会飞的不锈钢,先进的高空截击机,浅析米高扬

 新闻资讯     |      2020-03-19 03:24

会飞的不锈钢,先进的高空截击机,浅析米高扬的最后两种截击机

说到飞机的材质,大多是以铝合金等轻质合金为主体构造的,而各国的战斗机亦是如此。轻量化铝合金构造的机体,既可以保证飞行速度,又可以维持机体强度。但是米高扬公司却与众不同,不仅让不锈钢上了天,还让不锈钢飞行速度超过了音速,以至于美军的导弹都追不上,实际上这两种战斗机是目前世界上飞行速度最快的量产战斗机。这两种不锈钢战斗机,就是米高扬公司开发的米格-25狐蝠和米格-31捕狐犬战斗机。米格-25和米格-31这两种战斗机,实际上都源自苏联时期的Ye-155计划,后者是前者的改进型号。


俄罗斯空军的米格-25RB


从冷战时期说起

在冷战早期,苏联的国土防空军主要面对的是美国空军的B-47同温层喷射,B-52同温层堡垒等亚音速轰炸机。但是在50年代末60年代初,随着火箭喷射技术以及喷气式发动机的发展,美国空军开始开发超音速轰炸机和超音速侦察机,且不久便将B-58盗贼超音速轰炸机和SR-71黑鸟侦察机投入服役,同时还推出了XB-70女武神超音速轰炸机计划。这几种飞机的最高航速都超过2马赫,其中XB-70轰炸机和SR-71侦察机的最高航速甚至达到了3马赫,当时本土防空军的截击机根本无法追上这些美军飞机,以至于跟踪监视都无法进行,这让苏联本土防空军感到压力十足。


SR-71侦察机的速度惊人


高空高速截击机方案

在苏联情报部门得知美军正在开发SR-71黑鸟侦察机的原型机,A-12侦察机的前一年,米高扬设计局便开始了对高空高速截击机方案的研制,Ye-155方案便是其中的一员。米高扬设计局对新飞机的布局方案提出了3种设想。第一种设想是与米格-19类似,将发动机并排放置。第二种设想则是将发动机采用阶梯式布置,其中一台发动机位于机体中部,进气口位于机体下方,另一台发动机则位于尾部的机身内。第三种设想是类似于英国皇家空军的闪电型战斗机,将两台发动机垂直堆叠。但在经过考究,第二种和第三种设想均被废弃,若采用这两种设计方案,会导致飞机的机体厚度过大,让维护变得十分复杂。同时,如果将发动机安装在机体下方,会让飞机在飞行中存在着推力不对称的危险,这也后两种设想被放弃的原因。


在决定了发动机布局后,米高扬设计局开始思考机翼布置。最初曾打算配备可变后掠翼,以及双人机组。可变后掠翼的存在可以让飞机在亚音速状态下的飞行稳定性得到提升,但是该种设计会导致飞机邮箱容量降低,来安装复杂的机翼油压装置。而由于该型战斗机需要长时间超音速飞行,以驱赶来犯的敌机,如果减少油箱容积,便会导致航程不足,所以这给想法很快便被设计组放弃了。


准备试飞的Ye-155


除此之外,设计人员还有一个不切实际的想法,采用两台RD36-35升空式喷气发动机,让该型飞机具有垂直起降的能力。但当时用于提供垂直升力的发动机存在着体积大,重量高且油耗较大的问题,这也将占据邮箱空间,且增加耗油量,因此这个想法也被放弃。最终,设计人员还是选用了传统的三角布局的截击机机翼。


米格-25诞生

之后造出的第一架原型机是侦察型号,代号为Ye-155-R1。这架原型机虽然和正式量产型的米格-25外观以及很相像,但是依旧具有一些其所独有的特征。这家原型机安装有容量为600升且附有额外小翼的翼尖油箱,小翼的存在,可以在该油箱中的燃油在飞行中引起震动时,有效消除震动;除此之外,这架原型机还附有一对可动的鸭翼,在高速飞行时来辅助飞行员控制飞机的俯仰角。该架原型机在1964年3月6日,作为米高扬设计局创建25年的献礼进行首飞。截击机型号的原型机Ye-155-P1则是在侦察型首飞6个月后进行的。但是要注意的是,在1967年7月9日,米格-25的原型机首次向公众展示,其中有3架截击机型号和1架侦察机型号还进行了飞行。


随后米格-25在1969年于索科尔工厂正式量产。1969年到1971年生产的最初手游牛牛棋牌游戏型号被定义为R型,从1971年到1982年间生产的是改进后的P型,而之间1978年到1984年还生产了后续的改进型PD型。随后,索科尔工厂便将生产线改为米格-31的量产。


米格-25的机体,由80%的镍钢合金,11%的铝合金,9%的钛合金制成。但有必要指出的是,米格-25选择不锈钢,也就是镍钢合金制造机体,是有原因的。飞机在飞行速度高于2马赫时会产生热应力,因此米高扬设计局不得不选择耐热且强度较高的材料来制造机体和舱盖。舱盖选用了有机玻璃解决,但是在机体结构上,由于当时苏联的技术无法解决薄壁焊接钛结构的裂纹问题,因而没有像美国的SR-71侦察机那样采用钛合金制机身,而选择牺牲部分速度,使用较重的镍钢合金。不仅因为没有技术,而且镍钢合金的成本远低于钛合金,还可以进行焊接,并且带有耐热密封的能力,因此镍钢合金成为了制造机体的最佳选择。


作为截击机型号的米格-25,为了保证有足够的火力,搭载了4枚R-40T空空导弹。该导弹具有半主动雷达制导系统,射程最远可达60千米。同时,为了保证飞行航程,米格-25还可以在机腹下方挂载副油箱或者航空炸弹,由于炸弹的重量和承受的阻力不会超过其日常所搭载的R-40导弹,因此其性能没有受到影响。但是当飞机在20000米高空以大于2马赫是速度飞行时,如果牛牛游戏手机下载投下一枚500千克的航空炸弹,它的滑翔距离将会达到几十公里。


理论上,米格-25的最高飞行速度可以达到3马赫,但是如果要达到这种极限速度,会对机体造成不可修复的损坏,尽管理论上发动机推力甚至可以达到3.2马赫。在较高风速的情况下,发动机会出现超速与过热的情况,在多次测试后,苏军将米格-25的正常飞行中的最高速度限制在2.83马赫。


在米格-25问世后的不久,北约各国便开始对其进行技术分析。但是由于情报不足的原因,北约各国一致认为米格-25是空优型战斗机,而不少截击机。米格-25的出现,导致美国直接开始研发新一代的战斗机,这项计划的最终产物是F-15鹰式战斗机,可以说的米格-25促成了F-15的诞生。在1971年,苏联曾派出了侦察型的米格-25R和米格-25RB前往埃及驻扎,在此期间一架米格-25成功以2.5马赫的速度逃离了以色列空军F-4E鬼怪的追击,还有一架米格-25被发现以3.2马赫的速度在西奈上空飞行。这让北约阵营大吃一惊,一度认为苏联的战斗机科技已经遥遥领先。虽然在多年后,苏联的资料表示这架3.2马赫飞行的米格-25发动机报废。


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北约各国的疑惑一直到1976年9月6日后才得到解答。当天,苏联本土防空军的上尉飞行员维克多.别连科叛逃到日本,在函馆机场降落,但损坏了前起落架。随后苏联虽然提出了抗议,但是航空自卫队依旧邀请了美国空军的技术人员将这架飞机拆解,送到自卫队百里基地研究。根据随机携带的技术手册和对设备的地面测试,才让北约明白,这架飞机并没有想象中的那样超乎其神。


首先让北约震惊的就是,这架飞机大部分都是由镍钢合金构成,而不是钛;满邮箱时的最大加速度仅为2.2G,大于此便会将机体结构损坏;作战半径仅为299千米;最大的安全飞行速度也不想西方所想的高于3马赫;机载电子设备使用的还是过时的真空管技术,但是当时苏联认为,如果要在核爆炸后继续使用战斗机,就需要能够抵抗电磁脉冲,因此采用真空管。


新型截击机—米格-31

别连科上尉叛逃时,还为北约各国带来了另外一个消息,它表示苏联方面即将推出所谓的"超级狐蝠"截击机。而实际上,这就是米高扬设计局针对在米格-25服役后在设计上发现的种种问题进行全面改进的新型截击机——米格-31。


米格-31的设计中亿棋牌线图


为了改善米格-25为了追求高速高空和高爬升率而对机动性能以及低空飞行性能的牺牲,米高扬设计局基于Ye-155计划中的机架原型机开始了设计改进,改进项目的原型机代号为Ye-155MP,该架原型机于1975年9月16日首飞。在设计上,旨在要求米格-31能够实现如下的任务目标:


1. 远程护送战略轰炸机前往轰炸地点。


2. 为陆基防空系统未覆盖区域提供防空。


3. 发现并摧毁低速巡航导弹,直升机,无人机等飞行器。


4. 在起飞后能尽可能短时间的前往导弹发射区域,拦截入侵巡航导弹以及击落发射机。


在外观上虽然和米格-25相似,但是机身长度更长,且增加了可以容纳雷达操作员的舱位。其中最重大的改进是米格-31采用了新型的雷达系统,该系统可以为飞行员提供锁定飞行高度以上或以下目标的能力,并且能够进行多目标追踪。这项改变也意味着苏联的本土防空策略开始逐步从地面控制拦截转向空中自主拦截。


俄罗斯空军的米格-31B


此外,针对米格-25过多采用镍钢合金制造机身导致低空性能下降的问题,米格-31则将机身上钛合金的使用了增加到了16%,铝的使用量则增加到了33%,让机身重量大大减轻,进而获得了在低空超音速飞行的能力。米格-31还对米格-25的发动机以及燃油携带量进行了优化,提高了发动机效率且增加了航程。


米格-31于1979在索科尔工厂量产,到1994年生产完最后一批共69架米格-31B后停产。而米格-31的首次曝光则是在1985年,由挪威飞行员在巴伦支海拍摄。


在苏联解体后,初期的俄罗斯由于经济问题,大量的飞机被封存数年,到了2000年后经济逐步好转后才开始重新使用。米格-25和米格-31也不例外:俄罗斯总计接收到几十架米格-25RB侦察机,到了2012年只剩20架服役;而米格-31则接收了上百架,截止到2017年,俄军将113架升级为米格-31BM/BSM的标准,还有数架升级为米格-31K型,并且携带Kh-47M2导弹。


携带“匕首”的米格-31


还能挂载最新的“匕首”高超音速空地导弹,也是频繁露面,也是俄军一个独特的空中杀手锏。俄罗斯甚至期望米格-31能够服役到2030年左右。对于目前以苏-27系列为主力战斗机的俄罗斯航空部队,我们只能期盼米格-25/31这两位老将还能为俄军发挥余热。