于无声处观天下:他们解决不了问题,他们自己就是问题
1965年5月25日,江西樟树机场,02号强-5原型机(雄鹰-302)首次进行空中机炮试射。此次任务的试飞员是拓凤鸣,飞机起飞转入平飞稳定10分钟后,拓凤鸣按下射击按钮,机头两门30毫米机炮开始射击,产生的硝烟瞬间被两侧进气道吞噬,两台发动机转速骤降,高压压气机出现失速震颤,最终双发空中停车!
好在拓凤鸣临危不惧,立即暂停射击、稳住飞机方向,同时在下降过程中按照紧急情况处理程序,准确快速地关闭并重新启动发动机。有惊无险——双发发动机重启成功,测试机安全着陆!事后试飞数据报告证实:机炮硝烟使强-5两侧进气道氧气流量损失达28%,导致两台发动机同时喘振并最终停车。
强-5原型机2号机的机炮设计在机头侧面偏下位置(箭头处)。飞行时射击,炮口硝烟会被两侧进气道吸入,造成发动机喘振。
总设计师陆孝彭最终放弃了机头炮位30毫米炮设计方案,而是在左右翼根处各安装1门23-2型23毫米机炮(米格-17战斗机23毫米苏联机炮的中国仿制版),还特意将炮管轴线与机身形成12°轻微外八字夹角,这一改动,带来了三重代价、解决了一个问题:
强-5翼根部23毫米机炮炮口细节👆
1、机头空出来之后,飞机重心需要调整,当时根本没有合适的对空雷达,也没有“足够的时间”,我们就干脆在机头配“死重”平衡——结果整机结构毫无意义增重47公斤,推重比相对它的原型米格-19都不如。
2、供弹弹链路径设计不佳,第一次在机翼根部设计供弹线路,相关设计师过于“潦草”,卡弹故障达到40%,这一点直到上个世纪90年代才得以彻底解决;另外,继承苏系战机的特点,每门23毫米航炮备弹量只有200发,持续火力性差。
3、射击精度滑坡,1968年在地面固定靶场测试,翼根机炮在仅500米距离上的弹着散布比机头炮位扩大了2.1倍。
这些“代价”总算换来了强-5战机解决一个“根本性问题”:进气道不再吞烟。
这样一搞,强-5才得以在1969年通过定型,开始量产。👇
那么,为何几乎和强-5同期的美制F-5战斗机——人家却能保住机头炮位呢?
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关键在于火炮位置和气动布局设计的先天差异:
F-5在设计时,已经成熟地考虑到两门20毫米M39机炮安装在机首,可能造成进气道吞烟的问题。因此美国人的机炮装在机首偏上位置,而进气口则位于机身两侧偏下位置,火药燃气被高速气流直接向后牵引,与进气口完美错开。
而我们强-5原型机的机炮在机首略偏下位置,两侧大大的进气口就在炮的正后方,炮口烟很容易就随着附面层气流卷入进气道。
真实的F-5机炮结构,可参考对比上面飞机结构图👆
当然,F-5的机炮机首布局的方式其实也不是最佳方案,同样付出了代价:由于机炮位置偏上,开炮时飞行员在夜间面对的炮口焰亮度达20万坎德拉,往往导致飞行员短暂性视盲,美军后来通过给玻璃座舱喷涂抗眩光涂层解决这一问题。这之后除F-18之外——F-16、F-15机炮就没有再安装在机首了。
F-16的机炮位置👆
F-15的机炮位置👆
F-18的机炮位置,可见和F-5几乎一模一样,这不奇怪,一个公司设计的嘛(F-18的原型机FY-17,和F-5一样都是由诺斯罗普公司设计)👆
1979年对越自卫反击战中,空军的强-5被部署到南宁吴圩前线机场,但未执行过一次跨境攻击实战任务——当时该机导航系统落后、未装备红外曳光弹、机炮火力持续性又差,在越军众多SA-2、SA-3、SA-7(肩扛式)导弹威胁下,低空突防执行地面支援能力约等于0,因此高层严禁中国空军越境……
而在差不多同一时期的两伊战争中,伊朗空军的F-5和F-14搭档,其机头机炮大杀四方,在波斯湾空战中多次击落伊拉克战机,该机至今仍在伊朗空军服役。
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俄乌战争血的教训告诉我们,空军的使命,不仅仅是争夺制空权和实施战略轰炸,空军的战术对地火力支援和压制同样非常重要!
其实我们军工,特别是航空工业筚路蓝缕一路走来,并不是我们想象得那么高大上。我们闭门造车近30年,长期固步自封、外行领导内行,等到90年代末期的时候,我们才猛地发现自己被对手远远甩在身后了……
实话实说,部分“老专家”们——他们解决不了任何问题,他们自己,就是问题。