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米格25/31系列截击机

(2006-07-28 17:06:16)
分类: 米格飞机资料

米格25/31系列截击机

Ai39d.jpg (22658 字节)

 【米格25】
       
Ai39a.jpg (40370 字节)米格25是米格系列中极特殊的一种。为了对抗美国洛克希德公司研制的YF-12截击机,米高杨设计局从50年代后期开始研制这一机型,米格23和米格25实际上是同时研制的,不同的只是米格23由于要取代米格21做主力战机所以米高杨亲自挂帅抓具体研制,米格25从开始设计到造原型机由格列维奇具体负责,64年他退休后改由他人负责。那时苏联航空工业取得了长足的发展,两倍于音速的飞行已在米格21上实现,设计局不少人都在谈论何时能以三倍音速飞上三万米。但是,大家也都明白,要想飞三倍音速,就 必需突破另一障碍--热障!   
        当米格19在零摄氏度的空气中以马赫1.3飞行时,流在机首的气流温度达到72摄氏度。在以马赫2.05飞行的米格21上达到107摄氏度,在马赫3时将达到300摄氏度!而当时苏联没有一种半导体能够在65摄氏度以上的温度里工作。想飞三倍音速,这一关非突破不可。“眼睛在眨巴,手里紧忙活”,设计局的人对这句俄国名言心领神会,有些人开始了计算,其他的人开始走访有关厂家,很快的,工程初具雏型。米库林和图曼斯基拿出了大推力的发动机,所以米格25研制过程中要解的主要问题是机体设计问题和电子火控系统/飞行控制系统问题。在中央空气动力研究院的风洞中试验了几种不同的气动布局,最后选中了双发双垂尾两侧进气上单翼布局,接下来就得决定到底用啥材料。硬铝是不能用了,用钛吗?那东西不但极其昂贵且极难加工,而且能耐高温的铆钉等连结材料苏联当时根本没有,这条路显然不实际;用钢倒是条路,用钢来焊接就不需要铆钉,而且二战后由于重建的需要苏联各地开设了许多焊工学校,不用担心找不到熟炼的焊工。经反复考虑后米高杨决定用钢,在某些关键部位用钛铝合金。
Ai39b.jpg (37640 字节)

       决心一下,研制队伍的所有人员倾巢而出,有的杀到冶金工业部的研究院和实验室去探讨如何尽快拿出坚固耐腐蚀且抗高热的钢材,有的开始全面改进当时所用的加工,制模,冲压和焊接工具,有的开始研究显微冶金学,等等。车间里所有的铆工都改行做了焊工,又添置了新的焊接设备。准备大干一场。高质量的钢比硬铝坚固三倍但也重三倍,为了不增加结构重量,所有的重要的部件都必须薄三倍,这就迫使工程师们去重新考虑材料强度等一系列问题。最终所有的难题都解决了,第一批原型机的建造开始了。在此原型上80%的材料是钢,8%是钛合金,11%是D19抗高热铝合金。装配时点焊一百四十万个焊点,氩弧焊四千米,其他还用了气焊等方法。焊好的油箱占据了机体70%的空间。

原型机的基础上生产了几种不同的改型。
        高空截击型:以米格25P,米格25PD和米格25PDS为代表,苏联部长会议在1962年2月发出了由米格25原型机为基础生产高空截击型的命令,其时研究工作已作了两年。截击型用R-15B-300(静推力7500公斤,加力推力10210公斤)发动机,机内燃油总量17760升。1964年9月9日首飞,但其后研制中碰到大量问题:飞机的稳定问题等很长时间解决不了,带导弹高速飞行及发射一侧导弹时稳定问题尤其严重,截击型直到1970年才通过国家验收,1973年开始进入苏空军服役。该型可带4枚R-40中程空空导弹,机载雷达搜索距离100公里,跟踪/打击距离50公里。在1978年,一种换装了更大推力的发动机(R-15BD300,静推力8800公斤,加力推力11200公斤)和新的雷达(具下视下射能力,跟踪/打击距离增加到75公里)的截击型投入生产,此即FD型,FD型由于可在机身下加挂一5300升的副油箱故航程大大增加。所有当时在苏军航空兵中的P型都在大修厂被改装成PD型。此型一直生产到1982年。不久又全部加装了空中加油管, 更名为PDS型。阿尔及利亚,伊拉克,伊朗,叙利亚都买了这一型飞机。

侦察型:以米格25R为代表,1964年3月6日首飞,装和截击P型一样的发动机,只是没武备,机头处装了一套照相设备,照相机可用一具650毫米焦距的镜头或1300毫米焦距的镜头,前者可覆盖5倍于飞行高度的地区(如飞机飞两万米,则可覆盖110公里)而后者可覆盖2.5倍于飞行高度的地区。以后进行的改进和在P型上的改进一样,1969年开始在高尔基城量产。此型先后被出口到阿尔及利亚,保加利?br>牵鹄?br>亚,印度和伊拉克。在伊拉克的侦察型全被伊拉克人自己改成了侦察/轰炸型。有趣的是R型在苏联也被 用来侦察森林火灾和洪水等民用方面。   

侦察/轰炸型:以米格25RB,米格25RBV,米格25BM为代表。化了大把银子搞出来的飞机只好做单一的侦察用,苏军大概是觉得太浪费,在69年提出要求生产侦察/轰炸型,编号RB型,70年开始量产且把所有的R型都改成了RB型。RB型可带6枚500公斤炸弹,也可在机身下挂5300升副油箱。米格25BM是改 来专门挂反辐射导弹,用于摧毁敌方地面雷达的改型。   

教练型:以米格25PU,米格25RU为代表,PU型是截击型的教练机而RU型是侦察型的教练机,她们先后于1968年和1972年投入生产。两型均无武备及格斗能力,她们与世界上其它教练型的不同在于教员和学员座舱是分开的而且教员座舱在前下部学员座舱在后上部。最大平飞速度马赫2.65。在七十年代中后期,苏 联女飞行员驾教练型先后创下4项世界妇女飞行纪录。   

米格25的初期发展原型YE-266从65年到73年先后创下16项世界飞行纪录(其中三项至今未被打破),而另一种未量产的后期发展型:YE166M先后创下六项世界纪录,从没被打破!这六项是:  

1. 1975年5月17日:  自海平面爬升到25000米(82000英尺):2分34.3秒! 
2. 自海平面爬升到30000米(98400英尺):3分9.85秒!
3. 自海平面爬升到35000米(114800英尺):4分11.7秒!   1877年7月22日:
4. 带2000公斤(4400磅)有效负载飞上:37090米(121622英尺)!
5. 带1000公斤(2200磅)有效负载飞上:37090米!   1977年8月31日:
6. 无负载飞上:37650米(123492英尺)! 这是绝对世界纪录!   

        米格25有着无与伦比的高空性能,但中低空性能及机动性能就差劲了。西方国家当时把米格25猜成是苏联武库中最先进的战机,认定她使用了涡轮风扇发动机,先进的材料及航电设备,能远距截击和近距格斗。为了对付她的威胁,美空军斥巨资研制了F-15以为抗衡。但西方一直搞不明白,苏联是怎样实现这一技术飞跃的呢?从米格25出现到西方了解她的真实性能,其间发生的故事颇有传奇性。
  
       米格25最早露面在1967年在莫斯科庆祝十月革命50周年的航空展中。在那次空展飞行表演的最后阶段,4架米格25在空中飞过,解说员介绍说那是能飞三倍音速的截击机。西方国家的武官们惊讶不已,他们 错把她当成了米格23,连[简氏年鉴]也如此报道。   

       1971年秋,第四次中东战争爆发前夕,米格25的侦察型跑到以色列上空猛拍照片,恨得牙痒的以色列空军派当时以空军中最好的机种美国F-4鬼怪式上去企图拦截。却见那米格25尾部喷出红烟数道,加力燃烧室一阵轰鸣即绝尘而去,把吃了满嘴灰的F-4远远撇在后面。以色列地面场站的看着仪器的记录目瞪口呆, 乖乖,能飞马赫3.2的家伙!   时光一晃到了1976年9月6日,这天日本北海道函馆上空天气不错,机场象往常一样忙碌。突然,在下午1点11分,四部日本航空自卫队的地面雷达探测到在离北海道东海岸200英里,高度18700英尺处,一个不明飞行物体正高速向日本领空逼进,控制中心向不明飞行物发出了问讯讯号但没有接到回答。1点20分两架自卫队的F-4战机紧急起飞拦截。1点24分,不明飞行物进入日本领空,1点26分,不明飞行物在雷达屏幕上消失,派出的截击机也未能发现目标。正当自卫队防空控制中心乱成一团时,函馆机场的航空管制和地勤人员已经发现一架涂有红星军徽的灰色大鸟在1000英尺高处盘旋,很快那大鸟飞到一架正在12号跑道上滑行准备起飞的全日空727客机后面,待727一离开跑道,襟翼全部放下减速伞打开的大
鸟就在跑道上强行降落了,跑道显然不够长大鸟冲出了跑道末端撞倒两排雷达天线后方停下来。从她上面跳下一个人用手枪朝天连开数枪,还在喊些什么.....苏联飞行员维克托.别连科驾米格25叛逃西方了!

        当时在别连科降落后,机场对商业航班关闭了5个多小时。美国情报人员像见血的蚊子一样立刻扑过来了!几天后被卸下机翼的米格25被装入一架C-5运输机,在十几架战机护航下(仅从别连科叛逃的下午到午夜,日本自卫队的战机紧急起飞143次之多去拦截靠近日本空域的苏联战机!)运至东京近郊的空军基地。在那里它被大卸八块,日/美联合检查了它的每一部分,米格25的秘密被揭开了!

        别连科的叛逃还有另外两个副作用:当时在英参加法恩巴勒航展的苏联代表团立即退出;日本政府在舆论压力下大力斥资改良空防体系,最后吃到不少生意的自然是美国了。这是后话。米格25很好地达到并满足了苏空军提出的高空高速范围里的要求,但她却始终未达到其他部分的设计要求。她的发动机耗油量巨大使得航程受限机动性很差,中低空截击型带导弹高速飞行时仍存在稳定的问题,所以截击型不能像侦察型那样飞马赫3.2,最大速度限制在马赫2.8。米格25可以说是集中人力物力,研制纯单一用途战机的典型例子。

   【米格31】Ai39c.jpg (33333 字节)
        在贝立亚科夫接手米高杨设计局后,他面临一个新的问题:原来准备用米格25对付的美国YF-12被撤消了美国的高空轰炸机如XB-70也被取消了,来自高空的威胁消失了,但现在美国人研制成了巡航导弹,主要的威胁变成了可能从北极方面超低空入侵的带巡航导弹的B-1轰炸机及可能在苏联国境之外发射巡航导弹的B-52。要想有效地抗击他们,显然需要一种远程截击机,该机须有较大的作战半径和航程,能独立作战,必须装备探测距离较远且具有下视下射能力的高性能雷达和与之相匹配的空空导弹以对付超 低空目标。该机也必需具有同时打击多个高/低空目标的能力。   
        设计局决定用米格25作为设计的出发点,以她为基础研制新的远程截击机。最初的原型机代号YE-155MP机体材料结构发生了根本的变化,整架飞机50%用钢,33%用硬铝,16%用钛合金,1%用复合材料(包括机首雷达罩)。采用了两台索罗维耶夫D30F6(静推力是9500公斤加力推力15500公斤)发动机。除飞行员外增设武器系统操作员,进气道下加装大块减速板。重新设计主起落架改为双轮式,重新设计整个前机身和机翼。该原型机于1975年9月16日首飞,但直到1979年才在高尔基城开始量产,其间自然是 根据试飞的结果不断地改进。同时也得等相应的火控电子设备投入生产。   

        米格31空重21吨,完全带内部燃油时起飞重量为41吨!显然她并不是机动性很好的飞机。她优异的截击 能力主要来自她携带的电子火控和武器系统:首先,米格31是世界上第一架装备了被动式相控阵火控雷达 (Passive Phased Array FireControl Radar)的歼击机,这项技术苏联在70年代初即已掌握,70年代中后成熟后投入生产,而美国那时也只有B-1B轰炸机装有此种雷达。大家知道,常规雷达的天线必须不停地来回转动以搜索目标,能不能迅速地发现/跟踪目标就很大程度上取决于天线转动的快慢。而相控阵雷达的天线是不动的只是雷达波束来
回动,不但反应时间短且能同时跟踪锁定多个目标。米格31上装用的S-800ZASLON相控阵雷达在下视下射状态下有高达200公里的搜索距离,120公里的跟踪/打击距离,可同时跟踪10个目标,自动选出4个最危险的锁定并发射远距空空导弹消灭之。

       美国F-14上的雷达有相似的功能但角度要小很多且作用距离短。 其次,为了配合米格31的作战,地面上建有自动导引站网(Ground Network of
Automatic Guidance Stations:ASU), 可以在以下状态下工作:远距导引(Remote Guidance)半自主导引(semiautonomous Guidance )独自运作(Isolated Operation)团体运作 (GroupOperation) 最后一个就是说,当四架米格31一起截击/巡航时,只需一架长机与地面站保持联络即可,长机和另三架僚机之间可以通过一套DataLink来自动交换信息。如果每机间隔200公里,那么四架米格31就能搜索800-900公里宽的地区并对其中的敌对目标进行打击。第三,米格31的武备也颇为精良,她可挂装4枚R-33远距空空导弹(射程110公里)于机身下,同时再挂2枚苏联的“先进中距空空导弹”或用复合挂架挂4枚短距导弹于翼下,机内还装有一门6管23毫米炮, 带弹260发,射速每分钟6000发。   

       米格31于79年开始量产,82年初进入部队服役。关于这方面的资料很少,我亦无法多谈。米格31现已停产,其改型为米格31M。米格31主要使用了苏联在70年代中期所拥有的技术,现在已是90年代,显然需要进行改良。M型从外形上看变化不大,主要改动是机载的四枚远程空空导弹改用半埋式挂架挂在机腹部。垂尾在方向舵下的面积被切掉,重新设计了前起落架,缩短了机翼翼刀(在前缘襟翼处无翼刀),机头右侧有可伸缩式空中加油探管,改用曲面风档改善了飞行员的视界,翼尖增装了电子对抗短舱(ECM)和翼梢小翼,加大了机翼前缘边条,背鳍整流罩加大,毫无疑问加了内部油箱。机翼下加多一个挂架,这样就可挂4枚先进中距空空导弹。电子火控系统全部升级换代(但未透露详
情)。
       公开介绍的改进为:改装了更好的相控阵雷达,在驾驶舱加装阴极显示屏等。总的来看似乎未考虑隐身 技术和推力矢量技术,加之本身机动性能就差,估计俄空军定货可能很小。
  
        现在我们回过头来看米格25和米格31,就会发现一个共同的特点:从开始研制到战机投入现役都花了很长时间,由于对战机的性能提出了很高的要求而苏联当时科技水平还未达到那末高的水平,全力突击出来的产品性能又不过关,导致研制过程一拖就是十年。而真正性能大部达到设计要求的改良型例如米格25PD搞出来已是设计开始后20年后,那时原设计所针对的敌手几乎都不在了,而新的敌手(F-15/16)性能又超过自己,造成了一定的浪费。当然,这种高技术工程带动了其他工业不断地向前跃进,这是好 的一面。而在米格31上实现的新技术更使得她傲视群雄。

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