最具创意的起落架设计

МиГ-23战斗机是以美国 F-100(F-102/104/105/106)系列、多用途F-4系列、法国"幻影"III系列战斗机为作战对象设计的,是苏联研制的第一型可变后掠翼、单座、单发超音速多用途战斗机,后期发展了对地攻击型——МиГ-23Б/БН战斗轰炸机、МиГ-27超音速强击机,其载弹量从2000kg增大至4000kg,是苏联空军从防御转向进攻的标志之一,是苏联第一个航程远、火力强、起飞重量大、功能全面、设备完善的多功能战斗机系列,也是苏联第一个从 "数量优势"向"质量优势"转变的战斗机型号,其在苏联的定位相当于美国双座、双发的F-4"鬼怪"超音速多用途重型战斗机,各型号累计生产数量超过 6000 架,是史上产量最大的第 2代重型战斗机。苏联/俄罗斯将МиГ-23战斗机划为第三代战斗机,美国北约则将其划为第二代战斗机。美国北约为МиГ-23战斗机起了一个充满敬畏和暴力的绰号——"鞭挞者"(Flogger);迄今为止,这是美国北约给予苏式战斗机最有力量的绰号。

为满足不同作战任务的需求,МиГ-23战斗机采用了当时最先进的可变翼、大推力双转子涡喷发动机、机载雷达、雷达制导空空导弹等科技和系统;其中利用机翼16°小后掠角解决起飞着陆距离短、巡航飞行航程远的问题;利用机翼72°大后掠角解决2倍音速飞行突防的问题,具有出色的飞行和作战性能,МиГ-23M战斗机的水平加速性能和最大飞行速度不仅优于美国第二代战斗机——F-4"鬼怪"战斗机,而且可与第三代战斗机——F-15A"鹰"、F-16A"战隼"战斗机孋美,具备截击、制空、轰炸、教练等能力,苏军装备的部分МиГ-23М战斗机具有对敌纵深目标进行常规打击和战术核突击的作战能力。


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МиГ-23战斗机 图片来自www.mycity-military.com

МиГ-23战斗机是苏联装备的第一型2倍音速、多功能的重型战斗机,细长机身与处于最大后掠角的机翼组成三角形气动结构适合高速飞行,大面积垂尾和折迭腹鳍保证2倍音速飞行时的方向稳定性,可变后掠翼可在16°、45°、72°之间设定,较好适应了不同飞行速度的气动要求,简化了机械结构和操控系统,两侧设进气道,留出机头空间安装先进的机载雷达和航电设备


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机翼设置后掠角16°的МиГ-23系列重型战斗机有好的中低空、低速飞行性能 图片来自www.mycity-military.com


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图片来自www.mycity-miltary.com

机翼设置在最大后掠角16°的利比亚空军的МиГ-23МЛ战斗机,以米级高度(根据左侧爬在地面的人身高估计)进行超低空通场飞行,展现了其超低空、高速突防的作战能力,根据起落架在机身内、大型折迭式腹鳍仍处于展开的状态,可以肯定"这既不是起飞,也不是着陆",就是超低空高速平飞


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МиГ-23战斗机舰载版 图片来自www.mycity-miltary.com

МиГ-23К战斗机具备从滑跃甲板起飞的能力,并在"库兹涅左夫"(现俄罗斯编号)航母上完成试飞,图为一架舰载型МиГ-23К战斗机从模拟滑跃甲板起飞瞬间


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МиГ-23М系列战斗机双机编队,在海面进行超低空突防的飞行训练 图片来自www.mycity-military.com


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МиГ-23战斗机的教练版 图片来自www.mycity-miltary.com

МиГ-23У/УБ双座教练/战斗轰炸机,在飞行员座舱后增加了教官座舱,顶上设置一个可升起的潜望镜供教官在飞机起飞、着陆时观察用


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机翼设置在最大后掠角72°的МиГ-23战斗机 图片来自www.mycity-miltary.com

机翼设置在最大后掠角72°的МиГ-23战斗机,其气动布局呈适合超音速飞行的箭形,可变机翼的翼套盒前缘(相当于边条翼)、机翼前缘及其锯齿等处均产生强脱体涡,有较好的气动增升作用,而有效产生和利用脱体涡是第三代战斗机气动设计的重点和亮点


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МиГ-23МЛД战斗机携带的武器 图片来自www.mycity-miltary.com

МиГ-23МЛД战斗机携带的武器表明其执行的作战任务,第一排武器(前)是Х-25МЛ半主动激光制导空地导弹、КАБ-500系列半主动激光制导和电视制导炸弹——用于对地/海面目标进行精确打击,第二排(中)武器是Х-31Б/П反舰/反辐射导弹、Х-29Т/ТД半主动激光/电视制导空地导弹——用于反舰、反辐射和地/海面目标进行精确打击,第三排(后)武器是P-27和PBB-AE半主动雷达制导中程空空导弹、红外制导P-73近程空空导弹——用于制空、拦截作战

МиГ-23战斗机机身细长,加速性能好,可以2倍音速飞行,不追求过高的近距空中格斗性能,以高速截击、中程拦射为基本作战模式——即在地面指挥所引导下,МиГ-23战斗机高速接近目标、占领有利位置,再利用机载雷达、红外搜索-跟踪系统、或目视搜索-跟踪和截获较远距离(50km级)的目标,在距目标10km~50km距离上发射空空导弹进行攻击——让空空导弹与目标近距格斗(而不是自己去近距格斗),然后高速脱离战场。换言之,МиГ-23战斗机的空战模式——远程截击和中程拦射,这也是第三代战斗机的主流空战模式。МиГ-23战斗机具备近距空中格斗作战的能力,但这并非其性能的长项。

МиГ-23战斗机机身细长,迎风阻力小,适合超音速飞行;当机翼变到最小后掠角16°时,飞机气动布局类似一架滑翔机,翼展诱导阻力小,适合于远程亚音速飞行,机身内的空间几乎装满了可变翼的翼盒-翼套结构、内置油箱、涡喷发动机及其相关辅助设备。但是,采用可变后掠翼,就不可能在机翼内设置主起落架;只装一台涡喷发动机,必然只有细长的机身和狭小的剩余空间,根本装不进标准的机身八字形主起落架;如果主起落架轮距宽度不够,还会使飞机在起飞和着陆滑跑时稳定性不好;如果把主起落架设计在上单翼的翼根处,必然导致主起落架结构过长、超重;主起落架竟然成为МиГ-23战斗机成败的关键。


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МиГ-23战斗机 图片来自www.RussianPlanes.NET

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МиГ-23战斗机机身内部空间 图片来自https://forum.largescaleplanes.com

МиГ-23战斗机机身留给收藏主起落架的内部空间(机身右侧)狭小且不规则(图右边为机头方向),左侧机身留给收藏主起落架的内部空间应与之相同;传统设计的主起落架装不进该空间


МиГ-23战斗机主起落架的主要设计要求:

1 主起落架须收藏在指定的内部空间内,且无凸出在机身外的鼓包;

2 主起落架须有足够宽度,满足飞机稳定滑行;

3 主起落架须有足够强度,满足重量20t级飞机正常起飞和着陆;

4 主起落架须有足够高度,满足飞机机身下挂点可挂载武器和副油箱;

5 主起落架须采用宽大低压轮胎,满足飞机在前线简易机场正常起飞和着陆。


苏联一位女设计师创造性的完成了这个极具挑战的设计,成功解决了МиГ-23战斗机主起落架的难题,因此获得斯大林奖章:

1)采用"肩式、立体四关节、四连杆、四舱门" 主起落架的结构设计,主轮摇臂减震支柱下端通过一段水平后伸臂(用于将主轮的安装位置向机身后方推一小段距离)和一个关节连接宽大低压轮胎,上端通过一个关节连接水平横伸臂的外端,水平横伸臂的内端通过一个关节连接在机身承力结构上,水平横伸臂内侧三分之一处有一个气动收、放连杆,收缩时向上运动将水平横伸臂向上拉起,带动主轮摇臂减震支柱、进而带动低压轮胎向内转动从垂直状变成近水平状,直至整个主起落架结构紧凑的收藏在指定空间内;机构复杂,动作精巧,受力臂粗壮皮实,折叠后可紧凑收藏在发动机进气道壁与机身蒙皮之间指定的狭小且不规则的空间内,无凸出在机身外的鼓包,主起落架支柱同时作为气动系统的储气瓶;


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МиГ-23战斗机主起落架 图片来自www.mycity-miltary.com

МиГ-23战斗机主起落架折叠后收藏在发动机进气道壁与机身蒙皮之间不规则的空间内,同时使机身与地面之间有较大高度,机腹中心挂点可挂载800升大型副油箱或500kg制导炸弹,采用宽大低压轮胎满足在前线机场简易跑道上起飞和着陆的要求


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МиГ-23战斗机的主起落架舱有4片舱门

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主起落架展开时3片舱门被连杆推开

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1片舱门固定在主轮胎外侧随主起落架一并展开

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水平横伸臂位于起落架舱前边,通过水平后伸臂将主轮胎向机身后方推一小段距离,正好嵌入这部分空间

上述图片来自www.AFWing.com

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МиГ-23战斗机的主起落架 图片来自www.bourget.free.fr

МиГ-23战斗机的主起落架通过左、右两个水平横伸臂拉开主轮距,水平横伸臂内端通过关节连接在机身承力结构上,通过连杆将水平横伸臂的外端拉向上方,收藏时水平横伸臂大致呈垂直状,主轮平行的收藏在其后面的空间;通过控制水平横伸臂和水平后伸臂的长度,设计机身与地面的高度,图中机身中线挂点挂载1个800升的低阻副油箱


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МиГ-23战斗机的左主起落架 图片来自https://forum.largescaleplanes.com

МиГ-23战斗机的左主起落架,位于主起落架舱前面的水平后伸臂通过一个关节连接水平横伸臂的外端,精确控制主轮胎后推的距离,使其收藏时正好嵌入机身与发动机外壁之间的空间;主起落架的一片舱门固定在主轮胎外,随主起落架收起后正好作为整个舱门的一部分


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МиГ-23战斗机右主起落架 图片来自https://forum.largescaleplanes.com

МиГ-23战斗机右主起落架水平横伸臂的收、放连杆(粗)和下方主起落架舱门的收、放连杆(细),图中主起落架处于展开状态


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МиГ-23战斗机左主起落架 图片来自www.b-domke.de

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МиГ-23战斗机左主起落架 图片来自www.b-domke.de

МиГ-23战斗机左主起落架 的后向照片,其水平横伸臂通过一个关节连接水平后伸臂内端,水平后伸臂外端连接主轮胎


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МиГ-23战斗机左主起落架的前向照片 图片来自www.b-domke.de

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МиГ-23战斗机右主起落架的前向照片 图片来自www.b-domke.de

其水平横伸臂通过一个关节连接水平后伸臂内端,水平后伸臂外端连接主轮胎;飞机尾鳍可动部分折向右侧)


2)主起落架展开后,主轮之间的距离宽达2.88m;

3)主起落架结构在保证20吨级重量的МиГ-23战斗机起飞、着陆安全;

4)主起落架横向展开后再折向下方,增加机身与地面的高度,使机身中心挂点可挂载800升大型副油箱、或500kg航弹;

5)主起落架横向展开、在采用宽大低压轮胎,满足飞机在前线简易机场正常起飞和着陆;

6)主起落架的动作机构与飞机尾鳍可动鳍联动,主起落架展开时,尾鳍可动部分自动折向右侧,防止飞机起飞、着陆时擦地受损;主起落架收起时,尾鳍可动部分自动转向下方展开。


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МиГ-23战斗机主起落架展开后,主轮之间距离宽达2.88m 图片来自www.mycity-miltary.com

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МиГ-23战斗机主起落架 图片来自www.mycity-military.com

МиГ-23战斗机主起落架横向展开后再折向下方,增加机身与地面的高度,使机身中心挂点可挂载800升大型副油箱、或500kg航弹

综上所述,МиГ-23战斗机主起落架是史上最具创意的设计,没有之一。


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