米格家族最耀眼的辉煌:米格-21(一)

米格-21战斗机是苏联一型超音速喷气式第二代战斗机,北约代号为:鱼窝。由苏联米高扬设计局于1953年开始设计,1955年原型机试飞,1958年开始装备部队,20世纪60年代作为苏联空军的主力制空战斗机。根据朝鲜战争中米格-15的研制与实战经验,米格-21战斗机特别的追求了高空高速的目标,采用单座三角翼的气动布局,安装一台涡喷发动机,是主要任务是高空高速截击、侦察,也可用于对地攻击 ,特点是轻巧、灵活、爬升快、跨音速和超音速操纵性好,火力强。

米格-21战斗机自1958年开始生产以来,一共生产了十来个型号的改型,前后共有50多个国家和地区的空军使用该机型,参加过30多次的军事冲突。该机型其改进型共生产了12000多架,是世界上使用最广泛的第二代超音速战斗机。并且米格-21在各个国家的空军服役期间,还进行过多次大规模的重要改进。这让米格-21一直在许多国家空军中作为主力战机而长期服役了大半个世纪。我国的歼-7战机就是根据米格-21仿制的。

一、研制

米格设计局从成立开始,就一直奉行着“高空高速”的思想。从米格-1到米格-9虽然由于各种缺陷,都不是特别的成功,但是无一不是追求高空高速的战机。直到采用后掠翼喷气技术的米格-15的成功研制,米格设计局一举成名。在朝鲜战场上,米格-15几乎无人能敌,直到美国的F-86战机研制成功,也仅仅是与米格-15分庭抗礼。

在米格-15的成功经验上,1953年,米格设计局开始研制一种可以用于国土防空的单座单发的轻型截击机。那个时候,飞机设计者对飞机气动上的问题还摸不清。于是米格设计局制作了Ye-2、 Ye-4、 Ye-50、 Ye-5四种研究机。其中Ye-2是类似米格-15的后掠翼布局,Ye-4是有尾的三角翼布局,Ye-50是以液体火箭发动机为动力的,Ye-5是以双转子的涡喷发动机为动力。

所谓三角翼就是,机翼的前缘后掠,后缘基本平直,俯视平面基本为三角型的机翼。当时,俄罗斯中央空气与流体研究院得出:机翼前缘采用大后掠角,大约在55~60度之间,可以有效得降低超音速时得阻力,但是在低速时,飞机很难获得足够的升力。不过采用厚度比较大的圆形前缘的翼型时,飞机的低速机动性能可以得到大大提高。

设计人员经过大量的试验,以及对比总结了当时中央空气与流体研究院的各种研究,发现,Ye-4的三角翼最符合以上特点,并且飞的最好。于是米格设计局在Ye-4 、Ye-5的基础上发展了Ye-6,也就是米格-21的原型机了。在一次试飞中Ye-6出现了发动机停车的事故,直接导致飞机失控坠毁。经过研究,发现是进气道的的进气锥的问题。于是米格设计局又把Ye-6的固定进气锥改为三级可调节的进气锥。并且还进行了一些列的改进,如将电动的备用的操纵系统改为了液压式的。直到1958年底,改进后的Ye-6命名为米格-21F正式交付给空军使用了。

在空军的实际使用中发现米格-21的垂尾面积还不够大,另外,这时的米格-21只有两门航炮,然而空军需要能携带空空导弹的飞机。因此,米格设计局又对米格-21F做了进一步的改进,命名为米格-21F-13。这也就是米格-21第一种真正的能投入实用的型号。这种型号的米格-21装有一台R-13发动机,最大起飞重量在9600千克左右,最大平飞速度能达到马赫数2.1,实用升限18400米,作战半径270千米。

后来米格设计局又推出了米格-21的第二代改进型---米格-21PF。这个型号的米格-21采用了改进型的发动机:R-11-300。最大推力可以达到5.73吨。并且应苏联军方的要求,取消了2门30毫米的航炮,改为只用空空导弹作战的模式。为了导弹的发射,米格设计局想方设法在机头进气调节锥内加装了一台机头雷达。这也使得米格-21PF的进气调节锥不得不增大。还在驾驶舱与垂危之间的机背上加装了一个油箱。不过始料未及的是,取消航炮让米格-21在越南战场上还吃了不少亏。

20世纪60年代后期,总结过越南战场上的实战经验后,米格设计局又推出了第三代米格-21的改进型---米格-21MF。一是重新在机腹安装了一门双管的23毫米航炮,二是又增加了两个翼下的导弹挂架,三是换用了推力更大的R-13发动机。四是为了改善起降性能,加装了吹气襟翼。这一系列的改进势必会进一步导致飞机的油耗增大。于是又把把机背油箱进一步做大,一直延伸到了垂危的根部。

20世纪70年代,米格设计局又推出了第四代的改型---米格-21bis。这次的改进不仅换装了推力更大的发动机,而且在武器系统方面也采用了更先进的技术,这大大提高了米格-21的综合作战性能。

米格-21就如同AK-47一样,已经成为一种世界性的武器。从1960年起,一共出口到50多个国家和地区。甚至捷克斯洛伐克与印度还拿到了生产的授权许可。在米格设计局推出的四种改型的基础上,世界各地又发展出了很多种改型,对世界空军的发展起到了重要的影响。

(PS:未完,下篇再续)

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