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作为俄罗斯乃至全世界范围内的最后一款专用型截击机 , 米格31可谓是大名鼎鼎 , 它是全球最重的战斗机 , 也是全世界唯一的钛合金战机(SR71是侦察机) , 更是全世界飞行最快的涡扇战斗机 , 集众多光环于一身 。 下面 , 我们通过一些少有涉及的侧面来了解一下这款堪称传奇的战机 。
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▲终极截击机——米格31
一切以超越F14为目标的捕狐犬
米格31是米格25的深度改进型 。 前代米格25大获成功 , 让前苏联领导层大受鼓舞 。 不过米格25毕竟是在简陋条件下设计建造的 , 采用的很多技术在米格25刚服役便已经大幅度落后 , 很多技战术指标也因为前苏联当时落后的电子工业而留有遗憾 。 再加上70年代著名的别连科事件 , 米格25对于西方已经没有任何秘密可言 。
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▲别连科事件中的米格25
于是米格25的深度改进型号Ye-155MP截击机(正式型号米格31)开始加速进行 。 值得一提的是 , 与苏27研制深受美国F15影响一样 , 米格31的研发也深受美国F14的影响(F14服役于1972年 , 米格31研制时间不早于1975年) 。
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▲Ye-155MP截击机(米格31原型机)
钛合金战机米格31为什么比米格25更重
前面提到了 , 米格31是目前现役最重的战斗机 , 其最大起飞重量高达46.2吨 。 但是作为世界上第一款钛合金战斗机 , 米格31的钛合金用量达到了16%(是米格25的两倍) , 此外还有33%的铝合金(是米格25的三倍) , 不锈钢的用量则从米格25的80%降到了50% 。 但是米格25机型中最大起飞重量最大的米格25RB也只有41.2吨 , 其它型号的最大起飞重量在36吨~39吨之间 。 之所以出现米格31重于米格25的情况 , 主要原因就是在尺寸上 , 米格31要大于米格25 , 此外更多的内油和机载设备 , 米格31的空重高达21.8吨 , 这要远超米格25的15吨 。 因此米格31比米格25重也就是容易理解了 。
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▲米格25(上)与米格31尺寸对比
米格31气动布局逊色于F14一筹
F14是美国第一款三代战斗机 , 可变后掠翼设计赋予了F14在具备良好的高速性能的同时 , 兼顾了优异的近距离机动性 。 虽然号称是战斗机 , 但冷战时代服役的F14实际上还是以拦截敌方战斗机和轰炸机为主 , 尤其是装备的AN/AWG-9多普勒火控雷达更是同时代最强大的机载雷达之一 , 最大探测距离超过300千米(大型目标) , 对于战斗机的最大探测距离可达160千米 。 还具有边搜索边跟踪的能力 , 能同时跟踪24个目标 , 并同时引导6枚AIM-54A导弹攻击六个目标 , 具备强悍的截击能力 , 性能远超苏联当时装备的米格25系列 。 在两伊战争期间 , 伊朗的F14A多次在伊拉克战机没有反应过来的情况下便击落了对手 。
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▲AN/AWG-9和不死鸟赋予了F14不俗的远程截击能力
Ye-155MP截击机在设计之初便考虑过采用可变后掠翼设计 , 在三个项目中的B方案就是可变后掠翼设计 。 不过前苏联在电子工业方面的劣势 , 无法研制出像美国F14上采用的无级变速可变后掠翼 , 对机动性的提升没有达到预期目的 , 而且复杂的可变翼结构造成了可靠性下降 , 机身死重增加 , 这对于“斤斤计较”的战斗机而言是不可接受的 , 最后Ye-155MP截击机采用了传统的常规布局 。 保守的气动布局加上庞大的机身 , 这也为米格31糟糕的格斗性能埋下了伏笔 。
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网友制作的可变后掠翼版Ye-155MP截击机CG
在雷达上找回场子——首款采用相控阵雷达的战机
另外在机载火控系统方面 , 米格31的火控系统被命名为“盾牌” , 是一款以“盾牌”机载无源相控阵雷达为核心 , 具备多目标跟踪和多目标打击的新型多通道远距离拦截系统 , 这也使得米格31成为世界上第一款装备相控阵雷达的战斗机 , 领先西方至少20年(西方最早使用相控阵雷达的F22、阵风和F2出现在21世纪初) 。
不仅应用时间最早 , 技术还非常先进 , 现代战斗机必备的“边跟踪边扫描”和“多目标攻击”功能米格31早就有了 , 还在世界上首次实现了搜索、跟踪和敌我识别同时进行 。 而且“盾牌”雷达还是世界上第一款支持双波段(X波段和L波段)的机载雷达 。 对战斗机最大探测距离达200千米 , 跟踪距离为90千米 , 可以同时跟踪10个目标 , 并对其中4个发起攻击 。
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装备“盾牌”相控阵雷达的米格31B
从雷达性能来看 , 米格31的“跟10攻4”似乎逊色于F14的“跟24攻6” 。 但实际上 , F14的AN/AWG-9包括后续F14D的APG-71(APG-71是AN/AWG-9的数字改型)都是传统的机械扫描多普勒雷达 , 雷达波束的扫描范围很窄 , 目标数据刷新慢 , 因此F14的多目标跟踪和攻击能力只能在很窄的扇面内才能实现 , 目标只要稍微大一点的机动便能飞出F14雷达的扫描范围从而摆脱锁定 , F14的远距多目标攻击能力并没有宣传中的那么好 。 分页标题
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AN/AWG-9雷达注定了F14的多目标攻击能力逊色于米格31
米格31的电扫描相控阵雷达雷达波束的扫描范围要远大于F14 , 目标数据刷新也超过传统机械扫描 , 多目标跟踪和攻击的效果实际上要远好于F14 。 而俄罗斯现役的米格31改进型米格31BM换装了升级版的“盾牌”A火控雷达 , 通过换装新型接收机和信号处理器 , 最大探测距离达到了320千米(大型目标) , 对战斗机最大探测距离为240千米 , 最大跟踪和攻击目标数提高到了15个和6个 。 至此 , 米格31在雷达上实现了对F14的全面超越 。
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▲米格31BM
事实上 , 美军也意识到F14的雷达的先天不足 , 在F14的终极改进型号“终极熊猫”上 , APG71雷达被更为强悍的有源相控阵雷达所替代 。 只是F14斯人已逝 , 没有对手的米格31终将寂寞终老 。
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▲只存在图纸上的终极熊猫使用了相控阵雷达
强于F14的中远距截击能力
在武器方面 , 前苏联为米格31研制了R33远程空空导弹 , 这也是目前俄罗斯现役空空导弹里最重和射程最远的导弹 , 弹长为4.15米 , 弹径为380毫米 , 弹重为490千克 , 战斗部重量高达47千克 , 最大射程为120千米(略小于AIM-54A的150千米) , 改进型号则达到了200千米 , 在射程上实现了对AIM-54A的反超 , 整体性能与AIM-54A不相上下 。 只是R33没有实战经验 , 与拥有不俗实战经历的AIM-54A相比 , 底气显然没有那么足 。
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▲R33远程空空导弹
进入21世纪后 , 俄罗斯为米格31BM研制了全新的R37超远程空空导弹 , 最大射程提高到300千米 , 主要用于攻击敌方预警机等高价值目标 。 此外 , 配合载机米格31BM具备下视下射功能的的“盾牌”A相控阵雷达 , R37还具备拦截低空巡航导弹的能力 , 并在2017年7月成功进行了拦截巡航导弹的实战演练 。 至此 , 米格31的远程导弹性能实现了对AIM-54A导弹的超越 。 只是后者已经随着F14退役 , 颇有点“君生我未生 , 我生君已老”的意味 。
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▲展台上的R37M远程空空导弹
米格31有8个外挂点 , 其中机腹四个(前两个挂点采用半埋式设计 , 可以降低挂载飞行阻力)主要用于挂载四枚远程空空导弹 。
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▲米格31的半埋挂架(图左)和半埋式挂载的R37M远程空空导弹
米格31机翼的四个挂点一般用于挂载R40中程弹或R60格斗弹或者副油箱 。 下图的米格31B携带了四枚R60格斗弹 , 而且采用的是比较罕见的串列式挂架(这也是识别米格31B的最大外在特征) , 这样四枚R60只占用了两个挂架 , 剩余两个挂架理论上可以用来挂载其它武器 , 不过这样做会加大阻力 , 十分注重高速性能的米格31一般情况下选择直接拆掉这两个挂架 。
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▲采用四远四近(4枚R33+4枚R60)挂载的米格31B
在米格31可以携带的各型空空导弹里 , 比较特殊的就是R40导弹 , 这种一种与R27和法国米卡类似的导弹 , 其导引头可以在半主动雷达和红外导引中互换 , 相应其身份也在中距导弹和近距格斗弹之间切换 。 R40导弹采用两级式固体火箭发动机 , 主发动机在前 , 助推发动机舱位于弹体后部 , 细长的弹体有利于弹道稳定 , 适用于高空高速拦截攻击 。 不过该型导弹也存在速度较慢的缺点 , 再加上前苏联感人的电子水平 , R40虽然设计理念十分新颖 , 但是其整体性能还是要弱于F14的AIM7麻雀中距导弹 。
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▲AIM7麻雀性能要强于R40
下图的米格31B的R40采用的就是红外导引头(圆形的红外导引头)的R40TD , 最大射程为20千米(早期型号)或50千米(改进型号) 。 这样的挂载主要用于敌方战斗机进行拦截 。
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▲采用四远两中(4枚R33+2枚R40)的米格31
下图为采用四远两中两副油箱挂载的米格31B 。 这架米格31B挂载的是雷达导引头(导引头是尖的)的R40R , 最大射程为50千米(早期型)或80千米(改进型号) 。 两个副油箱可以增加米格31B的航程 , 显然这架米格31B将要进行超远距离巡航任务 。
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▲采用四远两中两副油箱挂载的米格31
改进型的米格31BM增加了携带新一代R77中距弹和R73格斗弹的能力 , R73格斗弹的性能上实现了对F14的超越 , R77中距弹则与F14的AIM120不相上下 。 两种导弹可以根据拦截对象的不同选用多种挂载方式 , 例如下图米格31BM采用的是四远(R33)+四近(R73)的空优挂载 , 飞行阻力更小 , 可以有效发挥米格31的高速性能 , 适合拦截轰炸机等机动性一般的目标 。
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▲采用四远四近(4枚R33+4枚R73)挂载的米格31
下图的米格31BM采用的则是四远(R33)+两中(R77)+两近(R73)的空优挂载 。 这种挂载具备真正意义上的远中近梯次拦截能力 , 主要用于对付敌方战斗机这样的高机动性目标 。 “四远+两中”可以有效发挥米格31BM超大尺寸机载雷达的探测优势和多目标打击能力 , 可以对目标在中远距离进行多次拦截 , 最大程度避免进入米格31不擅长的近战 , 而两枚R73也保证了米格31BM万一与敌方战斗机近距离遭遇时不至于没有还手之力 。
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关公战秦琼 , F14VS米格31
在我们用米格31与F14进行模拟对战之前 , 我们来了解下双方的高马赫数下机动性能(也就是俗称的高速机动性) 。 高速机动性虽然一度被三代机所摒弃 , 但是在四代机上却又被重新重视起来 , 因为具备高速机动性的战斗机(比如F22)在超视距空战中可以凭借高速完成各种占位、进攻和脱离机动 , 以自身的高能量状态压制对方导弹的攻击距离 。
而在这方面 , 突出截击性能的F14能以2.04马赫的速度在1.5万米飞出7G的过载 。 而号称终极截击机的米格31可以在同样高度以2.6马赫的速度飞出5G的过载 , 高速性能远超F14 。
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▲为米格31BM运送R33远超空空导弹
那么在进入视距内之前 , 米格31凭借远超F14的高速机动性以及雷达的优势有很大概率能击落F14 , 并能凭借高达2.83马赫的急速轻松摆脱F14发射的不死鸟和麻雀导弹 。 进入视距内之后 , 米格31的飞行员只要不蠢到和F14玩机动性 , 依靠远超F14的高速性能 , 虽然不能拿F14怎么样 , 至少脱离战斗自保还是可以的 。
夭折的三代机杀手——米格31M空优型
20世纪80年代初 , 考虑到西方以F15为代表的高机动性三代机的服役 , 米格31孱弱的机动性成为需要迫切解决的问题 , 前苏联需要一款“保留相当的空中机动性”并拥有更远的航程和更大载弹量的新型截击机 。 出于稳妥的考虑 , 当时有两个项目同时进行 。 其中一个是米高扬设计局的米格31M项目(另一个就是鼎鼎大名的苏30项目) 。
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▲米格31M三视图
【海陆空战略库|俄罗斯的终极杀手锏米格31,永远的传奇】米格31M于1983年开始研制 , 从外观上来看 , 机首被设计成下垂7度 , 以改善飞行员视野 , 此外前挡风玻璃采用了三代机主流的整体单片式 , 视野更好 。 后座舱的座舱盖高度减小 , 并加粗了座舱盖后面的机身脊背 , 这使得米格31M从外观上看更像是一款单座战斗机 , 此外加大了机翼边条 , 外观呈明显的圆弧形 , 机翼翼尖增加两个外挂点用于挂载电子战吊舱 。 相对于米格31的其它型号 , 米格31M外观上的改动相当巨大 , 差异之大 , 几乎相当于另外一款机型 。
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米格31M外观和其它米格31区别很大
另外 , 米格31M的机腹半埋挂点从4个增加到了6个 , 可以同时携带6枚远程空空导弹 , 机翼四个挂点增加了对新一代R77和R73导弹的支持 。 米格31M执行拦截任务时 , 最多可以一次携带6枚R73远程空空导弹和4枚R77中距空空导弹 , 提高了持续作战能力 。
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▲米格31M的机腹挂点每排增加到3个
在机载设备方面 , 米格31M新型的“盾牌”M远距离拦截系统 , 其核心的“盾牌”M无源相控阵雷达 , 天线直径达到了1.4米 , 这是有史以来最大的战斗机机载雷达 , 再加上新型号的接收机和信号处理器 , “盾牌”M的最大探测距离达到了360千米 , 可以跟踪24个目标 , 并对其中6个目标进行攻击距离 , 制导距离达到了200~230千米 。 米格31M还安装了新型号的光学跟踪系统 , 对于隐身目标具有更好的探测性能 。 同时座舱也进行了升级 , 采用了四块(前一后三)液晶显示器取代了部分仪表 , 大幅度减轻了飞行员的操作负担 。
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▲米格31M的后座舱
此外 , 米格31M还安装了更大推力的D30F-6M发动机 , 单台最大状态推力93千牛 , 加力推力达到了152千牛 。 确保了米格31M的飞行性能并没有任何下降 。 分页标题
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▲与米格31M同型号的D30系列发动机
经过你大改后的米格31M是一架名副其实的多用途战斗机 。 除机动性外 , 整体将达到三代机的水平 。 只是生不逢时的米格31M赶上了前苏联解体 , 囊中羞涩的俄罗斯最终放弃了米格31M项目 。 不过米格31M的部分技术被应用到了米格31BM上 , 也算是另类的重生吧 。
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▲生不逢时的米格31M
后记
就如同梅卡瓦主战坦克是为以色列亮相打造一样 , 作为目前世界上唯一的专业截击机 , 米格31也是一款为俄罗斯量身打造的机型 , 也许它并不适合其它国家 , 但绝对是最适合俄罗斯 。 作为俄罗斯空军重要的组成部分 , 米格31还将在俄罗斯服役相当长的时间 , 继续书写着传奇 。
来源:(海陆空战略库)
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标题:海陆空战略库|俄罗斯的终极杀手锏米格31,永远的传奇