1950年11月联合国军的战机完全控制了朝鲜的天空,正当他们横行无阻的时候,一种非常先进的后掠翼喷气式战斗机突然出现,并在很短的时间内完全改变了双方空军的作战态势。很快西方情报机构就得知这种飞机是苏联制造的米格-15后掠翼喷气式战斗机,几乎在一夜之间,“米格”这个名字就成为联合国军飞行员最畏惧的名词,而米格-15控制的空域也被称为“米格走廊”。从那时起,“米格”一词就成为苏联战斗机的代名词。
然而米格设计局在二战中的角色仅仅是一个年轻人领导的二流设计局。雅克夫列夫和拉沃契金设计局才是苏联一流的战斗机设计局。不过雅克和拉系列战斗机的辉煌并没有持续很长时间。到二战末期,德国空军率先将Me262喷气式战斗机投入实战,战斗机发展史从此进入了喷气式时代。毫无疑问,螺旋桨时代的辉煌已经远去,苏联所有的战斗机设计局都站在了同一个起跑线上。
神秘的德国血统
整体而言,苏联在二战中建立了强大的飞机制造业,但是苏联制造的飞机在技术水平上要逊于美国、德国和英国同类产品。在二战中苏联曾经得到了大量的美、英军援的战斗机,但是这些飞机多是P-39、“飓风”之类的二流型号,在技术上没有多少参考价值。而二战结束之后,随着国际局势的变化,美、英对苏联的态度逐步冷淡,从美、英获得先进航空技术已经变得很不现实。
既然从盟友那里无法获得帮助,苏联设计师就将目光投向了对手身上。在伟大卫国战争结束前,中央航空流体动力研究院就开始对缴获的德国、日本和意大利军用飞机进行非常细致的性能测试,全面分析其设计特点。从这些工作中,苏联的飞机设计师接触到很多当时先进的飞机设计思想和制造技术,对于全面提高苏联航空工业的技术水平起了很大作用。
另一方面,德国在战败前曾经拼命地研制新式武器,妄图以此挽回败局。在军用飞机方面,德国人在喷气式战斗机、轰炸机、喷气发动机、后掠翼、飞翼、雷达等方面进行了很多开创性的研究,遥遥领先于同盟国的同行。可悲的是,这些技术成果并没能让德国赢得战争。随着第三帝国的土崩瓦解,很多先进技术被同盟国瓜分——其中苏联不仅缴获了大量的技术图纸等宝贵资料,更俘虏了一大批优秀的德国飞机设计师。
在众多缴获的德国喷气战斗机设计方案中,一种名为Ta-183的方案引起了中央流体动力研究院的高度关注。这个方案是德国福克·武尔夫公司设计师库特·谭克领导的设计组于1944年提出的。研制目的是一种小型喷气式截击机,能够大批量生产,是典型的“应急战斗机”。这种飞机在气动布局上有很多独到之处:采用机头进气,后掠角为35度中单翼,前缘后掠角达到60度的巨大T形垂直尾翼。其固定武器是4门30毫米或20毫米机关炮。为了便于生产,该机大量应用了木材。依靠先进的气动外形设计,Ta-183尽管只装有1台喷气发动机(原型机是尤莫004B,生产型是He-S-011),但是其最大速度高达590英里(949千米)/小时,实用升限可达47000英尺(14325米)。按计划Ta-183将在1945年5月进行首飞,并于同年10月投入批量生产。然而在1945年4月8日,英军占领了福克·武尔夫工厂,Ta-183的生产计划彻底落空。而苏联航空技术人员则是从柏林的帝国航空部发现了Ta-183的技术资料和木制模型。
毫无疑问,Ta-183最突出的技术特点是采用了前缘后掠角为35度的后掠翼。这种机翼能够延缓空气压缩现象的发生,减少跨音速飞行时的阻力,能使飞机的最大速度提升到900~1000千米/小时。中央流体动力研究院的戈泽尔(Goetherl)和鲁登(Ruden)教授对Ta-183的机翼进行了深入研究,并非常赞赏其设计的先进性。同时,这两人也指出Ta-183的35度后掠翼设计得太薄,尽管有利有减少阻力,但是无法在机翼内布置油箱。此外这种机翼还存在着容易失速的问题,需要加以改进。
根据中央流体动力研究院的报告,苏联国防委员会于1946年1月提出了一种新型高空战斗截击机的技术规范书,明确规定这种飞机必须为喷气动力,最大速度为马赫0.9,实用升限不低于30000英尺(9144米)。苏联国防委员会同时向雅克夫列夫、拉沃契金和米格设计局发出了技术规范书。三所设计局还收到了中央流体动力研究院的后掠翼研究报告。
当米格设计局展开后掠翼战斗机的研究项目时,设计局内部将该项目定名为S工程,其中S是Strelowidnosiji“后掠”一词的缩写。为了保证S工程能够顺利展开,米格设计局抽出了一些设计师在萨瑞茨科和苏迪茨教授的领导下专门对后掠翼进行研究。米格设计局还从俘虏营中挑选了一些德国设计师协助进行前期研究。出于保密方面的原因,所有德国专家都没能进入S工程的后期阶段。无论是米格设计局还是中央流体动力研究院此前都没有研制过后掠翼飞机。因此双方共同对后掠翼展开研究,还深入研究了后掠翼在高速机动时会出现的种种问题——特别是翼尖失速问题,为此双方决定在后掠翼的上翼面安装翼刀,防止附面层向翼尖堆积,导致翼尖首先失速。
尽管有德国人的技术资料可供参考,但是米格设计局认为Ta-183的翼型太薄。为此米格设计局在中央流体动力研究院的风洞中进行了大量机翼模型吹风试验,才最终选定了翼型。有意思的是,中央流体动力研究院的新型风洞也使用了很多缴获的德国设备。
来自英国的“心脏”
米格设计局面临的另一个主要难题是要给新型后掠翼战斗机选择一种合适的大推力喷气发动机。而在1946年时,米格设计局能够得到的推力最大的喷气发动机是RD-10——德国容克斯公司尤莫004发动机的仿制品,Me262的动力装置。但是根据战斗机的技术指标,所需要的发动机的推力应是RD-10的两倍,而当时苏联还无法研制这种发动机。由于在动力装置上陷入困境,米格设计局似乎难以继续S工程了,但是恰巧是这个难题给S工程带来了转机——最初米格设计局打算给S工程安装1台推力为6000磅(2721千克)的轴流式涡轮喷气发动机。由于没有合适的发动机,设计局就全力以赴地去减轻机体重量,最终将飞机的最大起飞重量控制在10000磅(4536千克)以内。
此时世界上的涡轮喷气发动机有两种主要类型。一种是以德国为代表的“轴流式”结构,另一种是以英国为代表的“离心式”结构。相比之下,轴流式涡喷发动机技术上更先进,代表了喷气发动机的发展方向,但是这种发动机的压气机技术比较复杂,工艺要求很高。而离心式涡喷发动机的压缩机结构就简单得多,工艺也不复杂。尽管这种发动机没有太大的发展潜力,可是在40年代末、50年代初,其推力完全能满足需要。
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