伊-250戰鬥機
| 伊-250 | |
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 一張伊-250的三視圖。 | |
| 概況 | |
| 其他名稱 | 米格-13，或Samolet N |
| 原產國 | 蘇聯 |
| 製造商 | 米高揚•格列維奇設計局 |
| 設計者 | 米高揚•格列維奇設計局 |
| 製造數量 | 12 |
| 歷史 | |
| 首飛 | 1945年3月3日 |
Mikoyan-Gurevich I-250（Samolet N），又名MIG-13，是蘇聯戰鬥機。為1944年崩潰計劃（有疑問？）的一部分，該計劃皆在以開發一架高性能戰鬥機來對抗德國渦輪增壓飛機為目的進行。德國的噴氣機較知名的主要有Messerschmitt Me-262。而米格設計局決定更專注於使用比噴氣發動機更成熟的設計，該設計仍處於蘇聯的實驗階段，並選擇了使用VRDK的混合功率解決方案（指Vozdushno-Reaktivny DVIGATEL KOMPRESSORNYI，或空氣反應壓縮機噴射）。該機由Klimov VK-107 V12發動機提供動力。雖然在該機很成功，而且在試驗期間達到了820 km/h（510 mph）的最高速度，但VRDK的生產問題延遲了該計劃，並導致該項目後來於1948年被取消。[1]
研發設計
[編輯]到 1944 年 1 月，蘇聯人已經意識到英國和美國的噴氣式飛機項目取得了成功，而德國人也即將部署自己的噴氣式和火箭推進式飛機。2 月 18 日，蘇聯總參謀長下令 NKAP（航空工業人民委員部）將噴氣式飛機研究集中到其控制之下，並要求 NKAP 在一個月內提出緩解局勢的建議。會議結束後，NKAP 命令拉沃契金、蘇霍伊、雅科夫列夫和米高揚-古列維奇設計局 (OKB) 以最快速度開發和製造噴氣式飛機。蘇霍伊和米高揚-格列維奇都意識到其他新型推進系統（如衝壓式噴氣發動機）早期遇到的問題，因此選擇使用自 1942 年以來一直在開發的 VRDK 助推發動機。 VRDK 是一種動力噴氣發動機，是一種基本的噴氣發動機。而且，它由外部電源驅動發動機的壓縮機。然後，它將空氣壓入不鏽鋼燃燒室，燃料從七個噴嘴噴出，點燃後從可變後噴嘴排出。I-250 使用 1,650 馬力 (1,230 千瓦) 的克里莫夫 VK-107R V-12 活塞發動機作為主要動力裝置。起飛後，曲軸末端的離合器可以接合，從而驅動一個傳動比為 13:21 的升壓變速箱，再將傳動軸傳遞給延長軸，為 VRDK 的壓縮機提供動力。壓縮機的空氣通過一條長管道輸送，該管道從螺旋槳旋轉器下方的進氣口穿過發動機下方，再穿過飛機腹部。該管道還將空氣輸送到發動機附近的油冷卻器，但水散熱器位於壓縮機後面，以最大限度地增加流經壓縮機的空氣。一條次級管道從主管道通向 VK-107 的增壓器；當 VRDK 運行時，輔助管道將部分額外的空氣轉移到增壓器，從而將發動機的輸出功率提升至 7,000 米（22,966 英尺）時的 2,500 馬力（1,900 千瓦）。發動機散熱器上增加的氣流有助於將發動機的多餘熱量排放到排氣流中。然而，VRDK 每次飛行只能運行 10 分鐘，這意味着在飛行的其餘時間裏它都是無用的重量。
I-250 是一種低翼全金屬飛機，機身為一體式。除了 VRDK 之外，該飛機的佈局基本為傳統佈局，但駕駛艙位於機身後部，幾乎位於垂直尾翼底部。雙翼梁機翼厚度為 10%，以保持副翼控制並避免翼尖失速。它們裝有弗里斯副翼和開縫襟翼。燃油裝在 412 升（91 英制加侖；109 美制加侖）的機身油箱中，每個機翼中還有一個 100 升（22 英制加侖；26 美制加侖）的油箱。傳統起落架主輪採用槓桿懸掛，向內縮回。尾輪向後縮回至非常小的腹翼中。 VK-107A 發動機最初驅動 3.1 米（10 英尺）的 VISh-105SV 螺旋槳。
NKAP 曾要求米高揚在 1944 年 1 月開始高空攔截機的初步設計工作，但在 1945 年 2 月和 3 月訂購了兩架使用 VRDK 的全金屬攔截機原型機進行測試。該飛機在全功率下需 4.5 分鐘才能達到 5,000 米（16,000 英尺）的高度，單獨使用活塞發動機則需 5.5 分鐘。其最大速度在全功率下為 810 公里/小時（500 英里/小時），在 7,000 米（22,966 英尺）的高度，單獨使用 VK-107 時為 700 公里/小時（430 英里/小時）。其預期武器為一門 23 毫米（0.91 英寸）機關炮和兩挺 12.7 毫米（0.50 英寸）機槍。為了協助米高揚，中央航空發動機設計院被命令提供空氣動力學和應力計算方面的幫助，並在一個月內在其風洞中測試全尺寸模型。中央航空發動機設計院被命令在 7,000 米（22,966 英尺）的高度交付三台 VRDK 發動機，推力為 9 千牛頓（2,000 磅力），燃油消耗率為每小時 1,200 公斤（2,600 磅）。NKAP 將這架飛機命名為 I-250；但米格 OKB 內部編號為 N。
1944 年 9 月 19 日，NKAP 批准了 I-250 的初步規格，包括最大速度 825 公里/小時 (513 英里/小時)，起飛重量 3,500 公斤 (7,700 磅)，5,000 米 (16,404 英尺) 飛行時間為 3.9 分鐘。10 月 26 日，模型接受檢查，由於駕駛艙佈局不佳而被拒絕，但這一決定被推翻，因為第一架原型機的機身已經太過成熟，無法進行重大改動，而這些改動會大大推遲該項目。同月，燃燒室被送往 TsIAM 進行測試，結果顯示燃燒室太弱。完整的動力裝置於 12 月進行了測試，但連接它們的傳動軸多次出現故障。
第一架原型機於 1945 年 2 月 26 日完成，儘管 VRDK 尚未準備就緒。根據戈登和科米薩羅夫的說法，它在 4 月 4 日首飛前安裝了一台新的 3.1 米（10 英尺）AV-10P-60 螺旋槳。但別利亞科夫和馬爾曼說是 3 月 3 日。它裝備三門 20 毫米 Berezin B-20 機炮，每門備彈 160 發。一門裝在機頭兩側，第三門通過空心螺旋槳軸發射。4 月 8 日，VRDK 首次在俯衝中接受測試，速度達到 710 公里/小時（440 英里/小時），但着陸後發現油冷卻器有泄漏，VRDK 不得不送回工廠維修。VRDK 於 4 月 14 日重新安裝，但仍然存在問題。在早期測試中，該機在 7,000 米（22,966 英尺）的高度兩次達到 809 公里/小時（503 英里/小時）的速度，但到 5 月 30 日，其使用壽命已超過預期，因此必須將其送回 TsIAM，後者推遲了進一步的測試，直到第二架飛機完工。
未配備武器的第二架原型機於 5 月 19 日完工，但直到 5 月 26 日才進行首飛。後來它被發現有幾個主要缺陷，包括 VRDK 壓縮機套筒漏油。VRDK 的設計師被召集來試圖解決其問題，儘管並非所有這些問題都是設計問題。第一架原型機在 6 月的大部分時間停飛，以解決磁電機問題並增加額外的進氣口來冷卻火花塞。7 月 3 日，它在 6,700 米（21,982 英尺）的高度達到了 820 公里/小時（510 英里/小時）的速度。不幸的是，兩天後，它的左尾翼在低空失靈，試飛員亞歷山大·德耶夫因降落傘未能及時打開而喪生。墜機後分析顯示，他在機動時超過了機身的 G 極限。
儘管發生了事故，但 1945 年 7 月 27 日訂購了一批預生產飛機，共十架，因為人們認為混合動力飛機將有助於飛行員從活塞發動機戰鬥機過渡到噴氣發動機戰鬥機。與此同時，蘇霍伊的 Su-5 被取消，因為它被認為不如 I-250。
與此同時，第二架原型機的水平穩定器得到了加強，並於 7 月 20 日恢復飛行。飛行員抱怨向右的扭矩拉力過大，因此垂直穩定器擴大了 0.63 平方米（6.8 平方英尺），但這只是眾多問題中的一個，如果不對動力裝置進行更多的開發工作，它就無法通過國家驗收試驗。然而，第二架原型機繼續飛行測試，直到 1946 年 7 月 12 日，發動機起火迫使飛機緊急降落，損壞嚴重，無法修復。
莫斯科第 381 工廠已下達 I-250 預生產訂單，兩架飛機將於 9 月交付，三架將於 10 月交付，其餘的將於年底交付。事實證明這是非常樂觀的，到年底時訂單被修改為一架飛機。機身按照修改後的時間表完成，但發動機未能及時準備好。工廠管理層因這些問題而受到嚴厲批評，這些問題並非完全在他們的控制之下，因為設計和圖紙不斷變化。批評不僅限於 I-250 計劃，因為其他噴氣式飛機計劃也無法像領導層希望的那樣快速發展，MAP（航空工業部）負責人阿列克謝·沙胡林（Alexei Shakhurin）及其自 1940 年以來的前身 NKAP 於 1946 年 3 月被捕，以表示他們的不滿。1946 年 4 月 13 日，新任部長嚴厲斥責了 VRDK 設計師和三名工廠廠長，並成立了一個委員會來調查 381 號工廠和 TsIAM 未能按時完成任務的原因。他拒絕接受委員會的調查結果，因為該委員會將責任公平地分攤給了負責生產計劃的人員，並逮捕了 381 號工廠的廠長和他的質量控制經理，罪名是破壞工業。
儘管存在這些生產問題，而且 I-250 甚至還沒有提交國家驗收試驗，但 2 月 26 日還是收到了另外 50 架飛機的訂單（這些飛機被稱為米格 13，如果它們真的投入使用，大概會被稱為米格 13）。第一架預生產飛機的交付截止日期定為 1946 年 7 月 5 日，但再次因缺少發動機而受阻。到那時，七架機身已經完成，但都缺少發動機。第一架 I-250 最終於 8 月 8 日獲得驗收，並在三天後首次飛行，儘管其發動機密封失效，一些點火電纜被燒焦。發動機更換和維修迫使飛機錯過了在圖希諾航空展上的預定亮相。它於 9 月 15 日被移交給 NII VVS（空軍科學測試研究所），最終開始進行國家驗收測試。所有十架飛機均已於 10 月 30 日交付，但建造編號 3810107（工廠編號 381，第一批，第七架飛機）被用作靜態測試機身，而 3810110 成為靜態發動機試驗台。
1946 年 11 月 29 日，斯大林召開會議，確定蘇聯空軍和波蘭空軍未來的噴氣式戰鬥機政策。米高揚-古列維奇米格 9 被選為主要戰鬥機，雅科夫列夫雅克 15 則被降級為改裝訓練和熟悉戰鬥機。英國噴氣發動機即將面世，德國噴氣式飛機技術和工程師也已到位，這意味着不再需要混合動力飛機，但斯大林堅持要求 I-250 完成試驗，即使項目取消，工具和圖紙也應與未組裝的零件一起保留。
試驗的完成將推遲到 1947 年 5 月，屆時 VRDK 本身的試驗也將完成，米高揚試圖將飛機賣給海軍航空兵，用作魚雷轟炸機的護航。 3810102 的機翼和機身安裝了額外的油箱，以攜帶額外的 218 升（48 英制加侖；58 美制加侖）燃油，油箱容量增加到 78 升（17 英制加侖；21 美制加侖）。這些變化使其空重增加到 3,028 千克（6,676 磅），起飛重量增加到 3,931 千克（8,666 磅）。1947 年 10 月 9 日，新一輪國家試驗開始，但由於惡劣天氣和可靠性問題而被推遲。到 1948 年 1 月 21 日，只完成了六次飛行，總共兩小時二十五分鐘，VRDK 在地面測試中只運行了一分半鐘。毫無意外，I-250 在 1948 年 4 月 3 日被宣佈試驗失敗。[2]
性能數據
[編輯]前言
[編輯]性能數據以第一架I-250原型機為準。
數據來自米高揚設計局：設計局及其飛機的歷史，米格設計局。
一般
[編輯]機組人員：1
高度：3.7 米（12 英尺 2 英寸）
翼面積：14.99 平方米（161.4 平方英尺）
空重：2,797 千克（6,166 磅）
毛重：3,650 千克（8,047 磅）
燃油容量：612 升（135 英制加侖；162 美制加侖）[3] / 570 千克（1,260 磅）燃油和機油
動力裝置：1 × Klimov VK-107R V-12 液冷活塞發動機，1,230 千瓦（1,650 馬力），帶 VRDK - 等效功率 2,088 kW (2,800 hp)
動力裝置：1 × Khalshchevnikov Uskoritel VRDK 噴氣發動機，推力 2.9 kN (660 lbf)（VRDK - 反應堆增壓發動機）
螺旋槳：3 葉 AV-10P-60，直徑 3.1 m (10 ft 2 in) 恆速螺旋槳
性能
[編輯]最大速度：820 km/h (510 mph, 440 kn)
航程：790 km (490 mi, 430 nmi)
實用升限：11,900 m (39,000 ft)
翼載：245 kg/m2 (50 lb/sq ft)
武器裝備
[編輯]3 × 20 mm (0.787 inch) Berezin B-20 自動加農炮，備彈每門160發。[1]
借閱
[編輯]類似型號
- Sukhoi Su-5(蘇-5）
- Ryan FR Fireball（火球）
- Curtiss XF15C（XF-15C）
參考文獻
[編輯]- ^ 1.0 1.1 Belyakov, R.A.; Marmain, J. MiG: Fifty Years of Aircraft Design. Shrewbury，U.K.: Airlife. 1994. ISBN 1-85310-488-4.
- ^ Harris, Michael; Taylor, Gordon; Taylor, Jacquelyn. Polynome. Startwissen Mathematik und Statistik. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. 2007: 36–39. ISBN 978-3-642-37320-6.