【word】苏联早期研制喷气式战斗机的历史回顾

苏联早期研制喷气式战斗机的历史回顾
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雅市夫列夫雅克一25”
行史略
世界航空史发展过程中,进入
上世纪3O年代后期装置活塞式发
动机的螺旋桨战斗机虽然在其速度
上还有一些提高余地,但当速度超
过每小时700千米时,飞机便受到
空气压缩性影响而产生强大的阻力,
螺旋桨效率迅速下降使飞机产生强
烈振动,更可能使飞机空中解体.
为了增加速度,活塞式发动机的功能基本已至极限唯有研制喷气式发动机才能满足要求(当然也要联系到飞机气动外型和强度结构的设计,这非本文重点论述).
其实上世纪2O年代末期一位英
国的航空人士曾提出过研制喷气发动机的设想,不过由于当时的航空技术探索还未达到此境地而没有进行研究,甚至当时有人还说是”天
方夜谭”.随着航技术研究的发展, 直至上世纪3O年代中期,德,美,意, 美及苏联便逐渐进入研究阶段,但其中较有成就的要算德,英两国.
以本文主题而论,苏联的涡轮
设计师A?M?留里卡曾于1937年设计过一台航空涡轮喷气发动机的样机.1940年2月试飞员t?费多
罗卡曾试驾过一架由谢尔盖?巴
夫洛维奇?科夫列夫设计装有火
箭动力的SK-9试验机作过滑翔飞行.1942年5月15日试飞员格?
巴赫奇万吉首次驾驶装上由伊萨
耶夫与杜什金设计的一台Dushkin
D一1A一11Oo火箭推力发动机的”别列兹涅克?伊萨耶夫BI(Beleznyak- IsayevBI)型装有武器的试验机作
过约15分钟的飞行随也作过多次
试飞后于1943年3月27日试飞
时为了加速把发动机推力加到极限,
飞机失去稳定性,机毁人亡,由于
当时正处于卫国战争严峻时刻,不
得已暂行试验.
其实早在这段时期,德国人已
经把500千克推力的HeS一3B轴流式喷气发动机装到亨格尔Hel78飞机上.1939年8月27日首架亨格
尔Hel78成功试飞.1941年4月德
国人又把两台同型发动机装上一架
双发的He280,飞行最大时速可达到930千米.此间,德国曾研制过多种
喷气式飞机方案及样机但主要投
入实用的只有梅塞施米特Me163B火44环球飞行WORLDFLIGHT
,.
苏联的早期喷气式
梅塞施米特Me163B-1a
霸囊—.|_——
梅塞施米特Me262A一2A
箭喷气式战斗机和Me262双发喷气式战斗机系列.
正当德国研究喷气式飞机时.
英国亦于1937年4月制出初期的离心式涡轮喷气发动机.1941年5月15日由格罗斯特飞机公司研制的一架格罗斯特G一4O(E?28/39)喷气式试验机首飞.随后格罗斯特于1943 年7月正式投产其”流星”型双
发喷气战斗机.不过该型飞机未曾
参加过空战只曾执行在比利时和
英国上空截击德国的V--1飞弹任务. 以本文主题论述.苏联虽然在
短期内暂停研制喷气式战斗机.但
对于当时德国出现的各型喷气式飞机均甚为重视.并尽量搜集技术情
报.这些情报对苏联早期研制喷气
式战斗机起过不少参考作用.
二战德国战败后.苏联曾缴获
一
批德国喷气式战斗机和喷气发动机.并将德国容克斯飞机工厂及巴
伐利亚发动机公司的航空技术人员及专家约800人移往苏联.协助研
究和试制工作.苏联人曾将缴获的
约莫--004和BMW-O03喷气发动
机(改名为RD-10和RD-20)装配
在初期的喷气式战斗机如雅克一15, 雅克-17/23,米格一9和个别验证
机上.但苏联主要是引进英国罗?
罗发动机公司的”德尔温特”和
“尼恩”涡轮喷气式发动机.称为
RD-500和RD-45.除使用外还进行仿制.并在其基础上修改发展.自
此苏联真正投入了喷气式发动机和各型喷气式飞机的研制工作.
为了加强对缴获的德国喷气式
战斗机的实际了解.并参考它们的
设计.苏联空军科学院歼击机试验
部部长A?柯切特阿夫亲自驾驶过Me262战斗机体验其飞行性能.他
也成为苏联第一位驾驶燃气涡喷发动机飞机的人.
至于初期设计和投产的喷气式
战斗机.没有一架是完全仿制的.
只是取别人某部设计之长处来结合自行设计.如初期的雅克-15/17
和米格一9的发动机均装置在驾驶座下方.可能是得到梅塞施米特P11O1 型试验机的气动外型的启发.而
另一类型试验机如苏一15,米高扬
1--320,拉-200A/B等.除与上述
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雅克_17
Vi一一雅克一
25C
飞机部份相似外,更添装一台发动
机于机身后部成为串连式动力装置, 这是自行设计的.米格1-270型,
其机身设计则基本与德国的梅塞施米特Me262极为相似.至于另一种双发截击机拉一9和拉一11曾分别装置约莫-004和英国的”德尔温特”喷气发动机.但其气动外型均
参考了德国的亨格尔He280和梅塞施米特Me263.虽然这两型飞机没有正式投产,但及后批量生产的雅
克一25和雅克-28各修改型的双发截击机,均采用其设计方案.
二战后期德国福克华夫飞机
公司(今译福克?沃尔夫)曾有
过一种机翼及水平尾翼均为大后采用喷气战斗机方案,根据此方案启发,最初曾由拉沃契金设计局研制过一种有35度后掠角机翼和水平尾翼的拉一152～16O试验机,同时米格设计局也投入设计其同等后掠角的喷气战斗机,该机最初装置仿制的RD-45喷气发动机,定名为米格-15.首架原型机于1947年6 月2日首飞,此时拉沃契金设计局也研制出装有RD-500喷气发动机的拉一174(后来苏联军方编号为拉一
15).雅克科列夫设计局出制出同
类型的单发雅克-25.拉一174以
拉-15为名作过小批量投产,提供
给朝鲜和东欧社会主义国家.中国也于上世纪5O年代初亦引进过几
架.这两个型号在竞争中均败于米格-15.
飞机研制时,发动机是极为重
要的主体,当苏联引进英国喷气发23梅塞施米特Me263151
46环球飞行WORLDFLIGHT
苏联的早期喷气式
韭
米格--15比斯雅克-28P
动机后,不久随即由仿制中加以改进,如RD一45经过改进便成为有2700千克推力的VK-1A……等等, 续而研制出具有知识产权的各型大推动的喷气发动机,这对我国发展航空事业有极重要的借鉴.
喷气式战斗机如雨后春笋,各
.种气动外型的机型陆续出现了,一日千里,各有所长.因此在飞机设
计时,往往需要参考别人某些设计优点来结合自行设计,这是十分可取的.如米格一15当初设计时.曾
参考过从德国缴获的福克?沃尔
夫Tal83的资料,得到了启发.如
米格-25的两侧进气道与美国的北
美A-5舰载攻击机相似,首批实用
的双垂尾战斗机米格-25的垂尾设
计方案不久又被美国的F一14,F一15
和F一18采用.我国当年仿制米格
一
17F(歼一5)不久.便研制成歼击
教练机歼教一1.该机的座舱及起
落架设计均是仿照米格一15UTI教
练机设计的,初教一6因为使用仿
AN-14的活塞一6活塞式发动机,
因此机首与前起落架均与雅克一18A
相同.歼轰一7”飞豹”的两侧进
气道及前后起落架基本与英法合作
研制的”美洲虎”的设计有相同
之处.歼-811的两侧进气道及可折
叠的腹鳍得到了米格-23的启发.又如我国最近公布的第三代喷气战斗机
歼一10,其鸭式设计布局综合了目前国外各型鸭式布局的设计所长,作为我
国自行研制的新一代歼击机.总的来说是采取了取人所长的”拿来主义”{
可取.可取!!
下文介绍苏联从1942～1951年间研制过一些主要的喷气式战斗机,验
WORLDFLIGHT环球飞行47
行史略
别列兹涅克?伊萨耶夫
BI-1(Bereznyak—lsayevBI-1)
原苏联在上世纪3O年代曾积极地研制将火箭使用于航
空器的工作.当时由杜什金设计的ZhRD二元火箭发动机曾
于1939年1O月在一架RP-318滑翔机上安装过.1940年2
月28日.一台推力为14O千克的火箭由飞机牵曳至2000米
后.开动推力作水平飞行.该火箭的发动机重量为1∞千克.
使用硝酸和煤油作燃料,滑翔飞行速度为200千米/小时.
及后经过改进.杜什金火箭发动机的推力提高到约为
300～500千克.因此人们预料到这种发动机可能用于战斗
机上.为此苏联曾设计过三个机型,即吉洪拉塞夫302,波
利卡尔波夫?马留托卡,别列兹涅克?伊萨耶夫BI-1,
后者获苏联国防委会批准后至1941年7月共制出5架.
BI-1为一种简易的木质与金属混合结构的飞机.可使
用收放式起落架或换装固定的雪撬.机首装有2门2O毫米的机炮和简单的通信仪器.后部装置一台火箭推力发动机.首架机只用了四十天就完成了.1941年9月1O日由一架彼一2轰炸机牵引BI-1首先完成滑翔飞行.次年5月15 日BI-1进行自由试飞.BI-1试飞多次.最后一次作低高
度高速飞行时失速撞地,机体严重损毁.由于当时的火箭
推力发动机燃烧时间太短.其他一些技术问题也未能解决. 飞机主要技术数据
翼展:648米
机高:2O6米
总重:1683千克
续航时间:8～15分钟
动力:杜什金二元火箭
武装:2O毫米机炮X2
Bl一1
机长:525米
空重958千克
最大速度:990千米/小时
500千克推力X1
乘员1人
加了简单的补助燃油器装置.推力增加至11OO千克,飞机最大速度达到950千米/小时.创下当时的最高速度纪录.
但是由于该机机体重量过大,比起当时配备同样发动机的
雅克一15/17.综合性能较差,所以未被批准投产.
48环球飞行WORLDFLIGHT
翼展:820米机长:9.42米总重:3338千克
最大速度:805千米/小时(5000米上空
升限:12500米航程:500千米续航时间:5O分钟
动力:RD一10900千克推力X1
武装:Ns23毫米机炮X2乘员:1人
.
拉沃契金
拉-152—16O(LavochkinLa一152—160)
拉沃契金在设计拉一150之后,又在该型基础上作了些修
改,即将驾驶舱移前,改为中单翼结构,曾试制过拉一152,拉
一
154和拉一156等各型,曾于1947年初进行过试飞,但效果
不理想,最后修改成机翼前缘为35度的后掠翼结构,称之为拉一
16O型,该机机翼上面装有两块导流境界板,及后一段时期成
为苏联喷气式战斗机的标准设计参考型式.该机机身稍为延长, 初次试装N-37型37毫米机炮两门.该机只试制2架,试飞中
曾创马赫数0.92的速度,历史上认为是1945～1947年问突出
的研究成果.当然试制机不能说尽善尽美,后拉沃契金将其突
出的研究部分利用于稍后的拉--15和拉一17飞机的小量批生产中,奠定了苏联后掠翼喷气式战斗机的基础.
苏联的早期喷气式萏亩i
(I)
苏霍伊翼展:820米985米△机长:94O米1006米△
苏一9/11(SukhoiSu-9/11)机高:3.5O米35O米△总重.3240千克4O6o 千克△
最大速度:778千米/小时1050千米/小时△
1945年苏联的雅克科列夫设计所和米高扬一格列维奇所正升限:12500米11000米△
开始研制喷气式战斗机时,不甘落后的苏霍伊设计所也急于投航程:500千米动力:RD-10900千克推力X1
入新机设计,他们的第一架喷气式战斗机基本上是参考缴获德武装:Ns23毫米机炮X2N2-3737毫米机炮X2△
乘员:1人
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不是纯粹的拷贝,因为它的机翼还是梯形,不像Me262前缘是
有后掠角的,当然最初也是装上2台缴获的约莫O04A型发动机.
该机约于1946年中在西伯利亚某基地进行过试飞,次年8
月又在图希诺航展上作过展示飞行,此时与准备投产的米格一9
在速度及上升率方面上没有多大区别.但续航力与武器装备上略胜于米格一9.苏一9还准备在翼下多装两台助推火箭协助起飞.飞机首先试装跳伞弹射座椅,在机体后有减速伞设备.可
惜在1948年的一次会议上.有人批判该机是Me262的”仿制品”.据说斯大林把其作为政治问题处理.飞机以不准投产而
告终.
1947年苏联从英国购入2O台”罗,罗?尼恩”喷气
发动机和30台德尔温特”喷气发动机.并得到仿制权.这
些发动机比德国的发动机更优越,仿制的”德尔温特”名为
RD-500.因此苏霍伊设计所又将原苏一9装上RD-500,再设
计成苏一11.因发动机体积延长及重量问题.装置于机翼中间. 因此翼展延长而使翼面积增大.飞机机体下方还可挂载火箭弹或一枚500千克炸弹.可作对地攻击之用.不过在1948年试飞时也是由于政治原因被中止了.据说共试制4架.斯大林去世后. 苏霍伊于上世纪50年代又开始研制喷气式战斗机.批量生产的飞机从苏一1开始.因此再用苏一7,苏一9的代号.这是后话了. 飞机主要技术数据△为苏一11,
翼展:112O米118O米△
机翼面积:2O2O平方米
空重:4060千克4495千克△
最大速度:845千米/小时
升限:12500米12000米△
动力:RD-10900千克推力×2
武器:N3737毫米机炮X1
炸弹:500千克×1△
9
其他相同
机长:10.55米
214O平方米△
总重:5890千克6257千克△
850千米/小时l8000米上空)△
航程:114O千米1080千米△
RD一50015000千克推力×2△
Ns2323毫米机炮X2△
乘员:1人
行史略
苏霍伊苏-15(SukhoiSu-15)
苏-15是苏霍伊继苏一9后不久设计的另一种带有雷达搜
索功能的双发全天候型喷气式战斗机成为苏联全天候喷气式战斗机的首创.该机仍装备两台RD一10发动机其一装在机体中央下部与一台装置在后机身尾部.苏联仿制的”罗?罗?
尼恩”的发动机RD-45投产后,苏霍伊改用RD-45为动力.
总推力达到4500千克.飞机采用了5度后掠角中翼设计翼上
装上2块导流境界板,机首只有一个进气道.飞机通过管道导入空气的方法供两台离心式压缩机发动机共用机首进气道.上方为雷达天线的圆锥罩,为了改善驾驶视界,飞机驾驶座改为偏左的位置.该机也成为苏联设计的最重和最大的早期喷气式战斗机.1945年原型机试飞多次,但在一次作跨声速飞机时产生强烈震动,尾翼损毁,飞机坠毁,幸而试飞员成功跳伞获救. 试制告终.
飞机主要技术数据
翼展1260米
机长:1340米
机翼面积:36平方米
总重1O1∞千克
最大速度MO89
(即1030千米/小时
在4500米上空)
升限:14000米
航程1210千米
动力:克里莫夫RD-45
2250千克推力×2
乘员:1人
米离扬?格列维奇I-2”/O(MiGI一270)
自二战后期德国出现喷气式战斗机后,苏联就开始对火箭
为动力的战斗机进行研究,更重要的是,战后苏联缴获一批德
国各型飞机及发动机.使得试验更有实用参考价值.
1936年初,米格设计所便开始设计第一架以火箭为动力的
战斗机I-270.该机为一架单座战斗机.其机身外型基本与德国
的梅塞施米特Me263A大致相同,但其机翼仍采用常规的梯形,
水平翼面在垂尾顶部大约有30度的后掠角.在动力方面则使用
Me262A所用的瓦尔特一109-50C基础上改造的RD一2M一3V发动机,瓦尔特-109-50C是使用过氧化氢液和水的二元式液体
火箭.具有2010千克推力.1-270试飞时升至10000米只需2.37
分钟,升至15000米时仅用3.03分钟.最大速度计划能达到09
马赫,若试验成功作为实用时,可装上2门23毫米NR一23机炮. 不过无论如何改进,RD一2M一3V火箭喷气发动机究竟还是续航能力太弱,及后只能用于附加在各型飞机上,作为辅助起飞动
力之用.因此1-270只试飞数次就终止了.
米高扬?格列维奇1-270
飞机主要技术数据
起飞重量412O千克
空重:1546千克
翼展:775米
机长891米
高度:308米
机翼面积12平方米
最大速度:1000千米/小时
米离扬1-320(Mikoyan1-320)
正当米格-15投产时.1949年,米高扬亦曾着手研制带
有搜索雷达的初期全天候喷气式战斗机.该机与美国的北美
F_86D有同等性能,其主要气动外型基本与苏_15相_320竽
驾驶座舱除移后外亦改为靠左侧.该机是首先采用由RD-45翼展:1420米
发展来的2700千克推力的VK一1喷气发动机,预计实用升限为机长:1577米
151oO米.机首下方可装37毫米N37的机炮.止匕试验机型1.2
J,时
的搜索雷达天线位置和日后的米格一17PF一样.据说只研制过航程:1205千米
一
架.
50环球飞行WORLDFLIGHT
米高扬1--320
,
拉沃契金拉一190(LavochkjnLa-190)
1949年苏联空军就提出.设计研制装有新的强力喷气
发动的超声速战斗机.拉沃契金设计所应此要求便于1951 年以拉一15/17为基础设计出大型的拉一19O研究机.该机主翼采用55度后掠角,薄翼型中翼装置,机首空气进口上方装置较大的雷达天线圆型锥体.动力装置采用一台新研制的推力为5000千克的米库林AL-5喷气发动机.试飞时.飞机曾在5000米上空进行过超声速飞行.但究竟因为AL-5发动机在多次试验后没有定型.拉～19O也只能作为研究机而告终.及后苏联的第一架超声速战斗机的位置就被装有2台VK-5发动机的米格-19取代了.
飞机主要技术数据
翼展990米
机长1635米
总重:9257千克
最大速度:119O千米/小时c5000米上空)
升限:15600米
航程115O千米
动力:米库林AL一55000千克推力×1
武器.N3737毫米机炮×2
乘员1人
拉一19O
拉沃契金拉-200A/B
1948～1949年.苏联空军提出设计夜间战斗机的要求.
飞机采用双发VK-1发动机,驾驶舱为并列式复座型.拉沃契金根据此要求便首先设计出拉一200A型.该机机翼前缘为45度.大后掠角的中翼装置.机首进气口中央装有较大的雷达天线罩.及后.飞机又修改为机首两侧及下部为三
个进气口的拉一200B型.但两型均作为早期夜间战斗机的论证研究机告终.
飞机主要技术数据(拉一200A)
翼展1292米机长:1695米
总重:10375千克
最大速度:1062千米/小时(4500米上空
升限1515O米航程:2000千米
续航时间:94分钟
动力克里莫夫VK-12700千克推力×2
武器:N3737毫米机炮×3
乘员:2人
拉-200B
雅科夫列夫
雅克-19/2s/so/loo
(Y akovlevY aK-19/2S/50/1000)
二战结束后.雅克设计所把原雅克一3经过修改后,换
装缴获德国的约莫-004喷气发动机.成为苏联第一架喷气式战斗机,随后曾与雅克-17/23进行过小批量投产.当时
米格设计所出设计出米格一9和米格-15基本定型批量生产.为了与米格飞机竞争.雅克设计所还设计过一些战斗机. 下作一些简介.由于当时苏联的保密制度.其中是否为正
式机型代号不大清楚.不过从搜集到的原照片则是确有其事.
雅克-19:是与雅克-23同时设计的,不过它的发动
机就装置于机身后部了.主机身为细长的圆筒形.驾驶舱
接近机首,除垂尾有后掠角外.主翼及水平尾翼均为正常
的样型机翼.机翼装置于机身中央.该机安装一台1600千克推力的RD-500喷气发动机.试飞时最大速度为915千米/小时.可装配2门23毫米NS-23机炮.
雅克-25:它是从雅克-19派生的.除了使用与18型
的细长圆形机身设计外.其主翼.尾翼组均有后掠角.主
翼后掠角为35度.主翼下还增设两个辅助燃油箱.其总体气动外型与米格-15基本相似.据说是为了与米格-15
竞争而设计的.不过总的性能比不过米格一15便落选了. (注:及后雅克设计所于1952—1960年间研制成功投
产的雅克-25/28双发截击机仍使用原雅克一25的代号.) 雅克-50:该机研制据说是在1951年与米格一17
竞争的机型.是从雅克一25派生而来的.不过该机采用
自行车式起落架设计.使得主翼尖端装置了可收放的辅
助小轮是当代单发战斗机罕见的.动力安装一台克里
莫夫VK一1A喷气发动机.机首必要时可装上雷达天线罩.试飞时速度可达到114O千米/小时.机首下部与
米格-15一样.装备1门37毫米机炮和2门23亳米机炮. 也可将37毫米机炮装在机首上方.
雅克-1000:1951年苏联军方提出研制超声速战斗
机时.雅克-1000亦是当时研制型式之一.它的机身与
雅克-50相似.但它的主翼平面是菱形的.尾翼组合为
后掠型.动力装有由伊夫琴科设计的5000千克推力的
Aj一5发动机.可能是发动机出现故障.试飞时飞机坠落,此后便中止试制.按照片分析.日后的苏一9和米
格-21的初期型的设计方案可能借鉴了雅克-1000的某些东西.●
WORLDFLIGHT环球飞行51。