详解二战苏联拉沃契金战斗机及其王牌(2)

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导读:详解二战苏联拉沃契金战斗机及其王牌(2) 从拉-5到拉-5FN 早在1941年初,拉格-3刚刚投产1年后,拉沃契金就在考虑研发设计拉格-3的后续机型。由于拉格-3使用的克里莫夫发动机的动力偏小,而且因为需要供应多种机型导致供不应求,所以在新的机型上拉沃契金放弃了这一型号的发动机,而采用了以马力强劲著称的什韦佐夫M-82发动机,加之原配该发动机的苏-2轰炸机的产量很小,所以有充分的库存保障。除此以外新机型的改进基本上还是以拉格-3为基础,这让研发工作进度很快,在1942年初新飞机就进行了首
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详解二战苏联拉沃契金战斗机及其王牌(2)

从拉-5到拉-5FN

详解二战苏联拉沃契金战斗机及其王牌(2)

早在1941年初,拉格-3刚刚投产1年后,拉沃契金就在考虑研发设计拉格-3的后续机型。由于拉格-3使用的克里莫夫发动机的动力偏小,而且因为需要供应多种机型导致供不应求,所以在新的机型上拉沃契金放弃了这一型号的发动机,而采用了以马力强劲著称的什韦佐夫M-82发动机,加之原配该发动机的苏-2轰炸机的产量很小,所以有充分的库存保障。除此以外新机型的改进基本上还是以拉格-3为基础,这让研发工作进度很快,在1942年初新飞机就进行了首飞。在试飞中强有力的新发动机显出了不俗的威力——新机的时速比量产型的拉格-3快了60km/s达到600km/s,就是在安装武器的满载情况下时速仍可以保持在579km/s。除了速度变快之外,新飞机的火力也得到了加强:机鼻上方2门20mm ShVAK同步机炮赋予了战机凶猛的火力。1942年6月20日,新飞机被命名为拉-5,并很快投入了量产。

尽管拉-5上新换装的气冷式M-82发动机对飞行员的地面视野产生了一定影响,但却增强了飞机的战场生存几率:相对打坏几个气缸仍能运转的气冷发动机,液冷的克里莫夫发动机就要脆弱的多了。此外,M-82虽然在重量上超出了M-105,但整体长度上却短得多,这使得拉-5在外形上比拉格-3有所缩短,重心位置也有所不同,这些变化大大改善了拉-5的操纵性和飞行品质。还有和拉格-3不同的是,新发动机产生的扭矩是向右的,这一特性后来一直延续到之后的拉-7上。比起拉格-3,拉-5的爬升率和水平机动性得到了极大地加强,但在垂直方向的灵敏度略有下降。

另外在拉格-3上表现出的“短腿”的毛病也得到了解决。一开始苏联人通过在拉-5上加装了5个油箱来解决这一问题,但他们很快发现此举对速度和机动性的影响太大,不得已只好将后期型拉-5的油箱数量减少到3个。其他的变化还有增设了自封闭油箱以减少在空战中油箱被击中起火引发爆炸的危险。

但由于工艺和技术上的原因,拉格-3上的一些毛病还是没有得到解决而被拉-5继承了下来,像拉-5的座舱罩玻璃的质量仍然不过关,而且引擎仍存在一些问题:一是在拉格-3上就有的漏油的毛病,二是出现了“过度冷却”的趋势,这会导致发动机在空中熄火、造成飞机在空中忽然失去动力。但是另一方面,发动机的散热系统又存在散热不足的问题,不仅常常烧坏气缸头,还使得座舱里的温度很高。这些问题让拉-5的飞行员保持了从拉格-3上传承而来的打开座舱盖飞行的“光荣传统”,这样一来自然破坏了飞机的气动外形,增大了飞行时的空气阻力使飞机的最大速度达不到理论值。所以虽然拉-5较之拉格-3有了很大的改进,但从整体上而言相对于它的主要对手:德国的Bf-109战斗机仍然存在着一定差距。

到1942年底,M-82型星型发动机的改进型M-82F型发动机投入使用,安装了M-82F发动机的新拉-5 在1500米以上高度的性能有所改观,很快这种新的发动机就全面替换了以前的M-82。新拉-5在1942年11月末开始试生产,1个月后这种编号改为拉-5F的新拉-5在高尔基工厂正式投入量产,并在1943年3月首次出现在前线。

详解二战苏联拉沃契金战斗机及其王牌(2)

从外形上看拉-5和拉-5F的区别并不大,主要的区分方法是看座舱。拉-5FN的座舱部分为了换发动机进行了重新设计在形状上有所改变,而且座舱玻璃也换成了防弹玻璃。此外拉-5F的后机身部分为了适应新的座舱也被消去了一块,这让飞行员拥有了360度的视界。

在新飞机的制造材料中,在拉格-3上曾大量采用的树脂胶合板被大量减少,而采用松木材料进行替换,这样一来尽管用料变大变厚,但是结构重量仍然较为轻盈。而后来将5个油箱减少到3个更是大为减轻了整体重量。

在拉-5F投产后,拉沃契金仍然致力于进一步的改良, 而马力更大的M-82 FN引擎的出现让改进有了坚实的基础——毕竟发动机对飞机性能的影响是最具决定性的。Ash-82 FN通过采用直喷装置来增强发动机的动力输出, 新发动机的最大功率达到1850匹。换装Ash-82 FN发动机的拉-5 被称为拉-5 FN,它和拉-5F在外形上的区别主要在机头的进气口上,FN型为了容纳增压器进气口变得更长且位置更高些 。此外,座舱和排气管的形状也发生了相应的变化 。 经过如此改进后 , 拉-5 FN的时速达到了620km/s,机动性和操纵性进一步改善。但是发动机过热和发动机废气渗入座舱的问题仍没有解决,所以打开座舱盖飞行的驾驶方式仍被保留了下来 。

拉-5 FN 的出现标志 着红军飞行员第一次拥有了能和德军主力战机相媲美并能战而胜之的机种,尤其是在盘旋性能上拉-5 FN较之同时代的德军战机占据了绝对优势,无论是在水平还是在垂直方向的机动性,拉式都可在对等的较量中轻松切入敌机的6点钟位置,原来一直是苏机弱点的中高空性能也有了较大的改善——技术装备先进性的天平开始向俄国人倾斜了。

二战中苏联最实用的战斗机之一:拉-7

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1943年初,拉-5F正式投产,拉沃契金以它为基础提出了多个改进方案。最早的就是广为人知的拉-5FN,紧接着就是性能更加出色的拉-5M-71。其中M-71代表的是该机装备的是输出功率高达2200马力的什韦佐夫M-71发动机,该机于1943年6月完成首飞,试飞时速达到了648km/s。可惜的是由于M-71发动机存在的诸多问题,且改进工作过于缓慢,拉-5M-71最终并没有投入量产,但是在设计它时取得的经验教训为后续版本的拉式战机——拉-7的研发提供了很多宝贵的经验。

在无法通过更换发动机实现升级的情况下,拉沃契金只好通过对机体的重新设计以达到减重和优化气动外形的目标,借此提高飞机的整体效能。因此在外形上拉-7和拉-5有了一些明显的变化,尤其是在机鼻部分的改变最为突出,散热器从发动机整流罩的上方移到了机身之下,而进气口则移到了主翼根部。另外得益于当时美国已经生效的《租借法案》的支持,使苏联获得了足够的金属铝,这样在材质上还用了一些轻金属材料代替了较重且不够坚固的木质材料。这样新飞机在重量上得以减轻的同时,整体的结构强度反倒得到了加强。

试飞时拉-7在6000米以上的高度获得了680km/s的最大平飞时速,是当时苏联战斗机中最快的。早期型的拉-7沿用了拉-5的2门20mm机炮,从1945年起增强为3门20mm机炮,每门机炮备弹150发,这种拉-7于1945年投产在战争结束前已有少量部署到前线。

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完成各项测试后,拉-7于1944年5月进入现役,到当年秋季时已大量装备了一线部队。对他们的新“坐骑”,很多王牌飞行员都表示比较失望。这倒不是因为拉-7自身的性能不够,而是人们对它抱有的期望实在太高的缘故。相对于拉-5FN之于拉-5的巨大进步,从拉-5FN到拉-7的性能提高实在是不够看。但是抱怨归抱怨,拉-7仍不失为二战中苏联参战战斗机中的巅峰之作,其在很多方面的性能已接近活塞式战斗机的极限。

在二战的东线战场,交战双方的空军都在执行战术任务,履行的是“空中炮兵”的职责。在这种情况下对战斗机而言,低空性能、缠斗性能,火力、结构强度是飞行员关注的重点。而拉-7在这几方面实现了完美的统一,堪称是最适合东线战场的战斗机。和它的主要对手德国的福克-沃尔夫Fw-190和梅塞施密特BF-109相比,在火力和结构强度上稍有不如,但在机动性和中低空爬升性上具有相当大的优势,尤其是在3000米以下的高度这种优势更加明显,在东线这种低空格斗为主的空战中自是大占上风。

详解二战苏联拉沃契金战斗机及其王牌(2)

当然拉-7身上还是遗留着苏制战机的一些顽疾,例如航程太短,不过作为一种前线制空战斗机,这倒不是什么致命的毛病。还有发动机的散热不好的问题也没有解决,座舱内非常闷热,温度最高能达到40摄氏度,这对飞行员的耐力提出了严格的要求。

虽然在第二次世界大战结束前,苏联拉沃金设计局继续对拉-7进行改进,并在1944年开始设计了最后一代单座活塞式战斗机拉-9。但是由于拉-9在1946年才完成首飞所在这里就不再多做介绍了。(未完待续)

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