五千年(敝帚自珍)

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(十七)

      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。

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      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

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      发动机也同样巨大

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      这不是恶搞,而是一个真人在米格-25的喷管里

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      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。

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      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

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      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?

      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。

      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。

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      Ye-155在67年多莫达多沃航展露面时,引起西方极大的震动

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      这时的Ye-155的机翼还是水平的,没有下反

      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。

      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1200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。

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      别连科的米格-25在函馆降落时冲出了跑道

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      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

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      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

      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。

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      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

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      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。

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      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

      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。

      • 家园 美国的双三飞机少写一个——与黑鸟同源的A12牛车

        AII/A11/A12/YF12(不是后来的那个飞翼布局的A12)可也是投入现役的,我记得美国用某艘已经退役的航空母舰改装的军事博物馆上就放了一架,排子标的是SR71,实际上是A12,他的翼身融合在机头有个切口

        这里的A代表“天使长”,最开始是A1即AI然后是A2即AII作为早期验证,然后在此基础上分别发展出A12和SR71,而AII则对外号称A11,说是军民两用作掩护(但愿没记错),A12在生产15架后停产,后来空军又相中了它的性能,改称YF12(印象中A12和SR71都是给中情局的,不知道有没有记错),生产了3架试验,SR71则最后生产了31架,A12和SR71功能较为重复,都是侦察机

        PS:刚才仔细研究了一下,好像A12才是正主啊,由A1经A2到A12改成YF12,最后的RS—12是A—12的按比例放大型,是一种既能执行侦察任务,又能实施核攻击的侦察/攻击飞机,其研制计划最终半途夭折,在它的编号中,R代表侦察(Reconnajssance),S代表攻击(Strike)。侦查改进型对内称R12/RS12最外则成为R71/RS71目的是压过同样竞争高空高速侦查机的由B70改的SR70一个数,老美也够阿Q的,其最后定型的SR71的S则变成了战略的意思,攻击被放弃了

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