光荣岁月

——米格-19 简史

石丁

Part1 Part2 Part3 Part4 Part5 Part6 Part7 Part8 Part9


  50 年代中期,美苏相继提出研制一种战斗机零滑跑起飞发射装置(ZELL)的要求,即把战斗机安装到一个滑车上,然后通过强有力的助推火箭将其发射升空。因为在战争中,机场往往是敌人首选的进攻目标,有了这种装置,飞机就可以部署到没有机场地区或在跑道遭受敌人破坏时仍可升空作战。

  ZELL 的概念最早是在二次大战期间由纳粹德国提出并应用到其 Ba 349 飞机上。德国人对 Ba 349 飞机进行了改造,在其机头上安装了无制导火箭,然后通过一个垂直的发射导轨来发射飞机。德国人计划在其战略要地附近大量部署这种装置,当盟军的 B-17“飞行堡垒”和 B-25“解放者”轰炸机飞临目标投弹之前,Ba 349 从这种装置上迅速起飞对敌机进行拦截。但是与第三帝国的其他一些雄心勃勃的计划一样,Ba 349 最终夭折在了试验阶段。随着纳粹德国的灭亡,这项计划的资料落到了苏联人手中。苏联最高统帅部对 ZELL 概念产生了强烈的兴趣,并于 1955 年 4 月命令米格设计局改造一架 米格-19“农夫”A来进行 ZELL 概念的试验,这就是 SM-30 计划。

  SM-30 计划由米哈伊.I.格列维奇总体负责,由 A.G.阿格罗尼科负责飞机的结构。为了承受 ZELL 方式起飞时产生的 4.5 个 G 的过载,SM-30 的机体与机翼结构都作了加强处理,原来的单腹鳍也被换成了两个并排的较小腹鳍,SRD-1 测距仪被取消并在机鼻下加装了一根天线,座舱内弹射座椅的头靠也做了特殊处理来保护 ZELL 方式起飞时飞行员头部的安全。

  两台 PRD-22 固体火箭助推器以一定的倾角安装在飞机上,为飞机提供 ZELL 方式起飞的推力,该火箭是由米格设计局的 I.I.卡图科夫领导的设计组研制的,可以在 2.5 秒内提供超过 3,629 千克的推力,两台火箭提供的推力总和大概是飞机全重的 5 倍。PU-30 移动发射车是米格设计局在 YaAZ-210 双轴滑车的基础上研制的,发射轨可以抬高 30º。

   为了避免风险,第一次 ZELL 发射试验时飞机上并未坐人,试验开始后,飞机在空中沿一个半弹道轨迹飞行了很短一段时间后按计划着陆。事后收集的试验数据表明,ZELL计划是可行的,但仍有一些地方有待改进,比如发射架因为直接曝露在助推火箭的火焰中而损坏,因此米格局对发射装置进行了修改,在发射轨上安装了导焰装置。

   随后进行的一系列无人发射试验证明 SM-30 的发射过载并未超过 5 个 G,因此,米格局决定在下一阶段的试验中将采用有人发射方式,被选中的是两名来自拉明试飞中心的富有经验的飞行员格利高里.施亚诺夫和瑟基.阿诺金。为了保证飞机发射后能安全着陆,PU-30 发射装置被安放在了茹科夫斯基基地的跑道上,由于发射过程只有 3-5 秒,一旦发生事故,可供飞行员逃生的时间和高度都是极其有限的,所以为了预防万一,跑道周围准备好了各种急救设备。

SM-30 从 PU-30 上起飞的情景,这与 F-100 的 ZEL 发射方式惊人的相似

  第一次发射试验由于助推火箭的点火失败而告终,3 天后,即 1957 年 4 月 13 日飞行员格利高里.施亚诺夫驾驶飞机成功的完成了发射试验。发射过程如下:飞机被 PU-30 的发射轨抬高到 30º 并被锁死,然后飞行员发动 SM-30 的两台 AM-5B 涡喷发动机,达到最大功率后,飞行员打开加力,几秒钟后两台 PRD-22 助推火箭点火,同时飞机与发射轨脱锁起飞。

   之后,格利高里.施亚诺夫又成功的进行了 4 次相同的实验,第 6 次试飞则改由试飞员瑟基.阿诺金驾驶飞机。在 1957 年 6 月 3 日的第 7 次试飞时,瑟基.阿诺金驾驶着带有两个760 升副油箱的 SM-30 升空成功。第 8 次也是最后一次试飞由格利高里.施亚诺夫进行,随后这个系统被移交给了位于阿斯特拉罕的苏联空军科学研究院(NII-VVS)进一步试验野战条件下的 ZELL 方式起飞的可行性。

  NII-VVS 的试飞员 V.G.伊万诺夫首先进行了 6 次 ZELL 试飞,之后飞行员 L.M.库夫施诺夫、V.S.库图罗夫、M.S.特拉耶夫、A.S.布拉格维什特申科伊和 G.T.贝洛格维金先后驾机进行了 5 次成功的试飞。试验结束后,SM-30 为国防部长朱可夫元帅作了演示飞行,表演中 SM-30 的惊人的爬升率再次得到了淋漓尽致的表现,在短短的 66 秒内便爬升到了 10,000 米高空。

   但是有一个问题始终困扰着 SM-30 计划,就是飞机的着陆滑跑距离超过了苏联空军提出的 400 米的要求。为此米格局提出了两个解决方案:一是在回收机场跑道上安装一根阻拦索,索两端挂着减速伞,降落时飞机用起落架钩住阻拦索,索上的伞上充气使得飞机减速并停下来。另一个方案是在 SM-30 飞机上装一个尾钩,飞机降落时放下尾钩钩住跑道上的阻拦索减速。

  SM-30 的试验表明,影响 ZELL 技术的最主要的两个环节就是起飞和降落,尽管苏联空军最后的评估报告认为 SM-30 系统可以在前线条件下使用,但由于种种原因最终还是放弃了 ZELL 技术和缩短高性能战机着陆距离技术的发展。

SM-9/3 原型机

   由于 1954 年初米格-19“农夫”A 投入批量生产后不久暴露出了很多的问题,因此急需对该机进行改进。“农夫”A 最主要的缺陷是在超音速飞行状态下操纵较难,这是因为飞机在进入音速临界状态时,会产生激波,导致飞机各舵面的气动效率降低而造成的。米格设计局和中央流体动力研究院对此现象进行了大量的研究,最终美国在其 F-100“超佩刀”战斗机上的做法启发了苏联人,F-100 采用了平板型全动水平尾翼,苏联人最后通过采用和 F-100 形状相似的水平尾翼解决了这一问题。

   改进型的研制工作在 1954 年初展开,米格设计局将前面提到的 SM-9/2 原型机进行了改装并且又建造了一架全新的 SM-9/3 原型机。SM-9/3 在外部特征上与标准型“农夫”A 相比许多区别,其前起落架舱门处的小天线移到了主起落架舱门后面,座舱盖上取消加强框架以及机头右侧无线电天线的位置比“农夫”A 更为靠前。此外 SM-9/3 座舱后面安装有一个小天线。

  SM-9/3 的武器配置与“农夫”A 相同,只是它在机身两侧的炮口前都有一块防焰板。飞机的操纵系统也作了改进,加装了 BU-14MS 系统和 ARU-2 载荷调整器,使飞机更易于操纵。由于安装了这些系统,飞机不得不设置 背脊来容纳操纵线路,这个背脊也成了 SM-9/3 和米格-19 后续型号的典型特征。此外飞机还安装了一套 APS-4 电动机械系统为其液压系统作备份。

SM-9/3 原型机,注意座舱和垂尾间多了一条背脊

  SM-9/3 的后机身经过了重新设计,将常规的水平尾翼改成了一个翼尖带平衡配重的平板型全动水平尾翼,新尾翼可以有效地抑制飞机的颠簸。“农夫”A 在水平尾翼翼根处有两个并排的冷却空气进气口,而 SM-9/3 和后续的米格-19S 只有一个。SM-9/3 取消了“农夫”A 右侧水平尾翼处的 SOD-57 敌我识别应答机,加大了垂尾延长鳍,右侧的冷却空气进气口位置后移,扩大了尾翼上 Syrena2 雷达告警接收机的锥形整流罩。最开始,SM-9/3 采用了与“农夫”A 相同的方向舵,但是在厂试期间米格设计局减小了方向舵的面积,这也为后来的米格-19S 所采用。试验后期 SM-9/3 还取消了在后机身上的军徽。为了解决减速板展开后会带来飞机颠簸的问题,米格设计局在飞机机身下安装了第三块减速板。SM-9/3 还取消了“农夫”A 型尾喷口前面的一个进气口。

除了一些小的细节,SM-9/3 几乎与早期的生产型米格-19S 完全一致

  SM-9/2 于 1954 年 9 月抵达茹科夫斯基并于 9 月 14 日由格利高里.施亚诺夫驾驶进行了首次试飞,此外还有飞行员基罗格利.K.莫索洛夫、康斯坦丁.K.科金纳齐、弗拉迪米特.A.纳夫约德夫也参与了试飞工作。在一次试飞中,基罗格利.K.莫索洛夫驾机在 9,300 米高空飞出了 1.462 马赫的速度。

  SM-9/3 于 1955 年 8 月 26 日从米格设计局的试验工厂飞抵茹科夫斯基并在当年 11 月 27 日由康斯坦丁.K.科金纳齐驾驶首飞。除了一些小的细节,SM-9/3 几乎与早期的生产型米格-19S 完全一致。

  两架原型机完成厂试后被移交给飞行研究院,厂试表明飞机的飞行性能和操纵性能有了显著的改进,并且继承了米格-19“农夫”A 出色的爬升率和最大速度。在飞行研究院的国家验收试验结束后,苏联空军又对其在前线条件下的使用做了评估试验。


-待续-

Part1 Part2 Part3 Part4 Part5 Part6 Part7 Part8 Part9