紅色戰鷹,從雅克-1、雅克-9再到雅克-3,簡述二戰雅克系列戰鬥機

2020-12-23 書劍雜談

在第二次世界大戰中,蘇制戰機是同盟國戰機體系中讓人無法忽視的重要存在。在慘烈的第二次世界大戰中,蘇聯的拉沃切金、圖波列夫、雅科夫列夫、米高揚和伊留申五大航空設計局,為戰時蘇聯空軍提供了數量龐大且性能先進的各式戰機,造就了一系列經典的蘇制系列戰機。

五大航空設計局的領頭人

而在這五大航空設計局之中,雅科夫列夫設計局是尤為值得單獨介紹的一個航空設計局。雅科夫列夫設計局設計的雅克系列戰鬥機,從衛國戰爭爆發到衛國戰爭結束,橫跨了蘇聯空軍在衛國戰爭期間的所有重大戰鬥,為蘇聯衛國戰爭的最後勝利,做出了巨大的貢獻。

為了讓讀者朋友們對第二次世界大戰中的雅克系列戰鬥機有比較清晰的了解,本文將以第二次世界大戰中的衛國戰爭作為主線,向讀者朋友們大致介紹雅科夫列夫的主要幾款作品。

戰爭前期的脊梁——雅克-1戰鬥機

1939年,蘇聯空軍針對此前數場局部衝突中暴露出的不足,開始了新一輪戰鬥機的招標工作,而雅科夫列夫設計局則為此拿出了I-26戰鬥機設計方案,這也就是後來雅克-1戰鬥機的原型機方案。

正在進行風洞試驗的I-26原型機

I-26原型機採用了液冷發動機,飛行時的阻力相比風冷發動機更小,採用了單座下單翼布局,以提升飛行速度和飛行時的機動性能。不過,因為當時蘇聯在航空鋁方面的相關限制,I-26原型機並未採用全金屬設計,而是採用了半金屬複合結構設計

I-26原型機的前半部機身框架為鋼製,機身蒙皮為杜拉鋁,後半部機身的框架則為木質,機身蒙皮為布質蒙皮,屬於上世紀30年代常見的半金屬設計戰鬥機。因為雅科夫列夫本人在此之前已經成功研製了多款教練機,因此I-26原型機相比其他航空設計局的原型機,在易操縱性能方面表現出色,並受到了試飛員的大力稱讚。

I-26原型機

1940年秋天,I-26原型機正式通過了驗收,並獲得了雅克-1戰鬥機的正式編號,雅克系列戰鬥機開始正式加入蘇聯空軍的戰鬥序列。在衛國戰爭爆發時,蘇聯空軍中少量的雅克-1戰鬥機均部署在莫斯科附近,避免了在戰爭初期蘇軍其他戰鬥機一樣大量被空襲摧毀的命運,當然,這也為後面雅克-1戰鬥機在莫斯科保衛戰中的出彩表現打下了鋪墊。

面對衛國戰爭初期驚人的裝備損失情況,蘇聯空軍根據實戰表現,要求各大航空設計局針對實戰中暴露出的不足,在現有戰鬥機的基礎上做小版本快速迭代,以提升戰鬥機的作戰性能。在這種情況下,雅科夫列夫設計局很快在原有的雅克-1戰鬥機的基礎上,推出了雅克-1B型戰鬥機。

雅克-1B型戰鬥機

雅克-1B型戰鬥機主要使用了功率更大的發動機,並改進了戰鬥機座艙。雅克-1B型戰鬥機的飛行員座艙加強了後視能力,飛行員可以在座艙內直接觀察到戰鬥機的後部情況。而在機載武器方面,除了保留原本的20毫米航炮外,雅克-1B還用12.7毫米航空機槍替換了此前裝備的7.62毫米航空機槍,以增強對德國空軍全金屬戰鬥機的打擊效果。

雅克-1B座艙增強了後視性能

全新的雅克-1B型戰鬥機在1942年開始量產並投入實戰,各種改進措施使雅克-1B型戰鬥機無論是在格鬥性能還是飛行性能方面,較之原來的的雅克-1戰鬥機均有了較大的進步,成為1942年中期之後,東線戰場上蘇聯空軍飛行員喜歡的幾種機型之一。

RS-82火箭彈發射軌

除了正式改進版本的雅克-1B型戰鬥機之外,雅克-1戰鬥機也有幾種改動比較小、產量也不大的改進型號。比如掛載RS-82航空火箭彈,專門執行轟炸機攔截任務的型號,以及使用雪地滑撬,適應冬季作戰需要的型號。

較為簡單的設計滿足了大規模生產的需要

總體來說,雅克-1系列戰鬥機,在蘇聯空軍裝備最為緊缺的戰爭初期,因為其半金屬結構的設計得以在東遷後的新工廠內快速展開生產。雖然因為其半金屬結構設計導致其抗擊打能力稍弱,但是其空中機動性能優異,能夠以自己的機動優勢與德國空軍戰鬥機進行抗衡,為當時元氣大傷的蘇聯空軍爭取到了寶貴的喘息之機。

雙座雄鷹——半路轉行的雅克-7戰鬥機

在上文提到的衛國戰爭爆發前蘇聯空軍的戰鬥機招標中,除了I-26這個設計方案之外,當時的雅科夫列夫設計局還提出了一個I-27設計方案,該方案被稱為UTI-26教練機方案,也就是後來的雅克-7UTI教練機。雅克-7UTI教練機也是當時,蘇聯空軍少有的性能先進的高級教練機。

UTI-26教練機

在衛國戰爭爆發後,缺少足夠戰鬥機的蘇聯空軍開始將雅克-7UTI教練機改裝後送往前線參與作戰。最早參戰的雅克-7型號是雅克-7R,這是在原來的雅克-7UTI教練機基礎上,通過在後座加裝偵查設備而改裝出來的一款偵察機。

雅克-7R偵察機

在雅克-7R偵察機改裝獲得了成功之後,雅克-7戰鬥型改裝也很快被提上了日程。戰鬥型雅克-7戰鬥機裝備了一門20毫米的ShVAK航炮和兩挺7.62毫米航空機槍,並標配了RS-82火箭彈的發射滑軌,戰鬥型雅克-7戰鬥機被稱為雅克-7B戰鬥機。

雅克-7B戰鬥機

因為其本身設計結構基礎是教練機,因此雅克-7B戰鬥機的操縱性能比雅克-1系列戰鬥機還要更好一些。比較有意思的是,為了能讓戰鬥機承受住航炮開火時的後坐力,雅克-7B戰鬥機的航炮採用的是「軸炮」布局,即航炮身管穿過發動機,直接布置在戰鬥機主軸線上

雅克戰鬥機的「軸炮」設計

「軸炮」設計讓飛行員的瞄準更為簡單快捷,這對於當時飛行員損失較大的蘇聯空軍來說意義很大。同時,「軸炮」設計能夠讓雅克-7這類單發戰鬥機承受住更大的後坐力,使雅克-7戰鬥機能夠搭載更大口徑的航炮。而實際上,在戰爭中後期,雅克-7戰鬥機也確實出現過搭載37毫米航炮的型號。

種類繁多的改裝戰機——雅克-9系列戰鬥機

雅克-9系列戰鬥機是雅科夫列夫設計局「小步快跑」的典型案例,通過衛國戰爭前兩年中雅克系列戰鬥機在戰場上的實際表現,雅科夫列夫設計局適時的退出了雅克-9系列戰鬥機。該系列戰鬥機因為改動的版本較多,因此本文在此主要選擇其中幾個主要型號進行介紹。

雅克-9T戰鬥機

雅克-9T戰鬥機是除基本型雅克-9之外第一種大規模量產的改進型號,其改進的重點,就是將原來安裝的20毫米ShVAK軸炮換成了威力更大的NS-37機炮。因為NS-37航炮的身管更長,後坐力也更大,因此雅克-9T戰鬥機的座艙相較於基本型更加靠後。

雅克-9K戰鬥機是繼雅克-9T戰鬥機之後的又一款大口徑航炮改裝型號,主要的改動就是使用45毫米口徑的NS-45航炮,為了降低後坐力,雅克-9K戰鬥機的軸炮炮口更長且安裝有炮口制退器,這也是雅克-9K外觀上較大的辨別特徵

正在投放PTAB的雅克-9B戰鬥機

雅克-9B戰鬥機則是一款戰鬥轟炸機型號,在機腹位置設置有機腹彈倉,除了能夠掛載常規的航空炸彈外,也能夠掛載PTAB反裝甲炸彈執行專門的反裝甲任務。因為PTAB反裝甲炸彈體積較小,因此雅克-9B戰鬥機單次攜帶量較大,能夠在短時間內布設綿密的炸彈帶。

雅克-9U戰鬥機氣動外形進行了改進

雅克-9U戰鬥機,則是雅克-9系列戰鬥機性能最為強大的一款型號。和此前小修小改的其他雅克-9系列戰鬥機不同,雅克-9U戰鬥機除了使用動力更加強勁的VK-107A液冷發動機之外,還對整體氣動外形進行了優化改進,降低了雅克-9U戰鬥機在飛行時的風阻,使雅克-9U戰鬥機成為雅克-9系列中性能最為先進的型號。

雅克-9擁有眾多子型號

雅克-9系列戰鬥機體現了雅科夫列夫設計局在戰時情況下的設計思路,即在不影響戰鬥機核心性能的前提下,通過對戰鬥機具體戰鬥環境進行個性化的改裝,使不同型號戰鬥機既能夠滿足不同情況下的戰鬥需要,又不需要對現有戰鬥機生產線做出太大的調整。

大戰期間最優秀輕型戰鬥機——雅克-3戰鬥機

雅克-3戰鬥機是雅科夫列夫設計局在雅克-9戰鬥機之外另外規劃的一型戰鬥機,雅克-3戰鬥機是以早期的雅克-1M戰鬥機為基礎進行改裝的。因為是在戰爭中後期才開始設計,因此雅克-3戰鬥機得以直接吸取雅克-1、雅克-7和雅克-9戰鬥機的優秀設計。

雅克-3戰鬥機

到了戰爭中後期,隨著蘇聯軍工業產能的逐漸恢復,雅克-3戰鬥機得以大規模使用重量更輕的航空鋁建造,在重量更輕的情況下,機身整體強度更高。雅克-3戰鬥機的翼展只有9.2米,整機重量只有2660公斤左右,是蘇聯空軍戰時裝備的重量最輕的高性能戰鬥機,被稱為大戰期間最優秀的輕型戰鬥機

雅克-3同樣擁有眾多改進子型號

因為盤旋半徑更小,在中低空高度上,雅克-3戰鬥機通常能夠比德國戰鬥機在更短的時間內實現轉彎、擺脫「咬尾」。而德國戰鬥機在機動靈巧的雅克-3戰鬥機面前,卻很難擺脫格鬥性能更強的雅克-3戰鬥機的「咬尾」。

結語——被發動機和機體材料限制的雅克系列戰鬥機

和當時美國、英國的大馬力風冷、液冷發動機相比,蘇聯在發動機領域顯然較為落後,雅克系列戰鬥機使用的克裡莫夫液冷發動機,到戰爭中後期不僅未能趕上美國、英國的同類產品,甚至在可靠性方面也存在諸多不足。

克裡莫夫VK-107A發動機

在機體材料方面,因為戰爭初期軍工產業受到的影響較大,雅克系列戰鬥機不得已採用木質材料來取代部分金屬材料製造戰鬥機。雖然這些戰鬥機的抗擊打能力相比全金屬戰鬥機較差,但是滿足了衛國戰爭期間大規模快速生產的需要,也算是實現了蘇聯空軍的目標。

雅克系列戰鬥機終成一代經典

如果當時雅科夫列夫設計局能夠從美國、英國獲得更為優秀的航空發動機以及更多的航空鋁,那麼雅克系列戰鬥機在第二次世界大戰中的表現,還將更加出彩。

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