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金门空战时期两岸主力战机性能对比[图文]

2006-07-04  车厘子V
金门空战时期两岸主力战机性能对比[图文]


中国空军装备的米格-17机队
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我军的米格-17机群。准备投入保卫祖国夜空的战斗
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我军雷达操作员正在严密注视着雷达屏幕
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米格-17与F-86机身轮廓对比
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台湾机场上的F-86机群
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葛副参谋长试飞F86-30战斗机
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F-86和米格-15、米格-17技术数据
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F-86F战斗机座舱内部分仪表
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米格-17战斗机座舱内部分仪表
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苏联米格-15、米格-17系列战斗机和美国F-80、F-84、F-86系列战斗机诞生于喷气时代之初,它们在多次战争中屡屡交手.成为冷战年代两大阵营对峙的象征,也当之无愧的成为第一代喷气战斗机中的明星。而它们与中国也颇有渊源,在朝鲜战争中米格与佩刀首次交战。1951年1月21日上午,美空军F-84战斗机20架沿平壤一新义州上空轰炸我铁路线和清川江桥。我志愿军空军第4师10团28大队在李汉率领下起飞拦截。李汉首开纪录,击伤1架F-84。而后美国空军深感震惊,随即大力投入当时美军最先进战斗机F-86A,企图将年轻的中国空军扼杀在摇篮中。我志愿军空军先后以米格-15、米格-15比斯为主力战斗机,与美国空军的F-86A/E/F型战斗机展开殊死搏杀,取得相当战果,并在朝鲜上空构筑起了西方俗称“米格走廊”的空中防线,夺取了局部制空权,有力支援了地面部队作战。

  米格一15与F-86之间的空战开创了喷气空战的先河,美苏都对对方作战飞机感兴趣,各自通过各种途径获得了对手的飞机进行研究,这些研究加上朝鲜空战的经验教训在很大程度上影响了两国后续型号的发展。其中苏联在自身航空技术进步基础上结合对F-86进行详细分析、借鉴,对自己的设计进行修改后在米格-15比斯基础上发展出了米格-17。该机很快装备苏军并出口社会主义国家,我国也引进并于1956年仿制成功。在1958年金门炮战前后我军入闽夺取制空权的作战中(下简称金门空战),米格-17作为主力战斗机使用(以米格-17中及其国产型号歼-5为主,也有部分米格-17A)。在国民党一边,受我装备新型喷气战斗机影响,国民党空军积极向美国求援,也于1956年前后获得了经过改进的F-6F30型,并立即成为主力战斗机。它们在中国的天空上又续写了米格与佩刀家族的战斗史,这些战斗颇有值得考察、玩味之处。本文将结合我人民空军原副参谋长葛文墉将军对1963年6月1日国民党空军11大队42中队徐廷泽上尉所驾起义飞抵大陆的F-86F30型战斗机的试飞报告和对人民空军多位专家、老飞行员的访谈,详细分析金门空战时双方主力战机米格-17中和F-86F(下除特殊说明外,均简作米格-17和F-86)的性能,以此作为对金门空战作战方面内容的补充。

  △设计布局和操控品质比较

  操、稳性(操纵性和稳定性)是衡量战斗机性能的一项重要指标,它主要由飞机的布局决定。F-86是架相当平稳滑顺的飞机,它的优点是水平面盘旋性能较佳、飞行稳定性高利于射击,是个稳定的机炮平台;但飞行高度及爬升速度不如米格-17。F-86在小速度时安定性和操纵性较好,机动飞行中跟随性较好,舵面效率高,飞行状态变化迅速,特别是进入俯冲比米格-17快。在高速飞行时操纵性能仍然十分良好,几乎没有尾旋趋势。在大M数下(M0.95以上)机翼仅稍有下沉。

  米格-17采用中单翼布局,后掠角45度双梁结构。机翼内侧有后退式襟翼,起飞和着陆可放下从-20度到-55度的不同角度。机翼外侧是副翼,偏转角范围为±15度。尾翼、垂直尾翼分成上下两段,下段固定在机身的承力斜框上,上段可拆卸。水平尾翼后掠角为45度,安装在垂直尾翼下段顶部、其后缘的升降舵向上可转动32度,向下为16度。与米格-15相比,其通过增大机翼后掠角和提高发动机功率(从米格-17中起增加加力燃烧室)等措施,使试验机在平飞中即达到了M1.14,是苏联第一种超音速战斗机。它保持了米格一15最大飞行高度高、爬升速度快的的优点,但也继承了其高速飞行时不稳定、容易形成尾旋下坠、难以横向平衡等缺点,是个不稳定的机炮平台。米格-17在速度超过M0.86后会出现摆头(偏航)趋势,几乎不出现失速告警,到失速速度便会出现快速滚转,为了便于飞行员进入尾旋后按照规定动作改出,米格-17延续了米格-15系列的传统:在仪表板中央垂直向下涂有一道白线,作为尾旋恢复期间矫正操纵杆的目视辅助标记。即使如此,由此而引发的事故率也比较高。

  着陆装置及刹车

  F一86的主轮距为2.56米,前主轮距4.55米,显得“横向窄、纵向长”,因此滑行时方向安定性很好,但机动性较差。为了解决在前线机场等狭小空间使用时转弯问题,F-86在前轮上加装了转弯机构(和减摆器是同一个部件),在驾驶杆头部的前下方有一按钮,按下按钮并蹬舵,前轮随之偏转,飞机可在地面改变方向。

  米格-17的主轮距为3.849米,前主轮距为3.368米。主起落架装有缓冲器,前起落架装有缓冲器和减摆器,为了制造、维护简便,米格-17没有设计前轮转向机构,而是靠操纵杆上的气压手刹车机构控制主轮的左右差动刹车进行转弯。米格-17在驾驶杆上设有刹车把手,外形有些像自行车的刹车把。通过刹车钢索控制冷气驱动刹车系统,该系统的YIY-7开关控制刹车进气量大小;17 Y-8对左右轮配气,控制左右刹车,可选择单独刹住左轮、右轮,或同时刹车,实现地面滑行时的转弯和停滑。米格-17的主轮距宽使得地面滑行时机动性好,转弯容易控制,但前主轮距稍窄,滑行时方向安定性不如F-86,相对更容易出现左右飘忽的情况。

  为了利用液压系统压力大、反应快、效率高的优势,F-86采用了液压刹车系统,与液压系统共用油路,取消了维护烦杂的冷气系统。采用脚蹬将飞行员右手解放出来,进行快速备航、地面滑行时的检查和调整座舱设备操作。为了便于飞行员试车时集中精力检查发动机,同时节省体力,F-86还有停机刹车,在地面拉出停机刹车手柄便可自动刹车,不用飞行员再踩脚蹬板,也便于在应急情况下刹车。而在米格一17上则采取冷气系统,系统中的主冷气瓶负责刹车,支柱冷气瓶在主系统失灵情况下负责应急放起落架和应急刹车。气压刹车由驾驶杆上的手刹车控制,米格-17在地面试车时,需持续按住手刹车,否则飞机将冲出。

  F-86在地面停放或滑行中,起落架缓冲支柱压缩,自动接通微动电门(轮载开关)断开起落架收放电路,使得在地面无法用起落架手柄收起落架。这种设计可防止在地面误收起落架。为了在遇有特殊需要时断开微动电门,F-86在左仪表板上又设置了“应急收起落架按钮”,按此按钮,可在任何情况下收起起落架。而米格-17为了达到机构简单的目的,在起落架收放手柄上设置了机械卡销,防止在地面上液压系统有压力时误收起落架。如需检查起落架收放系统,须用千斤顶将整架飞机顶离地面,起落架不受力后方可操作。

  液压系统

  F-86的液压系统采用了210公斤/平方厘米的单一压力体制,这种高压体制的液压系统对各部件的强度和可靠性提出了更高的要求,但也带来了附件体积小、重量轻等优点,总的看,比采用低压力体制的米格-17先进。

  米格一17的液压系统由收放系统和助力系统两个分系统组成,采用双压力体制。收放系统(主系统)负责收放起落架、襟翼、减速板和可调喷口,工作压力为135—140公斤/平方厘米。助力系统负责操纵副翼,工作压力为40-60公斤/平方厘米。采用两种压力体制和两套系统的好处是冗余度高、对强度要求不高的部分可降低制造工艺要求,进而降低成本,但也存在全系统体积庞大、管路多维护不便的缺点。苏联在对缴获的F-86进行分析后,经过再三论证,结合其他情报,终于在米格-21上首次采用了210公斤/平方厘米的单一、高压体制液压系统,并完全仿制了F-86的应急电动液压油泵。可见当时苏联在液压技术方面比美国落后约5-10年,这给米格-17的地勤人员带来了一些不便,在战时可能会影响到米格-17的出动率。操纵系统F-86的方向舵为机械传动,升降舵和副翼(纵向、横向操纵系统)都是液压助力的,襟翼采用电动无级收放,飞行员可根据情况用按压电门的时间长短来控制襟翼的收放位置,可以根据情况确定放襟翼的精确位置。

  虽然F-86采用了液压助力,但操纵杆的杆力按作战常用速度取折中值设计,纵向操纵系统中没有力臂调节器,只使用弹簧负荷机构和配重来模拟操纵杆力。这样虽使系统机构有所简化,但不适应高机动空战。在稳态飞行中,可以使用调整片效应机构适时平衡飞机,尚感轻便。但在高度、速度迅速变化的机动空战中,随高度增高、速度减小,拉杆量增加引起杆力显著增大,如不及时调整平衡,操纵非常吃力。在高度3000米达到7G过载时杆力为18公斤,根据我空军对蒋军F-86的地面实际测量,推杆到最前需20公斤,拉杆到最后需18公斤。在中等速度机动飞行中,同样的杆位移、杆力都较采用横向操纵系统液压助力的米格-17大和重。整体看,F-86的纵向操纵在整个高度范围内都不如米格-17轻便。

  F-86的水平尾翼不是完全意义上的全动平尾,但水平安定面可随升降舵的偏转而按比例地减量小幅度偏转(相当于变弯度的全动尾翼),操纵效率较米格-17高。F-86的横向平衡由机翼上的调整片完成,其控制机构电门为5档开关,中间是中立位置,前后扳动调整纵向平衡,左右扳动调整横向平衡。飞行中很容易保持飞机平衡,给飞行员保持飞行状态带来很多方便。

  米格-17的操纵系统为机械传动式,仅副翼操纵装有液压助力器(米格-17的前身米格-15在高空、高速飞行时,操纵杆往往会变得难以操纵,十分耗力。为了解决这个问题,米格-15比斯将副翼操纵系统改为液压助力式。米格-17沿用了米格-15比斯的设计,装有副翼液压助力器,升降舵和无助力方向舵。),副翼调整片和升降舵调整片为电操纵。液压系统分为收放系统和助力系统两个部分,收放系统用于收放起落架、襟翼、速板和可调喷1:1,助力系统用于操纵副翼。冷气系统主要有两个主冷气瓶和两个支柱冷气瓶,前者用于刹车、密封座舱、向防冰酒精箱充压;后者主要用于应急收放起落架和应急刹车。还有用于应急放襟翼和装弹的襟翼冷气瓶。米格-17的襟翼收放也采用液压传动,但只有两个档位选择,虽然无法进行精确控制,但使用简单,便于飞行员操作。

  米格-17的纵向平衡调整与F-86原理一样,靠电动控制升降舵后缘的调整片完成,其结构和调整过程都比较简单。而横向平衡系统的构成和调整时比较复杂,该系统主要由机翼后缘的修正片和副翼调整片组成,调节方法是:在飞行中,飞行员如需调整,先要松开操纵杆、蹬脚蹬,观察飞机往哪个方向横滚,然后按动副翼调整片电门,该电门为无级调节,控制左侧副翼(右侧副翼无调整片)在往复式电机驱动下调节飞机的横向平衡。待调整完毕后,飞行员还需要注意仪表板上的显示灯和舱外情况,记住此次调整量及副翼调整片位置,待本次飞行结束后将刚才的平衡情况和调整情况告诉机务人员,由他们对两侧机翼后缘的修正片按照技术手册说明以专用工具进行精密调整。这样,才能保证下一次飞行时,横向平衡不出现大的偏差,而若机务人员操作不当、调整不到位,则可能在再起飞时出现横向不稳定故障,严重者可能导致事故。可见苏联在自动控制技术方面与美国的差距,实际上,飞行中实时调整横向平衡的问题直到米格-2l上仍然没有很好的解决。

  前缘开缝襟翼

  F-86的机翼前缘有全展长的开缝机动襟翼,F-86F使用的前缘开缝襟翼提高了飞机的最大升力系数,改善了飞机的低速和机动性能。以机翼面积30平方米及平飞失速速度进行推算,其最大升力系数大干1.1。

  F-86的前缘襟翼没有专门的收放驱动装置,而是靠空气动力自动收放,在地面用手就可以轻易地推拉。这种设计构造简单且不须飞行员进行控制,便于集中精力保持姿态或作战。根据我军对F-86的试飞,在中空、平飞状态,当速度减至约350公里/小时左右,其前缘开缝襟翼会自动伸出,并随速度减小而逐渐开大。保持650公里/小时做2-3G过载机动时,前缘开缝襟翼会随拉杆而自动前伸。拉杆量大,前缘开缝襟翼开度大;拉杆速度快,前缘开缝襟翼则打开迅速。飞行员可以看到前缘开缝襟翼在空中的开、关,但在操纵杆上没有任何力回馈的感觉。

  相反的,在米格-17上没有采用前缘襟翼,这种能以很小的重量、结构代价换取较明显的改善气动特性、提高低速范围内飞行性能的布局直到米格一29上才采甩。

  总的来看,F一86在操纵性设计上更注重细节,而米格一17则注重以整体优化提高性能,牺牲了部分使用上的方便性。 座舱内布局的合理化程度会在很大程度上影响飞行和空战,座舱总体布局和舱内各类仪器仪表的设置和设计应充分考虑到飞行员操纵的方便性与舒适性,尽量合乎人体工程学,以减少飞行员负担,使其能快速、持续地执行空战运动。F-86在这一点上比米格-17先进许多。

  仪器仪表设置

  在作战和紧急情况下,飞行员很少有时间检查仪表,如采用明显的颜色标记可清楚便捷的警示飞行员飞机存在的问题,以便及时处置。如果标记不明显,要发现问题则需先看清刻度,再进行心算、换算,必然耗费较长的时间,容易贻误处置时机。在F-86上,仪表盘上均有醒目的蓝、黄、红色标志,分别对应安全、警告、危险刻度。米格一17上虽然也有,但不如F一86明显醒目。

  按照苏式飞机的座舱设计惯例,米格-17把常用的电门较集中地布置在左右配电板上,常用的设备是否已经打开“一目了然”,使用比较方便,可以节省检查座舱时间、防止错忘动作。而F-86飞机的电门布局则按设备种类、职能划分,各类电门分别安装在各自所属设备的控制箱(盒)上,位置比较分散,这样要求飞行员在地面滑行前座舱检查要仔细,否则容易出现遗漏。

  油量表和燃油流量表是关系飞行安全的重要仪表,F-86采用电容式油量测量装置,油量表以公斤数指示全机实际剩油量,该装置还可根据温度进行密度修正以准确反映可用油量及续航力,便于执行需要精确计算航程和续航时间的远程作战任务或转场飞行。为让飞行员清楚的掌握瞬时燃油流量,发挥飞机最大航程并保证安全性,F-86装有燃油流量表。用以比较本次飞行中实际燃油流量与起飞前制定计划时的计算燃油流量间的差别,便于及早发现按照实际燃油消耗量能否达到预定的航程和续航时间,并采取必要措施。

  米格-17的油量表只以公升数为单位显示现用消耗油箱剩余油量,无法随时直接掌握全机的剩余油量。另外计算航程和续航时间时,还需将公升换算为公斤,非标准大气温度时还需要进行人工计算补充修正,这在飞行中容易分散精力,不利于飞行安全。此外,米格-17无燃油流量表,无法在飞行过程中实时检测燃油消耗情况。

  塔康导航系统

  导航系统是关系飞行安全和全天候能力、续航力的重要设备,F-86除无线电罗盘外还装有与无线电罗盘及磁罗盘共用一个指示器的塔康无线电导航系统,可接收地面塔康台的信号作为近程导航设备进行定向、测距。由于塔康系统的工作频率较高,有较强的抗静电干扰能力,避免了在云中易受静电干扰影响定向的问题,因此比仅装备无线电罗盘的导航系统可靠性和实用性更高,有利于复杂气象条件下飞行、提高全天候作战能力。而米格一17则仅有无线电罗盘,无塔康或其他类似近程导航、测距系统,因此在此方面远逊于F-86。
 

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