苏联在二战后,开始研制喷气式飞机,其中,战斗机是重中之重,但是否直接仿制德国的Me262或He162喷气机的问题上,设计师之间发生了争论。因为这时,苏军已经缴获了相当数量的德国飞机和发动机的整机和部件,可以拼装一定数量的飞机,缴获的技术资料和工装也足够开始仿制生产,但这样将扼杀苏联自己的设计。最后,在雅可夫列夫等人的坚持下,决定自己研制。
除了面子问题,还有一个实际问题:德国设计的工艺要求太高,在德国备件耗尽后,苏联的工艺水平不足以自己大批制造,仿制也难以保证质量。由于苏联自己研制的喷气发动机在进度上赶不及,高层决定先用缴获的德国Jumo或BMW喷气发动机,然后设法从英国进口“尼恩”和“德温特”发动机,在40年代末或50年代初过渡到苏联自己的喷气发动机。高层同时决定,米高扬和苏霍伊用BMW003(苏联编号RD-20)集中于研制双发战斗机,雅可夫列夫和拉沃奇金用Jumo004(苏联编号RD-10)集中于研制单发战斗机。1
研制试飞1946年4月24日,米格的第一架米格-9被拉到莫斯科郊外的契卡洛夫斯卡雅机场,准备试飞。试飞员驾驶米格-9升空,做了20分钟的试飞。成为了前苏联的第一次喷气式飞行。
发动机安放在前机身或许是出于米格-3以来一向的习惯,发动机靠前也使重心靠前,有利于俯仰稳定性。但这样使后机身暴露于发动机的喷流之中,米格在一开始对这个问题的严重性并没有认识。在地面试车的时候,发动机喷出的炽热喷流很快把沥青地面烧熔了,这引起米格对后机身的结构放热的注意。为了保护尾部不被炽热喷流损坏,米高扬设计局在米格-9的尾部下半部分加装了防热钢板。试飞中,米格-9具有很强的抬头趋势,压也压不下来,并发生了严重的振动。
后来的研究表明,防热钢板本身的重量不足以产生如此严重的抬头效应,但由于文丘里效应,高速喷流实际上在尾部下形成了一个不稳定的低压区,造成尾部的负升力和振动。将钢板打孔后,问题大大缓解了,但多孔钢板和尾部结构不同的受热膨胀率又造成严重的拉伸和扭曲。之后设计方引入环境空气冷却解决了受热膨胀的问题,但不稳定低压区的问题又回来了。最后是通过反复试验,用特殊形状的多孔防热钢板,才解决了这个问题。
投产过程为了向军方和航空工业部领导表演成果,米格-9参加了一次内部的飞行表演。首先,一架缴获的德国He162升空,接着试飞员格林奇科驾驶米格-9升空。但是,在200米低空通过主席台时,米格-9的一个副翼损坏脱离,飞机在顷刻之间翻转,倒立坠地,格林奇科当场牺牲。
格林奇科这位优秀的试飞员的牺牲对米格造成特别巨大的打击。但格林奇科牺牲后,米格-9的试飞还要继续进行。其它试飞员们仔细研究格林奇科的笔记,特别熟记米格-9的一切技术细节,在胆大心细的一次次试飞中,终于把米格-9飞了出来。在试飞中,3号样机呈现出严重的方向稳定性问题,但2号样机没有这个问题。后来经过仔细分析,两架飞机稳定性的不同是由于两者的制造公差上的差异所造成。
1946年8月18日苏联空军节时,斯大林和众高官在莫斯科外的土西诺航展上观看了米格-9和雅克-15的表演。斯大林十分满意,下令在当年十月革命节检阅时,要两家各出10-15架该型飞机,进行列队飞行。但是此时米格-9和雅克-15只是手工制造的原型机,远没有到批量生产的程度,小批量都不行。米格只好临时拼出6万张图纸,在实验工厂里拼命赶工好歹拼出规定的数量。同时从各大设计局和空军精锐中队紧急抽调试飞员和优秀飞行员,集中强化训练。
1946年苏联的航空工业不景气。因为战争结束了,军转民出乎意料地困难,一些设计团队遭到解散。斯大林再次命令在1947年5月1日检阅上,米格和雅克各出动50架喷气机参加检阅。这个命令说来容易实现难,雅克-15的留空时间只有30分钟,那么多飞机要在空中完成编队,已经用掉好多时间。最后米格和雅克对飞机进行了改造,检阅任务总算完成。
除了检阅外,米格-9还是做了很多更有实际意义的试验,其中最重要的是空中射击试验。为了解决战时米格-3只有机枪火力、攻击力不足的问题,米格-9配备了1门37毫米炮和2门23毫米炮,甚至试验过57毫米炮,但因后坐太大放弃了。试验表明,米格-9在空中射击时,可能造成发动机熄火。这个问题是以前没有预料到的。而且,这个问题在地面台架试验上不出现,在空中反复试验时,也是有时出现,有时不出现。最后原因归结为炮口烟。本来螺旋桨时代航炮的安装位置受到螺旋桨的很大影响,无螺旋桨后,米格-9的1门37毫米航炮本来布置在正中两台发动机进气口之间的“鼻中隔”,另外两门23毫米炮布置在下方两侧,但这样一来,37毫米炮的炮口烟正好灌入发动机,危及发动机的正常工作。最后为解决这个问题只好取消中间的37毫米炮,增加两门23毫米炮,并将4门23毫米炮两两布置在两侧。
1947年10月,拉沃奇金的拉-11也研制成功。拉-11是苏联最后的一型活塞发动机螺旋桨战斗机,凝聚了所有战时的经验,堪称顶峰。在投产前夜,斯大林把拉沃奇金招来,询问他到底应该投产拉-11还是米格-9。拉沃奇金告诉斯大林说,如果今天就打仗,应该投产拉-11,马上形成战斗力;如果战争一时半会不会爆发,米格-9代表着未来。拉沃奇金的坦诚之言是对的,斯大林结果让拉-11和米格-9同时投产。2
技术特点米高扬的初始方案和德国的梅塞施米特Me262如出一辙,采用当时喷气战斗机的主流布局。但是这个布局的迎风面积大,阻力大,沉重的发动机远离机身轴线,横滚时的转动惯量大,机动性不好,单发失效后偏航力矩也大。风洞试验表明,在发动机推力有限的情况下,这样的喷气战斗机的速度潜力不大。
首先将喷气战斗机投入战场的德国当然也注意到了这个问题。在二战后期德国秘密武器盛行期间,以设计Fw190战斗机著称的KurtTank设计了Ta183喷气战斗机,采用机身发动机、头部进气的布局,在气动设计上解决了很多Me262的问题。除了头部进气,Ta183还采用了先进的后掠翼。关于米格和当时苏联其他第一代喷气战斗机采用头部进气是否受德国影响的问题,东西方一直存在争论。苏军缴获了Ta183和大批技术资料,但KurtTank和他的手下都逃到美英军占领区,向西方盟国投降了。不管是异曲同工还是照抄不误,一般认为战后初期东西方很大一批喷气战斗机都受到Ta183的影响,包括多种米格战斗机、美国的F-84、F-86、法国的“暴风”、“神秘”等,尽管这些飞机中的每一个的具体技术实现都和Ta183有很大的不同。
1945年夏,米高扬毅然下令中止翼下双发的布局,而是采用头部进气的双发设计,也就是说,两台发动机并排安装在前机身内。发动机前置的头部进气尽管看起来臃肿、丑陋,风洞试验表明,这个新布局的阻力大大减小。新飞机被称为伊-300,也称为米格-9。3
性能数据乘员 | 1人 |
长度 | 9.75米 |
翼展 | 10.0米 |
高度 | 3.225米 |
机翼面积 | 18.2平方米 |
空重 | 3,283千克 |
最大起飞重量 | 5,070千克 |
动力系统 | 2 ×RD-20涡喷发动机 |
推力 | 2 ×7.8千牛 |
最大飞行速度 | 0.85马赫(1,050千米/小时) |
实用升限 | 13,000米 |
航程 | 800千米 |
作战半径 | 320千米 |
爬升率 | 22米/秒 |
翼载荷 | 267千克/平方米 |
推重比 | 0.3 |
武器 | 2门23毫米机炮+1门37毫米机炮4 |
中国空军的米格-9的是朝鲜战争时期从苏联进口的,1951年5月毛泽东命令中国人民解放军总参谋长徐向前率政府兵工代表团秘密访苏,洽谈购置武器问题。5月22日和26日,斯大林两次致电毛泽东,指出:由于过去苏联没能向中国提供更多的米格-15飞机,并估计米格-9飞机能敌得过美国最好的喷气战斗机(刘亚楼认为,米格-9连F-84都打不过),如今看这是一个错误,这一错误的责任应由苏联来负。作为纠正这一错误的行动,苏联向中国无偿提供6个师的372架米格-15战斗机(只收运输费),用以改装6个米格-9歼击机师,即希望中国将原来苏联准备提供的米格-9照旧买下。中方考虑到这些飞机还可以作为训练之用,再照顾到双方的友好关系,也就同时买回;这批米格-9在中国空军主要用作原先驾驶活塞螺旋桨战斗机的歼击航空兵部队的换装为喷气战斗机的换乘适应性训练和航校学员的高级教练机,中央军委对志愿军空军下达“加打一番”的空战攻势命令后,配备米格-9的部队立即换装米格-15和米格-15比斯于1952年起参加朝鲜空战。从1951年7月起,人民空军开始换装米格-15,同时封存米格-95。1956年11月3日,国防部批准全部淘汰米格-9。1959年最后11架退役。1
延伸型号米格-9M(I-308或FR项目)战斗机
米格-9M是米格-9的生产改进型,与米格-9相比,米格-9M在各方面都有较大改进:换装了2台RD-21喷气发动机,单台推力达到9.8千牛,比RD-20提高20%;气动外形得到优化,座舱位置前移,改善了飞行员向下方的视野;座舱采取了增压措施,并为飞行员提供了弹射座椅;增加减速板;头部的37mm炮被移至左侧,2门23mm炮则安装到右侧,并把机炮全部埋入机身内;另外米格-9M还改进了燃油系统
1948年2月22日,试飞员切诺勃洛夫驾驶米格-9M完成首飞。此后的工厂测试表明,米格-9M的最大速度比米格-9提高了55千米/小时,而爬升到5000米的用时则减少了1分36秒,并且在一系列射击试验中米格-9M再也没有发生过发动机停车事故。1948年4月26日,米格-9M交付苏联空军试飞院进行正式测试。整个测试一直持续到8月底,而此时新一代喷气战斗机米格-15已经出现,米格-9M只能黯然退场6。
米格-9UTI(I-301T FT项目)教练机
在米格-9上加装了教官座舱,去掉第一个内部油箱,并将第二个内部油箱的容积加大33%。
米格-9П
加装简易雷达的全天候截击型2。
总体评价米格-9虽然速度快,升限高,但也有早期喷气战斗机的缺陷,出动性、可靠性、机动性都很成问题。米格-9研制提升了喷气时代的很多气动、操控、设计、制造上的特点,是苏联航空工业的里程碑2。