雅克-15战斗机,德国喷气式发动机和雅克-3的跨代组合
前言
成立于1939年的雅科夫列夫设计局 , 因其在二战中设计的多款战斗机表现优秀而世界闻名 , 同时跻身苏联几大飞机设计局之一 。 当上世纪40年代中期航空工业进入喷气时代起 , 极富前瞻性的雅科夫设计局也开启了喷气式战斗机研制工作 , 雅克-15“羽毛”正是它的第一款喷气式作品 。
1946年4月24日首飞 , 只比米高扬设计局的I-300(米格-9)晚3个小时上天 , 当天土希诺机场安排首飞的雅克-15和I-300(米格-9)正在互争谁先上天 。 “苏联第一款喷气式战斗机”——这个荣誉对于两家设计局来说都志在必得 , 最后没办法只能通过抛硬币方式才得以解决 。 很不幸雅克-15没能优先 , 眼睁睁看着I-300绝尘而去 , 也许这一幕无形中暗示了接下来的日子里 , 米高扬设计局必将引领新一轮喷气时代大发展 , 而雅科夫设计局只能甘拜下风逐渐退化到依赖教练机求生存 。
看起来胖乎乎的I-300(米格-9)以投硬币的方式 , 首飞耗时20分钟成为苏联第一款喷气式战斗机 , 采用德国BMW003发动机(苏联仿制型号RD-20) , 设计参考德国He162“火蜥蜴”国民战斗机 。

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米格-9战斗机
硬币没抛赢的雅克-15只能听天由命 , 在I-300(米格-9)回来后再安排上天 , 两者仅差3个小时荣誉擦肩而过只能感叹认命 。

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雅克-15战斗机
研制基础
活塞战斗机时代雅科夫设计局简直是光芒四射 , 二战期间雅克系列机型总产量超过3万架 , 雅克-3更是在吸收苏德战争前两年经验基础上研制而成 。 极强的机动性甚至让德军规定不能与之在低空缠斗 , 雅克-3凭借优异的性能以及战场出色表现 , 成就一代名机这也为接下来的雅克-15出炉打下基础 。
1942年底 , 当雅克-3投入战场时成了全球最先进战斗机之一 , 甚至可以将它称之为同期真正意义上的低空狗斗之王 。 采用一台M-105R液冷发动机 , 最大飞行速度660千米/小时 , 实用升限11500米 , 最大爬升率每秒19.3米 。 这还不算完 , 后期装备VK-108发动机甚至达到745千米/小时最大飞行速度 , 基本已经达到活塞式战斗机的性能极限 。

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雅克-3战斗机
雅克-3战斗机采用全金属结构、以及后三点收放式起落架 , 下单翼布局并应用气泡式座舱 , 一门20毫米机炮和两挺12.7毫米机枪 。 以装备VK-107A发动机的雅克-3为例 , 最大飞行速度720千米/小时 , 最大升限11800米 , 航程1060千米 。
雅克-3总计生产4000多架 , 是苏联在二战后期空优性能最强的战斗机 , 也是唯一可以单挑德国Bf109E/F机型 。 传闻1944年 , 一队新编成18架雅克-3迎战30架Bf109 , 战果是击落15架敌机而自身无一损失 。

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雅克-3战斗机
二战德国投降后 , 趁着攻入本土苏联获得大量德式科研成果 , 其中就有喷气式发动机 , 包括:BMW003、容克斯Jumo004涡喷发动机 。 另有大量成品机型 , 包括:He162“火蜥蜴”国民战斗机、Me-262喷气式战斗机、阿拉多Ar234喷气式轰炸机 。 见识过喷气式战机威力的苏联 , 急切想在航空新时代占有一席之地 , 但在该领域苏联技术积累却相当薄弱 。
由于手上有现成的德国发动机 , 暂时走捷径开始照搬仿制 。 1945年起 , 26号厂仿制出RD-20发动机(原型BMW003A)、16号厂仿制出RD-10发动机(原型Jumo004) , 这两款发动机刚好安装在文章开头提到的米格-9、雅克-15战斗机上 , 苏联也自此开启了喷气新时代 。

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Jumo004发动机
Jumo004发动机是世界上最早投入实用的喷气发动机 , 也是最早应用的轴流式发动机 , 二战期间德国神秘的Me-262战斗机、HO-229飞翼机、阿拉多Ar234喷气式轰炸机都有采用 。 不过仿制终归不是长远之计 , 由于德国工艺水平高于苏联 , 一旦战时缴获而来的配件用完之后 , 苏联仿制产品将存在质量问题无以为续 。 因此苏联双保险同步在自主研制发动机 , 比如TR-1、VK-1等 , VK-1后来大量用于米格-15/17、伊尔-28等机型 , 不过这些都是后话 。

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Me262喷气式战斗机
缴获的Jumo004发动机配件终有用完的一天 , 对于苏联来说仿制只是一个过渡 , 配套米格-9以及雅克-15也仅是解决有无问题 。

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Jumo004发动机
简单的组合
到目前为止 , 苏联已经拥有一款全金属结构又高机动性的战斗机雅克-3 , 同时来自德国Jumo004的仿制品RD-10发动机也已配套 。 再加上大量缴获的德国喷气式战机用于前期探索飞行 , 对于苏联飞行员以及航空设计师来说喷气式战机已经不再陌生 , 于是在条件基本满足的情况下苏联第一代喷气式战斗机即将诞生 。
雅克-3战斗机全金属结构机体 , 完全适应高亚音速条件下带来的空气阻力及高温 , 由于早期苏联同样热衷于火箭发动机 。 因此事先有多架雅克-3被改为喷气式及火箭发动机的试验机 , 在确定喷气式发动机更才是趋式后 , 接下来开始大量改装 。
雅克-15由雅克-3换装RD-10发动机并对机头进行适当修改而成 , 看起来就像玩具组合简单又高速 , 由于改动不大基本保留了活塞式战斗机的主要特征 。 比如后三点式起落架 , 其他飞行性能和同期活塞式飞机相比区别不大 。

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雅克-15战斗机

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雅克-15战斗机三视图
雅克-3和雅克-15三视图对比 , 除了换成喷气式发动机带来机头进气和机腹尾喷管的区别 , 在外型上再难找到大的变化 。

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雅克-3战斗机三视图
除了外在造型上的区别 , 两款机型在性能上多少有些差异 , 比如下图中同样的起始点转弯 。 很明显外侧白线是雅克-15的飞行轨迹 , 由于喷气式发动机带来速度上的变化 , 同样起始点转的圈会更大一些 。

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飞行轨迹对比
下图也一样 , 转弯半径雅克-15(外侧白线)大于雅克-3 , 不过由于两者发动机推力还没真正跨代的变化 , 因些差距相对来说不是那么高不可攀 。

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转弯半径对比
【雅克-15战斗机,德国喷气式发动机和雅克-3的跨代组合】改装入役
正是由于雅克-15改装过于简单 , 甚至有四十分钟全套教程飞上天的笑谈 , 1946年首飞后 , 在不到半年时间内就生产了15架用于测试评估 。 从1947年5月开始大量改装 , 由于雅克-3数量充足 , 雅克-15的产量完全取决于发动机生产数量以及军方需求量 。
1948年初 , 总计改装生产了280架雅克-15 , 作为第一代喷气式战斗机它们并不进行作战部署 , 基本都用于充当教练机供飞行员更快掌握操控喷气式战斗机 。
下面是一组来自教学片中的截图仔细看挺有意思 , 地勤在起飞前的检查直接上手螺丝刀 , 拧开盖子确认没问题之后重新盖上 。 这种场景在整个教学视频中多个地方出现 , 也从侧面说明雅克-15结构简单皮糙肉厚 , 对于保养要求很低可以适应恶劣环境下实战使用 。

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飞行检查
飞行员起飞前穿戴好降落伞 , 由于雅克-15没有弹射座椅 , 在空中发生险情时得依靠飞行员推窗自行跳出 。 注意座舱盖是前后滑盖式 , 其实和活塞式飞机没什么两样 , 雅克-15顶多是一款过渡测试机 。

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降落伞
座舱内布局同样简陋 , 这个时期不用考虑有多少先进航电系统装在机内 , 其实就是雅克-3换了一台RD-10喷气式发动机 。 万变不离其宗 , 整体操作基本一致 , 而且动力和原型相比没有质的飞跃 。

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座舱内布局
雅克-15基本性能参数:
机长8.7米、翼展9.20米、机高2.2米、最大起飞重量2634千克、最大飞行速度786千米/小时、最大航程600千米、最大升限1.3万米 。 武器装备配套两门23毫米口径机炮 , 载弹量不多总计120发 。

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雅克-15战斗机
作为苏联航空史上第一代喷气式战斗机 , 虽然起了个大早却赶了个晚集 , 从首飞面对更强的对手米格-9开始 。 雅科夫设计局就开始从巅峰跌落 , 在喷气式时代没有太大建树 , 后期本可翻盘的雅克-141垂直起降飞机因苏联解体而靠吹 , 最终越走越远慢慢远离曾经光芒四射的战斗机领域 。

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雅克-15战斗机三视图
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