曲折的道路—苏联早期防空歼击机简史(1)[铁血档案馆 第71期]

空袭行动,或者说空中打击行动,究其本质,是一种以作战平台自身的速度与高度属性,在三维空间内快速到达目标地域实施作战任务的作战方式,而这种作战方式在进行过程中,作战平台的高度与速度则成为了作战任务是否能够顺利达成的关键——速度决定了平台能否在尽可能短的时间内抵达目标地域,同时也决定了能否尽可能短的暴露在敌方可能的截击行动有效发起范围内;而高度则决定了平台在抵达目标区域的过程中能否有效的规避与破坏敌方可能的截击行动。

而在第二次世界大战中,随着地面防空兵器有效杀伤空域越来越广和执行拦截的歼击机兵器性能的逐步提高,空袭平台的作战空域和飞行速度呈现了一个快速上升的过程,轰炸机的飞行速度与升限,从战前的300-400公里每小时,5000-6000米提高到了500-600公里每小时,8000-10000米。二次大战结束以后到二十世纪五十年代初期,随着航空技术的突飞猛进,采用了喷气式发动机的轰炸机已经能够以900-1000公里每小时的速度在11000-15000米的高度执行空袭任务,而且,这一时期的技术发展趋势也鲜明的显示了,这个速度和高度,在未来几年内必然还会向着一个更高的台阶迈进。

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至50年代后期,轰炸机的作战高度已经达到30000米,最大速度超过3马赫

在这个浪潮中,因实力上的劣势而居于守势的苏联从二战一结束就面临了前所未有的空袭威胁,苏联的主要对手美国在这一时期占据了几乎是无可争议的航空技术优势,特别是空袭兵器的技术优势。而此时的苏联,虽然其在二战前在对空防御兵器,特别是高空高速歼击机领域曾经具备过相当的优势,但由于二战爆发使得大量研发工作因此中断,而战争中又没有对高空高速歼击机以及大射高对空防御兵器的迫切需求(苏德战场的空中交战大部分时间是围绕强击机和俯冲轰炸机在低空进行的)。结果在二战结束后,苏联在对空防御兵器领域,尤其是高空高速歼击机领域反而变得落后了。

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二十世纪四十年初时,苏联高空战斗机曾经一度占据技术制高点,但由于战争,一切都被改变了。

这些情况直接导致了这一时期苏联航空研发呈现了相当程度的无序性与应急性,出现这种情况的原因,一方面是由于苏联面临的空防压力空前巨大,现有防空用歼击机兵器在问世后很短一段时间内就会面临过时的窘境——48年的米格-15在问世仅4年后就在B-36的威胁下丧失了作为防空歼击机的有效性,而同期服役的米格-17则很快被证明无法有效拦截1955年出现的B-52而被抛弃。而另一方面,苏联相对薄弱的航空工业基础则成为了这种局面出现的深层次原因。

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二战中,苏军的战场主要在中低空

由于二战的影响,螺旋桨动力的全金属高速歼击机在苏联并没有得到充分的发展,战争年代,快速生产和尽可能少的消耗战略资源成为了苏联航空工业的首要目标,因此,木制歼击机在整个二战中是苏联航空工业生产的主流,虽然凭借着精巧的设计,这些木头飞机在二战中并未落于对手下风,并且赢得了战争的胜利,但是,专注于木制歼击机的苏联航空工业却因此十分缺乏全金属制高速歼击机的设计与制造经验,相关强度测试标准与结构设计规范直到二战结束后,喷气时代全面来临后才真正开始确立。这种先天不足使得苏联早期专用截击机在设计和制造过程中深受结构超重,强度不足等问题的困扰。项目中途夭折的情况屡屡发生。

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现如今网络空间中颇有一些人认为空有技术储备而缺乏工程经验的东亚某岛国可以绕过长期的积累直接制造出堪用的产品,但只要看看苏联的经历我们就能知道对于航空工业而言,工程经验在很多时候是一个绕不开的问题,苏联在二战中大量生产木制飞机应急的一个最显著的负面效应就是二战后全金属飞机所需的工程经验不足。而诸如此类因为缺乏工程经验而导致的问题,在苏联之前,之后的各航空工业大国均曾经多次出现,任何时候,航空工业都不是只依托技术储备就能制造堪用的成品的。

在这种情况下,苏联航空工业唯一的出路,就在于使用大量验证飞机进行广泛的飞行试验,来完善结构设计与强度设计等规范,进而解决其在这一方面的短板,但做到这一点谈何容易,全面战争创伤后的苏联能够给予航空工业的资金十分的有限,最高苏维埃总是力度缩减航空工业的预算以便把钱投入到重建国家的领域中去。这使得这一时期的苏联航空工业必须通过一些特殊的手段来获取经费,比如将原本应该作为技术验证机的型号作为正式研发的型号立项以取得经费。因此,苏联在这一时期的航空工业建设,往往给人以一种纷乱和重复建设的印象,但实际上这种纷乱背后的目的相当明确——尽可能的通过立项争取经费,而在项目过程中积累经验,以便为最后能够设计制造出真正堪用的防空歼击机做准备。 经历了四十年代末期的积累,到五十年代初,苏联航空工业已经从一系列失败的项目中积累了相当的研发经验,此时的苏联航空工业已经具备了相当的基础,并在这个基础上开始了研制速度更快,作战高度更高的新型防空歼击机的研制历程。在这一时期,承袭战前中央航空设计局衣钵的第155实验设计局顺理成章的成为了苏联前线歼击机与防空歼击机研发的主力,该设计局在成功研发了米格-15,米格-17型前线歼击机并完成了米格-17型前线歼击机的全天候防空亚型以后,又于1949年开始着手研制新型的米格-19前线歼击机及其防空亚型。

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米格-17一度在苏联航空兵体系里空战截击一肩挑

在专用防空歼击机领域,第155实验设计局虽然在1949年输给了第115实验设计局。但在之前的研制过程中,该局积累了相当的防空歼击机研发经验。

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形状怪异的雅克-25M作为苏联第一种专用防空歼击机,在国土防空军一度成为了绝对主力

到了1952年,第155实验设计局新型的超音速前线歼击机米格-19已经进入了最后的测试阶段,而此时,该局也已经开始着手研制后续的前线歼击机与防空歼击机的计划。而此时,第117实验设计局的首个大推力轴流式涡轮喷气发动机项目ВК-3已经于一年前正式启动,而之后的1953年,第165实验设计局以АЛ-5为基础改进而成的АЛ-7(基本型无加力燃烧室)也已经开始试制,这些最大军用推力达到5000公斤力一级的大推力轴流式涡轮喷气发动机的试制为新的防空歼击机项目提供了使用更加合理的动力装置的可能。而另一方面,在1952年进入全面测试的苏联第一种试验型雷达架束制导空空导弹“产品250”开创了苏联航空武器装备的新纪元,这种全新的武器为未来的截击作战提供了一个崭新的作战模式,导弹的射程可以远大于航炮的射击距离,因此,装备导弹的截击机可以在轰炸机自卫炮塔的射程之外开火,而由于导弹具有制导装置,其命中概率较之之前使用的无控火箭弹有极大的提高。而与之配套的雷达火控装置在经历了“钍-А”和”风筝“的失败以后,也开始初步走向成熟,随着”翡翠“雷达于1952年投入使用,苏联防空军的作战飞机拥有了相对可靠的”黑夜的眼睛“,已经具备了初步的全天候截击作战能力,同时,“翡翠”的跟踪工况中所使用的圆锥扫描体制,又为架束制导空空导弹的制导与控制提供了有利的先决条件。由于这些技术条件的初步成熟,五十年代中期以后,苏联航空工业的各设计局开始具备了研制出使用以导弹为火力输出终端的机载截击武器系统,飞行速度达到超音速的新型截击机提供了足够的物质条件。

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第[i]155[i]实验设计局于五十年代初期研制成功的米格[i]-19[i]型超音速前线歼击机十分成功,该机也被改装为使用“翡翠”机载雷达和[i]K-5[i]空空导弹的防空歼击机型号,在苏联国土防空军,苏联空军中广泛使用,并曾出口到多个国家[/i][/i][/i][/i][/i][/i]

这样,1952年初,雄心勃勃的第155实验设计局总设计师阿尔焦姆·伊万诺维奇·米高扬正式开始了该局新一代歼击机的研发计划,其中,基于第300实验设计局的AM-11型中等推力涡轮喷气发动机的E-2项目被作为前线歼击机的验证机,并最终发展为著名的米格-21型前线歼击机,而防空歼击机方面,米高扬选择了以ВК-3型发动机为基础进行研发,这主要是因为防空歼击机对速度和高度的要求更高,而且需要安装的设备更多,机体所需的空间更大。

在新型防空歼击机的气动外形选择上,实际上包括第155实验设计局在内的苏联各大航空设计局都缺乏实际经验,虽然中央流体力学院的大型风洞在这之前就已经对超过2马赫的速度下,航空器以及航空发动机所要面临的气动问题进行了实验和研究,但这毕竟只是纸上谈兵,距离真正的实际运用还有相当的距离。因此,几经权衡之下,第155实验设计局还是在其研制的试验防空歼击机上使用了相对成熟的大后掠翼布局,所采取的改进措施仅是增大了后掠角和对翼型进行了修改。大后掠角的后掠机翼和圆形截面机头进气布局(带中心激波调节锥)成为了第155实验设计局首批超音速防空歼击机的典型外形特征。在随后的研发过程中,由于ВК-3型发动机最终没能实现量产,第155实验设计局相继基于第165实验设计局的АЛ-7Ф型发动机、第300实验设计局的Р-15发动机研发了多个系列的试验防空歼击机。在这个过程中,由于空气动力学领域的进步,使得这些试验防空歼击机的气动外形也有了明显的变化,虽然最终这些试验防空歼击机都没能最终服役,但是,其积累的大量经验最终为第155实验设计局铺平了道路,通过这些试验型号的验证,第155实验设计局最终于六十年代末研制成功自己的第一种防空歼击机——米格-25.

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一点说明:本文乃笔者2012年发表于军事评论杂志上的一篇文章,添加图片而成,版权所有,转载须告知。

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本文内容于 2014/1/16 18:52:26 被小编a3编辑

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5楼bidht

突然觉得我们中国真是不容易,国力要和美国比,福利要和北欧比,环境要和加拿大比,机械要和德国日本比,一个国家的制造vs整个世界全部高端。

22楼jimoka

5楼 bidht
突然觉得我们中国真是不容易,国力要和美国比,福利要和北欧比,环境要和加拿大比,机械要和德国日本比,一个国家的制造vs整个世界全部高端。
我小时候也这样:语文要和全班最好的比,数学要和全班最好的比,英语要和全班最好的比,体育要和体育尖子比.....貌似我的童年压力也不小,突然觉得好心酸....


7楼西森

楼主下一篇该好好介绍一些苏15了,这个看着不起眼但是却从未出口国的神秘苏联高空截击机,却也是一弹走红啊,韩国人是怕了这玩意。

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