世界高度与速度纪录创造者苏霍伊设计局第一款量产战斗机苏-9

胡侃杂史 2024-12-10 08:54:38

苏-9在“爱国者”公园展示

当谈到苏联防空航空兵的拦截战斗机时,首先会想到哪些飞机?当然,脑海中会浮现出米格-25、米格-31、苏-15或者图-128。然而,实际上有很多飞机曾在防空领域服役数十年。今天,我想讲述一款战斗机,它是苏联第一个专门为拦截而设计的飞机,并且曾一度保持了多个世界纪录。这就是苏-9,苏霍伊设计局的第一款量产拦截战斗机。

创建背景

在1950年代,美国的侦察飞机在苏联领空肆意活动。如果说RB-47或“坎伯拉”(RB-57)还能勉强被击落,那么从1956年开始,最新的洛克希德U-2“龙女士”加入了对苏联领土的飞行,它能够毫不费力地在20公里的高空飞行数千公里。苏联当时的任何一款飞机都无法在如此高的高度拦截它。而且,美国人和其盟友并非只是进行空中捣乱,而是在进行战略目标的侦察。

美国空军的RB-47H“斯特拉特喷气机”

网络上有一种说法认为,苏联加快了对新型高速高空拦截机的研制,正是为了应对U-2的威胁,但这一点有些疑问。因为苏联的军方知道有不明飞行物在20公里的高度飞行,但他们并不知道这是什么飞机。确实,美国人对其飞行活动保持了高度的保密。

第一架U-2侦察机,1955年

在那个年代,苏联也在积极研发地对空导弹系统。1957年,传奇的S-75防空导弹系统正式服役,同时以S-25“伯尔库特”为基础的莫斯科防空系统也在建设之中。然而,仅靠最大射程不超过40公里的防空导弹系统,无法有效覆盖这个庞大的国家的边界。因此,苏联急需具备高速和高空飞行能力的拦截战斗机,用以驱赶那些肆意飞越苏联领土的美国侦察机。

T-3 和 T-43

新一代战斗机的研制工作由多个设计局同时进行。特别是苏霍伊设计局(ОКБ Сухого)开发了两款结构相似但翼型不同的战斗机:C-1采用后掠翼,而T-3采用三角翼。

顺便提一下,这种试验机的命名系统至今仍在使用,例如C-37和T-50。在C-1的研制过程中,诞生了战斗机苏-7,它形成了战斗轰炸机家族,包括苏-7B、苏-17和苏-22等不同版本。

现在我们关注的是T-3。T-3于1956年5月首次升空。计划中,这款战斗机在加力状态下的最大速度可达到1950公里/小时,实用升限为19,200米。然而,同年,国家领导要求设计局将升限提高到21,000米,这对于当时的技术来说是一个非常具有挑战性的任务。

T-3 试验战斗机。 在其机头上部的固定进气口内,安装了雷达。

当时有多种方案被提出。例如,曾考虑过安装液体火箭助推器,但最终未采用这一方案。

1957年10月10日(有些资料说是9月10日),试飞员弗拉基米尔·伊柳申首次将T-43送上了天空——T-3的进一步发展,实际上是未来苏-9的原型机。在第三次飞行中,T-43于10月30日达到了21,500米的高度,并在三天后达到了2200公里/小时的速度。同时,航空工业部要求设计局达到21,000米的升限,T-43成功完成了这一任务。当然,这时的T-43仍然是一架没有雷达和武器的试验机,但其进展显而易见。

T-43-12试验机。注意看机头的不同设计

之所以能够达到如此高的性能,得益于改进后的AL-7F-1发动机,这款发动机由阿尔希普·柳尔基(Архип Люлька)设计。该发动机在加力状态下能够提供9,600公斤力,这在当时是非常优秀的。然而,为了达到这些性能,发动机的使用寿命仅为25到50小时,可靠性较低。虽然后期对部分问题进行了改善,但并没有完全解决。

AL-7F(АЛ-7Ф)发动机

除了发动机,T-43还与其前身有一些不同,最显著的区别是它采用了可调进气口,并配有可调的锥形组件,后续会在其中安装雷达。实际上,T-43与T-3之间的区别远不止这些,但这些是最明显的特点。

拦截系统

1958年4月,政府发布了新的决议,决定基于T-43试验机不再单独研发一种飞机,而是首次在苏联建立一个完整的拦截系统。该系统包括拦截机本身、RP-9У雷达、RS-2УС(К-5)导弹以及地面雷达和“空-1”制导控制系统。

装备有两个副油箱的苏-9

为何要这么复杂化呢?原因在于,与地面雷达相比,飞机雷达的能力非常有限,尤其是当时的技术。与固定雷达配合使用时,目标的发现与拦截变得更加容易,因为系统不仅可以发现敌人,还能通过“蓝晶-M”系统将控制指令传输到飞机的显示器,帮助飞行员锁定目标。

苏-9座舱。照片上并不太清楚,但这是找到的最好的图像。

从8公里的距离开始,飞行员就应通过机载雷达锁定目标并用导弹进行攻击。在四个挂载点上,安装了带有无线电指令制导的RS-2УС(К-5)导弹——这是第一代苏联量产的空空导弹。该导弹在使用时非常挑剔且复杂:仅能从后半球发射,且射程不超过6公里(实际使用中更短),并且要求在击中前持续锁定目标并保持机动性。苏-9上没有安装机炮:最初的飞机设计中预留了安装机炮的空间,但后来这些空间被两个180升的油箱所占据。

安装RS-2У(К-5М)导弹的米格-19。苏-9上的RS-2УС导弹看起来差不多。

选择这种武器可以说是无奈之举。由于在飞机开始生产时,RS-2УС导弹已经被认为是过时的,但它已经过试验并投入服役,并且可以与紧凑的雷达ЦД-30(也称RP-9)配合使用,后者可以轻松安装在进气口的可动锥体中。由于高空拦截机的需求迫切,设计人员选择了已成熟的现成方案,尽管这些方案并非最优。

与此同时,针对装备更先进雷达“鹰”及К-8М导弹的飞机版本也在研发中。它们将导致苏-11的诞生,该机型将在稍后投入生产。

到了1960年代,武器库中加入了带红外寻的头(ГСН)的К-55导弹,这大大提高了拦截机的能力。通常,标准的作战载荷由两枚带无线电指令制导的RS-2УС导弹和两枚К-55导弹组成。

装备К-55导弹的T-43-15试验机

T-3-51拦截系统,包括苏-9战斗拦截机、RS-2УС导弹、RP-9У雷达、地面雷达和“空-1”制导系统,于1960年正式列装。但实际上,飞机在1959年年底之前就已经开始交付给作战部队,共有150架飞机被交付。

服役问题

正如我之前提到的,苏-9为了获得高性能付出了很大的代价。АЛ-7Ф-1发动机的使用寿命只有25小时。当发动机寿命耗尽时,必须将其从飞机上拆下并送去修理,然后重新装上新的发动机。虽然后来发动机的使用寿命有所延长,但它的使用依然不简单。

在苏-9服役的20年间,大约1150架苏-9中有约100架在事故和坠毁中丧失。最常见的原因是发动机故障。

发动机的一个特点是其旁通机制。在低速飞行时,压气机提供了过多的空气,导致发动机出现喘振现象。为了防止这种情况发生,设计了一个机制,通过所谓的旁通带将空气转移到压气机的第四和第五级。降落时,这些旁通带必须处于打开状态,否则飞行员无法降低发动机转速。

苏-9来自941航空团,1970年代停放在基尔皮亚尔机场

该机制的控制系统是电气化的,如果电压下降,系统就会失效。因此,因系统故障失去苏-9的情况时有发生。此外,在起飞或着陆时,如果发生异常情况,飞行员几乎没有生还的机会,因为当时的弹射座椅还不够先进:苏-9上安装的КС-2А座椅要求飞行员在150米以上的高度和500公里每小时以上的速度下才能弹射成功。

此外,由于起飞时需要快速加速,因此必须迅速收起起落架和襟翼,否则就有立即损坏的风险。

起初,由于缺乏双座训练机(所谓的“副驾驶训练机”),飞行员的训练受到了很大限制。虽然50架双座型苏-9训练机在1960年代开始生产,但早期的飞行员只能使用与高性能拦截机特性不相符的米格-15UТИ训练机进行训练。

1980年代初,三架苏-9停放在机场

尽管存在这些问题,苏-9依然服役于苏联防空部队,直到1980年代为止,并且未曾出口。虽然苏-9的缺点广为人知,但它在国家领导人和空军眼中,作为一种大规模装备的高速高空拦截机,优点显然更加突出。

飞行员和技术人员在警报响起时跑向他们的苏-9

当然,除了飞行高度和速度外,苏-9还有一些其他优势。飞行员们表示,苏-9很难进入失速状态,并且能够在各种速度范围内良好操控。起初,苏-9的特技飞行被严格禁止,直到1967年才允许进行。苏-9能够承受较大的过载:据记载,1960年,一名飞行员将苏-9从几乎接近地面的俯冲中拉出,着陆后,测得的最大过载为9.2G,表现非常优秀。

任务

为了获得优异的动态性能,苏-9也需要付出较高的燃油消耗,而飞机上的燃油储备空间有限。第一批苏-9的拦截半径对于典型目标(在约20,000米的高度)大约为320-450公里。后来,通过增加燃油储量,拦截半径得以扩大到430-600公里。配备两个外挂油箱时,苏-9的最大飞行距离可达到1700公里。

苏-9配备两个外挂油箱

在作战训练过程中,苏-9的飞行员接受了多种典型目标的拦截训练:高空低速目标(如U-2)、中高空目标(如B-47和B-52)以及高速小型目标(如AGM-28 Hound Dog巡航导弹)。针对每种目标,制定了最佳的爬升和拦截模式。

在实际训练中,飞行员通过使用 Як-25РВ、图-16和苏-9等飞机进行目标追击训练。在导弹射击训练中,使用了退役的伊尔-28和米格-15遥控靶机,以及无人靶机 Ла-17作为靶标。

与U-2的未遂相遇

苏-9的“星光时刻”可能发生在1960年5月1日,当时美国的高空侦察机U-2在格雷·鲍尔斯的驾驶下侵入了苏联领空。

前往拦截U-2的飞机中包括一架苏-9,这架飞机意外地停在了斯维尔德洛夫斯克机场。由于这架飞机没有武器,因为它并不在值班,而是在飞往某个部队的途中,因此没有太多选择。于是,梅季尤科夫机长依然决定驾驶他的苏-9起飞,准备在20公里的高度进行撞击。这是一个非常冒险的决定,因为在那种情况下,生还的机会几乎为零。

然而,由于未能通过地面指挥的指令成功锁定目标,梅季尤科夫最终因燃油耗尽而返回了机场。

S-75防空导弹系统的发射装置。

正如所知,U-2最终还是被S-75防空导弹系统击落。遗憾的是,由于导弹部队与空军之间协调不力,准备执行拦截任务的米格-19被击落,飞行员不幸牺牲。

记录

具有如此出色性能的飞机,当然不可能没有创造记录。苏-9一共创造了四项世界纪录,均由国际航空联合会(FAI)正式注册。为创造纪录所使用的并非服役中的苏-9,而是经过改装的T-43-1和T-43-5。在FAI中,它们注册为T-431和T-405。

苏-9飞行中。从这个角度看,很容易将其与米格-21混淆。

1959年7月14日,试飞员弗拉基米尔·伊柳申驾驶T-43-1,搭载AL-7F-1发动机,飞至28,852米的高度,创造了飞行高度(动态天花板)世界纪录。此前,美国F-104A星际战斗机所创纪录被打破,提升了949米。该纪录保持到同年12月,美国人将F-4H幻影II的飞行高度提升至30,040米。

1960年5月28日,试飞员鲍里斯·安德里亚诺夫驾驶T-43-5,在100公里的闭合航线上创造了飞行速度世界纪录——2,092公里/小时。值得注意的是,这个纪录在同年9月16日被康斯坦丁·科基纳基驾驶米格-21打破,新的纪录为2,148.66公里/小时。

1962年9月4日,弗拉基米尔·伊柳申在T-43-1上创造了第二个世界纪录——建立了绝对的世界水平飞行高度纪录,达到了21,170米。然而,这一纪录在一周后被米格设计局的实验性拦截机E-166(E-152/1)上的彼得·奥斯塔彭科打破,新的纪录为22,670米。

E-166在莫尼诺。

苏-9的最后一个世界纪录是在1962年9月25日,由试飞员弗拉基米尔·科兹诺夫驾驶T-43-5,在500公里的闭合航线上创造了2,337公里/小时的飞行速度。这个纪录一直保持到1965年5月1日,美国的试验性拦截机YF-12A以2,644.22公里/小时打破了这一纪录。

YF-12版本

在1958年至1962年间,共生产了约1100架常规单座苏-9。此外,在1960年代初期,还生产了约50架教练型战斗机苏-9У。该机装配了双座舱,学员座位上的飞行控制与教官座位相同,但教官可以关闭某些系统以供学员使用。该飞机几乎与单座版本在性能上无差,但为了达到这个性能,必须取消四个挂载点中的两个。

苏-9У

从1961年到1964年,苏-11进行了小批量生产,区别于苏-9的主要特点是配备了不同的雷达、新型R-8(K-8M)导弹,射程可达20公里,以及更可靠的AL-7F-2发动机,并且重新设计了压气机旁通机制。由于1962年10月31日第一架苏-11在飞行过程中发生事故,飞行员丧生,因此订单大幅度减少,更多订单转向了Yak-28P。总共生产了108架苏-11。

值得一提的是,苏-11更像是与苏-9并行发展的另一种型号,采用了不同的雷达和更先进的武器系统。

生产型苏-11。该机的武器仅为两枚导弹,但它们比苏-9所配备的导弹更为先进。

后记

正如上文所述,苏-9远不是一款完美的飞机,存在许多“初期故障”。然而,它成为了第一款高空高速拦截机,且与地面雷达和导引系统组成了一个统一的拦截系统。之后,苏-15、米格-25等飞机都继承了这一理念。

此外,苏-9也是苏霍伊设计局首款量产型拦截战斗机,苏霍伊设计局后来成为全球领先的战斗机和其他战术航空器制造商之一。

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