MIG-31 米格-31 高空高速截击机全史
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苏联/俄罗斯米格-31高空高速截击机全史
米格-31高空高速重型截击机,是苏联米格和莫斯科飞机联合生产企业(MAPO-Mig)在米格-25MP型飞机基础上,研制的双座双发全天候截击机。1975年原型机首飞,79年投产,82年形成战斗力。该机用于取代苏联空军的米格-23和苏-15,主要用在辽阔的苏联领空上,特别是在缺乏地面预警雷达支援的西伯利亚和远东地区,独立截击敌飞行器,目标包括最初的高空高速轰炸机到最先进的低空亚音速巡航导弹。北约命名“捕狐犬”(Foxhound)。
由于俄罗斯军费拮据,米格-31的改进工作严重受挫,外销也一直未能找到出路,估计俄军可使用的米格-31数量已经不多。
米格-31重量大、速度快、载弹多、截击能力强。尤其是功率强劲的相控阵雷达十分犀利。传说米格-31的前身米格-25的雷达在地面开机的话可以煮熟一千米外的兔子,可想米格-31雷达的功率之大。 该机的研制背景是,1970年代起美军开始装备多种新型作战飞机及空地武器,包括SR-71超音速高空战略侦察机、B-1B超音速战略轰炸机、BGM-109“战斧”及AGM-86B巡航导弹等。这些武器的能力与特点与以往的美军相应型号大为不同,特别是新型战略轰炸机及其携带的空地武器突出了超低空高速飞行性能,并具备先进的地形跟踪或地形回避能力,使得已装备的苏军防空截击机探测与攻击这些目标的难度大幅增大。苏联防空军希望米格-31在米格-25的基础上,能装备大功率相控阵雷达,增加下视/下射能力,增大航程,并改善飞行性能,以完成拦截上述目标的作战任务。米格-31沿用了米格-25优良的总体布局,改进和更新了进气道、发动机、起落架、雷达、机载设备、燃油系统和材料,对机翼形状、副翼、襟翼等也作了改进。双垂尾作了重新安置,尾喷管从垂尾后缘向后延伸。加强了机体结构强度,可承受较大的过载。但作为重型截击机,机动性无法与空优战斗机相比。
该机采用三梁结构悬臂式上单翼。前缘后掠角41°,下反角4°,翼根前缘边条后掠角70°。前缘装有4段液压操纵钛合金前缘缝翼,最大偏角为10°。兼有低速增升装置和机动襟翼的功能。后缘襟翼最大偏转角30°,副翼偏转角为±20°,机翼半翼展上表面正对挂架处装有翼刀。机身有50%的材料是合金钢,16%是钛合金,33%轻质合金。采用楔形进气口,下唇由铰接板组成,有大的辅助进气门,可自动控制激波的最佳位置和进气量。因此发动机较为不易发生喘振和熄火,克服了在亚音速范围内耗油率大的缺点。
机身下方装有液压操纵的减速板,尾罩内有两个减速伞。大后掠双垂尾略向外倾,垂尾根部装有向前延伸的整流片,插入式方向舵。大后掠全动平尾,机身腹部有向外倾斜的腹鳍,垂尾及腹鳍上有埋入式天线。可收放式前三点起落架,前起落架为双轮,向后收起。主起落架为小车式,装有2个前后左右均错开、成阶梯排列的机轮,向前收入进气道下方。
机头装有СБИ-16“掩体”电子扫描相控阵火控雷达,搜索距离达200千米,可同时跟踪10个目标并对其中的4个目标进行攻击。天线直径1.1米,频带9~9.5千兆赫,跟踪距离90千米(目标为战斗机)。该雷达的北约绰号为“闪舞”,由潘左特龙公司研制。编号И007或С800。有“自动截获”和“手动截获”两种工作状态,波段9~9.5GHz,跳频抗干扰。其电子扫描的相控阵装有3000个铁氧体移相器,天线直径1.1米,非常巨大。搜索距离200千米,对预警机120千米,对战斗机(后半球)上视90千米、下视69千米,扫描范围方位140°或240°,高低-60°~+70°,扫描范围垂直方向+70°/-60°,水平方向120°(最大240°)。以边跟踪边扫描方式同时跟踪10个目标,由火控计算机选择出4个威胁最大的目标予以攻击。该雷达具有良好的抗干扰性能。APD-578数字式数据传输装置可将雷达截获的目标信息传给地面指挥系统和邻近的飞机。机头下部安装了可收放式红外搜索跟踪仪,探测角为±60°,垂直探测角为+6°~-13°。上述系统与任务计算机及雷达交联,可提高抗电子干扰能力和武器系统的命中率。
该机还装有莫斯科“日出”仪表设计局研制的ППИ.70В彩色平视显示器;后座舱大型战术情况显示器;与雷达和红外搜索系统互联的数字式火力控制计算机;АПД-518数字保密数据传输系统;“回归线”和“路线”无线电导航系统。在2000千米的距离范围内,前者的座标定位精度为0.13~1.3千米,在2000~10000千米的距离范围内后者的座标定位精度为1.8~3.6千米。
采用2台索洛维也夫设计局研制的D-30F-6双转子涡扇发动机,单台加力推力152千牛(15510千克),不加力最大状态推力93千牛(9490千克)。发动机推重比6.6,涵道比0.4,不加力耗油率0.073千克/牛顿·小时(0.72千克/千克·小时),加力耗油率0.194千克/牛顿·小时(1.90千克/千克·小时)。两个机身整体油箱和机翼整体油箱总容量19300升,垂尾油箱容量为770升。可挂2个2500升副油箱,机头左侧装可伸缩的空中加油受油管。
说起米格-31来最威风的是武器系统。在前机身右侧下部整流置内,装有1门23毫米GSH-23-6六管机炮,备弹230发,左图为其炮舱。全机有8个外挂架,机身下4个,可挂4枚Р-33(英文代号R-33)远距半主动雷达制导空空导弹;两侧机翼下各有两个外侧挂架,可以挂2枚R-40T中距红外导弹,四枚R-60红外空空导弹成对挂在翼下两个外侧挂架上。
Р-33是前苏联/俄罗斯自行研制并装备国土防空截击机的第三种远距雷达型空空导弹,属于第三代远距空空导弹。该弹由位于莫斯科的“三角旗”(Вымпел)机械制造设计局,于1972年开始研制,1982年 进入苏联前线战术空军部队服役。该导弹的系统代号和编号分别为К-100(K-100),空军使用代号为Р-33(R-33)。西方和北约集团按照自行确定的对苏联武器装备的命名规则,给予该系列空空导弹的编号和命名为AA-9“阿摩司”(Amos)。该弹在设计思想上与美国海军舰载战斗机F-14装备的AIM-54“不死鸟”空空导弹相似,与机载火控雷达相配合,实施远距拦射攻击。据西方早期报道,该弹采用主动雷达末制导,但在1991年巴黎航展上展出的型号是采用半主动雷达末制导,因而比采用主动雷达末制导的型号要便宜得多。 该弹的外形结构与美国的“不死鸟”运距空空导弹相似,而与前苏联/俄罗斯的所有近/中距空空导弹有很大不同。它有4片切梢三角形弹翼和4片矩形尾翼。内部结构分为5个舱段:雷达天线罩、制导和引信、战斗部、发动机、控制舵机。制导方式包括惯导和指令修正中制导加半主动雷达末制导,与其配用的机载制导雷达为“拦阻网”(Заслон)L波段脉冲多普勒电子扫描雷达,搜索距离360km,可同时跟踪10个、攻击4个目标,既可攻击飞行高度26000~28000m的高空侦察机,也可攻击飞行高度25~50m的低空入侵的攻击飞机和巡航导弹。导弹采用主动雷达引信,其条状天线分布在弹体外测。
该弹是前苏联/俄罗斯第一个具有下视下射能力的远距空空导弹。其性能与美国的“不死鸟”运距空空导弹相近,仅最大射程差一些,为120km,“不死鸟”最大为200km。
基本战术技术性能
最大射程 120km 最小射程 10~20km
最大速度 M3.5 使用高度 25000~28000m(最大)
最大过载 4~6g
制导系统 惯导和指令修正中制导加半主动雷达末制导引信
战 斗 部 高爆炸药,重47kg
动力装置 固体火箭发动机
弹 重 490kg 弹 长 4.15mm
弹 径 380mm 翼 展 900mm
GSH-23-6俄文为ГШ-23-6,是70年代中期开始装备使用的23mm六管加特林机炮。23mm弹药初速715米/秒,射速9000~10000发/分。
米格-31还是一种具有指挥功能的战斗机。其数据链能快捷的将雷达等设备获得的敌机信息,通过数据链传送给其他关闭了雷达、保持无线电静默的战斗机。
多架米格-31之间还可以互通信息,因此巡逻时几架米格-31的探测范围就可以覆盖宽阔的正面。这使得其他战斗机的隐蔽性大大提高,同时米格-31本身也成为了机群作战的“指挥所”。
米格-31D的机翼两侧装有面积较大翼板
2005年8月,俄罗斯季霍米罗夫仪表制造科学研究所表示目前正在对米格-31型战斗机装备的“掩体”型相控阵火控雷达系统进行改进。该研究所主任尤里·别雷介绍称,“掩体”雷达系统是一种基于上世纪70年代末的技术水平和设计理念研制的产品,因此,有必要对其使用的各种元器件进行全面的更新。“掩体”(北约绰号为“闪舞”)相控阵火控雷达专门为米格-31型战斗机而研制,其搜索距离达200千米。该雷达的天线直径1.1米,频带9~9.5千兆赫,有“自动截获”和“手动截获”两种工作状态,波段9~9.5GHz,跳频抗干扰。其电子扫描的相控阵装有3000个铁氧体移相器,天线直径1.1米,非常巨大。“掩体”对预警机的探测距离为120千米,对战斗机(后半球)上视90千米;下视69千米,扫描范围方位140°或240°,高低-60°~+70°,扫描范围垂直方向+70°/-60°,水平方向120°(最大240°)。能以边跟踪边扫描方式同时跟踪10个目标,由火控计算机选择出4个威胁最大的目标予以攻击。该雷达具有良好的抗干扰性能。APD-578型数字式数据传输装置可将雷达截获的目标信息传给地面指挥系统和邻近的飞机。机头下部安装了可收放式红外搜索跟踪仪,探测角为±60°,垂直探测角为+6°~-13°。上述系统与任务计算机及雷达交联,可提高抗电子干扰能力和武器系统的命中率。
米格-31的后舱玻璃很狭小,对前方的视野也很差,因此在后舱盖上方有一个大型潜望镜(上图可见打开的上反射镜)。这可能主要为了在教练飞行时,给后舱教员提供较好的视野。
米格-31的改进型包括米格-31B、米格-31BM、米格-31M等。下图为米格-31B。
米格-31BM(上图)。米格-31B是米格-31的改进型号,安装有最新型的空中加油系统。自上世纪90年代初以来,索科尔已生产了数十架米格-31B。MIG-31新版升级过航电的称为MiG-31B,首次发表于1990年. 此研发案还导致后来一位先进雷达工程师Adolf Tolkachev 把机密卖给西方国家的弊案.
Tolkachev已经被处死,俄方只好加紧研发更新的雷达. 许多早期MiG-31也加快升级,更新型的称为MiG-31BS. 米格-31BM战斗机是双座远程多用途截击战斗机。在米格-31B截击战斗机基础上于1999年开始推出米格-31BM型号。
2007年11月,俄罗斯国防部第30中央科学研究所主任技术科学博士尤里·巴雷科对记者宣布,米格-31歼击机改进升级,其作战效能将提高若干倍。经现代化改造的米格-31将配备射程达200千米的"空-空"导弹,而这种导弹世上尚无同类。此外,经现代化改造的米格-31攻击隐身飞机、巡航导弹和未来高超声速飞行器的能力将会增强。专家指出,新型米格-31歼击机的座舱将安装先进的战术信息显示设备,其中包括多功能大屏幕彩色显示器。飞行员能够通过先进的卫星导航系统定位。就整体而言,经现代化改造的米格-31的作战效能较基础型增加了1.5~4倍。俄罗斯空军预计,米格-31歼击-截击机的现代化改造,将会大大提高俄罗斯的防空能力。特别是这将涉及俄罗斯偏远的北部地区、西伯利亚和远东,这些地区的防空集群在上个世纪90年代大幅缩减。米格-31是俄防空军歼击航空兵的主力飞机,发展这种截击机的计划始终是俄空军的最优先方向,即使是在财政亏空情况下也保障了计划的资金供给。25年前制造的米格-31已大大超过了时限。在米格-31的火控系统中首次使用了机载相控阵雷达。能够在200千米的距离内发现轰炸机,能够跟踪10个目标并同时对其中的4个目标进行攻击。米格-31具有在不被雷达所覆盖的广阔地理区域内自动和半自动行动的能力。利用其火控系统的独特性能,米格-31能够发挥远程雷达预警和控制飞机的作用。由4架米格-31组成的机群能够监控前线900千米的空域,并为其他型号歼击机指示目标。米格-31所配备的导弹能够在其他歼击机无法达到的距离上摧毁隐身目标和低空飞行的目标。