米格-9战斗机 Mig-9 fighter jet

 米格-9(Mig-9)是苏联战后研制的首批喷气式战斗机之一,由米高扬设计局研发,采用仿制的德国BMW003喷气式发动机,1946年3月原型机出厂,4月24日首飞成功。作为第一代喷气式战斗机,MiG-9并不成功,共生产了约1,000架,服役时间不长,1952年MiG-15服役时就退役了。

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  苏联在二战后,开始研制喷气式飞机,其中,战斗机是重中之重,但是否直接仿制德国的Me262或He162喷气机的问题上,设计师之间发生了争论。因为这时,苏军已经缴获了相当数量的德国飞机和发动机的整机和部件,可以拼装一定数量的飞机,缴获的技术资料和工装也足够开始仿制生产,但这样将扼杀苏联自己的设计。最后,在雅可夫列夫等人的坚持下,决定自己研制。

  除了面子问题,还有一个实际问题:德国设计的工艺要求太高,在德国备件耗尽后,苏联的工艺水平不足以自己大批制造,仿制也难以保证质量。由于苏联自己研制的喷气发动机在进度上赶不及,高层决定先用缴获的德国Jumo或BMW喷气发动机,然后设法从英国进口“尼恩”和“德温特”发动机,在40年代末或50年代初过渡到苏联自己的喷气发动机。高层同时决定,米高扬和苏霍伊用BMW003(苏联编号RD-20)集中于研制双发战斗机,雅可夫列夫和拉沃奇金用Jumo004(苏联编号RD-10)集中于研制单发战斗机。

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  米高扬的初始方案和德国的梅塞施米特Me262如出一辙,采用当时喷气战斗机的主流布局。但是这个布局的迎风面积大,阻力大,沉重的发动机远离机身轴线,横滚时的转动惯量大,机动性不好,单发失效后偏航力矩也大。风洞试验表明,在发动机推力有限的情况下,这样的喷气战斗机的速度潜力不大。

  首先将喷气战斗机投入战场的德国当然也注意到了这个问题。在二战后期德国秘密武器盛行期间,以设计Fw190战斗机著称的KurtTank设计了Ta183喷气战斗机,采用机身发动机、机头进气的布局,在气动设计上解决了很多Me262的问题。除了机头进气,Ta183还采用了先进的后掠翼。关于米格和当时苏联其他第一代喷气战斗机采用机头进气是否受德国影响的问题,东西方一直存在争论。苏军缴获了Ta183的样机和大批技术资料,但KurtTank和他的手下都逃到美英军占领区,向西方盟国投降了。不管是异曲同工还是照抄不误,一般认为战后初期东西方很大一批喷气战斗机都受到Ta183的影响,包括多种米格战斗机、美国的F-84、F-86、法国的“暴风”、“神秘”等,尽管这些飞机中的每一个的具体技术实现都和Ta183有很大的不同。

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  1945年夏,米高扬毅然下令中止翼下双发的布局,而是采用机头进气的机内双发,也就是说,两台发动机并排安装在前机身内。发动机前置的机头进气尽管看起来臃肿、丑陋,风洞试验表明,这个新布局的阻力大大减小。新飞机被称为伊-300,也称为米格-9。

试飞

  1946年4月24日,米格的第一架米格-9被拉到莫斯科郊外的契卡洛夫斯卡雅机场,准备试飞。这时雅可夫列夫的雅克-15也准备好了,也要试飞。米高扬和雅可夫列夫最后以抛硬币的方式,决定谁先首飞。最后,米高扬赢了,很快,试飞员驾驶米格-9升空,做了20分钟的试飞。成为了前苏联的第一次喷气式飞行。几个小时后,雅克-15也升空试飞成功。

  发动机安放在前机身或许是出于米格-3以来一向的习惯,发动机靠前也使重心靠前,有利于俯仰稳定性。但这样使后机身暴露于发动机的喷流之中,米格在一开始对这个问题的严重性并没有认识。在地面试车的时候,发动机喷出的炽热喷流很快把沥青地面烧熔了,这引起米格对后机身的结构放热的注意。为了保护机尾不被炽热喷流损坏,米格在米格-9的机尾下半部分加装了防热钢板。试飞中,米格-9具有很强的抬头趋势,压也压不下来,并发生了严重的振动。试飞员格林奇科对飞机的性能十分满意,但说到振动,格林奇科半开玩笑地说眼珠子被振动的晃动不止,一直到晚上才停下来。

  后来的研究表明,防热钢板本身的重量不足以产生如此严重的抬头效应,但由于文丘里效应,高速喷流实际上在机尾下形成了一个不稳定的低压区,造成机尾的负升力和振动。将钢板打孔后,问题大大缓解了,但多孔钢板和机尾结构不同的受热膨胀率又造成严重的拉伸和扭曲。之后设计方引入环境空气冷却解决了受热膨胀的问题,但不稳定低压区的问题又回来了。最后是通过反复试验,用特殊形状的多孔防热钢板,才解决了这个问题。

  投产过程

  为了向军方和航空工业部领导表演成果,米格-9参加了一次内部的飞行表演。首先,一架缴获的德国He162升空,接着试飞员格林奇科驾驶米格-9升空。但是,在200米低空通过主席台时,米格-9的一个副翼损坏脱离,飞机在顷刻之间翻转,倒栽葱坠地,格林奇科当场牺牲。

  格林奇科这位优秀的试飞员的牺牲对米格造成特别巨大的打击。但格林奇科牺牲后,米格-9的试飞还要继续进行。其它试飞员们仔细研究格林奇科的笔记,特别熟记米格-9的一切技术细节,在胆大心细的一次次试飞中,终于把米格-9飞了出来。在试飞中,3号样机呈现出严重的方向稳定性问题,但2号样机没有这个问题。后来经过仔细分析,两架飞机稳定性的不同是由于两者的制造公差上的差异所造成。这提醒了人们的注意:喷气时代的制造要求和螺旋桨时代已经不可同日而语了。

  1946年8月18日苏联空军节时,斯大林和众高官在莫斯科外的土西诺航展上观看了米格-9和雅克-15的表演。斯大林十分满意,下令在当年十月革命节检阅时,要两家各出10-15架该型飞机,进行列队飞行。斯大林这金口一开,米高扬和雅可夫列夫可惨了。米格-9和雅克-15只是手工制造的原型机,远没有到批量生产的程度,小批量都不行。米格只好临时拼出6万张图纸,在实验工厂里拼命赶工好歹拼出规定的数量。同时从各大设计局和空军精锐中队紧急抽调试飞员和优秀飞行员,集中强化训练。

  米高扬自己也差不多拼垮了,被夫人押送到克里米亚疗养,但还是心脏病突发,幸好休息了两个月后大体恢复了。这样拼出来的检阅到最后一刻因为天气原因取消了,大家不知道是失望好,还是庆幸好。

  但1946年苏联的航空工业不景气。因为战争结束了,军转民出乎意料地困难,一些设计团队遭到解散。斯大林再次命令在1947年5月1日检阅上,米格和雅克各出动50架喷气机参加检阅。这个命令说来容易实现难,雅克-15的留空时间只有30分钟,那么多飞机要在空中完成编队,已经用掉好多时间。最后米格和雅克对飞机进行了改造,检阅任务总算完成了。

  除了检阅外,米格-9还是做了很多更有实际意义的试验,其中最重要的是空中射击试验。为了解决战时米格-3只有机枪火力、攻击力不足的问题,米格-9配备了1门37毫米炮和2门23毫米炮,甚至试验过57毫米炮,但后坐太大放弃了。试验表明,米格-9在空中射击时,可能造成发动机熄火。这个问题是以前没有预料到的。更可恶的是,这个问题在地面台架试验上不出现,在空中反复试验时,也是有时出现,有时不出现。最后原因归结为炮口烟。本来螺旋桨时代航炮的安装位置受到螺旋桨的很大影响。好不容易没有螺旋桨了,米格-9的1门37毫米航炮本来布置在正中两台发动机进气口之间的“鼻中隔”,另外两门23毫米炮布置在下方两侧,但这样一来,37毫米炮的炮口烟正好灌入发动机,危及发动机的正常工作。最后为解决这个问题只好取消中间的37毫米炮,增加两门23毫米炮,并将4门23毫米炮两两布置在两侧。

  1947年10月,拉沃奇金的拉-11也研制成功。拉-11是苏联最后的一型活塞式发动机螺旋桨战斗机,凝聚了所有战时的经验,堪称顶峰。在投产前夜,斯大林把拉沃奇金招来,询问他到底应该投产拉-11还是米格-9。拉沃奇金告诉斯大林说,如果今天就打仗,应该投产拉-11,马上形成战斗力;如果战争一时半会不会爆发,米格-9代表着未来。拉沃奇金的坦诚之言是对的,斯大林结果让拉-11和米格-9同时投产。

特点