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紅色利劍 初露鋒芒 蘇聯(lián)的噴氣式戰(zhàn)斗機的研發(fā)之路

 長弓有心 2022-05-30 發(fā)布于廣東

作為二戰(zhàn)盟軍的一員,蘇聯(lián)也早就開始了對噴氣式戰(zhàn)斗機的研究,但受制于航空工業(yè)的發(fā)展和西方國家相比,蘇聯(lián)生產第一代噴氣式戰(zhàn)斗機的歷程就艱辛多了。早在20世紀30年代初期,蘇聯(lián)工程師們就利用反作用發(fā)動機進行了各種實驗,并在1941年試用了由A.M.萊爾加設計的YRD-1型噴氣式發(fā)動機。

此外,蘇聯(lián)人在火箭發(fā)動機的研制上也積累了不少經驗,而德國的入侵加速了蘇聯(lián)在該領域的發(fā)展。1941年7月,兩名蘇聯(lián)設計師向國防委員會提交了BI-1型火箭發(fā)動機截擊機的詳細設計方案,國防委員會批準該設計方案,并下令生產5架原型機。其中,第1架原型機的生產時間只花費40天。

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蘇聯(lián)BI-1型火箭截擊機

BI-1型是一種單座懸臂式中單翼飛機,采用了收放式機輪和滑橇起落架,武器裝備為2門20毫米(078英寸)口徑機炮。BI-1型截擊機于1941年9月10日進行首次無動力裝置試飛,由Pe-2型轟炸機將其拖曳到高空后向地面滑翔。1942年5月15日,這種飛機在安裝火箭發(fā)動機后再次進行試飛。后來生產的原型機都交付到試驗部隊作試驗之用,但試飛時速從未超過595公里(370英里)。后來,由于出現(xiàn)一系列隱患,該項生產計劃被迫取消。與此同時,還出現(xiàn)了另外兩種實驗型火箭發(fā)動機式戰(zhàn)斗機的設計,都沒有獲得成功。除此之外,二戰(zhàn)期間,蘇聯(lián)只有兩種實驗型飛機結合使用了反作用發(fā)動機,這兩種飛機均采用了復合型動力裝置,將傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動機和小型渦輪發(fā)動機結合起來使用。其中第一種就是1945年5月米高揚設計局的I-205(N)型,其動力系統(tǒng)采用1臺VK-107R型發(fā)動機和1臺裝于后機身的渦輪發(fā)動機,飛機在7925米高空時速可達827公里(514英里);第二種機型為蘇霍伊設計局的I-107型(蘇-5型)戰(zhàn)斗機,其動力系統(tǒng)和第一種相類似,但速度稍慢。

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活塞式發(fā)動機和噴氣式發(fā)動機混動的蘇5戰(zhàn)斗機

在蘇軍開進德國所繳獲的戰(zhàn)利品中,最重要的是奔馳的BMW 003A型和Jumo 004A型渦輪發(fā)動機,這些發(fā)動機在分配各家飛機設計局作試驗后,推動了蘇聯(lián)發(fā)動機的批量生產。設計師亞歷山大·雅克列夫在為雅克-3型標準機身配置1合Jumo 004噴氣發(fā)動機后,發(fā)展出了雅克-15型戰(zhàn)斗機,該機型1946年進行首飛。1947年初開始交付蘇聯(lián)空軍戰(zhàn)斗機中隊使用。該型飛機的生產型保留了一個尾輪起落架,動力系統(tǒng)采用RD-10型發(fā)動機,這是Jumo 004B型的復制品。雅克-15型是當時世界上最輕的噴氣式戰(zhàn)斗機,正是這種輕型結構彌補了RD-10型發(fā)動機功率較低的缺陷。

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在更為先進的飛機出現(xiàn)之前,盡管雅克-15型戰(zhàn)斗機只是暫時裝備部隊,但卻為蘇聯(lián)空軍提供了研制噴氣式飛機的寶貴經驗。雖然沒有采用當時西方的先進技術,但它仍然非常機動靈活。1948年,雅克-15型正式取代了雅克-3型戰(zhàn)斗機。雅克-17UTI型戰(zhàn)斗機屬于雙座型,它是蘇聯(lián)第一架由其他飛機改裝而成的雙座教練機。1945年2月,米高揚設計局又采用2臺BMW-003A型發(fā)動機,制造出了I-300型噴氣式飛機,I-300型原型機和雅克-15型原型機在同一天進行首飛,其生產型命名為米格-9型,1947年中期,少量飛機進入部隊服役。

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米格9戰(zhàn)斗機該機也曾經進入中國空軍服役

蘇聯(lián)其他3種噴氣式戰(zhàn)斗機的設計方案,包括蘇-9型、拉-152型也進行了試飛,但均以失敗而告終,未能進入部隊服役。事實上,蘇-9型雙發(fā)戰(zhàn)斗機的性能比米格-9型更為優(yōu)越,它的安全紀錄令人難以置信,但米高揚設計局和其他幾大設計局急于讓他們自己的飛機得到采用,就以德國Me-262型戰(zhàn)斗機沒有被采用為例來說服斯大林。斯大林身邊沒有一名航空專家,但他見過Me-262型的照片和繳獲的樣品,在他看來,蘇-9和Me-262型一樣顯得過于輕便,因此在1947年8月3日,蘇-9型戰(zhàn)斗機在圖西諾航展上匆匆亮相之后,其發(fā)展計劃就被取消了。其改型蘇-11型在1947年底才得以復出,擔負近距離支援的任務。

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與ME262相類似的蘇9戰(zhàn)斗機


1947年春,由于外交政策方面的原因,英國工黨政府批準向蘇聯(lián)提供30臺羅爾斯-羅伊斯公司生產的“德文特”式發(fā)動機和25臺“尼恩”式噴氣式發(fā)動機。俄國人加緊將此項技術應用到最新型戰(zhàn)斗機之上。至此,俄國的設計者克服了早期使用后掠翼帶來的問題,這些問題英法兩國的同類飛機也遇到過。拉沃奇金在拉-152型戰(zhàn)斗機的機身上安裝了后掠飛行翼面,發(fā)展出拉-160型戰(zhàn)斗機,機翼后掠角35度,配置2門NS37型機炮。該型飛機1947年首飛,據稱是戰(zhàn)后第1架后掠翼噴氣式戰(zhàn)斗機,而在實際上,它只用作氣動研究,從未投入生產。試飛期間,飛機在5700米(18700英尺)高空時速達1050公里(652英里),由此得到的大量實驗數(shù)據后來均應用到更先進的后掠翼噴氣式飛機上。拉沃奇金的最后一種垂直翼飛機是拉-174TK型戰(zhàn)斗機,和以往的“拉”式飛機不同,拉-174TK型沒有采用德國發(fā)動機的仿制型,而是采用了RD-500(羅爾斯-羅伊斯“德文特”式)型發(fā)動機。這種飛機于1948年初進行試飛,但生不逢時,對蘇聯(lián)航空業(yè)毫無貢獻,只是證明了垂直窄機翼并不比后掠平臺優(yōu)越。而早在拉-174TK型戰(zhàn)斗機試飛之前,拉沃奇金就已開始研制兩種更為先進的噴氣式戰(zhàn)斗機了。首先是拉-168型戰(zhàn)斗機,最初計劃安裝RD-10型渦輪發(fā)動機,但當拉沃奇金得知其競爭對手——“米格”型戰(zhàn)斗機采用了更高效的羅爾斯-羅伊斯“尼恩”式發(fā)動機的仿制型之際,他才意識到拉-168型戰(zhàn)斗機的成功率微乎其微。因此,他改為研究第二種原型機,該型飛機外型和拉-168型戰(zhàn)斗機相似;但其生產型的動力裝置采用RD-500“德文特”式發(fā)動機。讓人不解的是,這種飛機最終命名為拉-174型。

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拉-174型噴氣式戰(zhàn)斗機

上面提到的“米格”式戰(zhàn)斗機后來成為了最著名的噴氣式戰(zhàn)斗機。米高揚和格列維奇領導的蘇德聯(lián)合小組設計了米格-15型戰(zhàn)斗機,于1947年12月30日進行首飛,第二年投入批量生產。首批米格一15型戰(zhàn)斗機采用了羅爾斯-羅伊斯公司“尼恩”式發(fā)動機的仿制型——RD-45型。試飛期間,由于原型機失事,飛行員不幸遇難。第二批飛機得到了大幅度改進,截至1948年底,大批蘇聯(lián)空軍一線部隊均裝備了這種飛機,并在使用中進行了不斷地改進。實際上,機身和發(fā)動機的發(fā)展是齊頭并進的。從1948年11月起,米格-15型的機身經過改裝,采用1臺“尼恩”式發(fā)動機,命名為VK-1型。這種發(fā)動機重新設計了渦輪螺旋槳、大型燃燒室和液冷設備,助推力由原來的2700千克(5953磅)提高到3062千克(6750磅)。其改型被稱做米格-15B型戰(zhàn)斗機,到1950年底,大批該型飛機進入蘇聯(lián)空軍服役。米格-15型戰(zhàn)斗機總共生產18000架,這一數(shù)字包括串列式米格一15UTI型雙座教練機。與此同時,拉沃奇金設計局的拉-168型戰(zhàn)斗機也完成了尼恩-1型發(fā)動機的配置工作,不過該型飛機的投產工作被耽誤了。到1948年夏天拉-168型戰(zhàn)斗機進行首飛時,米格-15型已經進行了6個月的試驗,盡管其原型機試飛失事,但照樣通過了驗收。1949年,拉-168型戰(zhàn)斗機問世不久以后,拉-174型飛機的原型機(拉-15型)進入蘇聯(lián)空軍服役。但其性能不適于用作截擊機,因而只裝備了少量對地攻擊部隊。截至20世紀40年代末期,米格-15型戰(zhàn)斗機已成為了蘇聯(lián)的標準截擊機。但拉-15型戰(zhàn)斗機直到1954年才退役,在服役期間主要用作戰(zhàn)斗教練機。1948年12月,其發(fā)展型拉-176型達到了跨音速戰(zhàn)斗機的技術要求,安裝1臺RD-45F型渦輪噴氣式發(fā)動機,到12月26日,拉-176型成為蘇聯(lián)第1架俯沖速度超過1馬赫的飛機。此后,該型飛機又安裝了克里莫夫設計的VK-1型發(fā)動機,并不斷進行飛行試驗。然而,最終還是米高揚設計局的米格-17型戰(zhàn)斗機達到了蘇聯(lián)空軍的技術要求,從而成為第二代后掠翼噴氣式戰(zhàn)斗機。

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大名鼎鼎的米格15型戰(zhàn)斗機

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