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主题:【原创】米格的天空(一) -- 晨枫

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家园 【原创】米格的天空(四)

阿尔滕姆·米高扬的哥哥阿纳斯塔斯·米高扬是苏联政界少见的三朝元老,在斯大林时代就当负责内外贸易的部长和副总理,但到赫鲁晓夫时代成了苏共20大秘密报告的起草人之一,在勃列日涅夫时代更是升任最高苏维埃主席团主席,相当于国家元首。显赫的哥哥对阿尔滕姆的生涯肯定有影响,但如果把米格飞机的成功归功于哥哥的后门,那既是对阿尔滕姆的天才和勤奋的漠视,也是一种庸俗。

米格设计局一诞生,就马上投入了紧张的设计和试飞工作。战争的阴云已经在欧洲密布,苏联战斗机的差距已经在西班牙得到证明,时间很是紧迫。为了减少风险,米高扬和格列维奇决定将精力集中在采用AM-35A发动机的方案。新战斗机被给予伊-200的代号。研制工作进展迅速,原型机比预定时间提前10天,在1940年4月5日成功地完成首飞,5月24日创造了648.5公里/小时的苏联速度记录。米高扬和格列维奇采用生产标准的设计,而不是纯科研性的原型设计,这使得原型机试飞成功后转入生产型设计的过程大大加速。米格-1于同年5月31日一次性通过国家验收,投入生产。相比之下,雅克-1和拉-1的磨难要多一点。在此期间,苏联飞机命名体系开始采用设计局的名字,而不再以飞机功能命名(伊是俄文战斗机的缩写)。同时,为了突出战斗机的特殊地位,战斗机以单数命名,所有其他飞机以双数命名。因此伊-200改称米格-1。生产型米格-1很快开始下线,进入苏联空军服役。生产型的最高速度稍低,但也达到了630公里/小时,比当时先进的英国“喷火Mk5”的604公里/小时和德国梅塞斯密特Bf-109E的560公里/小时还是要快不少。

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第一架伊-200战斗机,日后正式投产时改称米格-1

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米格-1最显著的外观特征就是侧开的座舱盖

波利卡波夫从一开始就为伊-200制定了“最小的机身、最大的发动机”的原则,所以米格-1简直就像插上翅膀的发动机,一切都为了速度和高度。虽然米格-1是作为米高扬和格列维奇的作品,但波利卡波夫在40年还是被授予国家奖章,作为对他前期工作的承认。和五短身材的伊-16不同,米格-1采用了流行的修长布局,纺锤形的机头内安装着很长的水冷V12发动机,散热器则布置在座舱之下。飞行员坐在这个火盆上十分痛苦,但这个问题一直到米格-1的改进型米格-3停产也没有彻底解决。米格-1的座舱盖是向侧面翻开的,结构简单可靠,但开关不易。尤其令飞行员恐慌的是,只有在地面有机械师的帮助时,才能从外面打开。很多米格-1的飞行员索性把座舱盖拆除,万一需要跳伞逃命的时候,好不至于被陷在座舱里。但这样要破坏气动外形,最大速度要损失15公里/小时。米格-1最大的问题在于飞行稳定性,俯仰和横滚稳定性都很糟糕,容易进入失速和螺旋,加上AM-35A发动机的性能不稳定,油门响应不好,还不容许粗暴操作,受到飞行员的批评。还在试飞中,米格-1就被用来做模拟空战,不管米格-1有多少缺点,其优秀的高空高速性能是受到肯定的,尤其在6000米以上的高空,解决了西班牙内战以来苏联空军的一个心病。

米高扬和格列维奇将发动机向前移动了一点,增加了俯仰稳定性;将机翼外段的上反增加了一点,增加了横滚稳定性。发动机前移是使重心前移。飞机的俯仰方向上的静态稳定性有两个重要的点,一个是重心,这是在机体俯仰运动的支点;另一个是升力压力中心,这是升力作用的点。重心处于升力压力中心前的话,飞机在俯仰方向上是静态稳定的,或者说飞机有自然恢复水平姿态的趋势。也就是说,水平飞行的飞机如果受到扰动而机头上仰的话,增加的机翼迎角将产生更大的升力,更大的升力向上作用在靠后的升力压力中心上,以重心为支点,将使机头下压,机体姿态恢复水平。机头在扰动作用下下俯的恢复机理正好反过来。但实际上,机头下俯带来自然的加速,气动控制面的作用增加,飞行员相对容易改出,问题还小些;但机头上仰带来自然减速,气动控制面的作用减少,飞行员就不容易改出,而是容易导致失速和螺旋。静态稳定的飞机自然地保持飞机的稳定飞行,静态不稳定的飞机需要不断地补偿气动扰动,否则飞机将很快失控。但静态稳定性太高,飞机不容易改变飞行姿态,也就是机动性不好。需要高度机动性的战斗机应该放宽静态稳定性,但静态稳定性过于靠近临界点的话,维持稳定的飞行就很困难。米格-1就是这样一种情况,米格-3有所改善。这不是没有办法改善的,可以移动重心或升力压力中心以增加稳定性,同时大大增大气动控制面,用增加阻力的代价,来换取更好的稳定性和机动性之间的平衡。但在发动机功率不足而对速度和高度的要求很高的情况下,米格花不起太大的代价。机翼上反时,飞机向一侧倾滚,机翼接近水平,产生更大的升力,使机体回中。增加上反,使这个作用在更大的范围内有效,但以损失正常升力为代价,因为增加了本来可以用来产生升力的下翼面高压气流沿展向的逃逸。米格-3根据使用经验,整架飞机还在其他很多地方做了精细的修改。

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手工涂上彩色的米格-3的老照片,飞机上写的是“为了祖国”、“为了斯大林”

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在俄罗斯严酷的冬天,米格-3依然可以可靠地起飞作战

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米格-3较宽的起落架轮距使它起飞、着陆较平稳

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米格-3的机身相当结实,迫降成功的话,常常可以帮助飞行员全身而退

改进型在40年10月29日首飞,命名为米格-3,成为二战初期苏联空军的主力战斗机之一,巴巴罗萨作战时已经进入现役达1200架以上,几乎占所有已经进入现役的新一代战斗机的一半。米格-3的操控有所改善,但依然十分暴烈。然而,在优秀飞行员的手里,米格-3的出色的高空高速性能依然闪光。在东线战争爆发之前,德国空军已经开始对苏联境内进行侦察飞行。德国空军认为其容克86P侦察机可以在苏联战斗机的升限之上安全飞行。当一架容克86P在苏联境内消失的时候,德国空军依然盲目乐观地认为这只是机械故障导致失事。当更多的容克86P消失后,德国空军终于意识到,它们是被打下来的。事实上,最后一架容克86P是被米格-3迫降的。迫降后,德国飞行员只来得及破坏机上的侦察照相机,但苏联最新的米格-3战斗机可以上升到12000米高空作战的惊人事实终于传到了德国。


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