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兵器大观:战斗机发展史

 心容乾坤 2022-04-08

从一代到二代,再到第三代、第四代,战斗机不断突破音障和热障,人类用自己的智慧不断推动着喷气式战斗机发展。在未来,围绕着喷气式战斗机而展开的空中武器竞赛还会继续。

战争是人类尖端科技竞技的舞台,科技是战争形势的主导。那些历经战火考验、技高一筹的战斗机成为空战最终的王牌。

二十世纪四十到五十年代,航空涡轮喷气发动机技术的成熟推动航空装备从活塞、螺旋桨飞机时代进入涡轮喷气式飞机时代,使作战飞机的飞行性能大幅提升。

第二次世界大战后德国曾研制出一款飞行速度惊人的喷气式战斗机,由于没有螺旋桨,当时的人们认为它的外形十分怪异。

尽管一款新型装备无力改变一场战争、一个国家的命运,但它的出现却使未来天空中的交战方式发生了质的改变。

ME262

1942年7月18日,世界上第一架喷气式战斗机,德国研制的ME262型战斗机成功进行了首飞。它的出现也彻底宣告了飞机活塞时代的结束。

P-80

美国对于喷气式飞机的研究起步较晚。1944年1月8日,美国P-80原型机成功试飞,该研发项目原计划需要一百八十天,但洛克希德公司却提前数十天完成了任务。在之后的测试中P-80的飞行速度突破了每小时八百公里。他也因此获得了流星的称号,并被重新命名为F80

米格15

F80流星与之后研制的F84雷电以及F86佩刀,共同组成了美国第一代喷气式战斗机主战机型,而他们当时最大的对手无疑就是苏联的米格15

米格15是苏联第一代实用的喷气式战斗机,于1946年开始设计。1949年1月,米格15正式交付苏联国土防空军。

米格15早期生产采用英国的发动机,但很快仿制、改进为苏联自己的发动机。苏联人借鉴了ME262的设计经验,引进了英国的相关技术,并结合自身的特点和长处进行开发,因此该款战机在操作性上十分突出。

米格15是米格设计局的标志型机,也是苏联生产数量最多的喷气式飞机,到1954年停产时生产总数超过一万六千五百架。

据记载,从1950年11月至1952年1月,米格15击落美机与自己损失的比例为7.9:1,1952年为2.2:1,1953年为1.9:1,显然在美苏。喷气式战斗机的较量中,米格15战明显优势。

突破音障

随着战争形势不断变化,喷气式战斗机的发展遇到了新的转折。二十世纪四、五十年代,可携带原子弹和氢弹的战略轰炸机开始登上历史舞台,而喷气式战斗机在空战中的角色也有了新的定义。

如何使用喷气式战斗机更好的发挥拦劫轰炸机的作用,成了飞机设计师们重点研究的方向。为了将敌方轰炸机拦截在本国领空之外,设计师们必须仔细权衡喷气式战斗机在三个方面的性能。

第一个需要考虑的仍然是速度。高速喷气式战斗机面临着新的挑战,在空气中声音的传播速度随着不同的条件而发生变化,约为每秒三百四十米,而一倍因素则被称为一马赫。当飞机的飞行速度接近一马赫时,它周围就会产生局部激波,导致气动阻力剧增形成音障。而要想飞得更快,喷气式战斗机就必须突破阴招。但对此时的设计师和飞行员们而言,他们并不确定飞机能否完好无损地冲破音障。

1946年,喷气式战斗机的研发焦点转移到了超音速这一性能上来,但音障的问题却迟迟未能得到解决。

英国的小杰夫里德哈维兰是世界上最早尝试超音速飞行的试飞员之一,他曾驾驶一架绰号为燕子的dh108试验机以超音速飞越泰晤士河河口上空,但结果却机毁人亡。一年后美国飞行员阿尔斯艾尔伍德耶格尔驾驶着配有火箭发动机的试验机成功突破音障。1948年,苏联也取得了重大进展,成功进行了首次超音速试飞。

接下来两倍音速变成了这场速度竞赛的下一个目标。出色的试验机和飞行员是实现超音速飞行的基本条件,但若想使战斗机在飞行途中突破因素其外形还需要进行调整。

美国第一批超音速战斗机于二十世纪五十年代开始服役。与此同时其他国家也还竞相研制两马赫级别的超音速战斗机。

英国电气公司设计的闪电战斗机是当时世界上最先进的截击机之一。该机型装备双发动机、机身较庞大,挂载两枚导弹、两门机炮,而且能在一分钟内迅速爬升至一万五千多米高空。

突破热障

经过一番性能的升级,第二代喷气式战斗机突破了音障,并逐步达到了两倍音速。在更高、更快思想的指导下,一些发达国家便企图把飞机的最大速度进一步提升至三马赫,这时他们碰到新的难题——热障。

热障是飞机在高速飞行过程中空气和飞机表面摩擦会产生高温,这个高温对于飞机表面材料会影响。当时的飞机主要是铝合金的蒙皮,铝合金的蒙皮如果到了三百五十摄氏度就变得跟宣纸一样薄和脆弱,飞机在飞行过程中就很容易造成散架或者其他的问题。

1962年,洛克希德研制出了飞行速度达到3.35马赫的侦察机SR71。但即使如此,美国在战斗机的研发上却频频碰壁,反倒是苏联后来居上。

米高扬设计局推出了米格25战斗机,苏联人仅仅选用了一种简单、实惠的方法,就解决了热障问题。

米格采用的是合金钢,也就是一种特殊的不锈钢,这种材质虽然会增加机体重量,但却可以保障米格25拥有足够的机体强度。

美国在1958年推出了代号为鬼怪的F4型战斗机,这款战机最大的特点就是采用了双发动机,可用于空战、侦查等,是美国在那一时期产量最高的战斗机。

之后美国还推出了另一款具有革命意义的战机F11,该款战机开创性的采用了可变后掠翼设计,战机不但拥有超过两马赫的最大速度,还拥有较低的平飞速度,这使得高速飞机的低速问题迎刃而解。

上世纪五六十年代是战斗机蓬勃发展的一段时期,第二代战斗机不但突破了音障和热障,而且还在气动布局、动力装置、仪器设备、机载武器方面有了很大的提升。但后来的空战经验证明,第二代战斗机无论是机动性还是探测和识别敌机的能力,均有明显的不足,因为它们配备的中距的空战武器也不能完全适应现代化空战的需求,正是在这种背景下,第三代战斗机就应运而生了。

为了取得空中优势,美国军方专门研制了一款速度快、攻击性强的战斗机,它就是F15战斗机。而苏联则推出了米格29和苏27两款空中优势战斗机。

二十世纪八十年代末,美国和苏联研制的战斗机呈现出不同的特点,以便满足作战需要和适应技术发展的趋势。

苏联时期有两大明星战斗机设计局分别是米高扬和苏霍伊。只要我们一提苏联的战斗机,肯定首先会想到的就是这两大设计局。米格飞机的造价低、产量大,而且几乎所有的型号都供出口。而苏霍伊的飞机多数只是自己使用,很少外卖。

作为苏联两个主要的歼击机的研制集团,米高扬和苏霍伊他们的研制重点也是有所不同的。米格飞机比较小、比较轻,大多数情况下用于空战的任务,而苏霍伊飞机往往比较大,主要是执行结集和对地攻击的任务。

27

作为苏霍伊设计局的一款杰作,苏27的机动性要优于F15,再加上功能完善的电子火控系统,苏27成为了一种夺取制空权的利器,足以和美军的F14、F15战斗机相抗衡。此外,苏27在机翼、机身和发动机舱下面设有十个挂架,可挂载十枚空对空导弹,并可以同时跟踪十个空中目标。如此强劲的性能和火力,使苏27成为苏联战机杰出的代表。

除了美、苏,其他军事强国也未停止过第三代战机研发的脚步。幻影2000由达索公司研制,外形继承了幻影家族的一贯风格,机体简洁、圆润、线条流畅,配备了电传操纵系统、脉冲多普勒雷达屏显示器等先进的集成设备,无论在近距格斗还是中距空战方面,均可以和美国的F16相抗衡。

狂风战斗机由英、德、意三国联合研制。相较于幻影,狂风外形刚毅、充满棱角,其作战半径可达1300公里以上,火力相当强大。

目前战机已经发展到了第五代,从ME262喷气式飞机的横空出世到第三代,第四代甚至第五代战斗机不断突破音障和热障,人类用自己的智慧不断推动着喷气式战斗机的发展。

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