米高揚最後的兩種截擊機,曾令西方航空部隊害怕,為何退居二線?

說到飛機的材質,大多是以鋁合金等輕質合金為主體構造的,而各國的戰鬥機亦是如此。輕量化鋁合金構造的機體,既可以保證飛行速度,又可以維持機體強度。但是米高揚公司卻與眾不同,不僅讓不銹鋼上瞭天,還讓不銹鋼飛行速度超過瞭音速,以至於美軍的導彈都追不上,實際上這兩種戰鬥機是目前世界上飛行速度最快的量產戰鬥機。這兩種不銹鋼戰鬥機,就是米高揚公司開發的米格-25狐蝠和米格-31捕狐犬戰鬥機。米格-25和米格-31這兩種戰鬥機,實際上都源自蘇聯時期的Ye-155計劃,後者是前者的改進型號。

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俄羅斯空軍的米格-25RB

從冷戰時期說起

在冷戰早期,蘇聯的國土防空軍主要面對的是美國空軍的B-47同溫層噴射,B-52同溫層堡壘等亞音速轟炸機。但是在50年代末60年代初,隨著火箭噴射技術以及噴氣式發動機的發展,美國空軍開始開發超音速轟炸機和超音速偵察機,且不久便將B-58盜賊超音速轟炸機和SR-71黑鳥偵察機投入服役,同時還推出瞭XB-70女武神超音速轟炸機計劃。這幾種飛機的最高航速都超過2馬赫,其中XB-70轟炸機和SR-71偵察機的最高航速甚至達到瞭3馬赫,當時本土防空軍的截擊機根本無法追上這些美軍飛機,以至於跟蹤監視都無法進行,這讓蘇聯本土防空軍感到壓力十足。

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SR-71偵察機的速度驚人

高空高速截擊機方案

在蘇聯情報部門得知美軍正在開發SR-71黑鳥偵察機的原型機,A-12偵察機的前一年,米高揚設計局便開始瞭對高空高速截擊機方案的研制,Ye-155方案便是其中的一員。米高揚設計局對新飛機的佈局方案提出瞭3種設想。第一種設想是與米格-19類似,將發動機並排放置。第二種設想則是將發動機采用階梯式佈置,其中一臺發動機位於機體中部,進氣口位於機體下方,另一臺發動機則位於尾部的機身內。第三種設想是類似於英國皇傢空軍的閃電型戰鬥機,將兩臺發動機垂直堆疊。但在經過考究,第二種和第三種設想均被廢棄,若采用這兩種設計方案,會導致飛機的機體厚度過大,讓維護變得十分復雜。同時,如果將發動機安裝在機體下方,會讓飛機在飛行中存在著推力不對稱的危險,這也後兩種設想被放棄的原因。

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在決定瞭發動機佈局後,米高揚設計局開始思考機翼佈置。最初曾打算配備可變後掠翼,以及雙人機組。可變後掠翼的存在可以讓飛機在亞音速狀態下的飛行穩定性得到提升,但是該種設計會導致飛機郵箱容量降低,來安裝復雜的機翼油壓裝置。而由於該型戰鬥機需要長時間超音速飛行,以驅趕來犯的敵機,如果減少油箱容積,便會導致航程不足,所以這給想法很快便被設計組放棄瞭。

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準備試飛的Ye-155

除此之外,設計人員還有一個不切實際的想法,采用兩臺RD36-35升空式噴氣發動機,讓該型飛機具有垂直起降的能力。但當時用於提供垂直升力的發動機存在著體積大,重量高且油耗較大的問題,這也將占據郵箱空間,且增加耗油量,因此這個想法也被放棄。最終,設計人員還是選用瞭傳統的三角佈局的截擊機機翼。

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米格-25誕生

之後造出的第一架原型機是偵察型號,代號為Ye-155-R1。這架原型機雖然和正式量產型的米格-25外觀以及很相像,但是依舊具有一些其所獨有的特征。這傢原型機安裝有容量為600升且附有額外小翼的翼尖油箱,小翼的存在,可以在該油箱中的燃油在飛行中引起震動時,有效消除震動;除此之外,這架原型機還附有一對可動的鴨翼,在高速飛行時來輔助飛行員控制飛機的俯仰角。該架原型機在1964年3月6日,作為米高揚設計局創建25年的獻禮進行首飛。截擊機型號的原型機Ye-155-P1則是在偵察型首飛6個月後進行的。但是要註意的是,在1967年7月9日,米格-25的原型機首次向公眾展示,其中有3架截擊機型號和1架偵察機型號還進行瞭飛行。

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隨後米格-25在1969年於索科爾工廠正式量產。1969年到1971年生產的最初型號被定義為R型,從1971年到1982年間生產的是改進後的P型,而之間1978年到1984年還生產瞭後續的改進型PD型。隨後,索科爾工廠便將生產線改為米格-31的量產。

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米格-25的機體,由80%的鎳鋼合金,11%的鋁合金,9%的鈦合金制成。但有必要指出的是,米格-25選擇不銹鋼,也就是鎳鋼合金制造機體,是有原因的。飛機在飛行速度高於2馬赫時會產生熱應力,因此米高揚設計局不得不選擇耐熱且強度較高的材料來制造機體和艙蓋。艙蓋選用瞭有機玻璃解決,但是在機體結構上,由於當時蘇聯的技術無法解決薄壁焊接鈦結構的裂紋問題,因而沒有像美國的SR-71偵察機那樣采用鈦合金制機身,而選擇犧牲部分速度,使用較重的鎳鋼合金。不僅因為沒有技術,而且鎳鋼合金的成本遠低於鈦合金,還可以進行焊接,並且帶有耐熱密封的能力,因此鎳鋼合金成為瞭制造機體的最佳選擇。

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作為截擊機型號的米格-25,為瞭保證有足夠的火力,搭載瞭4枚R-40T空空導彈。該導彈具有半主動雷達制導系統,射程最遠可達60千米。同時,為瞭保證飛行航程,米格-25還可以在機腹下方掛載副油箱或者航空炸彈,由於炸彈的重量和承受的阻力不會超過其日常所搭載的R-40導彈,因此其性能沒有受到影響。但是當飛機在20000米高空以大於2馬赫是速度飛行時,如果投下一枚500千克的航空炸彈,它的滑翔距離將會達到幾十公裡。

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理論上,米格-25的最高飛行速度可以達到3馬赫,但是如果要達到這種極限速度,會對機體造成不可修復的損壞,盡管理論上發動機推力甚至可以達到3.2馬赫。在較高風速的情況下,發動機會出現超速與過熱的情況,在多次測試後,蘇軍將米格-25的正常飛行中的最高速度限制在2.83馬赫。

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在米格-25問世後的不久,北約各國便開始對其進行技術分析。但是由於情報不足的原因,北約各國一致認為米格-25是空優型戰鬥機,而不少截擊機。米格-25的出現,導致美國直接開始研發新一代的戰鬥機,這項計劃的最終產物是F-15鷹式戰鬥機,可以說的米格-25促成瞭F-15的誕生。在1971年,蘇聯曾派出瞭偵察型的米格-25R和米格-25RB前往埃及駐紮,在此期間一架米格-25成功以2.5馬赫的速度逃離瞭以色列空軍F-4E鬼怪的追擊,還有一架米格-25被發現以3.2馬赫的速度在西奈上空飛行。這讓北約陣營大吃一驚,一度認為蘇聯的戰鬥機科技已經遙遙領先。雖然在多年後,蘇聯的資料表示這架3.2馬赫飛行的米格-25發動機報廢。

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北約各國的疑惑一直到1976年9月6日後才得到解答。當天,蘇聯本土防空軍的上尉飛行員維克多.別連科叛逃到日本,在函館機場降落,但損壞瞭前起落架。隨後蘇聯雖然提出瞭抗議,但是航空自衛隊依舊邀請瞭美國空軍的技術人員將這架飛機拆解,送到自衛隊百裡基地研究。根據隨機攜帶的技術手冊和對設備的地面測試,才讓北約明白,這架飛機並沒有想象中的那樣超乎其神。

米高揚最後的兩種截擊機,曾令西方航空部隊害怕,為何退居二線?

首先讓北約震驚的就是,這架飛機大部分都是由鎳鋼合金構成,而不是鈦;滿郵箱時的最大加速度僅為2.2G,大於此便會將機體結構損壞;作戰半徑僅為299千米;最大的安全飛行速度也不想西方所想的高於3馬赫;機載電子設備使用的還是過時的真空管技術,但是當時蘇聯認為,如果要在核爆炸後繼續使用戰鬥機,就需要能夠抵抗電磁脈沖,因此采用真空管。

新型截擊機—米格-31

別連科上尉叛逃時,還為北約各國帶來瞭另外一個消息,它表示蘇聯方面即將推出所謂的”超級狐蝠”截擊機。而實際上,這就是米高揚設計局針對在米格-25服役後在設計上發現的種種問題進行全面改進的新型截擊機——米格-31。

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米格-31的設計線圖

為瞭改善米格-25為瞭追求高速高空和高爬升率而對機動性能以及低空飛行性能的犧牲,米高揚設計局基於Ye-155計劃中的機架原型機開始瞭設計改進,改進項目的原型機代號為Ye-155MP,該架原型機於1975年9月16日首飛。在設計上,旨在要求米格-31能夠實現如下的任務目標:

1. 遠程護送戰略轟炸機前往轟炸地點。

2. 為陸基防空系統未覆蓋區域提供防空。

3. 發現並摧毀低速巡航導彈,直升機,無人機等飛行器。

4. 在起飛後能盡可能短時間的前往導彈發射區域,攔截入侵巡航導彈以及擊落發射機。

在外觀上雖然和米格-25相似,但是機身長度更長,且增加瞭可以容納雷達操作員的艙位。其中最重大的改進是米格-31采用瞭新型的雷達系統,該系統可以為飛行員提供鎖定飛行高度以上或以下目標的能力,並且能夠進行多目標追蹤。這項改變也意味著蘇聯的本土防空策略開始逐步從地面控制攔截轉向空中自主攔截。

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俄羅斯空軍的米格-31B

此外,針對米格-25過多采用鎳鋼合金制造機身導致低空性能下降的問題,米格-31則將機身上鈦合金的使用瞭增加到瞭16%,鋁的使用量則增加到瞭33%,讓機身重量大大減輕,進而獲得瞭在低空超音速飛行的能力。米格-31還對米格-25的發動機以及燃油攜帶量進行瞭優化,提高瞭發動機效率且增加瞭航程。

米高揚最後的兩種截擊機,曾令西方航空部隊害怕,為何退居二線?

米格-31於1979在索科爾工廠量產,到1994年生產完最後一批共69架米格-31B後停產。而米格-31的首次曝光則是在1985年,由挪威飛行員在巴倫支海拍攝。

米高揚最後的兩種截擊機,曾令西方航空部隊害怕,為何退居二線?

在蘇聯解體後,初期的俄羅斯由於經濟問題,大量的飛機被封存數年,到瞭2000年後經濟逐步好轉後才開始重新使用。米格-25和米格-31也不例外:俄羅斯總計接收到幾十架米格-25RB偵察機,到瞭2012年隻剩20架服役;而米格-31則接收瞭上百架,截止到2017年,俄軍將113架升級為米格-31BM/BSM的標準,還有數架升級為米格-31K型,並且攜帶Kh-47M2導彈。

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攜帶“匕首”的米格-31

還能掛載最新的“匕首”高超音速空地導彈,也是頻繁露面,也是俄軍一個獨特的空中殺手鐧。俄羅斯甚至期望米格-31能夠服役到2030年左右。對於目前以蘇-27系列為主力戰鬥機的俄羅斯航空部隊,我們隻能期盼米格-25/31這兩位老將還能為俄軍發揮餘熱。

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