卫国战争初期的空中顶梁柱:苏联红军LaGG-3歼击机

作为苏联空军和国土防空军在卫国战争最初困难时期著名的“三驾马车”之一的拉沃契金-戈尔布诺夫-古德科夫(方便起见,后文简称拉格)LaGG-3战斗机,与雅克福列夫Yak-1和米高扬-格列维奇MiG-3战斗机一样,在战前作为取代早已不能适应空战形势发展的波利卡波夫I-16和I-153战斗所研制的苏联最初的现代化作战飞机之一。
到1941年战争爆发时,只有少量的歼击机航空团(简称IAP)装备了数量有限的LaGG-3战斗机。在随后的战争中,LaGG-3基本上打满全场,参与了东线几乎所有的重大战役,从南方风尘仆仆的高加索到北方严寒封冻的波罗的海的整条战线上都活跃着这种像俄罗斯特产的阿尔金挽马一般身量不大却耐苦耐劳的前线战斗机,不少苏联王牌也是在LaGG-3上面获得了其空战生涯的头一次胜利。
虽然LaGG-3在性能指标上很快就被更加先进的雅克战斗机所超越,但是截止1943年9月LaGG-3全面停产前其总计产量仍然达到了6528架,同时也是战争第一年中产量最大的作战飞机之一。

从胶合板到设计局

从20世纪20年代中期开始,斯大林所致力推进的全面工业化进程正如火如荼的开展,其成果在随后的数年间陆续的反应在了航空工业部门生产指标戏剧般增长幅度中。1930年,苏联一共生产了860架各型号歼击机,而到了两年后的1932年,整个苏联航空工业部门已经实现了全年为空军提供2500架以上前线歼击机的目标。
当波利卡波夫I-16战斗机于1934年下半年开始离厂交付部队时,这种先进的下单翼布局歼击机拥有远超同时代战斗机的最高飞行速度、爬升率和操纵性能。然而这也为苏联航空部门继续开发新型号先进歼击机的愿望制造了无形的障碍,以至于到1940年时苏联仍然在大批量的生产落后的双翼歼击机I-153系列。
到30年代末,从西班牙内战前线传来的战斗报告不断的指出,德国人所研制的梅塞施密特Bf-109战斗机已经开始全面的领先作为苏联当时主力装备的I-16和I-15歼击机,新的战斗机研制要求迫在眉睫。1939年1月,新型多用途歼击机设计任务书在斯大林的亲自过问下由航空工业人民委员部下发至各设计局和厂家,其中包括波利卡波夫、苏霍伊以及雅克福列夫等著名的苏联作战飞机设计专家都投入到这场与时间的竞赛中。
一家成立于1939年、专注于设计木质飞机的小小设计局从此开始崭露头角。这就是由谢苗.阿列克谢耶维奇.拉沃契金、弗拉基米尔.佩特洛维奇.戈尔布诺夫以及米哈伊尔.伊万诺维奇.古德诺夫牵头的OKB-301设计局。

谢苗.阿列克谢耶维奇.拉沃契金

促使这家名不见经传的小设计局也加入到这场豪门争夺当中的一个主要因素,是团队里唯一有飞机设计经验的拉沃契金在1935年工作于北海造船厂时对高强度增塑木材性能的深入研究以及同一年里多层木质胶合板工艺的发明。
胶合板比同重量的木材体积大两倍,但是却拥有三倍的强度和韧性,足以用来作为飞机的承力构件,比如翼梁缘条等等。由胶合板制成的翼梁构件试验段在1939年春天进行了强度测试,结果完全符合预期。
同时从经济的角度来说,木质胶合板制造的飞机也拥有独特的优势:当时的苏联缺乏航空用轻金属合金。1938年,戈尔布诺夫和拉沃契金建议航空工业人民委员部采用胶合板制造歼击机,1938年5月建议被批复同意,于是二人成立了一所小车间开始准备新飞机的设计工作,在此期间戈尔布诺夫作为设计团队领导,而拉沃契金和古德科夫则主抓实验车间的管理。当时这所小工厂就位于发明了胶合板工艺的雷日科夫设计局(OKB Ryzhkov)厂址内。三人设计的木质歼击机被命名为I-22(I是俄语“歼击机”的缩写)。1939年5月,正式以该三人领导的设计团队为核心成立了301实验设计局(OKB-301),并将设计局迁入301国营飞机工厂(GAZ-301)内。

I-22和I-301原型机

OKB-301拿出的I-22方案是一架非常精巧的前线歼击机,升阻比数据优秀,而且因为其独特的胶合板主体设计也充分的照顾了苏联航空业紧缺的战略资源。随着具有丰富设计经验的专业设计师加入到I-22的设计团队中来,著名的中央航空流体力学研究所也对I-22项目投入了兴趣,I-22被获准在茹科夫斯基的研究所进行风洞实验。实验所得到的宝贵数据进一步的修正了设计中的诸多问题,并且在出图前进行了最后的改进。
I-22是一家单座下单翼木质战斗机,全机大部分构件都由胶合板或者松木制成。该机采用DSP-10型胶合板制作翼梁缘条、翼肋以及前机身的大部分。由于采用胶合板结构,I-22的空重达到了客观的2968千克,比雅克福列夫设计局的I-26原型机重了整整270千克,更是比战争末期的Yak-3和Yak-9重将近600-700千克。
I-22采用和Pe-2系列轰炸机,同样的克里莫夫 M-105P 1050马力直列液冷发动机,带转一部VISh-61P三叶恒速螺旋桨。武器方面包括两挺安装在前机身的别列津(Berezin)UBS 12.7毫米机枪和一门安装在发动机汽缸排背侧空间里的PTB-23 23毫米航炮,后者因为可靠性原因随后被另外一挺12.7毫米机枪所取代。
I-22原型机于1940年3月30日首飞,随后的厂家验收试飞出现了不少的波折,包括至少一起迫降事故。在解决了厂家验收试飞中暴露的问题后,原型机被运往茹科夫斯基的飞行研究所进行国家验收试飞,并接收空军的进一步测试飞行。
I-22有三个总容积340升的机身油箱,这三个油箱的油量使I-22在国家验收试飞中飞出了600公里左右的最大航程,但是同时期航空工业人民委员部下发的文件却要求所有的参试战斗机必须达到至少1000公里航程。除开这一短板,I-22达到了国家试飞所有项目的技术要求。
为了解决航程问题,原型机被退回OKB-301进行改进。设计局在I-22机翼内设计了两个新的油箱,使全机总油量达到452升,续航时间提高到两个半小时。另外,为原型机首次安装了座舱滑窗。设计编号也同步变为I-301。

两张I-301原型机试飞标准照,可以清晰看到可向后滑动开启的座舱滑窗,这个滑窗是I-22和I-301的主要外观区别。
1940年6月14日,I-301返回国家验收试飞,并且飞出了503千米/小时的最大海平面速度,并且在5000米飞出来605千米/小时的最大速度。在这个高度,I-301要比雅克福列夫的I-26快20千米/小时。I-301爬升率892米/分,但是由于其较大的重量,I-301的升限只有9600米,小于I-26的10200米,并且远远小于米格设计局升限12000米的I-200原型机。由于其光顺闪亮的蒙皮,I-301原型机被昵称为“钢琴。


本文作者 : wjker