红色苍鹰——米格系列战机(1):战争中的艰难,米格1-米格7

明鸿羽 2023-08-22 06:58:00

波利卡尔波夫是苏俄航空工业史上的功勋人物,一生设计出80多款飞机,各种型号飞机累计生产数量达55000余架,被誉为苏联“歼击机之父”。立国之初,苏联生产的飞机大多是仿制国外型号,政府急需研制一款国产战机。在西科斯基的极力推荐下,经过层层选拔,波利卡尔波夫成为新型国产飞机设计师。

尼古拉·波利卡尔波夫

1925年,伊-1开始批量生产。这是苏联历史上第一款自行设计的歼击机,它的诞生标志着苏联战机正式进入国产化时代。波利卡尔波夫一战成名。1928年,以他名字命名的设计局成立——波利卡尔波夫设计局。

1940年,苏联政府授予他“社会主义劳动英雄”的称号。有记者问波利卡尔波夫:“你一生中最得意的作品是什么?”他自豪地说:“我最得意的不是设计出多少种型号飞机,而是带出一批优秀的飞机设计师。”米高扬、格列维奇、雅科夫列夫等苏联知名飞机设计师,均出自波利卡尔波夫设计局,他们与波利卡尔波夫亦师亦友,共同缔造了苏俄航空工业的百年辉煌。

1938年,一位才华横溢的苏联飞机设计师米哈伊尔·格列维奇进入了波利卡尔波夫设计局工作,格列维奇则比较的老成与稳重,在那里,他与另一位飞机设计师精力充沛,血气方刚,活力四射的阿尔乔姆·米高扬一见如故。

阿尔乔姆·伊万诺维奇·米高扬

米哈伊尔·格列维奇

20世纪30年代末期,苏联军方意识到,苏联国产战机在性能方面已远远落后于国外战机。于是,军方高层决定启用大量年轻设计师,让他们发挥智慧与才能,打造出性能优异的新式战机。1939年,斯大林任命米高扬来领导一家新的试验性飞机设计局,米高扬同意了,但要求调格列维奇来做他的助手。在米高扬的坚持下,新的飞机设计局以两人的名字,命名为米高扬-格列维奇设计局,这就是米格设计局的由来。从此,米格的传奇就此开始了。

米格-1战斗机:

在1936年的西班牙内战中,苏联志愿航空队遭到了德国BF109战机袭击,波利卡尔波夫设计的伊-16双翼战机惨败。这场空战给米高扬和格列维奇留下了深刻的印象,他们认为惨败的原因是伊-16的高度与速度不够。因此,高空高速这个目标从此就成了米高扬与格列维奇努力的方向。

米格-1战斗机是米格家族的第一位成员,该机起源于玻利卡波夫设计局的K型战斗机计划,米高扬在从波利卡波夫设计局分家单干后成立了新的设计局(155设计局)继承了这一项目。米高扬借鉴了老师的设计理念,采用封闭座舱和收放式起落架来减少机身阻力。1938年,苏联航空工业内对飞机型号重新编号后,米高扬的飞机获得新编号I-200。1940年后,苏联重新制定了飞机命名体系,I-200改称米格-1。

米格-1于1940年首飞,不久后,就创下了652千米/小时的飞行记录。是当时苏联乃至世界上最快的战斗机,在6000米以上的高空简直无人能敌。战机试飞过程中,发动机过热问题使米高扬头疼不已。关键时刻,波利卡尔波夫为米高扬提出改进意见。米高扬恍然大悟,立即组织设计人员安装新型散热器,终于解决了发动机过热问题。但是其座舱盖只能向一边开启,并且经常卡住,这导致了很多事故。米格-1对设计局来说不是一个好的开始——它的机动性、装甲和武器都很差,而且射程非常有限。事实上,米格-1只生产了100架。随着苏联卫国战争爆发,前线急需补充新式战机,米高扬设计的飞机被批准投入生产,并交付空军部队。

米格-1

米格-1采用了混合结构,前机身由空心桁架焊接而成,采用硬铝蒙皮。机身两侧分布两个水冷散热器,座舱下有一个油散热器。座舱的基本结构由空心桁架焊接而成,并通过三个螺栓固定在机身上。飞机的后机身是由松木翼梁和胶合板构成的木制硬壳式结构。

米格-1机翼为刚性翼面,机翼中部为金属结构,可折起的机翼外侧部分则为木制。这种结构简化了飞机的生产并为工厂的木工车间提供了业务。翼梁由树脂胶合相连,而胶合板蒙皮则通过酪素胶粘合。机翼外侧可分解为 3 个部分并且可以很方便的与机翼中部相连或拆解。

空重:2602千克

最大起飞重量:3099千克

机长:8.155米

机高:3.30米

翼展:10.2米

机翼面积:17.44平方米

发动机:AM-35A型水冷发动机,1,100马力

最大速度:极限海平面速度达到520千米/小时,在7200米高空最大速度为628千米/小时

作战半径:576千米

升限:12000米

武器:1挺12.7毫米UBS300型机关枪、2挺7.62毫米ShKAS750型机关枪;2x50千克(FAB-50)或2x100千克(FAB-100)炸弹或6枚57mm火箭弹

乘员:1人

产量:100架

米格-1战斗机

米格-1战斗机

米格-1战斗机

米格-3战斗机:

米格-1的机翼单位负荷高,机动性差;油箱容量小,航程有限;飞机重心偏后,滚转困难等。所以正式命名为米格-1的飞机只生产了100架。但在苏联当时的技术条件下,米高扬大胆采用大功率星型汽油活塞发动机,为后面的改进型飞机奠定了技术基础。

很快米高扬和格列戈维奇继续对米格-1进行改进,并在苏联中央空气和流体力学研究所的T-1风洞中仔细检查了飞机的气动外形,随后针对暴露出来的问题又进行了大量的修改工作。

首先是将发动机前移10厘米以使得飞机重心前移,提高稳定性;之后将外翼段的上反角增加1度,增加了横滚稳定性;采用了新型的OP-310型散热器,让飞行员的屁股稍微好受一点;在飞机内增加一个容积为250升的燃料箱,以增加航程;座舱盖也变成了后推式,不仅使开关容易,同时改善了后方视界。改进后的飞机被重新命名为米格-3,该型机也是苏联第一架用全尺寸风洞作气动测试和修形的飞机。

米格-3

米格-3战斗机的性能在当时属于世界先进水平。它的海平面最大速度为560公里/小时,7800 米高度时最大速度 640 公里/小时。这比当时英国的“喷火”MK5以及德国的BF109E都要优秀。它在高空有着优异的飞行和爬升能力,在10000米以上可以达到每分钟18.5米的爬升率。它还具有良好的操纵性和稳定性,在低速飞行时也不容易失速或旋转。

米格-3战斗机机型为尖头,单座舱位于机体中后部,机翼装有自动前缘缝翼,起落架为可收放后三点式。该机的机体结构为金属和木质材料,机翼中部和尾翼蒙皮分别采用了三层和两层1毫米厚的胶合板。在发动机与座舱之间的位置安装了一个由特殊的防火复合板制成的密封油箱。

米格-3战斗机安装一台米库林AM-35A型液冷V-12螺旋桨活塞发动机,功率为992千瓦。米格-3在试飞中曾因涡轮增压器故障而机毁人亡。后由于机体重量增加了256千克,米格-3的爬升率、起落性能和机动性均比米格-1略有降低。由于发动机性能不理想,飞机航程只有857千米,未能达到设计要求的1000千米。随后,通过对发动机进行改进,飞机在后续试飞中达到了1000千米的航程。

苏联政府也高度重视米格-3的生产,位于莫斯科的第一飞机制造厂从1940年10月停产米格-1,转而生产米格-3,并计划在1941年生产3500架。基辅的第43飞机制造厂和高尔基市的第21飞机制造厂也安排了生产计划。1941年上半年,共生产1363架米格-3,相比之下,战争爆发前,位于东线的德国空军战斗机中队只有1026架单发战斗机,比苏联的米格-3少了三分之一。

米格-3 1941型

卫国战争中,刚刚装备部队的米格-3投入战斗,尽管这当时世界上最好的高空高速截击机,没有任何一种飞机能望其颈背。但是真正形成了战斗力的只有部署在西部军区的第20混成师、第41、124、126战斗机团和第23基辅战斗机团。部署在边境地区的米格-3在战争开始时损失惨重,他们成为了纳粹空军的第一轮打击目标。装备有233架米格-3的苏联空军第9混成师是苏联空军战斗力最强的部队之一,在第一天的战斗中该师损失了全部407架战斗机中的347架,其装备的所有米格-3全部被摧毁在地面上。最悲壮的是一架米格-3在德军入侵当天的空袭中强行起飞,带火撞击敌机,创造了苏联红军米格-3的第一个战绩。这也是米格-3在卫国战争中首次与敌机同归于尽的战例。但是个别飞行员的勇敢行为并不能扭转整个战局发展。

在1941年6月22日,苏联空军司令命令将99架米格-3战斗机火速送往前线,但是这批飞机的命运更为不幸。由于战争初期苏军部队产生了巨大的混乱,撤退的苏军部队为了不让飞机落入纳粹手中,不得不将自己的飞机摧毁。因此到了6月24日,西线苏联空军已经没有一架新型单座战斗机,到了25日这种情况有了改变,超过200架米格-3战斗机抵达前线,随后的每一天几乎都会增加一个战斗机团。在29日的一场空战中,两架米格-3击落了三架德军Bf109战斗机。值得一提的是由试飞员组成的5个战斗机团,其中两个团装备了米格-3。

1941年夏天的空战主要发生在4,000米高度,在这一高度上,米格-3的速度比纳粹德国主力战机梅塞施密特Bf109E要快一些,但是由于米格-3在高速飞行时座舱盖无法打开导致飞行员无法逃生,因此许多苏联飞行员在执行任务时总是敞开座舱盖,使得飞机的时速下降了30千米左右,这样Bf109E反而在速度上占了上风。 此外在无线电通讯设备方面Bf109E也要先进很多。虽然在5,000-7,000米高度时,米格-3性能全面超越Bf109E,并且至少与更先进的Bf109F相当,但是空战几乎不会发生在这一高度。尽管米格-3性能出众,但是在作战中出现的大量操作问题严重影响了米格-3 充分发挥其性能。

米格-3战斗机

1941年8月,米格-3产量达到562架,创造了苏联战斗机的产量记录,这一 纪录一直保持到了战争结束。这562架米格-3加上7月生产的496架和9月份生产的450架构成了拦在纳粹空军前方的空中防线,在德军对莫斯科发起的总数达8,279架次空袭中,仅有209架轰炸机抵达了莫斯科上空。在所有保卫莫斯科的战斗机部队中,第16、27、34战斗机团是王牌部队。其中由普卢特斯柯夫上校指挥的第16战斗机团在1941年下半年共击落72架敌机。

通过换装发动机,改进武器系统,米格-3有众多的改进型,其中比较突出的是:米格-3AM-38、米格-3M-82(又称为米格-9)、I-211E(又称为米格-9E)、I-230(米格-3U)等等。

1941年8月,米格设计局为米格-3安装了一台克里莫夫AM-38发动机,发动机功率有所提高,但是低空性能却下降了。更换发动机后的米格-3被命名为米格-3AM-38,该机空重3325千克,略大于安装AM-35A发动机的米格-3。在试飞中米格-3AM-38最大海平面速度为514千米/小时,高空最大速度为582千米/小时。其后在米高扬的建议下,设计人员有对该机进行了一些细节修改,修改后的米格-3AM-38战斗机的高空和海平面最大速度都有所提高,其中后者达到547千米/小时,不但超过当时苏军装备的所有型号的战斗机,而且超过了当时德军最快的Bf-109F2和Bf-109F4战斗机。

米格-3 1942型

米格-3M-82是米格设计局为米格-3更换阿卡迪·施范特索夫M-82星形发动机的型号。改装后的米格-3被命名为米格-3M-82或米格-9战斗机。在设计之初,设计局就将保持新机与米格-3的通用性作为设计主导方针之一,因此米格-3M-82保留了米格-3的起落架、外翼和尾翼,只是对机翼中间部分和机体作了微小的改动,简化飞机投入量产的时间。

在小批量生产了5架米格-3M-82后,1943年米格设计局又造出一架安装了改进型发动机的新飞机,并将其命名为I-211,又称为E型机。该机的机体外形作了修改以使其更加流线型,飞机座舱位置也向后稍作移动,散热器进气道移到了飞机两侧翼根处,垂尾形状也作了改动并且水平尾翼位置提高,机翼中间部位安装了两门ShVAK型机炮。试飞数据表明该机性能相当出色,其高空最大速度为670千米/小时,爬升到5000米高度仅需4分钟。但是该机最终还是被安装ASh-82FN发动机的拉-5FN战斗机取代。

米格设计局设计的米格-3U(I-230)型机在一段时间之内,采用各种不同发动机作为米格-3改型机研制,与此同时安装AM-35A发动机的米格-3也在不断的进行改进。1942年,米高扬设计局推出了代号“D型机”的I-230战斗机,该机在设计当中汲取了前线米格-3飞行员和维修人员的建议,其机身结构与米格-3基本相同,便于利用米格-3生产线进行大规模生产。

米格-3战斗机

战争头几个月的空战经验表明,米格-3装备的机枪火力不足,因此米高扬在I-230的机头上方安装了两门备弹370发的ShVAK型20毫米机炮。该机取消了焊接衍架,机体结构为全木质,机翼中部和尾翼蒙皮分别采用了三层和两层1毫米厚的胶合板,使得生产工艺大大简化。I-230在发动机与座舱之间的位置安装了一个由特殊的防火复合板制成的密封油箱。根据飞行员的建议,米格-3U的座舱也作了相应的改动。

1943年9月,米高扬设计局开始研制安装新型AM-39A发动机的I-231型飞机,额定功率1700/1800马力。I-231的代号“2D”,此时使用相同发动机的一种全新高空战斗机也在研制中,即I-220型,代号“A”。1943年10月19日I-231原型机首次试飞飞。11月5日的后续试飞中,由于严重的增压器故障迫使飞行员紧急着陆,飞机并未受损。11月23日更换发动机后,试飞恢复。I-231型飞机在7100米高度飞出了707千米/小时的极速,爬升到5000米高度耗时4.5分钟。I-231是米格-3家族的最后成员,是高空战斗机系列:“A型机”的后备方案(由I-220~225等型号组成)。后者在1943~1945年间研制,但由于喷气式飞机时代的来临,“A型机”也未投入使用。

1941年10月,德军逼近莫斯科,最近时已经可以从望远镜里看到克里姆林宫上的红星了。第一飞机制造厂迅速转移到库比雪夫市,转移由米高扬的哥哥主持。这里的生产条件更差,但制造厂的员工仍在继续坚持生产米格-3。但不久,斯大林下达了那条著名的命令:

“你们辜负了我们的国家和红军。你们到现在还有胆量不制造伊尔-2。我们的红军需要伊尔-2,就像需要空气和面包一样。现在申克曼每天只生产一架伊尔-2,特雷蒂亚科夫每天只制造一两架米格-3。这是对我们国家和红军的侮辱。我告诉你们,不要考验政府的耐心。我命令你们制造更多的伊尔-2 飞机。这是我对你们的最后警告!” 最后一批30架米格-3,是在1942年利用生产伊尔-2的闲暇交付的。

米格-3战斗机

在1942年初至1944年期间,苏联空军逐渐淘汰了大部分米格-3战斗机,并将其替换为更适合低空作作战的雅克-1、雅克-7和拉格-5战斗机 。米格-3战斗机的生产也在1942年停止,总共生产了3120架飞机。

米格-3战斗机是苏联航空工业发展史上的一个重要里程碑,也是米高扬设计局创造出来的第一个成功的飞机型号。但米格-3的过于追求高空高速的设计思想多少有些不合时局。因为金无赤足,米格-3在追求高空高速的同时,也牺牲了低空低速的机动性能。这使得在卫国战争爆发后,米格-3经常在低空被德国的战机击落,其战绩与苏联的雅克式与拉式战机相比差距很大。最后直接被停产了。此期间,米高扬与格列维奇又陆续的设计了几型飞机,也都先后被淘汰,一连续的失败让年轻的米格设计局布满阴云。

空重:2699千克

最大起飞重量:3299千克

机长:8.25米

机高:3.50米

翼展:10.2米

机翼面积:17.44平方米

发动机:一台米库林AM-35A型液冷V-12螺旋桨活塞发动机,功率993kw

最大速度:平飞速度640千米/小时

作战半径:857千米

升限:11500米

武器:1挺UBS型12.7毫米机枪,2挺ShKAS型7.62毫米机枪;2x100千克炸弹或6枚82mmRS-82火箭弹

乘员:1人

产量:3322架

米格-3战斗机

米格-3战斗机

米格-5战斗机:

在两次世界大战期间的几乎所有世界航空方向都看好双引擎“重型战斗机”。在重型战斗机范畴一些显着的企业有英国德·哈维兰DH.98“蚊子”,德国梅塞施米特的Bf 110,和美国洛克希德P-38“闪电” ,而苏联双发动机类型米格DIS。

德·哈维兰DH.98“蚊子”

梅塞施米特Bf 110

P-38“闪电”

1940年10月7日,米高扬-古列维奇设计局(OKB)开始设计双引擎远程战斗机,旨在通过米库林使用AM-37发动机,然后再开发单座护航战斗机。

米格-5战斗机在1940年开始研制,代号:DIS-200。当时苏德战争还没有爆发,一开始并不是纯粹的单人驾驶战斗机项目,而是一种战斗轰炸机,除了配置重火力进行战斗,还能挂载炸弹或鱼雷。该机采用低单翼、双发、双垂尾设计,机体流畅,采用混合结构,机体前部为硬铝结构,中段为木制,尾部又为钢管框架加硬铝蒙皮,垂尾为木制,机翼主体为金属,副翼等采用织物蒙皮。

发动机舱悬吊在两侧机翼下方,第一架原型机安装的是Mikulin AM-37直列气缸发动机,单台输出1400马力,驱动直径3.1米的AV-5L-114型3叶螺旋桨。但是后来测试发现动力不足,原因之一是发动机的冷却设备等增加了风阻,后来对发动机舱进行了一定修改,螺旋桨改为新的4叶结构。这次改进让飞机达到了610千米的最大时速。

这架飞机将配备一门23毫米MP-6加农炮(200-300发弹药),安装在机身前部的可拆卸炮架上,两门12.7毫米BS机枪(300-600发弹药)和四门7.62毫米机枪(1000-1500发弹药)。最初计划安装VA-23,但模拟委员会和空军建议将其更换为MP-6。飞机上可以悬挂1000公斤重的炸弹或一枚带降落伞的鱼雷。计划安装两门RO-82火箭炮来保护后半球。在建造过程中,计划在飞机中心安装两门MP-6火炮,每门装有120发弹药。

1940年11月25日经政府批准。根据1940年11月29日NKAP第677号命令。1号工厂的员工。航空化学公司正式委托研制和建造远程护航战斗机。第一架DIS-200歼击机于1941年6月11日首次试飞。计划在国家测试后在1号工厂进行批量生产,但由于发现飞机缺陷,已经在工厂测试的结果中得出了关于其批量生产可能性的负面结论,但建议继续进行测试,以积累经验。

米格-5与当时苏军的实际需求不符合,苏军需要的是航程短的前线战斗机,是要经得住大战消耗的型号,米格-5这种集战斗机、轻型轰炸机、鱼雷机于一体的昂贵型号自然不会得到重视,不过苏军仍然赋予了它正式生产版米格-5这个称呼,尽管从来没有生产过。

空重:6540千克

最大起飞重量:8060千克

机长:11.5米

机高:3.40米

翼展:15.9米

机翼面积:38.9平方米

发动机:两台ASH-82F活塞式发动机,功率 2*1700马力。

最大速度:平飞速度610千米/小时

作战航程:2800千米

升限:10900米

武器:两门23毫米航炮,两挺12.7毫米机枪;还可携带800千克炸弹或火箭。

乘员:1人

产量:2架原型机

米格-5

米格-5

米格-5

米格-7战斗机:

米格-3战斗机装备部队后,米高扬设计局为其研制改进型的工作提上了议事日程。随着前苏联航工技术的不断进步,特别是陆续研制出了多种型号的航空发动机,这就为战斗机的研制奠定了基础。

1941年4月,米库林设计的AM-37新型液冷发动机通过了国家验收试验,并投入批量生产。与此同时,苏联航空工业人民委员部下达了第366号命令,规定在2架米格-3机体上安装AM-37发动机进行测试。事实上,只有1架米格-3改装了AM-37发动机,该机也被称为米格-7。与此同时,航空工业人民委员部还同意尝试在米格-3机体上安装M-82风冷发动机,以便于AM-37液冷发动机进行对比试验。

米格-7战斗机的研制编号是I-220,1943年首航,进一步强化了米格-3的高空性能,换装新型发动机,采用全金属加压座舱,改进起落架,使米格-7的飞行性能有了质的提高。使该机成为了性能优秀的高空战斗机。

按照米高扬的设想,换装AM-37发动机的米格-7的高空最大平飞速度将突破670千米/小时。然而,试飞结果表明,米格-7在海拔6000米高度的最大平飞速度只有641千米/小时,并不比米格-3强。而且试飞员发现米格-7的纵向稳定性甚至低于米格-3。为了解决这些技术问题,米格-7必须重新进行设计。这就使得米格-7的试飞工作被中止。

随着伟大卫国战争爆发,航空工业人民委员部决定优先生产用于伊尔-2强击机的AM-38发动机。加上第24发动机制造厂于1941年10月起开始疏散,航空工业人民委员部因而取消了AM-37发动机的生产计划,米格-7计划也因此而终止。

空重:2595千克

最大起飞重量:3355千克

机长:8.25米

机高:3.50米

翼展:10.2米

机翼面积:17.44平方米

发动机:1台AM-37液冷发动机。

最大速度:平飞速度641千米/小时

作战航程:749千米

升限:10500米

武器:1挺12.7USB型机枪,2挺7.62毫米ShKAS型机枪

乘员:1人

产量:

米格-7

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明鸿羽

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