1939年创建的米高扬设计局,以生产米格(MIG)系列战斗机而闻名,特别是冷战期间随着喷气式时代的到来。米格系列几乎成了苏联战斗机代名词,战后先后推出米格-15/17/19、米格-21/23/25、米格-29等经典机型横跨三代,成为和西方战斗机在全球空域角逐的主力。
米格的天空、米格走廊,这些不论是赞美还是客观事实,对于走过近百年的米格无比珍重、同样也是世界航空史中不可或缺一部分,绝对值得夸耀、值得记忆。凡事有始有终,辉煌高光过的米格也有黯淡时刻,自米格-29成为一代经典之后,随着苏霍伊崛起、苏联解体所有一切荣耀突然间戛然而止。
当然,米格的天空不是一天就能打造完成,从二战期间米格-1开始,经过多年努力一直紧随世界航空发展趋势。在二战后期喷气式发动机开始实用之后,米高扬设计局同样顺应潮流开启喷气式机型研制,第一代也是苏联首款喷气式战斗机米格-9得以横空出世。
1946年4月24日,苏联契卡洛夫斯卡雅机场来了两架新式战斗机,分别是雅科夫以及米高扬设计局的雅克-15、I-300(米格-9),不知道是有心还是无意两机首飞居然安排在同一天。对于谁将成为“苏联第一款喷气式战斗机”的荣誉,就得看这两个家伙谁先飞上天,各争长短又互不相让只好通过最原始的抛硬币方式决胜负。看来米高扬手气较好一把获胜,I-300(米格-9)绝尘而去直上云霄开启了20分钟首飞,米格家族随后几十年的兴旺发达就此开启。
米格-9战斗机 研制背景
二战期间和雅科夫系列光芒四射的战机相比,米格家族并不出彩,不痛不痒的研发了米格-1、米格-3、米格-5等几款机型并没有太出色表现。卫国战争进入相持阶段后,和雅科夫以及拉沃奇金设计局源源不断生产战斗机投入前线相比,没了生产任务的米高扬设计局反而在为求生存而苦苦挣扎。
有句话叫塞翁失马、焉知非福,用在此刻的米高扬设计局身上相当贴切,正是没了生产任务压力反而有大把时间进行先进技术验证。正是这种积累为米高扬设计局战后辉煌打下基础,比如:Utka鸭式布局研究机以及伊-250混合动力飞机。特别是I-250通过螺旋桨加喷气混合动力的设计,已经有了喷气时代的基本雏形,1945年3月3日首飞,最大飞行速度突破800千米/小时。
I-250混合动力飞机 同期随着德国Me-262投入实战,意识到喷气时代将要来临再加上战场缴获,苏联于1944年获得一架迫降后基本完好的Me-262。该机经过修复后进行了试飞,试飞结果表明喷气式战斗机的优越性,在此情况下苏联也开始要上自己的喷气式机型。过此时苏联喷气式发动机研发并不给力,于是各大设计局采用迂回方式先上火箭动力战斗机,可以快速获取喷气时代的高速度并对气动进行必要研究。
米格新型飞机问世,它就是I-270火箭动力战斗机(平直翼及T形尾翼),采用RD2M3W液体火箭发动机(仿自德国瓦尔特HWK509)。I-270最高飞行速度达到1000千米/小时,最大升限18000米,性能看似相当棒不过滞空时间以分钟计算(大家对比现代火箭升空就很直观了)。
I-270火箭动力战斗机 至此,并不实用的火箭动力战斗机告一段落,随着战场缴获以及战争结束后苏军从德国搜罗的众多战果。包括He-162、Me-262喷气式战斗机,容克斯Jumo 004、BMW 003涡喷发动机等等,通通摆在苏联各设计局桌面上,有了样机再加上配套设计图纸苏联对于是否直接仿制产生争议。
首先,考虑到德国工艺水准高于苏联,如果将缴获的备件消耗殆尽,苏联就算拿着图纸也生产不出同质产品。另一方面,作为航空大国苏联必须拥有自行研制喷气式机型。于是双管齐下先用德制Jumo或BMW发动机研制新机,再同步进行仿制及改进达到自主研制目的。具体分配:米高扬及苏霍伊用BMW 003(仿制型号RD-20)用于研制双发战斗机,雅科夫及拉沃奇金用Jumo 004(仿制型号RD-10)研制单发战斗机。
BMW 003涡喷发动机 研制入役
研制前夕,米高扬的设计思路偏向双发布局,毕竟前面有德国Me-262以及英国“流星”喷气式战斗机做榜样,可以理解为两者都是较成熟主流作法。但是这种布局带来的缺点随后慢慢突显,包括:迎风阻力大、远离机身轴线的发动机在横滚时转动惯量大、机动性差,最重要的是在发动机推力有限的情况下,飞行速度提升空间不大。
率先在喷气式战斗机领域获得成功的德国,同样也意识到这个问题,因此在战争后期打造了Ta-183喷气式战斗机。采用机头进气、以及更具瞻性的后掠翼,这种设计解决了Me-262存在的诸多气动问题。美、苏、英、法在战后第一代战斗机上普遍采用这种风格,在各国搜括二战德国先进科研成果情况下,受到德国发动机及气动布局设计影响相当正常。
Ta-183战斗机 其实受到翼下双发布局影响,苏联第一代喷气式机型中也有多款类似产品,不过1945年初米高扬力排众议不再采用这种风格。新机型改为机头进气、机内双发的气动布局,这和现代意义上的战斗机双发布局类似,但又有点区别因为发动机装在机身下方而不是尾部。1945年2月起正式启动研制,方案编号I-300,1946年3月首架原型机制造出厂。
机身下方双发布局 1946年4月24日,正如上面提到抛硬币决胜负,I-300(米格-9)顺利完成20分钟首飞。这是苏联自主研制战机第一次喷气式飞行,机头进气加上前置的两台发动机,使机身前部看起来很是圆滚滚,但风洞及试飞带来的数据显示风阻大大减小。
米格-9战斗机,采用平直下单翼,两台BMW-003发动机(生产型采用仿制RD-20涡喷发动机),并列安装在前机身下方。机头安装三门机炮,一门37毫米口径、两门23毫米口径,炮管直接伸到机身外侧显得特别粗犷(几乎就是二战风格)。
米格-9战斗机 米格-9战斗机 三视图 也许是前期米格-3机枪火力不够凶猛,以及需要应对大型轰炸机的需要,米格-9战斗机配备了三门大口径机炮,甚至还试验过57毫米炮,只不过威力太大后坐力更猛而放弃。在后期空中射击测试中,屡屡发生发动机熄火事件,对于意料之外的问题经过反复试验,最后发现是由于航炮射击产生烟尘引发。
米格-9一门37毫米炮安装在进气道中间隔断处,另外两门在进气道下方两侧,只要一开火,炮口烟刚好被吸入发动机直接影响正常工作。为此米格-9后期型将中间机炮取消换成两门23毫米炮,总计4门23毫米机炮则分别安装在机头两侧,这就避免了发动机吸烟问题。
机头大口径航炮 在牺牲了首席试飞员格林奇科,以及完成各种试飞测试后,米格-9终于开始向公众展示。1946年8月18日苏联空军节,18架米格-9战斗机在土西诺航展上进行了飞行表演;1947年5月1日,米格-9再次以大编队方式进行了飞行检阅。1947年,受到高层首肯的米格-9战斗机正式投产批量入役。
米格-9战斗机 性能及改型
米格-9战斗机基本性能参数如下:最大起飞重量5.07吨,配套两台RD-20涡喷发动机(单台推力800千克),最大飞行速度911千米/小时。实用升限13000米,最大航程800千米,作战半径320千米。对于第一代喷气式战斗机来说,有别于活塞式时代航程明显下降,只能通过挂副油箱的方式保持一定航程。
米格-9战斗机 当然,作为苏联正式投产的第一款喷气式战斗机,不论是设计经验还是技术应用都还有所欠缺,也在边用边改过程衍生了几种型号。
米格-9UTI教练型,在米格-9原型基础上加装教练座舱,然后对机内两个油箱进行了调整,去除一个将另一个容积增加33%以保证有足够的航程。改装后由于载重及风阻加大,米格-9UTI最大飞行速度下降到810千米/小时,航程510千米,最大升限11200。不过三门大口径航炮的配置没有调整,虽然整体性能下降不少,但多少还是具备一定作战能力。
米格-9UTI教练型 米格-9P雷达型,这是在米格-9原型基础上加装简易雷达,用于承担全天候截击任务的机型。数据资料很少和后来米格-17P等全天候雷达截击机类似,直接拿图参考,不过以苏联当时的航电水平也只是聊胜于无而已。
米格-17P全天候截击型 米格-9也进行了弹射座椅改装试验,过去活塞式时代飞行员要自己打开舱盖跳伞,喷气时代更高的速度下这种方式肯定不合适。由于没有现成产品可供使用,米格设计局也只能自己动手研制配套弹射座椅,在米格-9基础上经过多轮成功测试并投入使用。
米格-9试验苏联首批弹射座椅 米格-9M型,由于苏联在发动机研制上获得突破,在原型基础上换装两台RD-21涡喷发动机(推力比RD-20提升20%)。同时优化气动外形将座舱前移获得更好的视野,改用增压座舱并安装弹射座椅,机头37毫米炮拆除、23毫米炮移到机头两侧内部(降低风阻)。做了这些改进后,战斗机空中熄火问题解决,飞行员安全性也得到进一步提升。
改进后的米格-9M最大速度比原型提高55千米/小时,0-5000米爬升速度减少了1分36秒,最后空中射击烟尘吸入导致熄火问题也得以解决。
米格-9M战斗机 结语
米格-9战斗机作为苏联第一款喷气式机型,相对以往机型有着飞行速度快、实用升限高等特点,但同样也存在各种问题。包括可靠性、高机动性、有限航程以及作战半径等,但不管怎么说米格-9的出现,实现了苏联航空界在喷气时代零的突破。
生产型米格-9实际产量约1000架,由于采用平直翼最大飞行速度无法进一步提升,同时发动机前置带来的喷气流给机尾带来很大干扰。再加上不足300公里的作战半径,又成了一款机场保卫者(仅能保卫已方机场的围墙),1952年开始退役让位于米格-15。
米格-9战斗机