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米格-15誕生記(上),傳奇的開端

 hercules028 2020-08-15

在首次沖向云霄70年后,引人注目的米格-15仍然是歷史上產(chǎn)量最高的戰(zhàn)斗機(jī),正是該機(jī)的出色成就才使米格設(shè)計(jì)局依據(jù)躍升為戰(zhàn)后頂尖戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)之列。

米格-15的故事始于第二次世界大戰(zhàn)的黑暗時(shí)期,在這場全球戰(zhàn)爭中,軍用航空技術(shù)經(jīng)歷了迅速發(fā)展,以至于在戰(zhàn)爭即將結(jié)束時(shí),新一代遠(yuǎn)程重型轟炸機(jī)成為令蘇聯(lián)人最為擔(dān)心的武器。

雖然俄羅斯帝國是戰(zhàn)略轟炸機(jī)的發(fā)源地,伊戈?duì)枴の骺扑够缭?913年就制造出世界上第一種四發(fā)重轟——“伊利亞·穆羅梅茨”號(hào),但重型轟炸機(jī)的發(fā)展自那以后日新月異,到二戰(zhàn)即將結(jié)束時(shí),已經(jīng)具有了毀滅國家的能力。

1944年5月8日在德國投降前一年,波音B-29“超級(jí)堡壘”轟炸機(jī)進(jìn)入美國陸軍航空兵服役。1945年8月6日,一架B-29轟炸機(jī)在一次持續(xù)12小時(shí)的任務(wù)中向廣島投下了人類戰(zhàn)爭史上第一枚原子彈,凸顯轟炸機(jī)的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略作戰(zhàn)能力。戰(zhàn)后迅速出現(xiàn)的B-50和B-36“和平締造者”轟炸機(jī)進(jìn)一步增強(qiáng)了美國的戰(zhàn)略轟炸能力。

投下第一枚原子彈的B-29

1946年3月21日,美國陸航成立戰(zhàn)略空軍司令部(SAC)統(tǒng)籌戰(zhàn)略轟炸機(jī)的作戰(zhàn),對(duì)蘇聯(lián)形成實(shí)質(zhì)性威脅。同月,斯大林在克林姆林宮召見阿爾喬姆·米高揚(yáng)和其他幾位知名戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)師,要求立即發(fā)展能夠攔截迫在眉睫的美國戰(zhàn)略轟炸機(jī)威脅的戰(zhàn)斗機(jī)。蘇聯(lián)政府制定的新戰(zhàn)斗機(jī)標(biāo)準(zhǔn)既嚴(yán)格又全面,新機(jī)在設(shè)計(jì)上必須皮實(shí)耐用,最大速度不低于0.9馬赫,并安裝重型武器,升限要達(dá)到11000米,續(xù)航時(shí)間一個(gè)多小時(shí)。

哪個(gè)傻瓜會(huì)向我們出賣自己的機(jī)密?

蘇聯(lián)人很早就意識(shí)到自己的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)不夠先進(jìn),無法支持如此先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)的研制。當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)都被英國人壟斷,于是蘇聯(lián)開始嘗試以盟國身份與英國接觸,要求購買。米高揚(yáng)很快就隨同蘇聯(lián)航空發(fā)動(dòng)機(jī)權(quán)威弗拉基米爾·克利莫夫和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)技術(shù)專家謝爾蓋·基什金前往英國考察,羅爾斯·羅伊斯公司向三人展示了其最先進(jìn)的“尼恩”(Nene)和“德文特”(Derwent)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),給蘇聯(lián)人留下深刻印象。

“尼恩”渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)

隨后兩國展開采購研判,斯大林對(duì)此持悲觀態(tài)度,在早些時(shí)候發(fā)出了著名的“哪個(gè)傻瓜會(huì)向我們出賣自己的機(jī)密?”質(zhì)疑。但盡管英國國防部極不愿達(dá)成銷售協(xié)議,但工黨政府卻愿意向蘇聯(lián)出口這兩種尖端發(fā)動(dòng)機(jī)和支持文件,兩國在1946年9月達(dá)成了10臺(tái)“尼恩”的小批量銷售,很快又續(xù)簽了后續(xù)15臺(tái),6個(gè)月后蘇聯(lián)又買到了30臺(tái)“德文特”發(fā)動(dòng)機(jī)。

逆向工程

幾乎是英國發(fā)動(dòng)機(jī)一運(yùn)抵蘇聯(lián)國土,蘇聯(lián)人就開始了逆向工程,很快制造出了本土復(fù)制品——RD-45(“尼恩”2)和RD-500(“德文特”5),編號(hào)中的“ RD”是俄語“噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)”的縮寫,“ 45和500”則表示生產(chǎn)工廠。兩種發(fā)動(dòng)機(jī)都在短短幾個(gè)月內(nèi)開始批量生產(chǎn)。

RD-500渦噴

此時(shí)米高揚(yáng)的新戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)已經(jīng)相當(dāng)深入,在確定新發(fā)動(dòng)機(jī)指日可待后,米高揚(yáng)立即對(duì)機(jī)身進(jìn)行了大范圍的修改。在經(jīng)典的米格-15成形之前,米格設(shè)計(jì)局對(duì)新機(jī)氣動(dòng)布局進(jìn)行了廣泛研究,最終選擇了后掠翼高置平尾布局,機(jī)翼后掠35度帶2度下反,使飛機(jī)邁入高亞音速飛行領(lǐng)域。每側(cè)機(jī)翼上表面都安裝有兩個(gè)翼刀,以阻止氣流在后掠翼上表面展向流動(dòng),提高空氣動(dòng)力學(xué)性能。米格-15的機(jī)身粗短,后方兩側(cè)設(shè)置有減速板,前緣后掠56度的高大垂尾向后方伸展,與后掠平尾形成十字形尾翼布局。該機(jī)長10.1米,翼展10.09米,在米格-15的整個(gè)發(fā)展史中,這兩個(gè)數(shù)據(jù)始終未變。

I-310全尺寸風(fēng)洞模型

該機(jī)的其他創(chuàng)新設(shè)計(jì)包括火災(zāi)報(bào)警和滅火系統(tǒng),以及使用絞盤和鋼纜升起/放下的武器平臺(tái)。該平臺(tái)位于機(jī)鼻下方,米格設(shè)計(jì)局經(jīng)過研究后確定這個(gè)位置對(duì)于機(jī)炮武器來說能實(shí)現(xiàn)精確度、可及性和重心保持的最佳結(jié)合。安裝在平臺(tái)上的武器包括左側(cè)的兩門諾德爾曼-蘇阿諾夫(Nudelman-Suranov)NS-23機(jī)炮和一門安裝在右側(cè)的諾德爾曼N-37機(jī)炮,分別備彈80發(fā)和40發(fā),持續(xù)射擊時(shí)間不到9秒,可為了增加擊落轟炸機(jī)的幾率,必須要加大機(jī)炮威力。

米格-15的武器平臺(tái)

機(jī)頭圓形進(jìn)氣口之后的分叉進(jìn)氣道繞過座艙兩側(cè),將進(jìn)氣輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)。為了方便發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù),整個(gè)后機(jī)身可在主油箱后方整體脫開。除1240升的內(nèi)部油箱外,該機(jī)還可在翼下掛載兩個(gè)250升可拋副油箱。座艙在設(shè)計(jì)上充分考慮到飛行員的舒適性,具有增壓和空調(diào)功能,并成為第一種具有氣泡式座艙蓋和彈射座椅的蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機(jī),增強(qiáng)了座艙視野和飛行安全性。

I-310原型機(jī)

米格設(shè)計(jì)局將新戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)命名為I-310,該機(jī)于1947年底準(zhǔn)備就緒。在等待合適的首飛天氣條件時(shí),第一架I-310 S-01號(hào)以各種速度進(jìn)行了持續(xù)數(shù)天的滑行測試。最終在12月30日,該機(jī)在試飛員維克多·尤加諾夫上尉的駕駛下首飛并給予了總體肯定的評(píng)價(jià)。后續(xù)試飛一直持續(xù)到1948年第一季度,雖然試飛仍未完成,但蘇聯(lián)政府迫不及待地于3月15日頒布第790-255號(hào)命令,批準(zhǔn)該機(jī)作為米格-15量產(chǎn),此舉最后被證明是明智的。

I-310 S-01原型機(jī)

米格設(shè)計(jì)局共制造了3架I-130,分別是S-01、S-02和S-03,S-01的最后一次飛行發(fā)生在1948年5月25日,兩天后S-02首飛,不到兩個(gè)月后的7月17日,S-03首飛。I-310在當(dāng)年剩下的大部分時(shí)間里都在契卡洛夫斯克進(jìn)行的分階段試飛,S-03達(dá)到了0.934馬赫(1152公里/小時(shí))的最大速度。

后兩架原型機(jī)根據(jù)試飛結(jié)果進(jìn)行了一些改進(jìn),如S-02安裝了改進(jìn)后的座艙蓋和機(jī)翼,以及新型S-13照相槍和和ASP-1N瞄準(zhǔn)具,S-03增加了減速板,尾翼經(jīng)過了改進(jìn),副翼面積加大并配備了大型副油箱。兩架原型機(jī)完成試飛后還被作為發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測試克里莫夫RD-45的改進(jìn)型——VK-1及其VK-1F加力型。

米格-15在8月23日開始全面生產(chǎn),首架生產(chǎn)型由尤加諾夫駕駛在12月30日起飛,距離原型機(jī)首飛剛好一年。

米格-15首架生產(chǎn)型

競爭對(duì)手

米格設(shè)計(jì)局研制的I-310受到兩家老牌戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的競爭,其中之一是雅克設(shè)計(jì)局的雅克-30。該機(jī)于1948年9月4日首飛。該機(jī)安裝一臺(tái)RD-500發(fā)動(dòng)機(jī),最大速度1025公里/小時(shí),升限15000米。由于性能大幅落后于I-310,因此這種布局與米格-15類似的戰(zhàn)斗機(jī)沒有投產(chǎn)。

雅克-30

拉沃契金設(shè)計(jì)局的拉-168是實(shí)力更雄厚的參賽選手,于1948年4月22日首飛,與米格-15共享動(dòng)力裝置和武器裝備。但該機(jī)的研制頗為不順,經(jīng)過大約十個(gè)月的測試后,機(jī)炮引發(fā)的機(jī)械故障證明該機(jī)存在嚴(yán)重結(jié)構(gòu)缺陷。經(jīng)過改進(jìn)后的拉-174原型機(jī)仍存在結(jié)構(gòu)振動(dòng)問題,直到1948年夏末拉-174D的出現(xiàn),項(xiàng)目才步入正軌。

拉-168

拉-174D和I-310存在許多共同點(diǎn),但拉-174D的機(jī)翼后掠37.3度并且是上單翼,因此該機(jī)的主起落架被安裝在機(jī)身兩側(cè)而不是機(jī)翼上。

拉-174

在性能方面,拉-174D擁有更出色的機(jī)動(dòng)性和穩(wěn)定性,但爬升、航程、火力和易于生產(chǎn)等方面都不及I-310。經(jīng)過大約100架次對(duì)比試飛后,兩者難分勝負(fù),都獲得了投產(chǎn),分別成為拉-15和米格-15。由于米格-15的結(jié)構(gòu)更簡單,造價(jià)更低,所以在朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)后獲得大批量生產(chǎn),而拉-15僅生產(chǎn)了235架,在蘇聯(lián)空軍中服役到1953年。

拉-15

米格-15比斯

米格-15的生產(chǎn)速度非???,但該機(jī)此時(shí)還遠(yuǎn)稱不上完美。米格設(shè)計(jì)局在發(fā)現(xiàn)并解決存在的一系列問題后,相應(yīng)的改進(jìn)措施也被被應(yīng)用在工廠的生產(chǎn)線上,導(dǎo)致各批次都存在細(xì)微差別。因此米格設(shè)計(jì)局在生產(chǎn)穩(wěn)定下來后著手研制米格-15的第一種正式改進(jìn)型——米格-15SD,其編號(hào)很快就改為米格-15比斯(Bis是“第二”的意思)。該機(jī)最重要的變化是使用VK-1發(fā)動(dòng)機(jī)取代了RD-45,以解決后者需要頻繁檢修、推力不足、耗油率高和可靠性不佳等問題。

VK-1發(fā)動(dòng)機(jī)

2.7噸推力的VK-1安裝在中后期米格-15比斯上,使該機(jī)速度達(dá)到1076公里/小時(shí),并能以2700米/分的速度爬升,分別比第一代米格-15增加了27公里/小時(shí)和183米/分。飛機(jī)的實(shí)用升限也從15200米提高到15500米,航程從1960公里擴(kuò)大到2000公里。隨著性能的提高,該機(jī)的降落滑跑距離也隨之延長,因此需要配備減速傘。

米格-15比斯

米格-15比斯的其他改進(jìn)重新設(shè)計(jì)的減速板,能張開22度。座艙經(jīng)過升級(jí),NS-23機(jī)炮換成了射速更快的NR-23。后期該機(jī)還可在翼下掛載兩枚116千克的ARS-212或四枚26千克的TRS-190火箭彈。

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