當航空愛好者看到這架飛機時,他們往往會感到困惑。有的人認為它是MFI,有的人認為是1.44項目。當然這些并不奇怪,想清準確叫出它的名字還有點難度。不過有一點自大的俄國人認為,在很大程度上美式的F-16,只是重復了早在1960年代初在米高揚設計局研制的蘇聯實驗戰斗機E-8上試驗過的布局。下面將介紹的,正是這架E-8。
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從米格-21走向新一代戰斗機
1959年,在米格-21試飛完成后,中將伊萬·普斯蒂戈(未來的空軍元帥)簽署了結論,建議將該戰斗機投入批量生產。盡管如此,由于生產投產任務繁重,米高揚設計局(OKB-155)在A.I. 米高揚的領導下,已經開始著手對米格-21進行進一步改進。同時,設計局也在研究制造“重型”戰斗機,能夠達到馬赫數M = 2.6–2.8的高速。這類戰斗機的布局仍保持米格系列的經典設計:機頭進氣口帶中央錐體,錐體內安裝雷達,發動機位于駕駛艙后方。對于最初的超音速飛機而言,這種布局在空氣動力學上是最優的。
然而到了1960年代初,這種布局已顯局限。更強大的雷達站已經無法安裝在錐體中,而在M > 2.5的高速下,機身進氣通道會產生過度的熱量。解決辦法只有一個:將進氣口從機頭移出。工程師們嘗試了多種方案,最終選擇將進氣口置于機身內部——駕駛艙下方。
由此誕生了E-8戰斗機——最初命名為米格-23,旨在取代米格-21的生產線。其尺寸僅略大于米格-21,但作戰能力顯著增強。這款飛機被設計為輕量化、機動性強的前線戰斗機,能夠搭載現代化武器系統S-23,包括“藍寶石”雷達和帶半主動制導頭的K-23導彈。正是這一要求成為1960年5月30日蘇維埃部長會議決議的基礎。
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未來的空氣動力學:失穩翼與新型進氣道
E?8 的氣動布局是在一個規模不大、但高度針對性的試驗基礎上逐步形成的。設計中特別重視進氣道的結構——包括其幾何形狀、布置方式,以及在大迎角和側滑條件下的工作特性。同時,在機身前部設置了失穩翼(前水平翼面,ПГО),這種翼面本身不具備操縱功能。
在亞音速狀態下,失穩翼可以自由偏轉;而在超音速飛行時,則會被機械鎖定。類似的方案此前曾在米格?21Ф?13 的第三架原型機(E?6Т/3)上進行過試驗。計算結果表明:當失穩翼翼展為 2.6 米時,在 M = 1.5–2.0 的速度范圍內,其升力系數幾乎提高了一倍。
與此同時,飛機的縱向靜穩定裕度被有意降低,這使得在 15 公里高度時,最大可承受過載提升至 5 g ——是量產型米格?21 的兩倍。由此,E?8 實際上成為一型強調機動空戰能力的戰斗機。
這種設計理念,在當時可謂極為超前;直到 15~20 年后,才在米格?29、蘇?27以及 F?16 等第四代戰斗機上得到了全面實現。
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夢想之發動機——以及它的悲劇
E?8 的動力基礎源自傳奇的 R?11?300 發動機,該發動機由 A.A. 米庫林設計局(第300廠) 研制,是蘇聯第一型雙轉子渦噴發動機,具有可靠、輕量化、單位推力重量極低等優點。米庫林離任后,該發動機被簡化稱為 R?11,其后續改進由圖什諾的“聯盟”(Союз)分廠在 N.G. 梅茨赫瓦里什維利 的領導下繼續推進。
E?8 需要一種推力比 R?11Ф2С?300 大 800 千克力 的新發動機,同時尺寸必須基本不變。設計人員選擇了“漸進式改進”的路線:
— 增大進氣量與發動機直徑
— 改進壓氣機葉片型面
— 提高渦輪前溫度
最終誕生了 R?21Ф?300 發動機,加力推力達到 7200 千克力(相比之下 R?11 僅為 6175 千克力)。在起飛重量 6800 千克的條件下,E?8 的推重比首次突破 1——這是后來第四代戰斗機才普遍具備的指標。
然而,在臺架試驗取得成功的同時,一個致命問題始終無法解決:發動機在進氣氣流不均勻時穩定性嚴重不足。
而這種不均勻氣流,恰恰是 E?8 這種特殊進氣道布局和導彈發射時不可避免的現實工況。結果是——壓氣機喘振裕度不足,發動機可靠性無法保證,這最終成為項目夭折的關鍵原因。
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結構:從米格?21邁向“新一代”
盡管 E?8 最初被視為米格?21PF(E?7)的發展型,但實際上它只保留了:
- 機翼
- 尾翼
- 主起落架
- 部分機載系統
其余幾乎全部重新設計。
? 進氣道
- 位于機腹下方的矩形進氣道
- 采用 三級可調斜板(激波錐)
- 起落架收起后自動調節
- 緊急情況下可手動控制
? 起落架
- 前起落架向后移動 1.6 米
- 防止吸入異物
- 收放時進入進氣道通道之間
? 方向穩定
- 機腹設有可折疊腹鰭
- 起落架放下時旋轉 90°,提高方向穩定性
? 減速傘
- 從機尾下方移至 垂尾根部
- 避免著陸時產生俯沖力矩
? 座艙蓋
- 新設計
- 固定風擋 + 后掀式座艙蓋
- 不再是 MiG?21 的整體式艙蓋
? 燃油系統
- 5 個機身油箱(其中 4 個為承力油箱)
- 4 個機翼油箱
- 可掛載 600 升副油箱
? 武器系統(過渡方案)
由于 S?23 武器系統尚未完成:
- 計劃使用 ЦД?30ТП 雷達
- “自發光(Самоцвет)”紅外瞄準器
- K?13 空空導彈
首飛前夕
第一架原型機 E?8/1(機號 81) 于 1962 年 1 月 完成裝配,并被運往茹科夫斯基試飛基地。
試飛任務由蘇聯傳奇試飛員、三次世界紀錄保持者格奧爾吉·莫索洛夫(Georgy Mosolov) 執行。
然而,正是這架承載著“下一代戰斗機”希望的飛機,很快將迎來命運的轉折點……
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試飛:與不穩定作斗爭
E?8 的首飛發生在 1962 年 4 月 17 日。飛機操控表現相當穩健,但動力裝置令人擔憂。在第五次飛行中——高度 8000 米 時——發動機發生 喘振 并熄火。莫索洛夫成功在空中重啟發動機,但類似事故不斷重復。原因在于 壓氣機入口氣流的氣動不穩定性。
飛行員必須按照既定程序手動調節進氣道斜板——這是一項極其考驗技術的任務。每次發動機喘振都會伴隨溫度驟升,莫索洛夫必須立刻切斷燃油供應,否則渦輪就會燒毀。
為了穩定氣流,工程師嘗試了多種方法——安裝導流葉片、修改斜板控制程序——但效果都只是暫時的。在第 25 次飛行 時,發動機過熱嚴重,甚至連艙段外殼都出現了 熱變形(“流淌”現象)。
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墜毀與時代的終結
1962 年 9 月 11 日,一切以悲劇告終。在 M=1.7 的速度下,發動機第六級壓氣機盤發生斷裂。碎片穿透發動機、機身和右翼,導致兩套液壓系統同時失效,飛機隨即陷入不可控旋轉。
當時飛行速度已超過新型 KM?1 彈射座椅的安全彈射極限(800 km/h),但莫索洛夫仍然決定跳傘。他手動拋掉座艙蓋后彈射離機,造成手臂和腿部嚴重骨折。他在森林中失血躺了整整 五個小時 才被找到。這次飛行也成為他飛行生涯的終點。
第二架 E?8/2(編號 82),由 亞歷山大·費多托夫 駕駛,共完成了 13 次飛行。但在首架飛機失事后,整個項目被叫停。盡管該機展現出明顯潛力,關閉計劃的決定依然是強制性的、不可逆的。
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E?8 的遺產:經由米格?23,走向米格?29與 1.44
盡管項目終止,E?8 的思想并未消失。在其基礎上,蘇聯先后展開了:
- E?8M 方案
- 米格?23PD(帶升力發動機)
- 以及 1967 年出現的 可變后掠翼米格?23
在這些飛機上,E?8 的諸多成果得以延續:
- S?23 武器系統
- 機身承力式油箱結構
- 可折疊背鰭
- 新型座艙蓋布局
- 減速傘位置設計
雖然 R?21F?300 發動機 被證明不成熟,但其技術經驗催生了 R?27 與 R?29 發動機,后者在米格?23 上推力可達 12,500 公斤力。
更重要的是,E?8 的空氣動力學理念穿越了數十年。
俄文作者認為(主要是想撇清觀點)MFI(1.44 工程),很難不發現它與 1962 年那架實驗機之間的血緣關系:
- 機腹進氣道
- 緊湊機身
- 強調機動性的總體布局
不同的只是技術水平,而理念如出一轍。
俄文作者總結
這架只飛行了 約 40 次 的實驗機,實際上成為了一個時代的橋梁——從最早的超音速戰斗機,通向第三、第四,乃至第五代戰機。
也許,真正意義上機動空戰戰斗機的源頭,并不是 F?16,而正是這架被人遺忘的——米高揚 E?8。
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