欧洲喷气式战机家族图谱(世界唯一打气球专用战斗机)(1)

最近,美国折腾了好久,才用F-22战斗机击落了中国民用高空气球。很多人因此恍然大悟,击落高空气球,对美国而言竟然也是一件困难事。

冷战时期,击落高空气球在各国都是高难度的科研攻关项目,苏联甚至专门研发了一款战斗机——M-17“平流层”,也是世界唯一专用于击落气球的战斗机。

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对付嚣张的美国高空气球

冷战时期,美国曾经向苏联境内投放过成百上千的自动漂流间谍气球(ADA),作为一种战略侦察的手段。仅1956年1-2月的WS-119L计划中,美国军方就一口气投放了516个高空气球。

这些高空气球,普遍具有20000米以上的漂流高度,任何战斗机几乎都不可能抵达这个高度。即使是1960年中期问世的米格-25高空高速战斗机,虽然最大升限可达24000-25000米,但高速飞行中捕捉这种慢速目标也是很困难的。

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在这种形势的逼迫下,米亚西谢夫设计局提出一种专门对付这类高空气球的方案——M-17“平流层”战斗机。米亚西谢夫认为,对付高空低速且廉价的气球,高速战斗机和昂贵的导弹(地空导弹和空空导弹)都是不合适的,应设计一种能在平流层飞行的亚音速飞机,并搭配低成本的机关炮。

从设计上,M-17受到美国U-2侦察机的很大影响,因此也被称为“苏联版U-2”。1960年2月,一架U-2在苏联境内被击落,飞机残骸被苏方收集,甚至恢复了机翼的轮廓。米亚西谢夫设计局通过对这些残骸的研究,给M-17项目得到了不少启发,例如非常大的平直翼、高空运行的发动机等等。M-17的研发工作在1970年开始,相比之下,U-2在1955年就首飞了。

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独特的M-17“平流层”

M-17“平流层”的开发始于机翼的空气动力学,机翼升力系数应为1.0量级,这对于高空巡航飞行是必需的。但经过研究发现,M-17的长直机翼在低空会发生空气动力学质量下降,导致高油耗和其他性能问题,这是与U-2相同的毛病。米亚西谢夫的专家仍然找到了出路,提出了可机械伸缩的机翼后缘,可以根据飞行模式减少其机翼面积和凹度。飞行员在爬升时通过分段操作,逐步增加机翼面积,改变翼面凹度,以获得最高飞行质量。该解决方案使得M-17在0到25公里高度的自由飞行成为可能。

M-17的原型机是在库默尔套(巴什基里亚)的直升机工厂制造的,生产进展相当缓慢,因为它是一座新工厂。1978年米亚西谢夫突然去世,也对M-17的研发造成了影响。

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M-17飞机的动力装置为一台RD-36-51V涡喷发动机,功率为117.2千牛,由雷宾斯克设计局设计师P.V.科列索夫开发。一台发动机的安装决定了未来飞机的布局,在正常方案的情况下,必须通过整个机身的管道来组织喷嘴(例如U-2)。在最终版本中,M-17采用双梁结构设计,具有大伸长率的上直翼,以及超临界轮廓和短机身。

按照预想,M-17将安装有一门30毫米的双管机关炮,并配备特殊的爆炸弹,能够给大型气球造成足够大的破口。从飞行性能看,M-17能够在20000米以上高空,以灵活可变的低速度(175-740公里/小时)持续盘旋几个小时,寻找并猎杀敌方高空气球,这种作战方式是其他战斗机完全无法做到的。

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从性能上看,M-17空重为11900千克(U-2S是6500千克),最大起飞重量为19950千克(U-2S是18144千克),最高速度743公里/小时(U-2是805公里/小时),升限是21500米(U-2是21300米)。执行任务时,M-17可在35分钟内达到21000米的高度。

不过,M-17的续航力比U-2差得多,后者飞行距离超过一万公里,而M-17只有2000-3000公里(原型机测试),作为战斗机是够格的,但缺乏发展为远程侦察机的潜力。

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最终,M-17共造出了三架原型机,两架用于试飞,一架用于静态测试。1978年1月,M-17“平流层”进行了首次试飞。直到1991年苏联解体,M-17在试飞中创造了12项世界记录,其中5项至今未能被打破。

1988年,M-17的民用改型M-55首次试飞,该机改为双发动机,性能得到大幅改善,主要用于高空地球物理研究。M-55一共生产了5架,也先后创造了15项世界记录。M-55曾经先后在北极和南极进行过平流层试验,获得了大量科研成果。

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从现实看来,作为“打气球专用战斗机”的M-17,实际上从未投入过实战。一方面,M-17的研发时间太晚,已过了美国大量使用间谍气球的高峰期(尽管冷战时从未停止过)。另一方面,在卫星和高空侦察机面前,高空气球的侦察价值变得很低(再加上无法准确制定飞行路线),对苏联而言甚至不具备击落的价值。最后一点,M-17的实用升限是21500米,面对动辄3-4万米的新型高空气球,仍然显得不够用,只有气球降低高度后才有可能实施拦截。

如此一来,M-17作为战斗机就成了鸡肋,而高空物理研究和打破世界纪录最终变成了这种高空飞机的主要任务。(作者:陶慕剑)

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