苏联第一代战斗机:И-1、И-2、И-2бис
И-2 的性能与 И-1 大致相近,但整体略有下降:最高速度降低约20公里/小时,实用升限降低约200米。需要注意的是,这里列出的数据为量产型И-1的性能,而其原型机 ИЛ-400б(IL-400b) 的性能明显更高。
苏联第一代战斗机И-1、И-2和И-2бис,是在20世纪20年代初,由尼古拉·尼古拉耶维奇·波利卡尔波夫和德米特里·帕夫洛维奇·格里戈罗维奇领导设计研制的。
在航空工业中有一个普遍规律——飞机实际上是围绕现有发动机设计出来的。而在这一点上,波利卡尔波夫几乎没有其他选择。当时苏联工业仅掌握了一种适用于航空的发动机,即获得许可证生产的“自由式(Liberty)”液冷发动机,功率为400马力。
И-1 的性能参数
国家: 苏联
类型: 战斗机
生产年份: 1923年
机组人员: 1人
发动机: 1台 M-5 发动机,功率 400马力
最大飞行速度: 246公里/小时
实用升限: 5800米
航程: 无资料
空重: 无资料
最大起飞重量: 1580千克
翼展: 无资料
机长: 无资料
机高: 无资料
机翼面积: 20平方米
武器装备: 2挺7.62毫米机枪
ИЛ-400战斗机首次试飞
发动机的名称也反映在尼古拉·尼古拉耶维奇·波利卡尔波夫设计的第一种战斗机名称中——ИЛ-400(意为“装备400马力‘自由式(Liberty)’发动机的战斗机”)。该机于1923年3月开始研制。
当时,世界上绝大多数战斗机仍采用双翼机布局,然而波利卡尔波夫却选择了另一条道路——ИЛ-400采用了经典的悬臂式单翼布局(无外部支撑结构的单翼飞机)。
И-1战斗机设计图
该机采用梯形机翼,机翼没有支柱、拉线等任何外部支撑构件,所有承力结构都设置在机翼内部。遗憾的是,由于当时主要的结构材料仍是木材,为了保证足够的强度,悬臂机翼不得不设计得相对较厚,从而增加了机翼的翼型阻力。
尽管如此,由于悬臂单翼布局的迎风阻力远小于双翼机,ИЛ-400的设计最高速度达到260公里/小时,理论上其机动性能也明显优于同时代的双翼战斗机。
到1923年夏季,这架飞机建造完成。
负责试飞的是康斯坦丁·康斯坦丁诺维奇·阿尔采乌洛夫,这位著名飞行员曾首次在俄罗斯成功完成**有意进入尾旋(螺旋失速)**的飞行动作。
然而,在1923年8月15日的首次飞行中,飞机便发生了事故。飞机刚刚离地,就突然急剧抬头爬升。尽管飞行员用尽全力将操纵杆向前推(试图压低机头进入俯冲),飞机仍持续抬头,速度不断下降。飞行员随后关闭发动机,飞机因失速而悬停,最终从约15至50米(不同资料记载有所不同)的高度坠落地面。
飞行员幸存,但飞机被彻底摧毁。
后来在中央空气流体动力学研究院(ЦАГИ,TsAGI)的风洞试验和详细分析中确认,事故的根本原因是飞机重心配置(重心位置)错误。因此,如果不对飞机结构进行大幅度重新设计,继续开发ИЛ-400已没有实际意义。
ИЛ-400б战斗机——И-1的原型机
不过,首次试飞的失败并没有改变设计人员对该机发展前景的信心。
1924年3月27日,编号为ИЛ-400б(IL-400b)的新设计方案提交给苏联空军管理局科学技术委员会审议,并获得批准。与最初的ИЛ-400相比,ИЛ-400б进行了大幅改进。其中最重要的是重心位置已接近理想值——重心位于平均空气动力弦的30%处(设计规范要求为20%~30%,而原型ИЛ-400竟达到52%,严重后移)。此外,飞机还采用了当时刚刚研制成功的国产科尔丘加铝(Кольчугалюминий,Kolchugalumin),这种新型铝合金使机翼厚度几乎减少了一半。
И-1战斗机
机翼肋、尾翼骨架以及机身部分结构均采用科尔丘加铝(Кольчугалюминий,Kolchugalumin)制造,而机翼和尾翼蒙皮则使用波纹科尔丘加铝板。原先安装在机头的大型迎风散热器,被改为安装在发动机下方以及起落架支柱之间的散热器。同时,飞机的几何尺寸也进行了小幅调整。
1924年7月18日,康斯坦丁·康斯坦丁诺维奇·阿尔采乌洛夫(康斯坦丁·康斯坦丁诺维奇·阿尔采乌洛夫)驾驶ИЛ-400б(IL-400b)完成了首次飞行。随后,试飞员阿·伊·朱科夫(А. И. Жуков)和阿·尼·叶卡托夫(А. Н. Екатов)也加入了试飞工作,并于1924年10月完成了工厂试飞。
在试飞过程中,该机完成了几乎所有高级特技飞行动作,包括大坡度盘旋、螺旋飞行、涅斯捷罗夫筋斗(翻筋斗)以及尾旋等。试飞员一致认为,这架飞机完成各种高级特技动作十分流畅,操纵性能良好,对驾驶员的操纵反应灵敏。在国家试飞中,ИЛ-400б也证实了其优异的性能,各项指标均超过了苏联空军提出的要求。
当然,该机也存在一些不足。试飞报告指出,在进行高级特技飞行时,飞行员需要施加较大的操纵力;飞机的载重能力较低;此外,发动机的维护空间狭窄,检修不够方便。
尽管如此,综合评价仍然十分积极,因此委员会建议将该机投入批量生产。首批共订购了33架ИЛ-400б,并于1926年初开始陆续从生产线上下线。
量产型И-1战斗机
量产型飞机获得了新的型号编号——И-1 М-5(意为“第一型战斗机,装备M-5发动机”)。这里的M-5实际上就是苏联国产生产的**“自由式(Liberty)”发动机**。
量产型与原型机ИЛ-400б(IL-400б)相比,主要区别在于尾翼外形有所改变,以及重新采用了木质结构。
由于当时**科尔丘加铝(Кольчугалюминий)**供应十分有限,而军方又急需大量飞机,可以说是“昨天就需要了”。因此,不得不采用木质结构来进行生产。
不用说,这对飞机性能并没有任何好处。由于木质结构强度较低,不得不加长机翼,结果使飞机重量增加了60千克。
更严重的是,飞机的重心位置再次出现问题。原本接近理想值的30%(平均空气动力弦位置)又逐渐后移至44%,导致飞机在**改出尾旋(螺旋失速)**时几乎无法操纵。
量产型И-1的试飞几乎酿成惨剧——试飞员在飞机进入尾旋后,侥幸及时弃机逃生。
因此,负责评估的委员会于1927年就是否将И-1列装部队作出了十分明确的结论:
该机飞行存在危险,不宜装备部队。
最终,И-1 М-5仅制造了18架。
И-2бис(伊-2“比斯”)战斗机
И-2战斗机
除了波利卡尔波夫设计的单翼И-1之外,当时还有另一种“第一型战斗机”,不过这次是一架双翼战斗机。该机自1923年起,由德米特里·帕夫洛维奇·格里戈罗维奇(德米特里·帕夫洛维奇·格里戈罗维奇)主持设计,同样采用400马力“自由式(Liberty)”发动机。
这种战斗机的第二个改进型号于1924年秋季研制完成,并被命名为И-2。
在由试飞员阿·伊·朱科夫(А. И. Жуков)主持的飞行试验中,И-2的最高速度达到250公里/小时。经过进一步改进后,该机于1925年获准投入批量生产。
这款采用传统双翼布局、编号为И-2的战斗机,成为苏联空军第一种正式列装服役的国产战斗机。
И-2бис(伊-2“比斯”)战斗机
当然,И-2并不是一款完美的战斗机。它的主要缺点包括飞行速度较低、机动性能较差,即使是1927年推出的改进型И-2бис(伊-2“比斯”),也未能从根本上解决这些问题。
然而,在苏联航空工业尚未掌握生产比“自由式(Liberty)”发动机功率更大的航空发动机之前,这种局面也只能接受。
与继续使用那些自俄国内战时期便一直服役、已经十分陈旧的外国战斗机相比,或继续采购国外新型飞机、使苏联长期依赖国外零部件和设备供应相比,И-2бис(伊-2“比斯”)无疑是“两害相权取其轻”的选择。虽然它性能并不突出,但仍比继续依赖老旧进口飞机或受制于外国航空工业更符合当时苏联航空工业的发展需要。
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