主题：【原创】米格的天空（一） -- 晨枫

米格-21虽然成功地把苏联空军推进了双二（两倍音速，两万米升限）的行列，但为了在有限的推力下达到如此高空高速性能，只好在减阻上狠下功夫，其结果是采用的大后掠翼或三角翼在低速时就“兜”不住迎面气流，翼刀或其他装置也制止不了展向流动，造成升力损失，造成起落和低空低速性能不良。米格设计局为了解决米格-21起落性能不良的问题，打破了双座米格-15之后没有新的米格教练机的惯例，特意设计了双座的米格-21教练机，从训练上解决这些问题。中国出于同样的初衷，也设计了歼教-7。但解决问题的根本在于从气动上兼顾高空高速和低空低速的问题，如果可以随时按需要改变机翼的后掠角，在高速时增大后掠角，在低速时减小后掠角，在理论上就可以兼顾不同速度的要求，而不需要做出妥协。变后掠翼不仅改变机翼的后掠角，也改变机翼的相对厚度，也就是在前进方向上机翼剖面的厚度和长度之比，较小的相对厚度阻力较小。机翼的展弦比是翼展对机翼弦长（或者说机翼的宽度）之比。细长的大展弦比机翼的升阻比高，或者说在同样升力时的阻力小，有利于增大航程。变后掠翼展开时相当于大展弦比机翼，有利于省油和提高航程。这些是采用变后掠翼的另外的动力。变后掠翼就是因此在60年代流行起来的。

二战中，梅塞斯密特公司就开始研究可变后掠角的问题，P1101生不逢时，还没有来得及升空就被美军缴获了，马上被送回美国研究

贝尔X-5研究机用千斤顶改变机翼的后掠角，用盘式刹车固定机翼位置

德国在二战时期已经开始研究变后掠翼，并研制了可以在地面用人工改变后掠角的研究机。TsAGI在战后不久用于后掠角研究的研究机也是基于相似的概念。但在空中可变后掠角的飞机还是美国贝尔飞机公司的首创。贝尔的创始人之一兼总工程师Robert Woods在45年美军缴获P1101后，就着手在美国将这个概念实用化，研制了X-5研究机。X-5研究机于51年2月15日首飞，不久就在空中实现了可变后掠角。但X-5很快就发现了一个问题：随着机翼后掠角的增加，气动升力中心也向后移动，增加机头下俯趋势，对飞行控制带来额外的困扰。格鲁曼公司在F-9H上加装变后掠翼时也发现了同样的问题。解决气动升力中心的移动问题不能光靠加大平尾控制作用，开始时的解决方案是另外加装一对向前转动的小型变前掠翼，但最后的解决方案出乎意料地简单：将变后掠翼的安装位置移到固定的内侧机翼的外端，这样削弱了变后掠翼的效果，但也大大缓解了升力中心移动的问题。因此，变后掠翼基本上都变成两段式：固定的大后掠角内段和可变后掠角的外段。

米格-23PD是用升力发动机和固定的三角翼的短距起落研究机，这是米格-23两个原始方案中的一个，发动机进气口采用锥形调节装置，也是和后来米格-23不同的地方

变后掠翼的米格-23I更接近后来的米格-23，同样的编号给了西方观察家一个启示：这两架飞机原来是一个项目里出来的

费多托夫艺高胆大，首次在空中改变后掠角一个月后就敢在多莫达多沃航展上表演在空中改变后掠角，看得观众和西方观察家大为激动

根据62年苏联空军的一项要求，米格设计局开始研制新一代战斗机。除了改善起落和低空低速性能外，增加航程和载弹、增加雷达探测距离也是新战斗机研制的一个重要动力，因此米格设计局放弃传统的机头进气布局，而采用两侧进气的布局，将机头的空间解放出来，用于容纳更大的雷达和电子设备。但是米格就是米格，米高扬还是没有放弃两条腿走路的传统，在研制变后掠翼战斗机的同时，还研制了一架采用同样的基本机体和发动机的短距起落型。因此米格-23从一开始就有两种基本方案。和米格-21PD一样，米格-23PD也将两台升力发动机安装在机体重心附近，通过背部的进气门进气，从机身下喷口产生直接升力。米格-23PD同样不能垂直起落，只能短距起落。米格-23DP和米格-23I都在1967年7月纪念10月革命50周年在莫斯科郊外多莫达多沃的空军节航展露面，米格-23I在飞行中还把变后掠翼收放了几次，引起观众和西方观察家们极大的兴趣。西方观察家们对这两种一奶同胞但貌合神离的兄弟俩大感困惑，甚至对两者是否属于同一家族都不太肯定，还好机头编号中的23和23I揭示了两者的亲缘关系。实际上，米格-23DP在4月刚由试飞员奥斯塔朋科首飞成功，米格-23I也紧随其后由试飞员费多托夫首飞成功。6月9日才第一次在空中改变后掠角，多莫达多沃时才是第13次飞行。米高扬要么就是艺高胆大，要么就是背水一战。幸好航展表演一切顺利。短暂的对比是非很快得出了结论：变后掠翼的米格-23I的性能要优越得多，日后这成为米格-23的基本型：米格-23S。

米格-23机翼的变后掠铰，这是铰钉去掉、活动段和固定段分开时的情形。这是变后掠翼技术的关键。这么一个铰链要承受种种应力，难怪结构重量轻不了

作为米格第一代强调电子设备的战斗机，米格-23的座舱依然很老派而略显杂乱。注意其很有苏联特色的天蓝色底色，西方战斗机座舱内一般都是无光黑色底色

米格-23有一个巨大的腹鳍，用来在大迎角时增加方向安定性。显然这个腹鳍的效果还是不够好，米格-23在大迎角时容易发生侧滑，一旦侧滑又非常容易进入螺旋，而且很难改出，曾为此造成多次机毁人亡事故

在地面时，腹鳍向右折起

变后掠翼对设计和制造带来很大的挑战，米格-23在尺寸、重量和复杂性上大大超过以往，并不符合米格简单、轻巧的传统。在米高扬的指导下，贝利亚科夫领导设计工作，这是米格设计局的贝利亚科夫王朝的开始。为了减少技术风险，米格-23的机翼后掠角只有三个固定位置：16、45、72度，而且不是按速度、高度、机动性自动设定，而是由飞行员手动设定的。这似乎是一个设计上落后的表现，实际上是一个聪明的选择。可以连续改变后掠角的变后掠翼当然可以和更多的飞行条件作最优匹配，但常用的飞行条件其实不多：起落、巡航、空战、全速冲刺或者逃离。起落和低速飞行需要小后掠角，高速巡航和空战需要中等后掠角，全速冲刺或低空突防需要最大的后掠角。更精微的选择并不见得对通常情况有很大的作用，还增加了系统的复杂性和飞行员的操作负担。在16和45度后掠角时，机翼上的扰流片加差动平尾实现横滚控制，在72度后掠角时，只用差动平尾作横滚控制。美国在设计F-111和F-14的时候，机翼后掠角是无级可调而且自动调整的，这需要把大量精力放进自动控制后掠角以及气动控制面的匹配，好在整个飞行包线内达到最优化，其结果是大大复杂化的飞行控制系统、较低的系统可靠性和并不显著的好处。在实用中，手动控制的三个固定位置可以达到无级可调的大部分效果，但在复杂性上大大降低。但手动控制后掠角增加了飞行员的操作负担，在本来已经负担很重的空战和对敌攻击作战中，还要适时地控制机翼后掠角，这使米格-23的飞行相当富有挑战性。美国内利斯空军基地的“入侵者”中队的飞行员都是精锐中的精锐，但空军系统司令部副司令Robert Bond中将在84年4月26日的训练飞行中还是失事丧生，事故原因一直没有正式公布，但据说是在空中失控。为了增加方向安定性，米格-23加装了一个巨大的腹鳍。为了不使腹鳍在起落时碍事，米格将腹鳍设计成在起落时随起落架同步动作的折叠式，在地面和起落时折向一边，在空中则完全打开。这是米格-23的一个特色。

米格-23的试飞不大顺利，米格设计局在进行最初的试飞后，就交付空军在阿赫图宾斯克的试飞中心同步进行更多的试飞。试飞从69年7月开始，一直到73年中才结束。试飞中发现的最大问题是大迎角侧滑时容易进入尾旋，而且很难改出。70年9月里，一个星期里就有两架米格-23在试飞中失事。第一架在超过极限速度后在空中解体，试飞员科马洛夫当场牺牲，事故原因不明，估计是氧气系统失灵，科马洛夫昏迷过去了，失去控制。第二架飞机则是在茹科夫斯基中心附近上空进入螺旋，尽管当时的迎角还在设计极限之内。空军的试飞员朱可夫也牺牲了。稍后不久，利佩茨克的空军试训中心（相当于中国空军的沧州试训中心）的资深试飞员也因为同样原因失事牺牲。空军莫斯科军区司令奥丁佐夫将军侥幸在坠地前的最后一刻弹射成功，捡回一命。为了避免更多的问题，米格只好将最初的米格-23的过载极限定在4g。

米格-23是作为截击机设计的，不大强调格斗性能，大迎角下飞行稳定性的问题进一步限制了米格-23的空战性能。在初期利佩茨克空军试训中心的对抗演习中，米格-23对米格-21输得一败涂地。用北越从南越缴获的F-5对抗更加不妙，利佩茨克的头牌杀手康道洛夫使尽浑身解数，在整个过程中一直使用后掠角的最优设定，也无法取胜。机动性的问题一直到米格-23MLD才根本解决。