空史丨MiG-17至MiG-23空中加油系統試驗機的故事

MiG-17空中加油系統試驗機

上圖為一架無後綴的MiG-17 「壁畫-A」戰鬥機（機身編號為「紅色153」）在進氣道上唇口安裝了試驗型偏置固定空中加油探管，開展試飛研究

MiG-19（izdeliye SM-9D或SM-10）研製型飛機

帶兩個760L副油箱的標準型MiG-19戰鬥機（無後綴）的航程大約為2000km，在執行某些任務方面還有很大不足。因此，1954年，在MiG-19 「農夫-A"型進入生產之前，蘇聯部長會議（CouncilofMinister）發布了一項指導性命令文件，要求米高揚設計局研製空中加油系統，並提供一架MjG-19 安裝這種空中加油系統，進行國家驗收試飛。文件還同時要求圖波列夫設計局利用Tu-16 雙發噴氣飛機研製一種空中加油試驗機。這種加油試驗機命名為Tu–16Z（後綴字母Z 表示加油機），與這種轟炸機的基本型一樣，這種加油試驗機的代號也是「獾-A（Badger -A）".

那時，圖波列夫設計局已經獲得了翼尖對翼尖空中加油技術的一些經驗（翼尖對翼尖空中加油系統由蘇聯航空試驗研究所（LII）試飛員伊戈爾 I. 沙拉斯特和維克托 S. 瓦斯亞寧領導的研究團隊研製）。加油機從翼尖放出一根傘形錐套穩定的軟管，受油機按梯次編隊接近，並在相對翼尖放出一個專用受油鬥，使飛機處於加油軟管之上。加油機的加油操作員（RSO）慢慢地捲動收回加油軟管，直到軟管前端鎖人受油機翼尖下的受油裝置中，打開一個開關；受油機加速，軟管形成一個半環狀，繞受油器轉過180°，打開一個閥門，並打開另一個開關，此時，在壓力作用下，開始傳輸燃油。

對Tu-16飛機安裝這種加油系統的研究工作早在1953年秋季就已經開始了。1953年9月17日，蘇聯航空工業部發布了44號命令，要求研製基於Tu-16飛機的空中加油系統。1954年5月26日，蘇聯部長會議發布了1013-438號指導文件，6月3號蘇聯航空工業部針對1013-438號指導文件發布了354號保障文件。這些文件要求在當年第四季度，對Tu–16Z加油機進行國家驗收試飛。基本要求是這種加油機能為原來的「獾-A」轟炸機和護航戰鬥機加油。

當時，米高揚設計局也在用改裝的MiG-15 bis 和MiG-17試驗空中加油系統，但是，他們使用的是探管-錐套加油系統，因此，米高揚不得不重新開展翼尖對翼尖加油系統的研究和試驗。1955年中期，兩架標準型MiG-19 「農夫-A」戰鬥機，機身編號分別是「紅色316」（c/n N59210316）和「紅415」（c/n N59210415），去除了武器裝備，並在左側翼尖安裝了受油鬥，從外觀上看，好像只是在機翼前緣加裝了一個小整流罩。由於持久續航時間要求比較高，因此氧氣的供應量增加到18L（飛機上需要攜帶額外的氧氣瓶），在這種要求下，就需要飛機在外場條件下能很容易改回原始構型（工作量主要包括：快速拆除加油系統和額外的氧氣瓶，並更換左側翼尖）。加油機是標準構型，只是加油軟管的直徑從88mm減小到50mm。

改裝的MiG-19受油機內部稱為「izdeliye SM-10」，1955年秋季，該試驗機開始飛行試驗。「紅色316」和「紅色415」則分別被稱為「izdeliye SM-10/1」和"izdeliye SM-10/2"。 有些資料把這架MiG-19試驗機稱為「izdeliye SM-9D」（後綴字母D表示空中加油）。米高揚設計局的試飛員弗拉基米爾 A. 涅菲奧德夫（Vlad-imir A. Nefyodov）駕駛SM-10執行了工廠試飛第一階段任務。A. 科米薩洛夫（A. Komissarov）和伊戈爾 I. 沙拉斯特分別被任命為米高揚設計局和蘇聯航空試驗研究所（LII）的項目工程師。

Tu-16Z加油機的強力輸油泵每分鐘可輸送燃油1000L，可在大約3min內加滿SM-10受油機油箱。加滿油后，受油機駕駛艙內的一個指示燈亮，駕駛員關閉輸油閥門並減速，使受油鬥轉向後，與加油機斷開連接。

空中加油可在9000-10000m飛行高度，以450-500km/h速度進行。如果必要，加油機的加油操作員可以隨時中斷加油程序。一個飛行架次可以進行多次加油，夜間和晝間都可以進行（夜間要求必須是晴空）。當在夜間進行空中加油時，受油機左側翼尖由聚光燈照射。在一次試飛中，SM-10 曾兩次「碰上（對接上）」受油機，滯空時間達到6h。

該階段試飛中遇到的主要問題是加油機翼尖產生的渦流。因此，在1956年，SM-10轉交LII進行第二階段試飛研究。LII對加油機軟管輸油系統進行了必要的改進，以保證與受油機連接的密封性更好，並避免形成摺疊。另一方面的工作就是減小Tu-16 的紊流，並減小加油軟管的長度。SM-10 第二階段試飛由LII試飛員弗拉基米爾 M. 普羅尼亞（Vladimir M. Pronyakin） 執行，這一階段的加油過程是全自動的，SM-10使用Oozel（Knot）敵我識別異頻雷達收發機這種收發機相當於兩套短距無線電導航（SHORAN）系統實現了與加油機的匯合。這階段每次試驗的空中續航時間最大達到了6h。

1956 年12月11日至1957年3月14日，SM-10進行了工廠試飛，總計試飛49架次，隨後進人國家驗收試飛階段，並獲得圓滿成功。國家驗收試飛的試飛員是涅菲奧德夫和普羅尼亞金。但是，生產型MiG-19仍然沒有配備空中加油系統，因為決策機構仍然認為戰術飛機無需空中加油系統，再就是，翼尖對翼尖空中加油系統還不能同時為兩架受油機加油。當時的蘇聯領導人尼基塔 S. 赫魯曉夫特別熱衷於「導彈致勝」，因此，20世紀60年代蘇聯的防務開支優先用於洲際彈道導彈的研製和生產。

MiG-19空中加油匯合定位試驗機

20世紀50年代後期，918設計局為米亞西舍夫設計局的M-4轟炸機改裝了探管-錐套式空中加油系統，這又是一架用轟炸機改裝的加油機，炸彈艙中安裝的軟管一絞盤裝置是可拆卸的KAZ型（KAZ表示集成式空中加油裝置）。炸彈艙艙門打開，錐套放出后，這套系統也隨之放出機外。

試飛不僅要檢查軟管-絞盤裝置的工作是否正常，還要確定受油機空中加油探管的最佳布置位置。為此目的，高爾基飛機製造廠生產的第10架無後綴MiG-19（機身編號為「紅色10」，c/n N59210110）於1957年在LII進行了改裝，設計安裝了4種探管。其中的1號探管是一種彎曲如狗後腿（Dog-leg）形的，向右側偏，安裝在左側機翼航炮安裝位置，這樣，其尖端與駕駛艙頂部平齊。加油探管距進氣道唇口1400mm， 距機身側面550mm，伸出機翼前緣750mm。2號加油探管是一種直探管，安裝在機身的機頭部位，左偏250mm，伸出進氣道唇口800mm。其他兩種探管分別安裝在機身側面，距離機身中心線1800mm和2615mm位置處，距離機身的距離相應為1050mm 和1850mm。3號探管伸出機翼前緣2000mm，距離進氣道1800mm。4號探管伸出機翼前緣1000mm，距離進氣道4000mm。

MiG-19試驗機的飛行試驗任務由1級試飛員斯捷潘 F. 馬什科夫斯基、彼得 I. 卡茲明和謝爾蓋 N. 阿諾肯執行。這幾位試飛員非常熟悉探管一錐套空中加油系統，他們都曾經駕駛改裝的MiG-15 bis戰鬥機與Tu-4加油機進行過空中加油對接，並成功完成了空中加油任務。試飛大綱由項目工程師N. N. 科爾麥亞斯基（N.N.Koormyatskiy）負責管理。

當時，Tu-16 還有另外一種加油機改型，在Tu-16N 「獾-A」安裝KAZ軟管-絞盤（hose-drum）加油裝置。但是，由於無法獲得Tu-16N原型機，所以對前面介紹的「紅色01」號IL-28（c/n2402101）進行了進一步改裝，湊合成了一架「加油訓練機」，這架訓練機通過鋼纜（不是軟管）放出錐套。

MiG-19可以在7000m高度，以450-470km/h的空速與加油機對接，對接時，從加油錐套後面10-20m的標準距離逐漸靠近，以爬升姿態完成最後對接（可以帶側滑也可以不帶側滑），對接進近過程，接近速度為0.3-12m/s（即1-30km/h）。完成與加油機對接后，MiG-19探管鎖人錐套3-5s，然後慢慢降低飛行速度，斷開與加油機的連接。為了安全考慮，錐套的解鎖力設置為60-80kgf。受油機一般還攜帶有副油箱，以增加試飛任務時間。

如前所述，試飛員馬什科夫斯基、卡茲明和阿諾肯駕駛MiG-19共完成了10次加油對接。第10次試驗提前結束，因為錐套進入了受油戰鬥機的進氣道並碎裂，錐套的碎片損壞了一台發動機。

試驗證明，與加油機的對接時機主要取決於錐套的穩定性，使用機頭探管對接相對容易一些，接近速度為0.3-0.5m/s。而使用其他3個探管，在接近速度小於2m/s情況下，對接比較困難，大多數取決於運氣，因為錐套的左右擺動幅度達到2.03m。 如果MiG-19的接近速度達到7-12m/s, 且帶一定的側滑，則對接的成功機會要大很多，但是也需要很熟練的駕駛技能。試飛結果僅是初步結論，因為這個錐套是由鋼纜拖曳的，其特性可能與軟管拖曳的錐套有很大差別。

試飛員卡茲明認為，用翼尖安裝的探管進行對接很困難，而且不可行，因為不對稱，而且機翼后掠。飛行員必須觀察側方和後方，這是困難和危險的。

利用MiG-15機頭安裝的探管對接很容易，飛行員只需進行兩到3次訓練后，就可一次對接成功，對接時的接近速度為4-6km/h。對於MiG-19而言，錐套的擺動比較大，因此它的接近速度為6-8km/h。

MiG-15的發動機對於擾動不是很敏感，而當MiG-19對接時，如果錯過了錐套，則可能導致錐套被發動機吸入，並打碎，這種情況在第10次試飛中曾經發生過。MiG-19對駕駛桿輸入的響應比較慢，使用側部探管（1號探管）的時候，錐套會受機身產生的衝擊波影響而擺動。

到1956年的後期，空中加油能力對於轟炸機的重要性相對於戰鬥機更為明顯。一方面，米高揚設計局已經在研製新一代戰鬥機，性能比MiG-19好得多，因此為MiG-19戰鬥機增加空中加油能力的工作中止。另一方面，KAZ軟管一絞盤加油裝置則進入生產，除了Tu-16N之外，M-4和3MS/3MN轟炸機改裝的加油機（分別命名為M-4-2，3MS-2 和3MN-2）均安裝了這種空中加油裝置。

MiG-23UB空中加油系統試驗機

LII把一架MiG-23UB 「鞭撻者-C ×（Flogger-C）」教練機（機身編號「19」）改裝成了一架試驗機，用於試驗探管一錐套空中加油系統。L形固定受油探管緊靠駕駛艙風擋之前，機頭右側位置，並向右傾斜。

LII在幾個試飛大綱中使用的「19」號 MiG - 23UB。這張照片中，該機是一架帶固定受油探管的空中加油系統試驗機