量400千克-420千克。在本屆航展上，另一個初次露面的Kh一58UShKE(K代表緊湊性)反輻射飛彈，有小的摺疊彈翼和垂尾。同樣可以掛在機內武器艙中，該飛彈長4.7米，發射重量650千克，當在15千米高度上發射、以馬赫數1。5飛行時的最大攻擊距離達200千米，在低空200米高度上發射時的攻擊距離為75千米。經費、時間是兩大難題
根據歷年來的俄羅斯預算推測，PAK-FA的研製費為50～70億美元。直到2005年，PAK-FA項目的發展經費主要由蘇霍伊設計局及其合作夥伴負責，一般蘇霍伊設計局負責提供40%，合作夥伴負責提供40%，而國防部僅提供20%。從2008年開始，大部分經費來源於工業和能源部，少部分來源於國防部和蘇霍伊設計局及其合作夥伴。按俄官方說法，2006年該項經費增加了幾倍。2006年1 0月PAK-FA已正式列入普京總統批准的2006年～201 5年國家武器發展規劃，發展經費有了保證。另外，在PAK-FA項目進行過程中，為籌集發展經費。俄羅斯工業部門積極尋找國外合作夥伴。2001年6月俄、印在莫斯科初次會談合作發展新一代戰鬥機問題。2003年1月印度國防部長在訪問莫斯科期間，簽署了合作意向書，並在蘇霍伊設計局參觀了飛機方案。2005年1月印度繼任國防部長訪問莫斯科時，收到蘇霍伊和米高揚設計局關於合作發展T-50和輕型第五代戰鬥機的建議，訪問後的大多數評論認為，印度將與米高揚設計局合作發展輕型戰鬥機，然而俄政府給印度施加壓力，希望其合作研製出口型T-502006年8月初，蘇霍伊設計局代表團在印度再次向印度國防部長介紹T-50方案。蘇霍伊設計局於。2007年7月發表的2006年財政報告中.談到與印度簽署了合作發展T-50的政府協定，根據其公布的數據.印度有可能承擔總研製費用的40%左右，未來的PAK-FA將優先出口印度，並有可能在印度組裝生產。
