雅克家族简史

       在冷战的巅峰时期,说起苏联的飞机,很多人都会自然而然地想起米格,而自从苏-27这只白天鹅的出现,使得人们对苏霍伊这只丑小鸭刮目相看,再加上狼獾(图16,就是现在我们还在使用的轰6K),北极熊(图95)与海盗旗(图160)的故乡:图波列夫,以及二战中的“黑死神”(伊尔-2),这似乎就是铁幕外的西方对苏制飞机的全部认识。

       不过,在第二次世界大战期间,米高扬-格列维奇设计局仅有少量米格-3投入使用,而倒霉的苏霍伊由于没有一款飞机投产,战后被直接解散。那么又是谁来守卫苏维埃的天空呢?

       谈到这里,一批少见的战斗机逐渐进入了人们的视野:

       王牌飞行员柳哲生的座驾:伊153,

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       据说在战争雷霆中,这架飞机可以打下来米格15……

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       在卫国战争爆发初期与伊15一道与德国战斗机战斗的伊16

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       佩利亚科夫设计局设计的Pe-2“佩什卡”其11247架的产量远远超出了历史上苏联所生产轰炸机的总和。相比之下,图-2的产量则显得较少

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       佩利亚科夫设计局还设计过更为大胆的重型轰炸机:Pe-8,这架飞机在当时有着较大的载弹量。在那些倒霉的B-29迫降苏联之前,Pe-8俨然是苏联最大的轰炸机。

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       拉沃契金设计局设计的拉-11,在朝鲜战争当中同样得到了广泛的应用,志愿军英雄王天保曾在拉11上击落过一架F-86,是世界上为数不多的螺旋桨飞机击落喷气式战斗机的战果。但令人遗憾的是,在拉-15喷气式战斗机的竞标失败之后,拉沃契金设计局转行进行了航天设计,从此淡出了天空。

       相比之下,同样在二战当中大放异彩的雅克福列夫设计局要幸运得多,直至今天这所设计局仍旧存在。

       同时,在近日刚刚闭幕的北京国际航空(模型)展上,雅克-3作为二战的代表机型出现在了俄罗斯的参展商宣传片中,足可见雅克设计局曾经的辉煌之处。

       那么这里,笔者就向大家简要介绍一下雅克福列夫设计局。

       说道雅克福列夫设计局,首先要说的是该设计局第一任首席设计师:亚历山大·舍基维奇·雅科夫列夫(Алекса?ндр Серге?евич Я?ковлев)。与其他几家设计局的总师不同,雅克夫列夫从运动飞机开始设计,最终设计了多种跨界的飞行器,因而可以理解雅克夫列夫的设计哈该了诸多领域。

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       如图即为雅克夫列夫与1924年设计的ΑВФ-Ф10运动飞机,是雅克夫列夫设计的第一种飞机,也可以看做其运动飞机设计的一个代表。

       这一时期他主要在茹科夫斯基航空学院进行飞机设计工作。茹科夫斯基航空学院可以说是苏联流体力学,飞机设计的发源地。在新生的苏维埃政权的支持下,茹科夫斯基创建并领导了著名的中央流体动力研究所(TsAGI),从 1919 年建立到现在,TsAGI 一直是世界航空理论研究的领导中心之一。通过 TsAGI,一大批年轻的苏联航空人才在茹科夫斯基的领导下成长起来,其中不光有从事理论科学的研究人员,也有从事实际工程设计的工程师,如安德烈·图波列夫、帕维尔·苏霍伊、阿尔图姆·米高扬、亚历山大·米库林(著名发动机设计师)等。如果将TsAGI那些著名的学生统计,可以发现他们占据了未来十几年苏联航空工程诸多飞机设计局、发动机设计局的首席设计师,首席试飞员。

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       时至今日,茹科夫斯基城依旧存在,并且承担了俄罗斯两年一届的重要空天盛会:莫斯科航展。

       在卫国战争爆发前夕的西班牙内战与继续战争中,苏联的一线飞机颓势逐渐明显:其一,伊15,伊16完全采用敞开式座舱,对飞行员几乎无任何防护;其二,由于使用气冷星型发动机,整架飞机显得十分短粗,会带来很大的气动阻力,不过同期的英国“喷火”与德国的Bf/Me109都使用了水冷发动机,整架飞机更为修长,气动外形更加良好。

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       如图即为三者发动机尺寸的对比,可以看出伊16的发动机甚为短粗,整机的外形必然受到影响。

       但水冷发动机并不是多快好省:由于发动机需要冷却液进行冷却,一旦冷却系统受损,发动机的温度必然急剧升高。甚至有的发动机本身就容易出现温度过高,著名的“梅塞施密特”牌热水器就是这个道理,因而会开Bf109的飞行员都会毒奶一口:永不过热109。从这个侧面也可以展示苏联飞机简单,耐用的设计特色。

       但几千架简单的飞机也无法有效针对先进的战斗机,日后的卫国战争就说明了这一点:战争打响的第一天,苏联前线机场及飞机几乎消耗殆尽,此后的战争中,伊15与伊16便逐渐退出了空战的舞台。

       基于西班牙内战期间对敌机的性能分析,最终苏联新一代的作战飞机使用了水冷发动机,三家设计局分头设计,最终让三种型号的飞机出现在机场:米高扬-格列维奇(Микоян и Гуревич, МиГ)设计局设计的米格-1/3(米格-1为初步设计,定型后为米格-3)、拉沃契金((Лавочкин Горбунов Гудков, ЛаГГ)设计的拉格-3与雅克夫列夫设计局设计的雅克-1。

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       值得注意的是,米格与拉格的设计分别由两位、三位设计师完成,因而战斗机的名字即取他们名字的首字母,而米格中的“и”,在俄语中即为“与”的意思。

       幸运的是,雅克-1的发动机与其余两者所用型号不同,而后两者的发动机与伊尔-2强击机的型号一致,这也就导致了“产量就是生命”的要求下,后两种战斗机不得不停产,雅克-1幸运的持续生产。

       机体结构上,雅克-1由于采用了水冷发动机,因而一改短粗的外形,变得更加修长,同时机翼采用下单翼布局,使用钢管蒙布的结构以进一步减轻结构重量。为解决早期战斗机火力的不足,雅克-1安装了1门20mm施瓦克(ШВАК: Шпитальный-Владимиров Авиационный Крупнокалиберный,ShVAK,"施普塔尼-弗拉基米诺夫大口径航炮")轴炮与2门7.62mm施卡斯(ШКАС: Шпитальный-Комарицкий Авиационный Скорострельный施普塔尼-柯马里斯基高射速航空机枪)机鼻机枪

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       上图为20mm施瓦克机炮,下图为

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       7.62mm施卡斯机枪

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       两者在雅克-1上的安置如图所示。

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       在飞机上安置武器分为机翼炮,轴炮和机鼻炮三种,美国的P-39-N0“飞蛇”上这三种炮均有应用,故笔者以此飞机介绍:

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       翼炮,即安装在机翼上的机炮,其最大优势即便于维护,也可以下挂超大口径航炮。打出的子弹在飞机前方固定距离交汇,因而难以把控射击窗口:过近无法打中目标,过远没有理想的杀伤效果,同时交汇点的校准同样费时费力。这种机炮在英国“喷火”、“飓风”上常见。同时,“飓风”MkIV即以这种方式安装了两门40mm维克斯S级反坦克航炮

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       轴炮,即通过飞机的桨毂进行发射的机炮,最大的优点在于“指哪打哪”,射击较为准确,这种布局一般适用于大口径航炮,但维护起来困难得多,同时轴炮也要与发动机争抢一部分的空间,因而设计时还需要与机头布局一道考虑。例如图中的37mm机炮即采用了环形弹夹,以为机头设备提供空间。这种机炮在雅克夫列夫早期的战斗机中常见。说起轴炮,不能不提的是米格-9糟糕的设计,航炮的废气会这届吸入发动机,甚至导致发动机停车。

       P-39由于采用了发动机后置的布局,造成的影响不是很大。

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       机鼻炮,即直接将航炮固定到机鼻上,这样的布局更为简单,同时也有利于飞行员瞄准射击,但子弹需要穿过螺旋桨桨叶,需要射击协调器来进行解决。不过喷气式战斗机就没有这样的问题。这种航炮在早期双翼机上特别常见。

       相比米格-3与拉格-3使用的12.7mm别列津UBS(Владимир)机枪而言,7.62mm的机枪能够携带更多弹药,进而拥有更强的持续作战能力,同时20mm的机炮也能够造成足够的损伤,为其战斗力提供了一定的保证。

雅克1的性能诸元见下图,将其与拉格-3,米格-3,伊16进行对比:

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       途中性能数据按照顺时针排列

       与伊-16相比,这三种新型飞机由于使用了水冷发动机,因而均拥有更快的速度,更高的升限,可以说是最大的优势。因为这两者对飞机的能量至关重要,相比之下雅克-1最大的优势在于较快的回转,可以在战争中更快地将机头指向目标,在飞机各项性能加强之后,如此的回转已经是很有优势的了。

       同时,雅克-1有着十分优秀的爬升率,也更加适合进行垂直机动。

       总之,雅克-1拥有十分出色的机动能力,得益于飞机的钢管蒙布结构。与但这种结构和拉格-3的木质机体比起来,只要打中,难逃着火的命运。不过木质结构也好不到那里去,本身的结构强度较差,在被打中的时候很可能会碎裂解体,同时木质机体带来的巨大的重量增加使得飞机的操控能力欠佳,因而在部队服役的拉格-3有了"百分百的油漆棺材(лакированный гарантированный гроб )"的称号,或者:飞行板砖。

       下图为雅克-1的经典对手:Bf-109,此处选取苏德战争爆发前夕数量较多的型号:Bf-109E进行比对:

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       可以看出,此时的雅克-1可以毫无压力面对109E

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       但此时,已经小规模生产的Bf109F的作战水平已经全面吊打雅克-1,因而新型战斗机的研发迫在眉睫。

       首先,7.62mm的机枪毁伤能力实属不足,这一点在英国“喷火”“飓风”早期型上尤为明显。

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       早期型号的这两种飞机安装的都为7.7mm的机枪,虽然火力动辄8门,甚至12门,但需要长时间的攻击才能够有较为明显的效果,因而在空战较短的射击窗口中,难以实现有效的杀伤。而施瓦克机炮只有一门,攻击能力欠佳。其次,发动机的动力输出不足,导致该飞机和当时的伊-16一样,出现了速度的问题。

       雅克夫列夫在雅克-1的基础上,根据这些问题实现了初步改进,诞生了雅克-1B型。

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       该型飞机由于从实战经验出发,因而更加适应战场环境。

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       两张图片分别为雅克-1B与雅克-1的座舱,此处雅克-1B使用水泡状座舱的同时,加装了防弹玻璃,大大提高了飞行员的生存条件与飞行视野。

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       同时,鉴于7.62mm机枪的毁伤问题,雅克-1B改为一挺别列津UBS(Владимир)12.7mm机枪,出乎意料的是,这挺机枪的性能远远超过之前的7.62mm机枪,因而在很长时间内,雅克家族的战斗机都是施瓦克机炮与别列津机枪相搭配。

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       如图即为两者的比较

       同时,雅克-1B的操纵杆进行了改进简化,飞行员不需要双手操作即可开火,从而大大节省了空间(不过,这不毛子),同时也成为了苏联同期飞机的标准配置。

       雅克-1在1940-1944年一共生产了8700架,可以算是雅克夫列夫大量生产的一个序曲。同时,雅克-1在飞行员手中爱不释手,再加上之前对雅克-1的喜爱,这款飞机以较快的速度列装,同时取得了不俗的战绩。

例如莉莉娅·利特维亚克,是世界上第一个击落敌机的女飞行员。由于“莉莉娅”的发音与百合花“лилия”相近,因而她被队友们亲切地成为“白百合”。也正如此,她在机身上手绘白色百合花,被人称为“斯大林格勒上空的白百合”。

       在接触战斗机之前,莉莉娅曾在航空俱乐部接触过飞机,同时在14岁时即能够独自操纵飞机。此时恰逢一战与二战的空隙,很多飞行员正是在此时学习了飞行器的驾驶技术,因而他们作为二战第一批飞行员,参与到了各国的战斗当中。

       在她短暂的一生里,莉莉娅曾经168次出战,单独击落敌机12架,联合队友击落了3架敌机,是二战女飞行员里击落敌机数量最多的一个。某次莉莉娅曾击落一架王牌飞行员的Bf-109,该机的飞行员拥有着35次的空战记录,他提出想要见一见击落他的对手。当他看到站在自己面前的是一个身材娇小、年轻漂亮的姑娘时,他怎么也不肯相信这就是把他击落的那个人。

       卫国战争期间,苏联涌现了很多像莉莉娅这样的女性,她们在战争年代所表现出来的巨大勇气为她们赢得了社会的尊敬。就像苏联男飞行员曾经对他们的女战友说过的那样:“即使我们把地球上所有的花都摆放在你们的跟前,也不足以表达我们对你们英勇之举的敬意。”

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       如图即为莉莉娅驾驶的雅克-1B“白23”号飞机

       注:文中的部分资料来源于网络

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