捍衛兩萬米之上的領空：米格-25戰鬥機的發展歷程

50年代末和60年代初，由於火箭技術的進步和彈道導彈大批裝備，美、蘇及西歐各國出現了要導彈不要飛機的浪潮。赫魯曉夫當時支持這種傾向，蘇聯航空工業及有人駕駛飛機的發展受到嚴重影響。

正是在這種形勢下，米高揚設計局不甘心兩萬米以上的蘇聯空域淪為美國超音速高空戰略轟炸機和偵察機入侵的活動場所，於1958年主動開展了高空高速截擊機的研究。蘇航空工業部長傑明捷夫主動支持。1961年米格-25超音速截擊/偵察機的原型機E-155正式研製，1964年偵察原型機E-155R-1和截擊原型機E-155P-1於3月和9月上天，作為米高揚設計局創建25周年的一份獻禮。

E-155R-1

E-155P-1

米格-25是三倍音速的截擊機，問世以來蘇聯十分保密，北約集團軍方極為關注。直到1976年蘇空軍中尉別連科駕機叛逃日本，米格-25之謎才被揭開。

別連科叛逃

研製和發展歷程

據米高揚設計局的型號副總設計師列.格.申格拉婭透露，米格-25的預研工作是在1958和1959年進行的。當時美國空軍正開展M3的戰鬥機F-108和轟炸機B-70的研製。

1960年，用米格-21改裝的發動機試飛驗證機E-150，對米格-25的動力裝置R-15-300加力式渦噴發動機開始試飛。次年4 月第二架驗證機E-152上天。隨後裝生產型發動機R-15B-300的第3架驗證機E-152M試飛。

E-152M

1961年3月10日，米高揚簽署研製米格-25原型機E-155的指令。1962年偵察機全尺寸樣機審定委員會開審定會。1963年 12月米格-25的第一架原型機(偵察型)E-155R-1出廠，1964年3月6日，蘇聯著名試飛員費多托夫首次駕機升空。同年9月 9日第二架原型機(截擊型)E-155P-1開始試飛。隨後第三架原型機(偵察型)E-155R-3也參加試飛。三架原型機各裝兩台R-15B-300發動機，並在1965~1977年間，以E-266代號創造過8項飛行速度，9項飛行高度和6項爬升時間的世界紀錄。

兩架MiG-25P原型機比翼齊飛

1967年7月，在莫斯科土希諾機場舉行的蘇聯航空節檢閱中，4架米格-25預生產型首次作公開飛行表演。

1968年，米格-25的教練型開始試飛。為簡化設計，教練員艙設在原駕駛艙之前，以便將設計修改局限於前機身，為此，取消了機頭雷達和武器。

米格-25教練型

1969年和1970年R型和P型先後通過國家驗收並投產。後來分別於1972年5月和12月交付部隊使用。

1971年改型偵察機米格-25RB試飛並投產，所有的R型後來均按其改裝。

1976年11月至1978年，設計局完成對改型米格-25PD設計、製造、試飛並投產。在隨後兩年內對部隊服役的全部P型飛機按PD型進行了改裝。

米格-25PD

1984年，米格-25停產。

動力裝置的選擇及改進

發動機選型是米高揚設計局面臨的頭一個挑戰。當時，第一代渦扇發動機的研製剛剛起步，在已有的加力式渦噴發動機中也選不出合適的型號，從頭研製勢必延遲飛機研製進度。於是決定以當時為高空無人駕駛飛機研製的低增壓比試驗型渦噴發動機15K為基礎，由米庫林/圖曼斯基設計局按米格-25的設計要求進行改進。據負責發動機改型的型號總設計師費·烏-蘇霍夫稱，改型設計的工作量很大：為增大喘振裕度修改了壓氣機;為適應高空工作重新設計了燃燒室;渦輪前溫度提高了 50℃；消除了加力燃燒室的燃燒振動;採用了三種工作狀態的可調噴口。改型發動機實際上只保留了原來的機匣，編號為 R-15-300。

生產型R-15B-300系採用5級壓氣機和1級渦輪的加力式渦噴發動機，增壓比為7，最大推力86.24千牛，加力推力109.76 千牛。發動機原採用液壓機械式推力調節系統，但E-150/-152試飛發現，在飛機急劇爬升時該系統表現出明顯慣性，在由小油門(150公斤/小時)迅速增加到大油門(15,000公斤/小時)時不能保證充分供油。於是通過1963~1964年在圖-16LL發動機試飛台上試飛之後，改用了RRD-15B綜合多功能電調系統，它能自動監測6個參數，十分可靠。飛機燃油系統中的主要執行機構也由液壓助力器改為電磁閥。

圖-16LL

為改進米格-25的低空截擊能力，曾試製過改型R-15BF-2-300，加力推力提高到132.3千牛，井曾裝在E-155M(又稱E-266M)驗證機上試飛，但未能投產。據稱原因是D-30F加力渦扇發動機將其取代，改型飛機最後也演變為米格-31。

解決高溫問題的措施

高溫是米格-25研製中面臨的另一挑戰。最大速度下機體表面駐點溫度高達300℃以上，鋁合金只能零受140℃，必須選用新材料和新工藝。當時鈦合金的開發和應用尚處初期。而且蘇聯在這方面還落後於美國。米高揚設計局選用了不鏽鋼和焊接工藝來製造機體的主要結構，與美國的F-108和B-70選擇同樣的技術途徑。選用的是塑性好、不易開裂和便於補焊的不鏽鋼 VNS-2、-4、-5，占機體結構重量的80%，其餘11%為高溫鋁合金D-19和8%的鈦合金。除機翼採用焊接的整體油箱外，機身的焊接整體油箱結構占其容積的 70%，機體上的焊縫長達4,000米，焊點多達140萬個。整體油箱結構使飛機的總貯油量高達14.5噸。偵察型還採用垂尾油箱，使油量增加574千克。

米格-25 大量採用不鏽鋼結構

發動機在某些工作狀態下，個別部件的溫度超過1,000℃，為防止熱傳入機體，發動機艙用鍍銀的防熱隔板包住。鍍層厚 30微米，鍍層吸熱係數為0.03~0.05，每架飛機耗銀5千克。所吸的5%的熱量又藉助於玻璃纖維隔熱毯防止傳給機身油箱。

駕駛艙和設備艙採用通風冷卻。飛行員借專用的空氣噴頭提供的冷卻空氣降溫，風擋由導流環噴出的空氣冷卻。雖然艙內溫度仍較高，但飛行員認為可以接受，只是必須帶手套才能工作。

冷卻系統的設計功率為18~24千瓦。從發動機壓氣機引出的700℃的空氣，通過進氣道內的空氣-空氣熱交換器、燃油系統的熱交換器(用耐高溫燃油T-6作熱沉)和空氣-蒸氣熱交換器(蒸發水-甲醇混合液)後，至設備艙入口處時溫度已降為 -20℃，從而使艙內工作溫度保持在50~70℃。

氣動布局

米格-25 的氣動布局與以前的米格式飛機的傳統風格有較大差別，採用中等後掠上單翼、兩側進氣、雙發、雙垂尾布局型式。這是該設計局與蘇聯中央空氣流體動力學研究院共同的研究成果。

機翼的後掠角為42°，下反角5°，相對厚度4%，展弦比3.2，翼面積61.9 米2。翼面積滿足在20,000米高空作巡航飛行的要求，而小展弦比和中等後掠角則為了保證機翼的剛度。原型機的機翼原來無下反，試飛後發現機翼有嚴重上反效應，遂改用5°下反角。

由於布局方案的尾臂很短，為保證航向穩定性採用雙垂尾和尾部腹鰭。經過試飛多次修改後，加大了垂尾面積，減小了腹鰭，克服了原尾腹鰭過大對著陸的不利影響。

飛機採用矩形二元進氣道，用水平調節斜板進行調節。這是米格式飛機首次採用兩側進氣布局，但尚未解決在土質跑道上起降時外物進入的問題。

在一次高速飛行中偏轉副翼時因機翼嚴重扭轉而出現副翼反效，飛機墜毀，試飛員喪生。查明原因後規定在高速下不用副翼，改用差動平尾進行操縱。但因全動平尾的轉軸位置安排不當，在個別飛行狀態下助力器的功率不足，再次機毀人亡。經分析後將平尾轉軸向前緣移動了140毫米。

性能及其改進

蘇聯刊物公布的米格-25截擊型的戰術一技術數據如下(括弧內為偵察型數據)：

翼展14.1米；機長22.3米；翼面積61.9米2。發動機2×R-15BD-300，加力推力2x109.76千牛。正常起飛重量37(36)噸；最大起飛重量41噸。高空最大速度3,000公里/小時;低空最大速度1,200公里/小時。實用升限22,000米。超音速航程(不帶副油箱)940(1600)公里；帶副油箱1,285(2,100)公里。起飛滑跑距離1,250米；著陸滑跑距離800米。

米格-25P裝Smertch-A相控陣雷達，帶紅外和雷達制導空空導彈R-40T/-40R各兩枚。PD型裝RP-25(Saphir一25)雷達和 R-40T和R-60近距空空導彈各兩枚。

米格-25的兩個型別雖然於1969和1970年通過國家驗收，但1972年才正式服役，原因是一次飛機著火失事中蘇防空軍司令員喪生。事故的原因是渦輪葉片斷裂。後將葉片剛心移至更接近根部，改善了渦輪前燃氣的溫度場，降低了渦輪溫度。

據試飛員介紹，飛機交付使用後，他們曾被派往中東參戰，進一步挖掘米格-25的性能潛力。原規定飛機最大速度(M2.83)下只能飛3分鐘，在中東提高到8分鐘。隨後進行了歷時40分鐘的最大推力狀態試飛，證明對發動機無任何不良後果，最後取消了時間限制。另外，在一次規避導彈攻擊的飛行中，飛機速度超過了M3。

關於飛機的機動能力，據試飛員稱，飛機的操縱簡便，在M2.5下可作橫滾，完成3~4g的機動；在重量30噸條件下可完成5g機動。一次，一位飛行員曾使過載達到11.5g，飛機嚴重變形但未散架，而且安全著陸。試飛員還反映問世10年後，米格-25已成為一架非常正常的飛機，能完成整套高級特技動作，包括斤斗、半斤斗，只是半徑較大。

米格-25已於1984年停產，完成了二十年的生產歷程。通過以上介紹多少反映了蘇聯航空技術和航空工業發展的特點。

首先，該機技術決策正確，從預研到原型機試飛只用了6年，為消除叛逃失密的改型僅用了2年，幾乎沒走彎路和反覆，充分反映了設計局和航空工業強大的技術實力和較高的管理水平。

其次，氣動布局、結構選材和發動機選型都是創新多於繼承，風險較大，不鏽鋼焊接結構曾招致很多人非議。原型機三度墜毀，壓力不同一般。但政府和軍方對技術問題不橫加指責和干預，培技術人員以寬鬆的環境條件，同時技術人員和試飛員則表現了高度的責任心和進取精神，面對困難不動搖，科學的態度予以克服.終於走出困境，取得成功。