И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī):帕維爾·蘇霍伊的第一款戰(zhàn)斗機(jī)
“簡要概述: 蘇聯(lián)И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī)是P·O·蘇霍伊在A·圖波列夫領(lǐng)導(dǎo)下設(shè)計的第一款軍用飛機(jī)。以下為您帶來該機(jī)的技術(shù)特性、衍生型號以及服役歷史。”
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P·O·蘇霍伊設(shè)計的И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī)
И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī)研制歷史
蘇聯(lián)國產(chǎn)軍用戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)起步舉步維艱。1922年,政府決定從國外采購飛機(jī),在隨后的五年中,空軍的裝備基石主要由英國馬丁賽德(Martinsyde)公司的F-4“禿鷹”(Buzzard)、意大利安薩爾多(Ansaldo)公司的A-1“巴利拉”(Balilla)以及荷蘭的“福克”(Fokker)D.XI戰(zhàn)斗架構(gòu)成。直到1925年起,首批國產(chǎn)設(shè)計的戰(zhàn)斗機(jī)才開始陸續(xù)列裝空軍紅軍航空兵——首先是格里戈羅維奇設(shè)計的И-1,隨后是И-2、И-3,以及最終我們將要在下文中詳細(xì)闡述的И-4。
1925年秋,在中央空氣流體動力學(xué)研究院(TsAGI)中、在安德烈·尼古拉耶維奇·圖波列夫領(lǐng)導(dǎo)下工作的年輕設(shè)計師帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊,被正式任命為該研究院歷史上首款戰(zhàn)斗機(jī)——ANT-5研制項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。
該機(jī)在設(shè)計上定位為全金屬結(jié)構(gòu)的一格半雙翼機(jī),是早期ANT-2和ANT-3機(jī)型的進(jìn)一步延伸發(fā)展。到1927年7月,這架加裝了法國土地神-羅訥(Gnome-Rh?ne)公司“木星”-VI(Jupiter-VI)九缸發(fā)動機(jī)的新型戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)完成了總裝建造。
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第一架量產(chǎn)型И-4戰(zhàn)斗機(jī)
早在1927年12月,在國家驗(yàn)收試飛大綱尚未完全結(jié)束之前,蘇聯(lián)紅軍便決定將ANT-5投入系列化量產(chǎn)。
第一架量產(chǎn)型飛機(jī)的建造工作于1928年10月18日最終完成——期間由于遭遇了發(fā)動機(jī)短缺,這也是蘇聯(lián)飛機(jī)制造業(yè)長期存在的瓶頸。在量產(chǎn)型И-4上,換裝了M-22型發(fā)動機(jī)——即蘇聯(lián)在本土獲得特許生產(chǎn)許可證組裝制造的“木星”發(fā)動機(jī)。該飛機(jī)的武器系統(tǒng)由兩挺安裝在機(jī)身內(nèi)部的同步協(xié)調(diào)機(jī)槍組成。
И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)與改裝運(yùn)用
有數(shù)架И-4戰(zhàn)斗機(jī)經(jīng)過了技術(shù)改裝,用以執(zhí)行瓦赫米斯特羅夫(Vakhmistrov)“連環(huán)機(jī)”(Звено/寄生組合機(jī))項(xiàng)目的飛行試驗(yàn)與科學(xué)試驗(yàn)大綱。根據(jù)該項(xiàng)目設(shè)想,這些戰(zhàn)斗機(jī)需要由作為“空中航母”(母機(jī))的TB-1轟炸機(jī)搭載并從空中釋放起飛。
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顯而易見,И-4的下翼面積遠(yuǎn)小于上翼
為此,在這批И-4上換裝了尺寸更小的下翼,并加裝了機(jī)械鎖閉固定掛鉤。此外,還建造了數(shù)架用于測試各種新型機(jī)載武器的衍生機(jī)型:其中一架在頂層上翼加裝了機(jī)槍;另一架則在下翼下方掛載了兩門76.2毫米口徑的DEP型火炮(注:尚無確切技術(shù)證據(jù)支持);此外還存在加裝庫爾切夫斯基(Kurchevsky)無后坐力炮(動力反應(yīng)炮)的版本、加裝六具固體火箭助推器(每側(cè)機(jī)翼下方各三具)的版本,甚至還有為了在水面起降而加裝浮筒的水上飛機(jī)改型。然而,所有這些改裝均停留在試驗(yàn)樣機(jī)階段,未能投入系列化量產(chǎn)。
1931年,И-4的設(shè)計師蘇霍伊開發(fā)了一款改進(jìn)型號,其外觀與前作相比有明顯變化。這款被稱為И-4bis(И-4改)的機(jī)型完全拆除了下翼(改裝為傘翼機(jī)),加長了前緣縫翼的檔位長度,并換裝了能夠包裹住發(fā)動機(jī)氣缸的新型發(fā)動機(jī)整流罩。然而,盡管引入了所有這些技術(shù)革新,該機(jī)在空軍科學(xué)試驗(yàn)研究院(NII VVS)完成驗(yàn)收試飛后便無下文——此時蘇聯(lián)航空工業(yè)已開始步入正軌,大批更新穎、更先進(jìn)、設(shè)計更成功的航空項(xiàng)目已相繼涌現(xiàn)。
至此,帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊設(shè)計的第一款量產(chǎn)型戰(zhàn)斗機(jī)的短暫歷史落下了帷幕。蘇聯(lián)總共建造了371架各型И-4戰(zhàn)斗機(jī)(包括原型機(jī))。這些戰(zhàn)斗機(jī)曾先后裝備了18個戰(zhàn)斗機(jī)航空大隊(duì)(中隊(duì))。
當(dāng)然,我們絕不能將И-4僅僅看作是這位杰出設(shè)計師的“不成熟的處女作(第一塊烙餅)”——И-4在蘇聯(lián)飛機(jī)制造工業(yè)的發(fā)展史上發(fā)揮了顯著的積極推動作用,且在其誕生之初,該機(jī)具備相當(dāng)領(lǐng)先的技術(shù)性能表現(xiàn)(其中包括在研制成功時擁有當(dāng)時世界上最短的戰(zhàn)斗轉(zhuǎn)彎時間)。然而,由于該機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上實(shí)際上已經(jīng)不具備進(jìn)一步深度現(xiàn)代化改裝的技術(shù)冗余(唉,歸根結(jié)底還是老生常談的發(fā)動機(jī)瓶頸……),它自然無法跟上當(dāng)時整個航空工業(yè)日新月異的狂飆發(fā)展速度。
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這正是著名的瓦赫米斯特羅夫“連環(huán)機(jī)”。請注意——И-4原本就十分短小的下翼在此處被進(jìn)一步劇烈裁剪
與那個時代絕大多數(shù)飛機(jī)一樣,И-4(ANT-5)在紅軍航空兵一線作戰(zhàn)部隊(duì)中的服役時間并不長——總共僅服役了四年半。隨后于1933年底,該機(jī)被正式降級轉(zhuǎn)入高級教練機(jī)序列。
И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計
И-4戰(zhàn)斗機(jī)是撐桿式一格半雙翼機(jī)的典型代表,其下翼面積非常短小且采用自由懸臂結(jié)構(gòu)。該戰(zhàn)斗機(jī)的表面采用了全鋁合金波紋蒙皮——總體而言,與當(dāng)時的眾多“同類競爭機(jī)型”截然不同,И-4的顯著技術(shù)特點(diǎn)是極少采用木制零部件。
為了適配沉重且功率強(qiáng)勁的“木星-IV”(Jupiter-IV)星形氣冷發(fā)動機(jī),帕維爾·蘇霍伊親自為其設(shè)計了一款采用沖壓工藝制造的輕量化發(fā)動機(jī)支架。在1927年對И-4原型機(jī)實(shí)施技術(shù)驗(yàn)收時,驗(yàn)收委員會曾特別贊賞了這款發(fā)動機(jī)減震支架超乎尋常的“輕量化、工藝優(yōu)雅性以及制造簡便性”。
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P·O·蘇霍伊設(shè)計的И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī)三視圖(設(shè)計圖紙)
帕維爾·蘇霍伊圓滿完成了設(shè)計任務(wù)——這款具備高機(jī)動性的輕型戰(zhàn)斗機(jī)在性能上完全不輸給西方的同類先進(jìn)樣機(jī),并且在戰(zhàn)場生存力與維護(hù)簡便性(對機(jī)務(wù)維護(hù)要求低)方面表現(xiàn)得尤為突出。然而與此同時,在實(shí)際總裝生產(chǎn)中,И-4被證實(shí)是一款結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜且造價高昂的飛行器,這也直接導(dǎo)致了此后蘇聯(lián)航空工業(yè)做出的某種“技術(shù)倒退”——在后續(xù)研發(fā)中不得不重新倒退回織物(帆布)蒙皮和木制機(jī)身結(jié)構(gòu)件的設(shè)計。盡管如此,正如前文所述——在那個時代,基于И-4的成功研制并存在這一事實(shí)本身,就已經(jīng)為蘇聯(lián)航空工業(yè)邁向現(xiàn)代化奠定了堅(jiān)實(shí)的步伐。
與此前的老舊機(jī)型相似,И-4的起落架采用了輻條式車輪,且在飛行中不可收放;機(jī)身尾部則加裝了尾橇以取代后輪。車輪通過堅(jiān)固的剛性結(jié)構(gòu)架直接固定在機(jī)身下方,受此結(jié)構(gòu)限制,И-4只能在擁有堅(jiān)實(shí)硬質(zhì)土質(zhì)跑道的機(jī)場實(shí)施起降作業(yè)。
該機(jī)配有一具雙葉木制固定螺距螺旋槳(定距螺旋槳),駕駛艙為單座敞開式布局。
И-4戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)性能參數(shù)表
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國家: 蘇聯(lián)
類型: 戰(zhàn)斗機(jī)
生產(chǎn)年份: 1927年
乘員: 1人
發(fā)動機(jī): 1臺M-22發(fā)動機(jī),功率480馬力
最高速度: 257公里/小時
實(shí)用升限: 7,600米
航程: 840公里
空重: 978公斤
最大起飛重量: 1,430公斤
翼展: 11.42米
機(jī)長: 7.27米
機(jī)高: 2.82米
機(jī)翼面積: 23.8平方米
武器裝備:
- 2挺7.62毫米PV-1(ПВ-1)機(jī)槍
- 可攜帶最多50公斤炸彈載荷
И-4(ANT-5)戰(zhàn)斗機(jī)衍生型號
ANT-5 —— 1927年研制的原型機(jī),采用了不同形狀的方向舵,且其發(fā)動機(jī)整流罩未包裹住氣缸。
И-4 —— 1928年投產(chǎn)的基礎(chǔ)量產(chǎn)型。
И-4(Z) —— 1930年為瓦赫米斯特羅夫的“連環(huán)機(jī)”(Звено)項(xiàng)目專門研制的改裝型號。其技術(shù)特點(diǎn)是下翼被劇烈裁剪(每側(cè)僅保留50厘米的翼展長度)。
水上飛機(jī)版И-4 —— 1931年研制的浮筒式水上戰(zhàn)斗機(jī)版本,該機(jī)完成了總裝建造并通過了技術(shù)驗(yàn)收試飛,但事實(shí)證明陸軍和紅海軍對其均無戰(zhàn)術(shù)需求。該型號未投入系列化量產(chǎn)。
И-4bis(И-4改) —— 1931年研制的單翼機(jī)版本(完全拆除了下翼)。其保留的上翼在單側(cè)一半翼展的檔位上加裝了前緣縫翼,并修改了發(fā)動機(jī)整流罩的設(shè)計。這架試驗(yàn)機(jī)是由量產(chǎn)型飛機(jī)改裝而來,試飛數(shù)據(jù)顯示其最大速度略有提升(增加10公里/小時),但機(jī)動性能有所惡化。該型號未投入系列化量產(chǎn)。
И-4機(jī)槍試驗(yàn)型 —— 1931年研制的在頂層上翼內(nèi)部加裝機(jī)槍的試驗(yàn)機(jī)。
И-4無后坐力炮試驗(yàn)型 —— 1931至1932年間研制的試驗(yàn)機(jī),加裝了列昂尼德·庫爾切夫斯基設(shè)計的67毫米動力反應(yīng)式無后坐力炮。該機(jī)在戰(zhàn)術(shù)意圖上實(shí)際上是試圖將這款逐漸過時的戰(zhàn)斗機(jī)改裝為輕型攻擊機(jī)(強(qiáng)擊機(jī))。相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)一直斷斷續(xù)續(xù)地進(jìn)行,直到И-4正式從紅軍航空兵現(xiàn)役裝備序列中退役。
И-4火箭助推試驗(yàn)型 —— 1935至1936年間研制的試驗(yàn)機(jī),加裝了固體火藥火箭助推器。
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