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米格的天空

2013-04-24    作者:晨枫


  早在 50 年代后期,苏联情报部门就获悉美国正在秘密研究双三(三倍音速、三万米升限)飞机,包括截击机、侦察机和轰炸机,这就是后来的 YF-108、SR-71 和 B-70 计划。苏联的各飞机设计局也开动起来,力求尽早推出对等的飞机,避免陷苏联于被动之中。对于米格来说,这就是 61 年 3 月 10 日启动的 Ye-155 计划。在技术上刚刚突破双二的时候,人们对突破双三十分乐观,但双三在技术上是一个坎,有很多意想不到的困难。除了发动机外,最大的问题是材料。在气动加热严重的环境下,除了基本的机体结构材料外,如何保证座舱透明材料、机身上的橡胶密封材料和连接件等具有足够的耐热性,这些都是大大的问号。就连大功率的空调系统都是一个问题。面对巨大的技术风险,米格设计局内部也有很大的争议。原来安排的总师布鲁诺夫拒绝受命,老当益壮的格列维奇只好亲自披挂上阵领军。64 年格列维奇以 74 岁高龄退休后,另一个米格总师马丘克接任。双三的技术方向还是由米高扬拍板,Ye-155 是米高扬亲自过问的最后一架战斗机,这就是日后大名鼎鼎的米格-25 的前身。

  由于双三需要克服严重的气动加热问题,常用的铝合金不能用了,钛合金不仅昂贵,而且难于加工,米格设计局别出心裁地用镍合金钢作主要机体材料。钢当然比较重,这是米格-25 空重就达 29 吨的主要原因,但钢不仅坚固、价廉、耐热,而且热胀冷缩小,容易焊接,还是有优点的。服役后,米格-25 在外场维修时,用简单的焊接就可以修复机身的裂缝,钛合金、铝合金或者现在流行的复合材料就没有那么方便了。由于采用廉价的钢,米格-25 的产量达到 700 多架。相比之下,技术上更先进的 SR-71 的产量只有 32 架,B-70 轰炸机和 F-108 根本就下马了,其中部分原因就是飙升的成本。

米格-25 的巨大的进气道,可以看到压气机前的喷水加力装置

发动机也同样巨大

这不是恶搞,而是一个真人在米格-25 的喷管里

这里更能看出喷管的大小。那么巨大的喷管,要喷出多少炽热的气体啊!难怪米格-25 耗油惊人,起飞总重 40%都是燃油,乐观估计也依然只有 300 公里的作战半径

  Ye-155 的另一个问题是发动机。米格决定用两台 Ye-150 使用过的 R-15 发动机,并作改进。改进内容之一是增加了喷水加力。喷气发动机的进气的质量流量越大,可以喷注的燃料量也越大,产生的推力也越大。但加大进气口面积是有限度的,过大的进气口引起很大的迎风阻力,因此在体积力量不变的情况下,只有增大进气密度才能增大进气得质量流量。喷水加力就是在进气道内喷水,使空气冷却,增加空气密度的办法。为此,米格-25 的进气道内有一个淋浴头一样的喷水装置,向吸进得气流喷洒水和乙醇的混合溶液,混以乙醇是增强溶液的挥发性,加强效果。米格-25 在机内除了携带巨量燃油外,还携带了一个 250 升的水箱,装水和乙醇混合溶液。不过据说在远东的米格-25 机组人员常常把乙醇贪污了兑酒喝,他们真不怕工业乙醇里残存的甲醇引起中毒啊。

  发动机的隔热也是一个问题,为此米格在发动机外包覆一层金属网络,把辐射热反射回来,不致使机体过热。金属网络是镀银的,每架米格-25 镀 5 公斤银。本来是要镀金的,反射率更高,但金的成本太高,只好作罢。

  在气动上,Ye-155 采用双垂尾和双腹鳍,以增加三倍音速时的方向安定性。这还不放心,翼尖还增加了相当于翼梢小翼的装置,进一步增加方向安定性。试飞结果表明,翼尖装置不必要,腹鳍也可以适当减小。上单翼的 Ye-155 是没有机翼下反的。试飞表明,飞机在横滚上过于稳定,所以米格-25的机翼有一点下反。

最初的 Ye-155 装有翼梢小翼一样的装置,用于增加方向安定性,后来取消

双垂尾也是为了增加方向安定性,不过西方情报界开始把这误以为是用作高机动性了。要是双三和高机动性结合在一起,这可如何了得?

  为了缩短起飞距离,Ye-155 曾经考虑过安装鸭翼,但风洞和试飞结果表明不必要。Ye-155 巨大的楔型进气口上唇本身也产生一定的升力,所以鸭翼就省却了。不过 Ye-155 遇到相当大的液压系统功率不足导致控制力矩不足的问题,还遇上机翼刚性不足导致的气动弹性发散问题,试飞中发生过机毁人亡的事故。机翼的刚性问题解决后,液压机构功率依然不足以克服高速飞行时巨大的气动压力,研制全新的大功率液压机构太费事,最后全动平尾向前移动了一点,降低对控制力矩的要求,于是本来就不怎么样的机动性进一步损失了一点。

  Ye-155 创造了很多世界纪录,但 Ye-155 给世界带来最大震动的不是飞行纪录,而是 67 年在多莫达多沃航展的露面。米格-23 也在同一航展初次露面,但风头被米格-25 彻底盖过了。随着巨大的轰鸣,四架和以往苏联战斗机绝然不同的双发、双垂尾战斗机轰然而过,西方观察家甚至为这是不是米格而争论不休。双垂尾和并不太大的后掠角给人以高机动性的印象,苏联同时又公开宣称这是能飞三马赫的战斗机,于是西方空军陷入一片恐慌,疯狂加速研制能够匹敌既能达到双三又是高机动的米格-25,这就是 F-15 计划的开始。

Ye-155 在 67 年多莫达多沃航展露面时,引起西方极大的震动

这时的 Ye-155 的机翼还是水平的,没有下反

  实际上,米格-25 的机动性相当糟糕,机体过载限制在 4.5g,满载的时候只有 2.2g。作战半径只有 300 公里,航渡航程也只有 1,200 公里。双三在理论上是达得到的,但实际上限制在 2.8 马赫以下,飞行员被要求平时飞行不超过 2.5 马赫,飞一趟三马赫后,发动机就要报废。

  最初的米格-25 实际上是两个型号,米格-25P 截击机和米格-25R 侦察机。米格-25 从 71 年底开始服役,6 个设计团队为此获得列宁奖金,其中包括气动、发动机、电子系统等。有趣的是,米格-25 的第一次战斗飞行甚至在进入苏联空军服役之前。1971 年秋,苏联派了 4 架米格-25R 到埃及,在严格保密和埃及人员不得靠近的情况下,对以色列进行空中侦察。这些米格-25 一直呆到 1972 年 3 月才离开。

  神秘的米格-25 的面纱在 1976 年 9 月 6 日被彻底揭开。远东国土防空军飞行员别连科驾驶一架全新的米格-25P,穿越日本北方的雷达屏障,突然降落在函馆民用机场。由于燃油即将耗尽,别连科的米格-25 不管不顾地直冲跑道而下,差点和一架正在起飞的客机相撞。跑道的长度也不够,最后还是冲出了跑道尽端。但这架完好的米格-25 对美国情报机关来说真是天上掉下来的大蛋糕,马上就大卸八块,用 C-5A 运到北海道的千岁基地。对米格-25 从头到脚的分析使西方对苏联战斗机技术有了全新的认识,苏联使用简单甚至“落后”的技术达到相当先进的总体性能的能力给西方留下了深刻的印象。美国在研制双三飞机的时候,一门心思在钛合金上打转转;战斗机电子设备也是晶体管的固态电路。米格-25 不光用钢结构,还是电子管的电子设备,这看上去是匪夷所思地落后,实际上相当符合苏联的实际情况。苏联的晶体管技术水平不高,可靠性不好,外场维修困难。电子管除了没有这些问题外,好处还有电流输出特别大,频带特别宽,不怕核爆引发的强烈电磁干扰,对环境温度不敏感,所以不需要麻烦的温度控制。米格-25 的雷达功率高达 500 千瓦,可以把一公里外一个跑过跑道的兔子当场煮熟,所以地勤人员维护雷达的时候都是战战兢兢的。这样变态的功率的好处就是不怕干扰,设计指标是在 80 公里距离上可以烧穿一切已知的电子干扰。这样的要求是当时苏联晶体管技术达不到的。

别连科的米格-25 在函馆降落时冲出了跑道

美国情报机构如获至宝,连夜将机翼拆下,将机身用 C-5A 运输机运到附近的千岁基地

美日情报人员像久旱的民工遇上天上掉下来的林妹妹一样,哦不,是横路敬二遇上莎拉波娃,迫不及待地对这架米格-25 上下其手,全面检查,获得了大量极其珍贵的第一手资料

  别连科的米格-25 在 67 天之后才大卸八块地归还苏联,苏联只好打碎牙齿往肚里咽。美国可能没有想到,30 年后美国的 EP-3 也会落到同样的命运。

  米格-25 的战斗机生涯和其他米格前辈不大一样,除了侦察飞行外,苏军的米格-25 从来没有参加过战斗。叙利亚的米格-25 是否被以色列击落过,以色列 F-15 是否被叙利亚的米格-25 击落过,都是争论不清的事情。但伊拉克的米格-25 确实参加了战斗,在第一次伊拉克战争和后来的禁飞区摩擦行动中,若干架米格-25 被击落。然而伊拉克米格-25 也击落了一架美国海军的 F-18,再另一次行动中迫使 EF-111 逃出战区,将受到掩护的 F-15 撂给伊拉克的地空导弹,结果一架 F-15 被捅了下来。更有意思的是,米格-25 在偷袭不成时,可以调转身来,用速度甩掉追射的空空导弹,这是通常战斗机做不到的。但是在第二次伊拉克战争中,残存的米格-25 不是在地面被摧毁,就是被活埋进沙漠中,战后被占领美军起出来,其中一架现在被送到代顿的美国空军博物馆。

米格-25 最威风的时候是在以色列上空三万米高度以 3.2 马赫呼啸而过的时候,以色列的“鬼怪”式战斗机只好望机兴叹。以色列所不知道的是,这样 3.2 马赫飞一趟,米格-25 的发动机也报废了

作为战斗机,最悲惨的结局莫过于还没有得到升空战斗的机会,就被肢解活埋。这是伊拉克战后美军发现的埋藏在沙漠里的米格-25 之一

  米格-25 是米格设计局的骄傲,米格人用简陋的技术实现了不可思议的性能。米格人的雄心不仅于此,还在米格-25 的基础上,设计了一架超音速商务飞机,不过这停留在纸面上,没有到详细设计的阶段。

米格-25 还差一点有了这么一个远亲,3 倍音速的商务飞机一定很酷

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