米高扬的“红星战士”

军心安营扎寨 2024-03-03 18:46:37

“滚回绘图板”被淘汰的飞行器方案 297

本文1433字,21图,预计阅读时间7分钟

米格 “红星战士”

真实项目

图中这架战斗机,给人一种似曾相识的感觉,两架著名的三代机米格-21F的机身和F-104“星战士”的机翼和尾翼,结合在了一起。别说这个组合一点都不难看,还挺协调的。大家熟悉的模型师Dizzyfugu制作了这个“弗兰肯斯坦”,但不同于这位大师其他脑洞架空作品。这架“红星战士”居然来自真实的项目。@nordland 今日头条 原创首发

资料不多但非常有趣

要不是研究者从米高扬-格列维奇设计局的档案馆里翻出了下图这么个模型,谁又能想到米格的设计师真的考虑过这样一个设计?

米格档案中使用F-104机翼的模型

有证据表明,这个桌面模型是一个提议中的截击机方案,时间点位于1957-1961年之间,因为机身采用了Mig-21F的小型进气口,而没有1961年以后的Mig-21PF的大型进气口和背部油箱特征。

经典的Mig-21F-13

在1958年首批F-104交付美军的前一年,欧洲的北约国家西德、荷兰、比利时和意大利都选择了“星战士”作为其主力战斗机,KGB拿到这架飞机的资料非常容易,特别是漏勺一样千疮百孔的西德空军,西德空军基地的响尾蛇导弹曾经被偷出来邮寄到莫斯科,好几年后才发现(注意这里的关键词是“邮寄”和“好几年”)。

F-104G

显然,拿对手的设计测试下,吹个风洞啥的这是必要的步骤。米高扬的设计师选择这个布局尝试,很可能也是作为一个对手性能研究的对照项目。

虽然,设计局的档案里面没有任何文字资料留存下来,我们还是可以拉到上帝视角,大致分析下这架飞机的性能。

Mig-21F13最大起飞重量8625 kg,发动机推力38.3 kp (开加力56.4 ),机翼面积23m²,最大翼载375 kg/m²,F-104G最大起飞重量13,166kg,发动机推力44 kp (开加力69),机翼面积18.22m²,翼载510 公斤/m²。可见F-104G比Mig-21F13重的多,但机翼面积更小,因此翼载大很多。

没找到线图,自己做了一个,比例非标准

由于F-104的机翼很小,超薄甚至没有内置油箱,大致可以认为两者调换机翼后对起飞重量变化不大,甚至略降低Mig-21的起飞重量(当然也少了内油),推测这样的转换不会影响推重比,也就是不影响最大速度、爬升率等基本性能。即保持Mig-21F13的2,175 km/h 最大速度是可能的,甚至由于机翼阻力降低,可能还有提升。

调换机翼后,红星战士的翼载将会提升到470kg/m²,将会必然的降低机动性,特别是转弯率等性能,和后期的Mig-21PF(翼载450kg/m²)估计相差不多,肯定好于F-104G。起降性能必然下降,因为F-104可没有Mig-21PF的气吹襟翼系统。

但继承F-104的机翼同时意味着继承其垃圾的低速和大迎角性能,在早期的失速测试中,飞机一旦达到大约15度的迎角,就会表现出突然“上仰”的趋势。这种“上仰”将导致迎角迅速增加到大约 60 度,并伴有横向和定向振荡,然后是突然不受控制的偏航和滚动。这是其得到“寡妇制造者”恶名的原因之一。

另一个严重的设计问题是T型尾翼的跨音速颤振。F-104A的一次试飞中甚至被震掉尾翼。好在R-11F-300的可靠性比早期J79高些,这是少有的让飞行员安心的事情。

经过以上分析,就不难得到“红星战士”被淘汰的原因了,从气动上来说Mig-21是一个比F-104优秀的多的设计,F-104优势仅在雷达和电子设备,而改用机头进气雷达的优势也没了。米高扬推进新的轻型截击机的解决方案是Mig-21FP,这架米格拥有更强的发动机、更大的雷达、更多的燃料,牺牲了一些机动性,远比对手的牌优秀。在“红星战士”上投资毫无意义,“红星战士”甚至没有得到一个方案代号。

Mig-21FP

镜像方案

早在50年代初,臭鼬工厂提出F-104方案的时候,也有一个机头进气的方案,CL-223-06。看上去是不是很像?简洁的机头进气口在美国也受欢迎,但其他布局上臭鼬坚持自己对高速的理解。

这个布局在推进阶段就被淘汰,显然主要因为装不上大雷达。@nordland 今日头条 原创首发

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