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米高扬的扛鼎之作——享誉世界的米格-21战斗机家族

今天开始介绍苏联/俄罗斯的另一大军用飞机派系——米高扬·格列维奇设计局研制的米格系作战飞机。遥想当年,在一代中国军工眼中,米格两个字就是苏俄先进战机的代名词。米格战机也是冷战铁幕下苏联对抗西方国家的一线主力。本次介绍苏联米高扬设计局研制的蜚声国内外的第二代战斗机——米格-21。

本文约4500字,主要从发展概况、主要特点、基本性能、型号类别、服役状况和实战应用等方面,对米格-21战斗机做一个简要的全景描绘。文章内容大部分内容源自国外和国内的各种公开信息。

米格-21“鱼窝” Fishbed

发展概况

米格-21是苏联米高扬设计局(原米高扬·格列维奇设计局,俄文Микоян и Гуревич)1950年代研制的单发轻型超声速防空截击机。苏联绰号“三角琴”,北约绰号“鱼窝”(Fishbed)。

1950 年代初,苏联第二代喷气机米格-19开始取代第一代喷气机米格-17。米格-19 的最大速度略超过声速。

1953年夏,苏联部长会议决定研制速度更快的新型超声速歼击机,要求轻巧、灵活、爬升快、跨声速和超声速操纵性好,火力强,其中高空高速性能被摆在了首要位置。

米高扬设计局和苏霍伊设计局同时展开研制工作,都以当苏联中央航空流体动力研究院的最新研究成果为基础。

米高扬设计局为了寻找最优方案,同时研制了后掠翼和三角翼两种不同构型的试验机。后掠翼试验机是在在米格-19的基础上改装的,编号为Ye-2,三角翼试验机为Ye-4。

1955年2月14日,米高扬设计局的后掠翼试验机Ye-2首次试飞。同年6月14日,新设计的三角翼试验机Ye-4首次试飞。1956年9月1日,经过改进的三角翼原型机Ye-5试飞,最大平飞速度达到M1.8。Ye-5继续试验,进一步改进为Ye-6,到1957年底,获得正式编号米格-21。

1958年5月,试验工作结束。第二年初,米格-21开始进入苏联空军部队服役。

主要特点

米格-21MF的四视图

米格-21为突出高空高速性能,采用机头进气,大后掠角三角形中单翼,单发单垂尾气动布局。

机身细长,采用全金属半硬壳式结构,内部结构紧凑,整机的横截面近似圆形,截面积很小,最大直径仅1.24米。

从正面看,米格-21的机身横截面相当小

机头采用可调多激波进气锥,进气口直径0.87米,进气口前缘非常薄,进气口两侧有辅助进气门,后期改进型在进气锥内安装了小型火控雷达。气泡形座舱盖体积较小,后部有长长的脊背,并延伸到垂直尾翼根部。脊背内装有操纵杆、电子设备、单口加油口盖和燃油箱。

米格-21的内部结构图

三角形机翼后掠角达57度,相对厚度也仅有5%。水平尾翼和垂直尾翼的后掠角也很大。这样的设计使得米格-21的跨、超声速阻力较小,高空高速时发动机推力大,能获得很高的平飞速度。

机翼外段上表面仍安装有翼刀,相比米格-19已经大幅缩小。翼刀为机翼疏导涡流,改善机翼升力分布,提高升阻比。

燃油系统包括6个机身油箱和4个机翼整体油箱,但容量较小,无副油箱时航程较短。机翼下可带两个490升副油箱,机身下可挂一个490升或800升副油箱。

受机头进气设计的影响,进气锥内只能安装小型雷达,探测效果不佳,后期作战性能提升受限。

米格-21以其多用途、高效率、设备简单、操纵灵活,而且易生产、价格低的优势,成为战后生产数量最多、使用范围最广的喷气式战斗机,经不断改进,从轻型昼间战斗机,发展成为一种用途较广的全天候战斗机。

型号类别

米格-21在生产过程中不断改进升级,发展为一个庞大的家族,有多达20余种改型。除几种试验用改型外,其余大部分的外形尺寸变化不大,虽然重量不断增加,但同步换装推力增大的发动机,因而飞行性能差别不大。由于机载设备和武器不同,各型号的作战能力有比较明显的差别。

米格-21:“鱼窝”-A/B,早期生产型,短程昼间战斗机,使用RD-11发动机,生产量很小。

米格-21F:“鱼窝”-C,第一种批量生产型,昼间战斗机,1959年首次试飞,使用改进型图曼斯基(Tumansky)R-11F发动机(最大推力38.8千牛,加力推力57.4千牛),改进了航空电子设备,装备有NR-30机炮和R-3短程导弹,共生产约100架。

米格-21F-13:换装了R-11F-300发动机,机翼下挂载2枚K-13空空导弹,去掉了左侧机炮。中国引进了许可进行生产,命名为歼-7。

米格-21PF:早期的全天候战斗型,换装了R-11F2-300发动机(最大推力39.5千牛,加力推力61.2千牛)和RP-21雷达,机头进气锥加大,修改了座舱盖,加大了腹鳍,将空速管移至进气口的唇部,去掉了机炮,可挂载2-4枚空空导弹。1963年开始装备部队。

一架米格-21PF战斗机

米格-21PFS:米格-21PF的改进型,加装吹气襟翼系统,可改善起降性能,缩短起降距离。

米格-21FL:米格-21PF的出口型,主要出口至印度,使用R-11F-300发动机。

米格-21PFM:米格-21PFS的改进型,换装了TsD-30TP雷达。

米格-21PFMA:米格-21PFM改进的多用途型。

米格-21R:米格-21PFMA改装的侦察型,加装了背部油箱,航空电子设备有所改进,增加了侦察吊舱。

捷克斯洛伐克空军的米格-21R,可以看到机腹中线的侦察吊舱

米格-21S:米格-21PF的改进型,换装R-11F2S-300发动机,RP-22雷达和ASP-PF-21瞄准具,可携带R-3R半主动雷达制导空空导弹,1965年开始生产。

米格-21SM:米格-21S的改进型,换装R-13-300发动机,也换装了部分电子设备。

米格-21M:“鱼窝”-J,米格-21S的多用途改进型,雷达换为RP-21MA雷达,可携带R-3系列近距空空导弹。1970年开始交付使用,生产数量较多,1973年2月出口印度。米格-23服役后逐步被改装成对地攻击机。

米格-21MF:“鱼窝”-J,米格-21SM的多用途改进型,换装R-13-300发动机和RP-22雷达,可携带R-60近距空空导弹。

一架打开发动机加力的米格-21MF

米格-21SMT:“鱼窝”-J,米格-21MF的改进型,为了加装大型背部油箱的改型试验机,改型并不成功。

米格-21BIS:“鱼窝”-L,改进的多用途型,一般翻译为“比斯型”,是最后一种批量生产的改进型。1971年首次试飞,1972年装备部队,换装推力增加的R-25-300发动机(加力推力71.0千牛),改进机体结构和电子设备,增加导航系统。

一架米格-21BIS战斗机

米格-21ST:米格-21BIS的加大油箱改进型,背部油箱仿照米格-21SMT加大,但相对略小。

米格-21K:改进型,可使用R-27,R-73空空导弹。

米格-21B:“鱼窝”-L,1970年代初重新设计的型号。

米格-21CMT:“鱼窝”-N,1971年的改进型,使用了全新的生产技术,增加了载油量,改进了航空电子设备。

米格-21U:双座教练型,北约绰号“蒙古人”,1960年首次试飞,1962年投入批量生产。

一架退役后展示的米格-21U教练机,后面的是一架米格-23

米格-21UM:双座教练型,米格-21MF基础上改进。

这是一架米格-21UM教练机

Ye-8:技术验证机,结构外形较为特殊,改装为机腹进气,机头两侧加装一对小面积鸭翼。

米格-21-93:俄罗斯空军的一种改进型,换装了拥有更大直径天线的小型N010雷达,并可携带主动雷达制导中距空空导弹,拥有一定的超视距作战能力。

米格-21 LanceR:罗马尼亚空军的改进型,绰号“枪骑兵”,由以色列改装,加装了大量西方国家的电子设备,LanceR-A为对地攻击型,LanceR-B为教练型,LanceR-C为制空型。

罗马尼亚空军米格-21MF改进的“枪骑兵”

米格-21 Bison:印度空军的改进型,绰号“野牛”,由俄罗斯改装,加装了新型火控雷达,可以使用R-27、R-73、R-77等空空导弹,具备一定的超视距作战能力。

印度空军装备的米格-21最新改进型

歼-7:中国引进后自行生产的改进型,原型为米格-21F-13,后期做了大量改进,出现了多种改进型,性能有较大的提升。直到今天,歼7的改型仍在我国空军服役。它的魔改型号成飞JF-17“枭龙”更是成为准三代机,另一种魔改型号贵飞教练-9“山鹰”成为海空通吃的高级教练机。

▼中国出口阿尔巴尼亚的早期型歼-7,类似米格-21F-13

基本性能

不同型别的米格-21在性能上差异比较大,这里选取了两种比较典型的型号米格-21F和米格-21MF。

米格-21F

尺寸数据

翼展:7.15米

机长:15.76米(含空速管)

机高:4.10米

机翼面积:22.95平方米

机翼后掠角:57°

机翼展弦比:2.23

机翼下反角:2°

重量数据

空机重量:4820千克

正常起飞重量:6850千克

最大起飞重量:8376千克

最大机内油量:1800千克

最大载弹量:1000千克

飞行性能数据

最大平飞速度:1100千米/小时(5000米高度)

M2.02/2175千米/小时(12500米高度)

实用升限:19000米

限制过载:7g

最大爬升率:135米/秒

作战半径:270千米

最大航程:1300千米

动力装置

1台图曼斯基设计局研制的R-11F涡轮喷气发动机,最大推力38.8千牛,加力推力57.4千牛。

机载设备

RP-9-21截击雷达。

武器

机炮:

2门XNR-30型30毫米机炮,备弹60发。

导弹:

可挂载2枚K-13A(AA-2“环礁”)空空导弹,副油箱,常规炸弹,火箭弹等。

米格-21MF

基本性能

尺寸数据

翼展:7.15米

机长:12.29米(不含空速管)

15.40米(含空速管)

机高:4.13米

机翼面积:22.95平方米

机翼后掠角:57°

机翼展弦比:2.23

机翼下反角:2°

重量数据

空机重量:5900千克

正常起飞重量:8250千克

最大起飞重量:9600千克

最大机内油量:2200千克

最大载弹量:2000千克

飞行性能数据

最大平飞速度:M2.2/2330千米/小时(高空)

实用升限:18200米

限制过载:7g

最大爬升率:150米/秒

作战半径:270千米

最大航程:1300千米

动力装置

1台图曼斯基设计局研制的R-13-300涡轮喷气发动机,最大推力39.9千牛,加力推力63.7千牛。

机载设备

RP-MA截击雷达,“天弓一号”自动引导系统,RSIU-5超短波电台,ARK-10无线电罗盘,SOD-57M应答机,RV-UM无线电高度表等。

武器

机炮:

1门GSh-23L型23毫米机炮,备弹200发。

导弹:

可挂载4枚K-13A(AA-2“环礁”)空空导弹或R-80空空导弹,副油箱,常规炸弹,火箭弹等。

服役状况

米格-21是苏联1960年代的主力机型,最多时装备数量多达2500架。米格-21也是世界上使用范围最广的喷气式战斗机,各型生产数量总计达12000架以上,使用过的国家有50余个,不仅装备了25个苏联盟友国家,印度、中国、捷克斯洛伐克等国还得到了自行生产的许可证。

使用过米格-21的其他国家主要有:亚美尼亚,阿塞拜疆,保加利亚,捷克,斯洛伐克,乌克兰,波兰,匈牙利,利比亚,苏丹,刚果共和国,马达加斯加、安哥拉、亚美尼亚、柬埔寨、古巴、埃及、几内亚、老挝、利比亚、马达加斯加、蒙古、莫桑比克、巴基斯坦、尼日利亚、朝鲜、罗马尼亚、塞尔维亚、苏丹、叙利亚、土库曼斯坦、越南、叶门、阿富汗、孟加拉、阿尔及利亚、白俄罗斯、刚果共和国、捷克、芬兰、几内亚比绍、印度尼西亚、伊拉克、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、马里、乌干达、南斯拉夫等。目前,仍有大约超过550架米格-21在印度、朝鲜、古巴、埃及、叙利亚、利比亚、马里、苏丹、乌干达、赞比亚、莫桑比克、克罗地亚和罗马尼亚等26个国家。

实战应用

1966年4月,越南从苏联引进了一批米格-21战斗机,米格-21逐渐成为越南空军的主力。在1966年的5月至12月间,即米格-21加入作战的初期,米格-21机队采取灵活机动、快速接敌的战术,致使美军战机损失不断加重,总计达47架,而越南军队同期只损失12架。

米格-21多次与美军当时最先进的重型战斗机F-4进行空战,双方互有击落,交换比甚至达到1.2:1。

米格-21的性能和战果对当时以美国为首的西方国家造成极大震撼,直接促使美军在研制新一代战斗机时更注重空战机动性能。越战期间的空战战果对米格-21也起到了很好的宣传作用,米格战机名声大噪,更多的国家开始主动购买和使用米格-21战斗机,成为世界上使用范围最广的喷气式战斗机。

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